高中物理-重力勢(shì)能教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

PAGE3PAGE重力勢(shì)能教學(xué)設(shè)計(jì)步驟教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)目的新課引入情景引入：蓬松的白雪，給人以恬靜、美麗的感覺。然而雪崩爆發(fā)時(shí)，以排山倒海之勢(shì)，推毀沿途一切，給人類、自然界帶來(lái)災(zāi)難?。ǔ鍪狙┍酪曨l）（出示美國(guó)內(nèi)華達(dá)州亞利桑那隕石坑幻燈片圖片）雪崩和隕石為什么有這么大的威力？這是因?yàn)槲矬w一旦處在一定高度時(shí)，就具有了一定的能量。而當(dāng)它從所處的的高處落下時(shí)，這些能量就會(huì)以做功的方式釋放出來(lái)初中我們已經(jīng)學(xué)過(guò)：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢(shì)能．用EP表示。那么重力勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān)，又如何定量表示呢?讓學(xué)生從生活實(shí)際中感受重力勢(shì)能的存在，以及這種能量的普遍存在。新課教學(xué)重力做功兩個(gè)體驗(yàn)性問(wèn)題：體驗(yàn)一：同一小球從不同高度落到水平地面上，效果有什么不同？體驗(yàn)二：在你的頭頂上方相同的高度，用細(xì)繩分別懸掛一個(gè)乒乓球和鉛球，你的感覺有何不同？探究一：重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)呢？也就是什么樣的物體具有較大的重力勢(shì)能呢？大家可以根據(jù)自己的生活實(shí)際，大膽的做出猜測(cè)，并說(shuō)說(shuō)你的理由。探究二：當(dāng)物體的高度發(fā)生變化時(shí)，重力會(huì)做功，同時(shí)物體的重力勢(shì)能也發(fā)生變化。兩者之間有什么關(guān)系？重力做功WG（正、負(fù)）重力勢(shì)能Ep（增加、減少）物體上升負(fù)增加物體下落正減少師：重力做功與重力勢(shì)能的變化密切相關(guān)，那么我們就可以通過(guò)研究重力做功來(lái)尋找重力勢(shì)能的具體表達(dá)式。探究三：請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算一下三種情況下重力所做的功。1、質(zhì)量為5kg的物體自由下落10米2、質(zhì)量為5kg的物體從高10米傾角60度的斜面滑到斜面底端3、質(zhì)量為5kg的物體從高10米的不規(guī)則斜面下滑到底端師：同學(xué)們觀察上面三種情況下重力所做的功，發(fā)現(xiàn)他們有什么共同點(diǎn)和什么不同點(diǎn)嗎?師：通過(guò)上述的計(jì)算，我們可以得到這樣一個(gè)結(jié)論：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，而與物體運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)。即：WG=mgh1-mgh2重力勢(shì)能師：從上式大家可以看出，mgh這個(gè)物理量具有特殊意義。一方面它與重力做的功密切相關(guān)，另一方面它隨高度的增加而增大，隨質(zhì)量的增加而增大，符合重力勢(shì)能的特征。因此，我們把物理量mgh叫做物體的重力勢(shì)能，常用Ep表示，即Ep=mgh師：在定義出重力勢(shì)能的表達(dá)式后，我們就可以得到重力做功與重力勢(shì)能的變化的關(guān)系1、重力做功與重力勢(shì)能的變化的關(guān)系：WG=mgh1-mgh2=Ep1-Ep2例題：塔吊把一質(zhì)量為200kg的物體，從距地面高為h1=10m的高度勻速運(yùn)到高為h2=3m的地方，重力做了多少功？物體的重力勢(shì)能如何變化？若物體加速或減速下降呢？(g=10m/s-2)2、重力勢(shì)能的相對(duì)性師：請(qǐng)同學(xué)們討論一下，將質(zhì)量是2kg的小球放在2樓的地面上，該球的重力勢(shì)能是多少？g取10m/s2，每層樓高3米。師：大家得到的答案不同，主要原因是大家選擇的高度起點(diǎn)不同，也就是參考平面不同。從大家的計(jì)算可以看出，如果不選擇參考平面，重力勢(shì)能的值也是不確定的。所以選擇參考平面應(yīng)該是我們確定重力勢(shì)能的第一步。確定重力勢(shì)能的方法：（1）選擇參考平面——高度為0的面，也即重力勢(shì)能為0的面。（2）在參考平面上方的物體高度為正值，重力勢(shì)能也是正值；在參考平面下方的物體高度為負(fù)值，重力勢(shì)能也是負(fù)值。＋、－表示重力勢(shì)能的大小。（3）參考平面的選取是任意的，一般從研究問(wèn)題的方便出發(fā)來(lái)選擇，很多時(shí)候我們選地面為參考平面。例題：如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上h1=1.2m的A點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m．請(qǐng)按要求填寫下表．(g=10m/s2)參考平面小球在A點(diǎn)重力勢(shì)能小球在B點(diǎn)重力勢(shì)能下落過(guò)程小球重力做功下落過(guò)程小球重力勢(shì)能變化桌面6J-4J10J減少10J地面10J010J減少10J請(qǐng)同學(xué)們完成表格后回答問(wèn)題比較小球在A、B兩點(diǎn)重力勢(shì)能的大小。參考平面不同時(shí)，重力勢(shì)能相同嗎？重力所做的功呢？重力勢(shì)能的變化量呢？結(jié)論：重力勢(shì)能的大小與參考平面的選擇有關(guān)，重力勢(shì)能的變化量與參考平面的選擇無(wú)關(guān)。重力勢(shì)能的系統(tǒng)性重力勢(shì)能是誰(shuí)具有的？是物體的？還是地球的？質(zhì)量是物體的固有屬性，而重力的施力物體是地球，兩者缺一不可。故：重力勢(shì)能是物體和地球組成的系統(tǒng)所共有的。學(xué)生分組探究生：與高度有關(guān)。生：與質(zhì)量有關(guān)。在教師的引導(dǎo)下得出：在相同高度，物體質(zhì)量越大重力勢(shì)能越大；相同質(zhì)量的物體，高度越高物體的重力勢(shì)能越大。學(xué)生填寫表格第一種情況：WG=mgh=5J第二種情況：WG=mgh=5J第三種情況：WG=mgh=5J生：共同點(diǎn)：三種情況重力做功相同不同點(diǎn)：三種情況物體運(yùn)動(dòng)的路徑不同。學(xué)生自我解決學(xué)生討論，可能有不同答案。有的得到是60J，有的說(shuō)是0J.學(xué)生填寫表格并分組討論。讓學(xué)生定性的對(duì)重力勢(shì)能的大小影響因素做出判斷。隨堂練習(xí)1．關(guān)于重力勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是()A．重力勢(shì)能的大小只由物體本身決定B．重力勢(shì)能恒大于零C．在地面上的物體，它具有的重力勢(shì)能一定等于零D．重力勢(shì)能是物體和地球所共有的2、關(guān)于重力勢(shì)能的幾種理解，正確的是()A、重力勢(shì)能等于零的物體，一定不會(huì)對(duì)別的物體做功B、放在地面上的物體，它的重力勢(shì)能一定等于零C、在不同高度將某一物體拋出，落地時(shí)重力勢(shì)能相等D、相對(duì)不同的參考平面，物體具有不同數(shù)值的重力勢(shì)能，但不影響研究重力勢(shì)能的變化3．關(guān)于重力勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是()A．物體的位置一旦確定，它的重力勢(shì)能的大小也隨之確定B．物體與零勢(shì)面的距離越大，它的重力勢(shì)能也越大C．一個(gè)物體的重力勢(shì)能從－5J變化到－3J，重力勢(shì)能變大了D．重力勢(shì)能的減少量等于重力對(duì)物體做的功4．下列關(guān)于重力勢(shì)能的說(shuō)法，正確的是()A．重力做功只跟物體所處的初末位置有關(guān)，與物體實(shí)際經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān)B．重力勢(shì)能的變化，只跟重力做功有關(guān)，和其他力做功多少無(wú)關(guān)C．重力勢(shì)能是矢量，在地球表面以上為正，在地球表面以下為負(fù)D．重力勢(shì)能的變化量等于重力對(duì)物體做的功學(xué)生做題小結(jié)本節(jié)我們學(xué)習(xí)了以下知識(shí)：一、重力做功的特點(diǎn)：與路徑無(wú)關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān)二、重力勢(shì)能：地球上的物體具有的與它高度有關(guān)的能量。表達(dá)式Ep=mgh三、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系重力做正功，重力勢(shì)能減少重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加四、重力勢(shì)能是相對(duì)的，正負(fù)表示大小。一般不加說(shuō)明是以地面或題目中的最低點(diǎn)所在的平面作為零勢(shì)能參考面。板書設(shè)計(jì)7.4重力勢(shì)能一、重力做功WG=mgh1-mgh2二、重力勢(shì)能Ep=mgh1、重力做功與重力勢(shì)能的變化2、重力勢(shì)能大小的確定3、重力勢(shì)能的系統(tǒng)性1、高一學(xué)生對(duì)事物的認(rèn)知還停留在具體的形象思維上，抽象的邏輯思維的建立還需要時(shí)間。所以在教學(xué)中我們要借助圖片視頻等直觀手段逐漸引入抽象的物理概念。2、重力勢(shì)能是學(xué)生在初中已經(jīng)接觸過(guò)的，但當(dāng)時(shí)只停留在定性的分析上。新課應(yīng)注意對(duì)知識(shí)從定性到定量的轉(zhuǎn)化。這節(jié)課的設(shè)計(jì)能循序漸進(jìn)，抓住了學(xué)生的思維特點(diǎn)，學(xué)生能由淺到深的思考問(wèn)題，得到結(jié)論，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的興趣和積極性，把課堂還給了學(xué)生，有了些探究的味道，老師起了引導(dǎo)作用。改變了一些以前滿堂灌的傳統(tǒng)教學(xué)模式，能引導(dǎo)學(xué)生自己去分析問(wèn)題，解決問(wèn)題，得出結(jié)論，學(xué)生注意力集中，基本都很熱情的參與，感受到了有成就的自豪感，感覺到了是自己推導(dǎo)出的結(jié)論，確實(shí)是在老師的引導(dǎo)下完成的教學(xué)任務(wù)，而不是以前那樣全是老師講授完成的任務(wù)，學(xué)生反映對(duì)知識(shí)的理解更具體和深刻，印象深，應(yīng)用知識(shí)解決類似問(wèn)題的能力和速度也提高了。本節(jié)教材首先提出重力勢(shì)能的基本定義，指出物體由于被舉高而具有的能為重力勢(shì)能，接著引出在物體被舉高的過(guò)程中，伴隨著重力做功，然后通過(guò)分析重力做功與路徑無(wú)關(guān)的特點(diǎn)，推導(dǎo)得出重力勢(shì)能的表達(dá)式。最后教材又安排了重力勢(shì)能的相對(duì)性以及重力勢(shì)能是與地球系統(tǒng)共有的特點(diǎn)這部分知識(shí)，以便完善和加深學(xué)生對(duì)重力勢(shì)能的理解。新教材在知識(shí)安排上與老教材相比有很大不同。老教材在給出“功是能量變化的量度”這一結(jié)論后探究重力做功與重力勢(shì)能的變化關(guān)系，從而引出重力勢(shì)能。而新教材對(duì)這一思想的引入采用的是逐漸滲透的方式。在對(duì)生活中生動(dòng)實(shí)例的定性分析以后，引入重力做功，給出重力勢(shì)能的表達(dá)形式，讓學(xué)生在階梯式的學(xué)習(xí)中自己尋找“功與能量”的關(guān)系。提升了學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的興趣，鍛煉了學(xué)生的物理思維能力。1．關(guān)于重力勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是()A．重力勢(shì)能的大小只由物體本身決定B．重力勢(shì)能恒大于零C．在地面上的物體，它具有的重力勢(shì)能一定等于零D．重力勢(shì)能是物體和地球所共有的2、關(guān)于重力勢(shì)能的幾種理解，正確的是()A、重力勢(shì)能等于零的物體，一定不會(huì)對(duì)別的物體做功B、放在地面上的物體，它的重力勢(shì)能一定等于零C、在不同高度將某一物體拋出，落地時(shí)重力勢(shì)能相等D、相對(duì)不同的參考平面，物體具有不同數(shù)值的重力勢(shì)能，但不影響研究重力勢(shì)能的變化3．關(guān)于重力勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是()A．物體的位置一旦確定，它的重力勢(shì)能的大小也隨之確定B．物體與零勢(shì)面的距離越大，它的重力勢(shì)能也越大C．一個(gè)物體的重力勢(shì)能從-5J變化到-3J，重力勢(shì)能變大了D．重力勢(shì)能的減少量等于重力對(duì)物體做的功4．下列關(guān)于重力勢(shì)能的說(shuō)法，正確的是()A．重力做功只跟物體所處的初末位置有關(guān)，與物體實(shí)際經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān)B．重力勢(shì)能的變化，只跟重力做功有關(guān)，和其他力做功多少無(wú)關(guān)C．重力勢(shì)能是矢量，在地球表面以上為正，在地球表面以下為負(fù)D．重力勢(shì)能的變化量等于重力對(duì)物體做的功重力勢(shì)能是本章功和能的一個(gè)基本概念和物理量，要求學(xué)生知道重力勢(shì)能的定義，掌握重力勢(shì)能的公式，知道重力勢(shì)能是標(biāo)量，單位是焦耳，理解重力做功與重力勢(shì)能的改變的關(guān)系，知道重力勢(shì)能的值是相對(duì)的，理解重力勢(shì)能正負(fù)的含義，了解彈性勢(shì)能及決定因素。難點(diǎn)是重力勢(shì)能的相對(duì)性，而重力勢(shì)能的改變與參考平面無(wú)關(guān)。如果只是說(shuō)明，學(xué)生很難理解和把握，于是把設(shè)計(jì)的重點(diǎn)放在引導(dǎo)學(xué)生探討問(wèn)題，自己推出結(jié)論，用已學(xué)舊知識(shí)，推導(dǎo)新知識(shí)的結(jié)論，這樣學(xué)生就能更好的理解了，對(duì)于重力做功和重力勢(shì)能的關(guān)系，也是引導(dǎo)學(xué)生用舊知識(shí)的推導(dǎo)得到結(jié)論。這節(jié)課的設(shè)計(jì)能循序漸進(jìn)，抓住了學(xué)生的思維特點(diǎn)，學(xué)生能由淺到深的思考問(wèn)題，得到結(jié)論，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的興趣和積極性，把課堂還給了學(xué)生，有了些探究的味道，老師起了引導(dǎo)作用。改變了一些以前滿堂灌的傳統(tǒng)教學(xué)模式，能引導(dǎo)學(xué)生自己去分析問(wèn)題，解決問(wèn)題，得出結(jié)論，學(xué)生注意力集中，基本都很熱情的參與，感受到了有成就的自豪感，感覺到了是自己推導(dǎo)出的結(jié)論，確實(shí)是在老師的引導(dǎo)下完成的教學(xué)任務(wù)，而不是以前那樣全是老師講授完成的任務(wù)，學(xué)生反映對(duì)知識(shí)的理解更具體和深刻，印象深，應(yīng)用知識(shí)解決類似問(wèn)題的能力和速度也提高了。不足之處是過(guò)于追求知識(shí)的完整和嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)學(xué)生的答案要求過(guò)高，給予補(bǔ)充的太多太細(xì)，還過(guò)于急躁的在學(xué)生回答時(shí)插話，有些問(wèn)題放不開讓學(xué)生討論。老擔(dān)心學(xué)生的討論不夠全面，有遺漏，所以老師強(qiáng)調(diào)補(bǔ)充的還是太多了。以后上課還要多注意，加強(qiáng)學(xué)生的討論和交流，讓學(xué)生真正變?yōu)橹黧w，引導(dǎo)的方法和技巧更科學(xué)、靈活、合理。必修二模塊是共同必修模塊。在本模塊中，學(xué)生將通過(guò)機(jī)械能、曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和萬(wàn)有引力等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步了解物理學(xué)的核心內(nèi)容，體會(huì)高中物理課的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法，為以后進(jìn)一步學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)，為后續(xù)模塊的選擇做準(zhǔn)備。本模塊劃分為以下三個(gè)二級(jí)主題：拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性機(jī)械能和能源本節(jié)內(nèi)容是第三個(gè)二級(jí)主題的子主題，課標(biāo)對(duì)本節(jié)的要求是：理解重力勢(shì)能。知道重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系。解讀：·理解重力勢(shì)能的概念，會(huì)計(jì)算重力勢(shì)能。知道重力勢(shì)