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《重力勢能》教學設計模板

教學設計 時間:2021-08-31 手機版

  【設計思想】

《重力勢能》教學設計模板

  1.使學生對重力勢能概念的建立和理解有一個從感性到理性,從定性到定量的過程,在多媒體、實驗、板書的運用上,相互補充,克服了單一媒體運用的呆板的課堂教學形式,幻燈片所展示的各種生動、活潑、有趣的圖片,激發學生探究知識的欲望和積極性。

  2.教學方法上看:運用“實驗(舉例)——理論探究歸納——實例研究”教學方法。貼近生活的實例、小實驗,使學生的學習興趣高漲,。

  【教材分析】

  “勢能的改變”是下節“能量守恒定律”的知識基礎,是本章的一個重要知識點。本節進述重力勢能及其相對性,重力勢能的變化以及與重力做功的關系。由于與動能定理的表述不一致,學生往往不易理解,教學時最好能結合一些實例,從功能關系、能量轉化的角度分析,解開學生的困惑,為下節講機械能守恒定律及能量轉化和守恒定律做好準備。

  【學生分析】

  1.高一學生認識事物的特點是:開始從具體的形象思維向抽象邏輯思維過渡,但思維還常常與感性經驗直接相聯系,仍需具體形象的圖片、視頻畫面來支持。

  2.學生在初中時已接觸過重力勢能的概念,在高中階段要定量的學習重力勢能及體驗建立過程。

  3.學生已學習了功的概念和計算方法。通過重力做功的計算來判斷重力勢能的變化,通過彈性力做功來判斷彈性勢能的變化。

  【教學目標】

  ㈠。知識與技能

  1.理解重力勢能的概念,能用重力勢能的表達式計算重力勢能,知道重力勢能具有相對性、重力勢能的變化具有絕對性。

  2.理解重力做功與重力勢能的關系,并能用這一結論解決一些簡單的實際問題,知道重力做功與運動路徑無關。

  3.理解重力功是物體重力勢能變化的量度。

  4.知道彈性勢能的初步概念。

  ㈡。過程與方法

  1.經歷“以理思物”的發散思維和“見物思理”理論探究歸納能力

  2.體會用“實驗法”和“理論推導”相互驗證研究問題的方法

  ㈢。情感態度與價值觀

  1.滲透從對生活中有關物理現象的觀察,得到物理結論的方法,激發和培養學生探索自然規律的興趣。

  2.預防高空墜物的社會公德教育,通過實例分析增強民族自豪感和榮譽觀念。

  3.體驗科學不僅僅是認識自然,挑戰自然,更在于能動的改造自然。

  【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。

  舉生活現象分析重力做功特點

  通過實例探究WG=-ΔEP關系

  總結提升

  練習反饋

  彈性勢能初步了解

  經歷探究過程得出EP=mgh

  結合生活理解EP=mgh

  【教學流程】

  【教學過程】

  一、視頻引入,激發興趣

  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。(滲透:功是能量變化的量度,能量的變化通過做功來實現。為下面實驗定性檢驗作理論鋪墊。)

  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

  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?(教師引導:如果我們要進一步對重力勢能定量的研究,你需要解決什么問題)

  ▲程序二:建立假設

  師:同學們可以根據已有的知識和經驗,大膽提出自己的假設,并且說明你的理由。

  生:高度有關。

  ①由定義: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。

  ②例如,放在地面上的石頭沒有殺傷力,一旦從較高處落下,就會很危險;一個杠鈴放在你的腳邊,你一定不覺得什么?但是如果把它懸掛在你的頭頂之上,那一定會讓你如坐針氈。“禁止高空拋物”;高層建筑在施工時必須有“工程防護網”等。(滲透社會公德教育:預防高空墜物的危險)

  生:

  ①與物體的質量(重力)有關。如果懸掛在頭頂之上的是一團棉花,不是杠鈴,就不會覺得可怕。

  ②如果你的頭頂電線下懸掛的不是日光燈,而是200千克的杠鈴,你有何感受?

  生:與質量和高度都有關系。 ……(教師做好對學生的即時性評價)

  ▲程序三:檢驗假設

  ①實驗定性檢驗

  出示實驗器材:塑料桶、報紙(蒙上塑料桶口)、大小相同而質量不同的兩個小球。以報紙是否被小球擊破來體現勢能的大小。這樣實驗效果明顯,可見度大。

  教師演示,要求通過3個實驗步驟,能夠科學嚴謹的說明重力勢能的大小與質量和高度之間的定性關系。

  [教師引導]前面我們已學過,物體所具有能量越大,對外做功的本領就越強。

  圖1

  圖2

  得到: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。

  ②理論定量推導

  師:功是能量變化的量度,我們可否通過“力做了多少功,從而使重力勢能發生多少變化”的角度,來定量推導重力勢能的表達式。

  問題:你能設計一個物理過程來從理論上定量推導重力勢能與重力mg和高度h的關系?

  學生討論、設計物理過程,并發表自己的設想。

  可能的設想:(教師可隨手演示)

  如圖1,小球做自由落體運動,由動能定理mgh= ;由“能量守恒與轉化思想”(動能由重力勢能轉化而來)重力勢能等于動能即EP= ,所以EP=mgh

  如圖2,將物體豎直向上勻速抬高h,由平衡條件F=mg ;則F做功為WF=Fh=mgh;

  由功能關系得到:EP=WF=Fh=mgh

  ▲程序四:得出結論:EP=mgh

  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系統性:重力勢能為地球與物體所共有的,重力勢能具有系統性。為了敘述方便,可以說成是某一物體的重力勢能。

  [相對性的教學]

  二、重力勢能的相對性和系統性

  討論回答:

  1、把課本放在桌面上,課本的高度是多少呢?你的理解:_____________________

  答案1、大約是講桌的高度,約為1 m左右。

  答案2、它就在講桌上,所以它的高度是0 m 。

  2、哪個答案錯了呢?為什么?答:_________________________________

  3、由此我們可以得到一個什么結論?答:______________________________

  4、那么重力勢能有沒有相對性呢? 答:______________________________

  5、我們在研究一個物體重力勢能時應該先干什么?答:_________________________________

  【總結1:重力勢能總是相對于某個水平面來說的,這個水平面叫_______._______選取不同,重力勢能的數值就__ ___.

  可見,重力勢能具有相對性。選擇哪個水平面作為參考平面,可視研究問題的方便而定,通常選擇地面作為參考平面。選擇不同的參考平面,物體的重力勢能的數值是不同的。

  6、那么重力勢能是誰具有的呢?答:______________________________

  7、如果沒有地球,有沒有重力呢?那么還有沒有重力勢能呢?答:_____________________________

  【總結2】:重力勢能應該是____________組成的系統共同具有的,而不是地球上某一個物體單獨具有的,不只是重力勢能,任何形式的勢能,都是相應的物體系統由于其中各物體之間,或物體內的各部分之間存在相互作用而具有的能,是由各物體的相對位置決定的。

  過渡語:功是能量變化的量度,合外力做功是物體動能變化的量度,物體重力勢能發生變化與什么力做功相對應呢?

  (二)重力做功與重力勢能的改變

  例題1、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?)

  拓展:如?果人拿小球從B勻速回到A呢?嘗試再填寫下表。


本文來源http://www.nvnqwx.com/yuwen/jiaoxuesheji/1020524.htm
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