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      《重力勢能》教學設計

      時間:2021-07-12 08:58:42 教學設計 我要投稿

      《重力勢能》教學設計模板

        【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】

       、濉VR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。

       、妗_^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

       、。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

       。ㄒ唬┲亓菽

        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。

       、诶纾旁诘孛嫔系氖^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!敖垢呖諕佄铩保桓邔咏ㄖ谑┕r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:

       、倥c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。

       、谌绻愕念^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。

       、诶碚摱客茖

        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)

       、巯鄬π裕篍p與參考平面(零勢能面)的選擇有關

       、芟到y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。

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