高中物理-重力勢能教學(xué)設(shè)計學(xué)情分析教材分析課后反思

PAGE3PAGE重力勢能教學(xué)設(shè)計步驟教師活動學(xué)生活動設(shè)計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，以排山倒海之勢，推毀沿途一切，給人類、自然界帶來災(zāi)難?。ǔ鍪狙┍酪曨l）（出示美國內(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？這是因為物體一旦處在一定高度時，就具有了一定的能量。而當(dāng)它從所處的的高處落下時，這些能量就會以做功的方式釋放出來初中我們已經(jīng)學(xué)過：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢能．用EP表示。那么重力勢能的大小與什么因素有關(guān)，又如何定量表示呢?讓學(xué)生從生活實際中感受重力勢能的存在，以及這種能量的普遍存在。新課教學(xué)重力做功兩個體驗性問題：體驗一：同一小球從不同高度落到水平地面上，效果有什么不同？體驗二：在你的頭頂上方相同的高度，用細(xì)繩分別懸掛一個乒乓球和鉛球，你的感覺有何不同？探究一：重力勢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能呢？大家可以根據(jù)自己的生活實際，大膽的做出猜測，并說說你的理由。探究二：當(dāng)物體的高度發(fā)生變化時，重力會做功，同時物體的重力勢能也發(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：重力做功與重力勢能的變化密切相關(guān)，那么我們就可以通過研究重力做功來尋找重力勢能的具體表達(dá)式。探究三：請同學(xué)們計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：通過上述的計算，我們可以得到這樣一個結(jié)論：物體運(yùn)動時，重力對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)動路徑無關(guān)。即：WG=mgh1-mgh2重力勢能師：從上式大家可以看出，mgh這個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，符合重力勢能的特征。因此，我們把物理量mgh叫做物體的重力勢能，常用Ep表示，即Ep=mgh師：在定義出重力勢能的表達(dá)式后，我們就可以得到重力做功與重力勢能的變化的關(guān)系1、重力做功與重力勢能的變化的關(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？物體的重力勢能如何變化？若物體加速或減速下降呢？(g=10m/s-2)2、重力勢能的相對性師：請同學(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。從大家的計算可以看出，如果不選擇參考平面，重力勢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能的第一步。確定重力勢能的方法：（1）選擇參考平面——高度為0的面，也即重力勢能為0的面。（2）在參考平面上方的物體高度為正值，重力勢能也是正值；在參考平面下方的物體高度為負(fù)值，重力勢能也是負(fù)值。＋、－表示重力勢能的大小。（3）參考平面的選取是任意的，一般從研究問題的方便出發(fā)來選擇，很多時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．請按要求填寫下表．(g=10m/s2)參考平面小球在A點(diǎn)重力勢能小球在B點(diǎn)重力勢能下落過程小球重力做功下落過程小球重力勢能變化桌面6J-4J10J減少10J地面10J010J減少10J請同學(xué)們完成表格后回答問題比較小球在A、B兩點(diǎn)重力勢能的大小。參考平面不同時，重力勢能相同嗎？重力所做的功呢？重力勢能的變化量呢？結(jié)論：重力勢能的大小與參考平面的選擇有關(guān)，重力勢能的變化量與參考平面的選擇無關(guān)。重力勢能的系統(tǒng)性重力勢能是誰具有的？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)量越大重力勢能越大；相同質(zhì)量的物體，高度越高物體的重力勢能越大。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，有的說是0J.學(xué)生填寫表格并分組討論。讓學(xué)生定性的對重力勢能的大小影響因素做出判斷。隨堂練習(xí)1．關(guān)于重力勢能，下列說法中正確的是()A．重力勢能的大小只由物體本身決定B．重力勢能恒大于零C．在地面上的物體，它具有的重力勢能一定等于零D．重力勢能是物體和地球所共有的2、關(guān)于重力勢能的幾種理解，正確的是()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，但不影響研究重力勢能的變化3．關(guān)于重力勢能，下列說法中正確的是()A．物體的位置一旦確定，它的重力勢能的大小也隨之確定B．物體與零勢面的距離越大，它的重力勢能也越大C．一個物體的重力勢能從－5J變化到－3J，重力勢能變大了D．重力勢能的減少量等于重力對物體做的功4．下列關(guān)于重力勢能的說法，正確的是()A．重力做功只跟物體所處的初末位置有關(guān)，與物體實際經(jīng)過的路徑無關(guān)B．重力勢能的變化，只跟重力做功有關(guān)，和其他力做功多少無關(guān)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(fù)D．重力勢能的變化量等于重力對物體做的功學(xué)生做題小結(jié)本節(jié)我們學(xué)習(xí)了以下知識：一、重力做功的特點(diǎn)：與路徑無關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān)二、重力勢能：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、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系重力做正功，重力勢能減少重力做負(fù)功，重力勢能增加四、重力勢能是相對的，正負(fù)表示大小。一般不加說明是以地面或題目中的最低點(diǎn)所在的平面作為零勢能參考面。板書設(shè)計7.4重力勢能一、重力做功WG=mgh1-mgh2二、重力勢能Ep=mgh1、重力做功與重力勢能的變化2、重力勢能大小的確定3、重力勢能的系統(tǒng)性1、高一學(xué)生對事物的認(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、重力勢能是學(xué)生在初中已經(jīng)接觸過的，但當(dāng)時只停留在定性的分析上。新課應(yīng)注意對知識從定性到定量的轉(zhuǎn)化。這節(jié)課的設(shè)計能循序漸進(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題，得到結(jié)論，調(diào)動了學(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)生自己去分析問題，解決問題，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)生反映對知識的理解更具體和深刻，印象深，應(yīng)用知識解決類似問題的能力和速度也提高了。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(guān)的特點(diǎn)，推導(dǎo)得出重力勢能的表達(dá)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(diǎn)這部分知識，以便完善和加深學(xué)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(jié)論后探究重力做功與重力勢能的變化關(guān)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(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)生對物理知識的興趣，鍛煉了學(xué)生的物理思維能力。1．關(guān)于重力勢能，下列說法中正確的是()A．重力勢能的大小只由物體本身決定B．重力勢能恒大于零C．在地面上的物體，它具有的重力勢能一定等于零D．重力勢能是物體和地球所共有的2、關(guān)于重力勢能的幾種理解，正確的是()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，但不影響研究重力勢能的變化3．關(guān)于重力勢能，下列說法中正確的是()A．物體的位置一旦確定，它的重力勢能的大小也隨之確定B．物體與零勢面的距離越大，它的重力勢能也越大C．一個物體的重力勢能從-5J變化到-3J，重力勢能變大了D．重力勢能的減少量等于重力對物體做的功4．下列關(guān)于重力勢能的說法，正確的是()A．重力做功只跟物體所處的初末位置有關(guān)，與物體實際經(jīng)過的路徑無關(guān)B．重力勢能的變化，只跟重力做功有關(guān)，和其他力做功多少無關(guān)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(fù)D．重力勢能的變化量等于重力對物體做的功重力勢能是本章功和能的一個基本概念和物理量，要求學(xué)生知道重力勢能的定義，掌握重力勢能的公式，知道重力勢能是標(biāo)量，單位是焦耳，理解重力做功與重力勢能的改變的關(guān)系，知道重力勢能的值是相對的，理解重力勢能正負(fù)的含義，了解彈性勢能及決定因素。難點(diǎn)是重力勢能的相對性，而重力勢能的改變與參考平面無關(guān)。如果只是說明，學(xué)生很難理解和把握，于是把設(shè)計的重點(diǎn)放在引導(dǎo)學(xué)生探討問題，自己推出結(jié)論，用已學(xué)舊知識，推導(dǎo)新知識的結(jié)論，這樣學(xué)生就能更好的理解了，對于重力做功和重力勢能的關(guān)系，也是引導(dǎo)學(xué)生用舊知識的推導(dǎo)得到結(jié)論。這節(jié)課的設(shè)計能循序漸進(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題，得到結(jié)論，調(diào)動了學(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)生自己去分析問題，解決問題，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)生反映對知識的理解更具體和深刻，印象深，應(yīng)用知識解決類似問題的能力和速度也提高了。不足之處是過于追求知識的完整和嚴(yán)謹(jǐn)，對學(xué)生的答案要求過高，給予補(bǔ)充的太多太細(xì)，還過于急躁的在學(xué)生回答時插話，有些問題放不開讓學(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)生將通過機(jī)械能、曲線運(yùn)動的規(guī)律和萬有引力等內(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二級主題：拋體運(yùn)動與圓周運(yùn)動經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性機(jī)械能和能源本節(jié)內(nèi)容是第三個二級主題的子主題，課標(biāo)對本節(jié)的要求是：理解重力勢能。知道重力勢能的變化與重力做功的關(guān)系。解讀：·理解重力勢能的概念，會計算重力勢能。知道重力勢