2023高中物理重力勢(shì)能教案

2023高中物理重力勢(shì)能教案2023高中物理重力勢(shì)能教案一教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1、理解重力勢(shì)能的概念，會(huì)用重力勢(shì)的定義進(jìn)行計(jì)算。2、理解重力勢(shì)能的變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無(wú)關(guān)。3、知道重力勢(shì)能的相對(duì)性。能力目標(biāo)1、根據(jù)功和能的關(guān)系，推導(dǎo)出重力勢(shì)能的表達(dá)式;2、學(xué)會(huì)從功和能的關(guān)系上解釋和分析物理形象。德育目標(biāo)滲透從對(duì)生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，得到物理結(jié)論的，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣。教學(xué)重點(diǎn)重力勢(shì)能的概念及重力做功跟物體重力勢(shì)能改變的關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)重力勢(shì)能的系統(tǒng)性和相對(duì)性重力做功與重力勢(shì)能的變化間的關(guān)系課程類(lèi)型新授課實(shí)驗(yàn)觀察法、分析歸納法、講練法教學(xué)用具ppt課件，電子教鞭課時(shí)安排1課時(shí)導(dǎo)入新課教學(xué)步驟【導(dǎo)入新課】提出一個(gè)問(wèn)題，如果砸在牛頓頭上的不是蘋(píng)果而是榴蓮，后果會(huì)是什么樣子的，進(jìn)而引出蘋(píng)果和榴蓮的能量不一樣，引出學(xué)生對(duì)初中重力勢(shì)能的回憶。引出重力勢(shì)能的定義：物體由于被舉高而具有重力勢(shì)能。物體的高度發(fā)生變化時(shí)，重力要做功，因而認(rèn)識(shí)重力勢(shì)能要對(duì)重力做功進(jìn)行研究。學(xué)習(xí)了初中物理后，我們知道物體由于被舉高而具有的能量就叫做重力勢(shì)能，物體的重力勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān)呢?探究重力勢(shì)能步驟一：定性探究：重力勢(shì)能與那些因素有關(guān)學(xué)生建立假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)：用不同的東西放到學(xué)生的頭上看學(xué)生的反應(yīng)情況，讓學(xué)生兩個(gè)一組用手頭的東西做一下小實(shí)驗(yàn)感受重力勢(shì)能跟什么有關(guān)系。歸納：重力勢(shì)能跟物體的質(zhì)量和高度都有關(guān)系;物體的質(zhì)量越大，高度越大，重力勢(shì)能就越大。(設(shè)計(jì)意圖，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)影響重力勢(shì)能的因素，為重力勢(shì)能的定量表示奠定基礎(chǔ)，得出重力勢(shì)能的表達(dá)式一定和質(zhì)量還有高度有關(guān)系。新課教學(xué)步驟二：探究重力的功為了弄清這個(gè)問(wèn)題，我創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生計(jì)算下列三種情況下重力做的功1，討論小球豎直下落，重力所做的功物體由A運(yùn)動(dòng)到B，重力做功mgh，2，討論小球沿斜線下落，重力所做的功物體由A運(yùn)動(dòng)到B，重力做功mgh3，討論小球沿曲線下落，重力所做的功物體由A運(yùn)動(dòng)到B，重力做功mgh綜合以上三種情況，可以得到結(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)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)即WG=mgh1-mgh2步驟三：探究重力勢(shì)能的表達(dá)式引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)重力做功表達(dá)式：WG=mgh=mgh1-mgh2由上面式子可以看出，式子右邊正好是某個(gè)物理量的變化值，在物理學(xué)中，我們用“mgh”表示重力勢(shì)能。歸納總結(jié)：重力勢(shì)能的定義式：EP=mgh。設(shè)問(wèn)：物體位置變化，重力做功，同時(shí)重力勢(shì)能發(fā)生變化，那么重力做功與重力勢(shì)能有什么關(guān)系呢?小組討論總結(jié)：WG=EP1-EP2即：重力做功等于重力勢(shì)能的變化的負(fù)值教師引導(dǎo)學(xué)生分兩種情況討論：2023高中物理重力勢(shì)能教案二【課題】重力勢(shì)能【教材分析】重力勢(shì)能是機(jī)械能守恒定律的知識(shí)基礎(chǔ)，是本章的一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)，由于其涉及相對(duì)性和功能關(guān)系又是一個(gè)難點(diǎn)。新課標(biāo)教材從重力的功以及與重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系引入重力勢(shì)能這一概念，一方面順承前節(jié)功的概念的應(yīng)用，另一方面促使功是能量轉(zhuǎn)化的量度這一思想的生成，順理成章，水到渠成。關(guān)于相對(duì)性學(xué)生往往不易理解，教學(xué)時(shí)最好能結(jié)合一些實(shí)例，從功能關(guān)系、能量轉(zhuǎn)化的角度分析，解開(kāi)學(xué)生的困惑，也為機(jī)械能守恒定律做好準(zhǔn)備?！緦W(xué)生分析】1.學(xué)生在初中時(shí)已接觸過(guò)重力勢(shì)能的概念，在高中階段要定量的學(xué)習(xí)重力勢(shì)能。2.學(xué)生已學(xué)習(xí)了功的概念和計(jì)算方法。通過(guò)重力做功的計(jì)算來(lái)判斷重力勢(shì)能的變化。3.學(xué)生認(rèn)識(shí)事物的特點(diǎn)是：開(kāi)始從具體的形象思維向抽象過(guò)渡，但思維還常常與感性直接相聯(lián)系。【教學(xué)目標(biāo)】㈠知識(shí)與技能1.理解重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系，并能用這一結(jié)論解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題，知道重力做功與運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)。2.理解重力勢(shì)能的概念，能用重力勢(shì)能的表達(dá)式計(jì)算重力勢(shì)能。3.知道重力勢(shì)能具有相對(duì)性、重力勢(shì)能的變化具有絕對(duì)性，勢(shì)能是系統(tǒng)共有的。4.理解重力功是物體重力勢(shì)能變化的量度。㈡過(guò)程與方法1.經(jīng)歷和理論探究歸納能力2.體會(huì)用“實(shí)驗(yàn)法”和“理論推導(dǎo)”相互驗(yàn)證研究問(wèn)題的方法㈢情感態(tài)度與價(jià)值觀滲透從對(duì)生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，得到物理結(jié)論的方法，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣。2.體驗(yàn)科學(xué)不僅僅是認(rèn)識(shí)自然，挑戰(zhàn)自然，更在于能動(dòng)的改造自然。【重點(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn)：重力勢(shì)能的的概念及重力做功跟重力勢(shì)能改變的關(guān)系。難點(diǎn)：重力勢(shì)能的相對(duì)性、重力勢(shì)能變化的絕對(duì)性?！窘叹邷?zhǔn)備】投影儀，多媒體課件【教學(xué)過(guò)程】新課引入大家一定還不會(huì)忘記，今年5月12日發(fā)生的汶川大地震，奪去了無(wú)數(shù)人的生命和家園。我們來(lái)看幾組圖片，這是震前的岷江，江水靜靜流淌(幻燈片1);這是震后造成的堰塞湖(幻燈片2)，它時(shí)刻威脅著下游人們的生命安全;一塊巨石，放在你腳邊，你一定不會(huì)覺(jué)得什么，但是松動(dòng)的山體滑坡，卻使一個(gè)200人的搶險(xiǎn)隊(duì)不幸遇難。不管是上游的堰塞湖，還是高山上松動(dòng)的巨石，因?yàn)樗鼈兌季哂袧摬氐哪芰?，盡管還沒(méi)有做功，卻都已蓄勢(shì)待發(fā)，一旦有機(jī)會(huì)，就會(huì)通過(guò)做功把能量釋放出來(lái)。教學(xué)過(guò)程我們將這種能量叫重力勢(shì)能。(引出課題)師：物體的高度發(fā)生變化時(shí)，重力要做功：物體被舉高時(shí)，重力做負(fù)功;物體下降時(shí)，重力做正功。認(rèn)識(shí)這種勢(shì)能，不能脫離對(duì)重力做功的研究。1.重力的功師：如圖，讓學(xué)生思考、計(jì)算寫(xiě)出下列幾種情況下，質(zhì)量為m的物體從高度為h1的A點(diǎn)到高度為h2的C點(diǎn)，重力做的功：①②③生：根據(jù)功的公式很容易得出第=1GB3①種情況的重力做功WG=mgh=mgh1-mgh2第②種情況的重力的功WG=mgcosθ·l=mgh=mgh1-mgh2師生總結(jié)得出規(guī)律：以上兩種情況下，盡管物體的運(yùn)動(dòng)路徑不同，但高度的變化一樣，重力的功也是一樣的。師：第=3GB3③種呢?引導(dǎo)：把整個(gè)路徑分成許多很短的間隔，每一小段可近似看作是一段傾斜的直線，求功方法同②，整個(gè)路徑的重力功等于每一小段所做功的代數(shù)和累加。生：第=3GB3③種情況的重力的功WG=mgh=mgh1-mgh2師生總結(jié)得出規(guī)律：(1)重力的功：WG=mgh=mgh1-mgh2(2)重力做功的特點(diǎn)：重力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與物體起點(diǎn)和終點(diǎn)位置的高度差有關(guān)。(幻燈片3)師：物體所受的重力mg與它所處位置的高度h的成績(jī)“mgh”，是一個(gè)具有特殊意義的物理量。它和我們要學(xué)習(xí)的重力勢(shì)能是什么關(guān)系呢?2.重力勢(shì)能(1)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(shì)能。?用EP表示。(2)重力勢(shì)能的表達(dá)式2023高中物理重力勢(shì)能教案三1.(多媒體展示圖片)出示一則公益“一個(gè)雞蛋的威力”。提問(wèn)：雞蛋從4樓到8樓，再到18樓，具有的破壞力，背后蘊(yùn)含的能量是什么呢?學(xué)生聽(tīng)學(xué)生回答：雞蛋離地越高，具有的重力勢(shì)能就越大。通過(guò)學(xué)生們?cè)谧≌^(qū)常見(jiàn)的廣告作為引入，生動(dòng)有趣，切入本節(jié)的課題較為容易。采用了情景創(chuàng)設(shè)的教學(xué)策略。(二)重力勢(shì)能概念的建立1.提出問(wèn)題：這個(gè)能量與什么因素有關(guān)??2.由于物體被舉高而使物體具有的能量是什么能??3.那么重力勢(shì)能的大小與什么有關(guān)，又如何定量表示呢?本節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)這個(gè)問(wèn)題。1.領(lǐng)會(huì)重力勢(shì)能的概念：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢(shì)能。2.猜想：重力勢(shì)能的大小可能與物體所處的高度有關(guān)。明確重力勢(shì)能的概念，猜想環(huán)節(jié)是為了啟發(fā)思維。(三)探究重力勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān)1.創(chuàng)設(shè)情境，啟發(fā)學(xué)生思考，提問(wèn)：從高處落在地上撞出坑，而下落的雨滴卻不能造成同樣的效果，這是為什么??2.演示實(shí)驗(yàn)：在一個(gè)透明的玻璃容器內(nèi)裝上沙子。?實(shí)驗(yàn)一：用一個(gè)鐵球從不同高度釋放，觀察鐵球落在沙子中的深度。?實(shí)驗(yàn)二：用大小不同的兩鐵球從同一高度釋放，觀察鐵球落在沙子中的深度。?3.通過(guò)上述演示，我們可以定性得到：重力勢(shì)能跟物體的質(zhì)量和高度都有關(guān)系，且物體的質(zhì)量越大，高度越大，重力勢(shì)能就越大。?4.要求學(xué)生用身邊的物品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，動(dòng)手操作。?5.那么，怎樣定量地表示重力勢(shì)能呢學(xué)生回答觀察的現(xiàn)象：在實(shí)驗(yàn)一中，鐵球的釋放高度越大，鐵球落在沙子中的深度越大。在實(shí)驗(yàn)二中，質(zhì)量大的鐵球落在沙子中的深度越大。動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，各個(gè)小組用身邊的物品去演示，如用鋼筆從高出落向繃直的紙上，有的情況能將紙打破，有的卻不能打破……。各小組學(xué)生根據(jù)自己探究的情況在班上作發(fā)言、交流、逐漸形成共識(shí)。在創(chuàng)設(shè)的物理情境下，學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知愿望。而且學(xué)生自己動(dòng)手，利于概念教學(xué)的深刻性。(四)重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系1.指導(dǎo)學(xué)生觀察教材上的圖5.4—1、圖5.4—2、圖5.4—3，讓學(xué)生獨(dú)立推導(dǎo)這幾種情況下重力做的功。2.循序漸進(jìn)提出以下問(wèn)題提示學(xué)生思考：(1)前兩個(gè)問(wèn)題的答案是什么呢?(2)我們大膽猜想一下，第三個(gè)圖中重力做的功和前兩個(gè)是否相等呢?(3)我們來(lái)驗(yàn)證一下我們的猜想，第三個(gè)圖的困難在哪里?(4)我們?cè)鯓油黄七@個(gè)難點(diǎn)呢?(5)看，解決問(wèn)題的途徑是什么?(6)第三個(gè)問(wèn)題的答案應(yīng)該是什么呢?(7)我們可以得到什么樣的結(jié)論?(8)既然重力做功與路徑無(wú)關(guān)，那么它與什么因素有關(guān)呢?(9)具體的表達(dá)式是什么?(提示：再次用到極限的思想，如分析得不完善，只要有一定道理，教師給予肯定。)據(jù)進(jìn)行討論：用EP1=mgh1來(lái)表示物體在初位置的重力勢(shì)能，用EP2=mgh2來(lái)表示物體在末位置的重力勢(shì)能，則WG=EP1-EP2，那么當(dāng)h1>h2和h1總結(jié)：