《重力勢能》教學設計
《重力勢能》教學設計1
我教學的題目是高一物理第七章第五節重力勢能。重力勢能概念的建立是形成機械能概念的基礎，也是今后形成更完整能量概念的保證。本節內容“重力勢能”的學習也將為今后“電勢能”的學習打下基礎。
本教材提供了較多情景及幾個問題來展開分析，
本課教學目標很明確：
⑴從重力勢能的定量描述、單位、量性及它的相對性中理解重力勢能的概念；
⑵理解重力勢能得變化和重力做功的關系，知道重力做功與路徑無關；
⑶了解彈性勢能。
能力目標：
⑴學會從功和能的關系推導出重力勢能的表達式；
⑵在小實驗設計研究中，初步會用控制變量法設計實驗；
⑶在討論分析中激發質疑探究意識，提高質疑能力。
情感目標：生活實驗中激發物理研究興趣。
本節課著重解決了兩個問題，即重力勢能及其對稱性；重力勢能的變化與重力做功的關系，關于重力做正功，重力勢能減少，重力做負功，重力勢能增加。這個關系由于與動能定理的表述不一致，學生往往不易理解，教學是要結合一些實例，解開學生的困惑。而難點是學生對重力勢能相對性的理解。教學中用與溫度的相對性類比的方法來突破這個難點。
學生對重力勢能在初中已初步形成定性概念，知道重力勢能是物體舉高而具有的能，故本課引入要喚醒學生對這些概念的記憶，為定量認識重力勢能打好鋪墊。學生在前一節課“動能”學習中已體驗定量研究的一些方法，這也為本課的研究學習打下了基礎。但估計學生對“Ep=mgh”會進行公式化處理，出現只認公式不認理的現象，故引導學生對“Ep=mgh”中的“h”正確認識顯得尤為重要。高一學生的研究探索、質疑提問能力很薄弱，通過本課在培養策略要取得一點突破。
依據教學大綱的要求和教材內容的特點、學生的特點，在本節教學中，讓學生自己設計和完成實驗，探索得到結論，充分體現“學生主體、教師主導”的教學模式。
以下為本課教學過程的設計：
1、情景引入
展出三峽水庫大壩的模擬照片，讓學生欣賞圖片的過程中，引導學生思考、發問，并啟發到水壩的作用是提高水位，使水具有重力勢能并引入課題，再提出問題“建成后的三峽水庫可蘊含多少水的重力勢能？” 激發學生對重力勢能學習的迫切欲望。
通過圖片情景，培養學生提問能力，并從三峽大壩的氣勢中激發學生的民族自豪感；與學生交流中回憶初中所學重力勢能概念。
2、實驗探究
在初中知識掌握的基礎之上，讓學生用身邊的小物件設計實驗驗證重力勢能與哪些量有關（書落手上、筆穿紙巾），研究探索后，再讓學生自己總結得出結論，體現重力勢能是由物體質量和相對位置決定的能量。并讓學生猜想Ep與m、h的定量關系。
3、建立概念
重力勢能的大小是否與重力做功有關系？給學生三個簡單的運動過程，例從某高度做自由落體，從光滑斜面由靜止滑下，沿曲面從與前兩者相同的初平面運動至同一末平面，讓學生運算三種情況下重力的功《重力勢能》教學設計 ，類比于從動能定理《重力勢能》教學設計 ，得到動能的定量表達式，也從中得到重力勢能的定量關系：Ep=mgh。接著得到重力做功與重力勢能變化量的關系：《重力勢能》教學設計 ，從自由下落過程中的重力做功與重力勢能具體變化間的關系，幫助學生理解“-”和“=” 的含義。提供情景，物體越高，重力勢能越大嗎？展開對=g中“h”的大討論，總結重力勢能是對于某個參考面來說的。再討論中“h”含義。從中在學生互促學習中對重力勢能的相對性有真正地理解。
4、提出問題
《重力勢能》教學設計 ，E p=mgh中，“△h”與“h”的區別？引出重力勢能具有相對性。明確指出“△h”是絕對量，“h”是相對量，所以重力勢能是具有相對性的，要確定物體在某一狀態所具有的重力勢能，就必須首先選擇一零勢能面作參考。而后類比溫度來講明重力勢能是標量，但有正負，啟發學生思考其正負的含義。
5、彈性勢能
小結重力勢能概念形成過程，結合情景圖片，讓學生發現彈性勢能與重力勢能的共同點，都是由物體的相對位置決定的能量，并且都是客觀存在的能。
6、概括總結,作業布置
必做題：P/45：1、3、5
本課較多采用的是情景討論法，教師不是簡單的呈現問題讓學生解決，而是創設問題情景，讓學生從中發現問題、提出問題，并在強烈內驅作用下進入學生小組合作探究、討論過程，使研究性學習方式滲透到學科課堂教學中，一節課上盡可能有實驗可操作、有問題可討論、有平臺可交流。在該教法中，教師對學生討論過程的把握顯得尤為重要，對學生的問題、討論點的評價要及時，并能產生激勵效應。
《重力勢能》教學設計2
一、教學目標
1．理解的概念：
(1)知道什么是重力勢能，強調“勢”的含義。
(2)通過做功與能量關系，得到重力勢能公式ep＝mgh，知道在國際單位制中，勢能的單位是焦耳(j)；勢能是標量。
(3)了解重力勢能的相對性及勢能差的不變性。
2．掌握重力做功特點及重力做功與重力勢能變化的關系，應用其解決相關問題。
3．知道彈性勢能及其相關因素。
二、重點、難點分析
1．本節重點是重力勢能的表達，重力做功與重力勢能變化的關系。
2．對于勢能這種潛在做功能力的.理解：一旦做了功，勢能就發揮出來而減少了。
3．要強調重力做功與重力勢能變化的相反量的關系，這在初學時很容易發生錯誤，所以應作為難點強調。
三、教具
投影儀及幻燈片(主要用于把課上要舉的例題和圖打出，節約時間和黑板空間)。
四、主要教學過程
(一)引入新課
我們已知道運動的物體具有動能，那么靜止的物體是否有能量？我們又是如何知道它是否具有能量的呢？
根據學生的回答引出新課內容。
(二)教學過程設計
1．重力勢能
利用剛才學生舉的例子說明，被舉高的重物一旦下落就可以做功，表明處于一定高度的重物“儲存”著一種能量，這就是重力勢能，即：重力勢能是由于物體處于一定高度而具有的能量。
從重力勢能的含義可以看出，它與物體的重力和高度有關，到底是什么關系呢？
2．重力勢能公式
功是能量變化的量度，重力勢能的變化也可用做功表示出來。例如，用一外力把一質量為m的物體勻速舉高h，由于是勻速上升，物體的動能不變，外力舉高物體做的功w＝mgh全部用于增加物體的重力勢能。而此過程中克服重力做功亦為mgh，也就是克服重力做了多少功，就獲得了多少重力勢能。用ep表示勢能，則處于高度h處的物體的重力勢能為：
ep＝mgh
即重力勢能等于物體重力與高度的乘積。
從勢能公式的指導可以看出，它與功一樣，在國際單位制中的單位也是焦耳(j)，而且也是標量。它是由物體所處的位置狀態決定的，所以與動能一樣是狀態量。
《重力勢能》教學設計3
【學習目標】
(一)知識與技能
1.理解重力勢能的定義及定義式。
2.知道重力勢能的值是相對的，理解重力勢能正負號的含義。
3.理解重力做功與重力勢能的關系，知道重力做功與路徑無關。
4.培養探究歸納能力和邏輯思維的能力。
(二)過程與方法
1.在探究過程中滲透科學的研究方法：控制變量法，實驗過程觀察法及實驗結果分析法。
2.體會用“實驗法”和“理論推導”相互驗證問題的方法。
(三)情感、態度與價值觀
1.從對生活中有關物理現象的觀察，滲透在探究過程中體驗解決問題的成功喜悅，激發學生探索自然規律的興趣。
2.通過學生之間的討論交流與協作探究，培養團隊合作精神。
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。
【學習起點】
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的邏輯思維過渡，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，在高中階段重點是定量的學習重力勢能。
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。
二、教學重點、難點
1.本節課重點是重力勢能的概念及對重力勢能的應用。
2.本節課難點是如何探究重力勢能的概念。
三、教學方法
探究法，實驗觀察法，控制變量法，演繹推理法，講授討論，分析歸納法。
四、教學教具
鐵球和橡膠球各一個，白紙若干張，CAI教學課件，視頻展示臺。
五、教學過程
(一)創設情境、激趣導入
投影多媒體圖片：利用生活常見事例，創設問題情景，激發學生興趣。
這是一幅美國內華達州亞利桑那隕石坑圖片。這個隕石坑是5萬年前，一顆直徑約為30～50米的鐵質流星撞擊地面的結果。這顆流星重約50萬千克、速度達到20千米/秒，爆炸力相當于20xx萬千克梯恩梯(TNT)，超過美國轟炸日本廣島那顆原子彈的一千倍。爆炸在地面上產生了一個直徑約1245米，平均深度達180米的大坑。據說，坑中可以安放下20個足球場，四周的看臺則能容納200多萬觀眾。可見，有些重力勢能在自然界中的能量是巨大的。
過渡語：既然自然界中有些重力勢能具有巨大的能量，那么我們人類可以將之加以利用。
這是一幅水力發電站圖片，是利用水的重力勢能來發電的。這些重力勢能正在造福人類。(請同學們自己舉些例子)
過渡語：當然，萬事萬物有利也有弊，如次巨大的重力勢能也可能會造成重大的災難。
這幅圖片說的是20xx年9月21日上午，俄羅斯高加索北奧塞梯地區的一個村莊發生雪崩，造成至少100人失蹤。(請同學們自己舉些例子)
由以上資料可知，重力勢能與我們的生活有密切關系。我們只有認識自然，才能更主動的改造自然。今天這節課我們將深入地學習重力勢能知識及其應用。
(二)啟導互動、主體探究
通過前面對功和能關系的學習，我們知道了怎樣判斷一個物體具有能量，即：一個物體能夠對外做功，我們就說這個物體具有能量;而且對外做功越多，這個物體具有能量就越多。
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