重力勢能+教學(xué)設(shè)計(jì) 高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊

重力勢能一、教學(xué)目標(biāo)1.物理觀念理解重力勢能的基本定義，即物體由于被舉高而具有的能量。掌握重力勢能的表達(dá)式Ep=mgh，并能用其進(jìn)行計(jì)算。2.科學(xué)思維理解重力做功與重力勢能變化的關(guān)系，知道重力做功與路徑無關(guān)。了解重力勢能的相對(duì)性，理解重力勢能是與地球系統(tǒng)共有的特點(diǎn)。3.科學(xué)探究理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，能夠用勻速圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)公式分析和解決具體情景中的問題4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任通過大量生活中的例子，讓學(xué)生明白物理來源于生活，在日常生活中養(yǎng)成善于觀察和總結(jié)的習(xí)慣。二、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：重力勢能的概念及重力做功與重力勢能改變的關(guān)系。難點(diǎn)：重力勢能的相對(duì)性、重力勢能變化的絕對(duì)性。三、教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)觀察法：通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，引導(dǎo)學(xué)生理解重力勢能的概念?？刂谱兞糠ǎ涸趯?shí)驗(yàn)中控制其他變量不變，只改變一個(gè)變量，觀察其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。分析歸納法：通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，歸納出重力勢能的表達(dá)式及其與重力做功的關(guān)系。講授討論法：結(jié)合實(shí)例講解理論知識(shí)，并組織學(xué)生討論交流，加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解四、教學(xué)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材：鐵球、橡膠球、白紙若干張、裝沙的小桶、大小質(zhì)量各異的小球等。教學(xué)用具：PPT課件、視頻展示臺(tái)、電子教鞭等。預(yù)習(xí)任務(wù)：提前一天觀看微課視頻，完成《課時(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)單》。五、教學(xué)過程1.導(dǎo)入新課（約5分鐘）情境創(chuàng)設(shè)：教師先創(chuàng)設(shè)一個(gè)情境，詢問學(xué)生：“如果將一塊石頭放在腳邊和放在高樓邊緣，哪種情況會(huì)給人更危險(xiǎn)的感覺？為什么？”通過這個(gè)問題，引導(dǎo)學(xué)生思考物體由于位置高度不同而具有的不同潛在能量，從而引出重力勢能的概念。復(fù)習(xí)舊知：簡要回顧初中階段學(xué)習(xí)過的重力知識(shí)，為學(xué)習(xí)重力勢能打下基礎(chǔ)。2.新課講授（約30分鐘）（1）重力勢能的概念（約10分鐘）定義講解：明確重力勢能是由于物體被舉高而具有的能量，是地球與物體相互作用的結(jié)果。舉例說明：通過日常生活中的實(shí)例（如打樁機(jī)的重錘下落、蘋果從樹上落下等）說明重力勢能的存在和表現(xiàn)形式。（2）重力勢能的表達(dá)式（約10分鐘）理論推導(dǎo)：從重力做功與能量變化的關(guān)系出發(fā)，推導(dǎo)出重力勢能的表達(dá)式Ep=mgh，其中m為物體的質(zhì)量，g為重力加速度，h為物體相對(duì)于參考平面的高度。強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)：指出重力勢能的大小與物體的質(zhì)量和相對(duì)高度有關(guān)，而與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。（3）重力勢能的相對(duì)性（約10分鐘）引入話題：通過提問“人從五樓窗臺(tái)上跳下來為何平安無事？”引發(fā)學(xué)生思考，進(jìn)而引出重力勢能的相對(duì)性。講解概念：說明重力勢能是相對(duì)的，需要選擇一個(gè)參考平面來確定。在參考平面上，物體的重力勢能為零；在參考平面上方，物體的重力勢能為正值；在參考平面下方，物體的重力勢能為負(fù)值。舉例說明：用不同參考平面下物體重力勢能的變化來說明其相對(duì)性，并強(qiáng)調(diào)在研究同一問題時(shí)，參考平面的選擇不影響重力勢能變化的結(jié)論。3.學(xué)生活動(dòng)（約15分鐘）（1）分組實(shí)驗(yàn)（約10分鐘）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：組織學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，如利用小球和斜面探究重力勢能的大小與哪些因素有關(guān)。實(shí)驗(yàn)觀察：引導(dǎo)學(xué)生觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如小球下落的速度、撞擊力等。數(shù)據(jù)分析：通過數(shù)據(jù)分析得出重力勢能的大小與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)的結(jié)論。（2）討論交流（約5分鐘）小組討論：圍繞實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論進(jìn)行討論交流，分享各自的理解和看法。教師總結(jié)：對(duì)學(xué)生的討論進(jìn)行總結(jié)點(diǎn)評(píng)，強(qiáng)調(diào)重力勢能概念的重要性和應(yīng)用價(jià)值。4.鞏固提升（約10分鐘）例題練習(xí)：通過例題練習(xí)鞏固學(xué)生對(duì)重力勢能概念和表達(dá)式的理解和掌握。拓展延伸：引導(dǎo)學(xué)生思考高空拋物的危害及其與重力勢能的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和環(huán)保意識(shí)。5.課堂小結(jié)（約5分鐘）知識(shí)回顧：對(duì)本節(jié)課所學(xué)的重力勢能概念、表達(dá)式和相對(duì)性進(jìn)行簡要回顧。情感升華：通過課堂小結(jié)激發(fā)學(xué)生的探索興趣和求知欲，鼓勵(lì)他們關(guān)注身邊的物理現(xiàn)象并嘗試用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行解釋和應(yīng)用。板書設(shè)計(jì)1、重力做功（1）特點(diǎn)（2）公式2、重力勢能Ep=mgh3、重力勢能的相對(duì)性和系統(tǒng)性課后反思：在本次重力勢能的教學(xué)中，我深刻體會(huì)到理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性。通過創(chuàng)設(shè)生活情境和引入實(shí)例，學(xué)生們對(duì)重力勢能的概念有了更直觀的理解，但在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，部分學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析還不夠熟練，需要進(jìn)一步加強(qiáng)訓(xùn)練。同時(shí)，我也意識(shí)到在講授過程中，雖然強(qiáng)調(diào)了重力勢能的相對(duì)性和絕對(duì)變化性，但部分學(xué)生對(duì)這一點(diǎn)的理解仍顯模糊。未來教學(xué)中，我將嘗試采用更多樣化的教學(xué)方法，如動(dòng)畫模擬、互動(dòng)式問答等，幫助學(xué)生更好地掌握這一難點(diǎn)。此外，我注意到學(xué)生對(duì)高空拋物的危害討論表現(xiàn)出濃厚的興趣，這提示我在今后的教學(xué)中可以更多地融入社會(huì)熱點(diǎn)和實(shí)際問題