高中物理-4 重力勢能教學設計學情分析教材分析課后反思

.5重力勢能【教學目標】1、知識與技能1.理解重力勢能的概念，會用重力勢能的定義進行計算.2.理解重力勢能的變化和重力做功的關系，知道重力做功與路徑無關.3.知道重力勢能的相對性.4.了解彈性勢能.2、過程與方法1.根據(jù)功和能的關系，推導出重力勢能的表達式.2.學會從功和能的關系上解釋和分析物理形象.3、情感、態(tài)度與價值觀滲透從對生活中有關物理現(xiàn)象的觀察，得到物理結論的方法，激發(fā)和培養(yǎng)學生探索自然規(guī)律的興趣.【重點難點】重點：重力勢能的的概念及重力做功跟重力勢能改變的關系。難點：重力勢能的相對性、重力勢能變化的絕對性。視頻引入復習重力勢能概念經(jīng)歷探究過程得出EP=視頻引入復習重力勢能概念經(jīng)歷探究過程得出EP=mgh結合生活理解E結合生活理解EP=mgh練習反饋總結提升練習反饋總結提升通過實例探究WG=-通過實例探究WG=-ΔEP關系實例分析重力做功特點實例分析重力做功特點教師活動學生活動設計意圖課前延伸：完成金榜自主學習課內探究一、視頻引入，激發(fā)興趣雪崩我們看到一個冰天雪地、廣袤無垠的銀色世界，它帶給人們是圣潔、平和、寧靜的感受，一種心靈的洗滌。但是一旦大量積雪從高處滑下形成——雪崩。一面面白茫茫的雪墻排山倒海而來，你將感受到大雪崩所帶來最令人驚心動魄的白色恐懼，將對人們的生命與財產(chǎn)帶來災難……。為什么這么漂亮的雪花有如此大的破壞力？是因為它們具有潛在能量。只要一有機會，就會通過做功把這種能量釋放出來。我們將這種能量叫重力勢能。我們初中的時候學過重力勢能，那它是怎么定義的呢？定義：地球上的物體由于處于一定的高度而具有的能量，我們把這種能量叫做重力勢能。用EP表示。二、教學過程（一）重力勢能重力做功和物體運動路徑的關系（1）重力做功的特點如圖2，讓學生寫出幾種情況下，物體從A→C，重力做的功：圖C是物體沿曲面由A滑到C，可以把曲面看成很多段小斜面組成，利用圖B的結論可以得出，重力做功也為mgh。結論：重力做功只跟它的起點和終點的位置（高度差）有關，與物體運動的路徑無關。（二）重力勢能◆第一層次：探究EP=mgh▲程序一：提出問題：重力勢能的大小與什么因素有關？▲程序二：建立假設師：同學們可以根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗，大膽提出自己的假設，并且說明你的理由?！绦蛉簷z驗假設=1\*GB3①實驗定性檢驗：觀看視頻結論：同一高度的物體：質量越大，重力勢能越大；質量相同的物體：高度越高，重力勢能越大。在物理學中我們用EP來表示重力勢能，那EP具體是怎么計算的呢？=2\*GB3②理論定量推導如圖所示，小球做自由落體運動，由牛頓運動定律得：WG=mgh=mg(h1－h(huán)2)=mgh1－mgh2=;功是能量轉化的量度，做功的過程就是能量轉化的過程，做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉化。重力做了多少功，就有多少重力勢能發(fā)生了轉化，重力勢能等于動能即EP=，所以重力勢能EP=mgh▲程序四：得出結論：EP=mgh即重力勢能等于物體重力與高度的乘積。有了重力勢能的定量表示，重力做功WG=mgh1-mgh2=Ep1-Ep2◆第二層次：理解EP=mgh主要采取講授式①標矢性：標量②單位：焦耳（J）③相對性：Ep與參考平面（零勢能面）的選擇有關④系統(tǒng)性：重力勢能為地球與物體所共有的，重力勢能具有系統(tǒng)性。為了敘述方便，可以說成是某一物體的重力勢能。（二）重力做功與重力勢能的改變上述例題中，小球由A點運動到B點，重力做正功還是負功，重力勢能怎么變化？讓小球從B點運動到A點，重力做正功還是負功，重力勢能怎樣變化？總結：重力做正功時，重力勢能減少，減少的重力勢能等于重力所做的功；重力做負功時（物體克服重力作功），重力勢能增加，增加的重力勢能等于物體克服重力所做的功。（三）[相對性的教學]?2005年我國公布世界第一高峰--珠穆朗瑪峰海拔高度的最新測量結果為8844.43米；某同學的身高1.75m.問：他們分別以什么平面作為起始高度來計算的？師生討論：確定高度需要零高度參考平面的必要性。物體具有的重力勢能mgh，高度是相對的，所以重力勢能也是相對的，計算重力勢能之前需要先選定參考平面，參考平面的高度為零，重力勢能也為零。例：如圖，質量0.5kg的小球，從桌面以上h1=1.2m的A點落到地面的B點，桌面高h2=0.8m．請按要求填寫下表．(g=10m/s2)結論：選取不同的參考平面,物體的重力勢能的數(shù)值不同對一個確定的過程，WG和△EP與參考面的選擇無關典例分析金榜P61課堂檢測金榜自主演練P62課堂小結一、重力勢能1、物體的重力勢能等于它所受的重力與所處高度的乘積。即：2、重力勢能是標量，單位是焦耳（J）二、重力做功與重力勢能變化的關系WG=mgh1-mgh2=Ep1－Ep2重力所做的功只跟初位置的高度h1和末位置的高度h2有關，與物體運動的路徑無關。三、重力勢能的相對性（七）課后提升：金榜白皮物體由于被舉高而具有的能量叫做重力勢能。高度有關；質量有關。海平面；地面。重力做正功，重力勢能減少；重力做負功，重力勢能增加。A：WG=mghB：WG=mgscosθ=mghC：W1=mgscosθ1=mg△h1W=W1+W2+W3+……=mg（△h1+△h2+△h3……)=mgh視頻引入，激發(fā)學生興趣。滲透：功是能量變化的量度，能量的變化通過做功來實現(xiàn)。為下面實驗定性檢驗作理論鋪墊。滲透社會公德教育：預防高空墜物的危險學情分析：高一學生對事物的認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間。所以在教學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。重力勢能是學生在初中已經(jīng)接觸過的，但當時只停留在定性的分析上。新課應注意對知識從定性到定量的轉化。本節(jié)課在教師的引導幫助下，全體學生的潛力得到很大限度的挖掘，智力好的學生吃得飽，中等水平的學生吸收得好，差的學生消化得了，學生人人學有所得。課堂教學中充分體現(xiàn)師生平等、教學民主的思想，師生信息交流暢通，情感交流融洽，合作和諧，配合默契，教與學的氣氛達到最優(yōu)化，課堂教學效果達到最大化。教師教得輕松，學生學得愉快。重力勢能教學反思

重力勢能是高一物理第七章機器能第五節(jié)的內容。本章第三節(jié)介紹了功和能的基本知識，第四五節(jié)分別介紹機械能的兩個組成內容：動能和重力勢能，重力勢能的理解關系到機械能守恒定律的理解，也關系著機械能守恒定律的理解，也關系著機械能守恒定律的應用一節(jié)內容，由于初中學過關于重力勢能的介紹。因此本節(jié)的主要任務是完成由感性認識到理性認識，由定性到定量的轉化。

1、視頻導入。本節(jié)課由幾段視頻引入，極大的吸引學生的注意力，讓學生盡快把注意力轉移到課堂，并且也給了學生對于重力勢能的感性認識。

有幾個形象生動的生活中的現(xiàn)象，讓學生通過自己的分析猜想重力勢能的大小與哪些方面的因素有關，一方面調動學生的積極性，把課堂還給學生，更重要的是猜想也是一種在科學研究中經(jīng)常用到的很常見的方法。如何根據(jù)經(jīng)驗和現(xiàn)象進行猜想，也是科學研究中的一重要的能力。這一環(huán)節(jié)很符合新課標培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的教學要求。

2、規(guī)范的物理推導。這一節(jié)課的重點就是重力勢能定義式的推導，因此嚴格的根據(jù)恒力做功的公式推導重力做功，得出重力勢能的定義式，經(jīng)歷了一個思維的過程，在教學過程中，要讓學生充分的體會理解。這一環(huán)節(jié)教師的引導尤為重要，一定要到位。切不可生硬的告訴學生知道或記住這就是重力勢能的定義式。

3.學以致用。學生在理解重力做功和重力勢能的變化均與零勢能面的選取無關，而重力勢能本身卻與零勢能面的選取有關時，通過一個課本后面的練習題，讓具體的數(shù)據(jù)幫助學生理解這一知識點，顯然就降低了難度，容易讓學生接受。

4.鞏固深化。最后在學習重力勢能能的正負和重力勢能屬于物體和地球組成的系統(tǒng)時，把重力勢能與大家熟悉的溫度相類比，更始一個知識的同化過程，降低了難度。

總之，這節(jié)課的目的是讓學生親身在學習中體會知識的形成過程，學習科學研究的方法，以及想方設法降低難度讓學生更易于接受新知識。在新課標的路上，愿盡最大努力遠走越遠。

教材分析本節(jié)教材首先提出重力勢能的基本定義，指出物體由于被舉高而具有的能為重力勢能，接著引出在物體被舉高的過程中，伴隨著重力做功，然后通過分析重力做功與路徑無關的特點，推導得出重力勢能的表達式。最后教材又安排了重力勢能的相對性以及重力勢能是與地球系統(tǒng)共有的特點這部分知識，以便完善和加深學生對重力勢能的理解。新教材在知識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”這一結論后探究重力做功與重力勢能的變化關系，從而引出重力勢能。而新教材對這一思想的引入采用的是逐漸滲透的方式。在對生活中生動實例的定性分析以后，引入重力做功，給出重力勢能的表達形式，讓學生在階梯式的學習中自己尋找“功與能量”的關系。提升了學生對物理知識的興趣，鍛煉了學生的物理思維能力。1．沿著高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上將同一物體拉到頂端，以下說法正確的是………………(D

)A．沿坡度小、長度大的斜面上升克服重力做的功多B．沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多C.沿坡度大、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多D．上述幾種情況重力做功同樣多2．當重力做負功時………………(ACD

)A.重力勢能一定增加

B．重力勢能一定減少C物體速度可能增大

D．物體速度可能減小3．下列關于重力勢能的說法，正確的是………………(

)A．重力勢能只跟物體所處的初末位置有關，與物體實際經(jīng)過的路徑無關B．重力勢能的變化，只跟重力做功有關，和其他力做功多少無關C．重力勢能是矢量，在地球表面以上為正，在地球表面以下為負D．重力勢能的變化量等于重力對物體做的功4．關于重力勢能的幾種理解，正確的是………(

C)A.重力勢能等于零的物體，一定不會對別的物體做功

B.放在地面上的物體，它的重力勢能一定等于零C.在不同高度將某一物體拋出，落地時重力勢能相等D．相對不同的參考平面，物體具有不同數(shù)值的重力勢能，但并不影響研究有關重力勢能5