重力势能教学设计比赛一等奖

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重力势能教学设计

教材分析:

本节教材首先提出重力势能的基本定义，指出物体由于被举高而具有的能为重力势能，接着引出在物体被举高的过程中，伴随着重力做功，然后通过分析重力做功与路径无关的特点，推导得出重力势能的表达式。最后教材又安排了重力势能的相对性以及重力势能是与地球系统共有的特点这部分知识，以便完善和加深学生对重力势能的理解。

新教材在知识安排上与老教材相比有很大不同。老教材在给出“功是能量变化的量度”这一结论后探究重力做功与重力势能的变化关系，从而引出重力势能。而新教材对这一思想的引入采用的是逐渐渗透的方式。在对生活中生动实例的定性分析以后，引入重力做功，给出重力势能的表达形式，让学生在阶梯式的学习中自己寻找“功与能量”的关系。提升了学生对物理知识的兴趣，锻炼了学生的物理思维能力。

学生分析：

（1） 高一学生对事物的认知还停留在具体的形象思维上，抽象的逻辑思维的建立还

需要时间。所以在教学中我们要借助图片视频等直观手段逐渐引入抽象的物理概念。

（2） 重力势能是学生在初中已经接触过的，但当时只停留在定性的分析上。新课应

注意对知识从定性到定量的转化。

教学目标分析： 1. 知识目标

（1） 理解重力势能的概念，会用重力势能的表达式计算。

（2） 会推导重力做功与重力势能的关系，知道重力做功与路径无关。

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（3） 知道重力势能的相对性。 2. 技能目标

（1） 根据功能关系，推导出重力势能的表达式 （2） 学会从功能关系上解释和分析物理现象。 3. 情感目标

渗透从对生活中有关物理现象的解释，得到物理结论的方法，激发和培养学生探索自然规律的兴趣。渗透社会公德教育，让学生认识到高空抛物的危害。 教学重点：

重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。 教学难点

重力做功与路径无关及重力势能的相对性。

教具准备：

Ppt课件，装沙的小桶，大小质量各异的3个小球

教学过程设计 步骤 新情景引入： 教师活动 学生活动 设计目的 学生可能的让学生课（1） 故事引入：在荒芜的海岛上，饥饿的小猴捡到了一个核答案：用石头从生活可编辑

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引桃，请同学们帮小猴想想，要怎样才能把核桃打开。 砸开；把核桃实际中感受重力势能的存入 （2） 情景引入：纷飞的雪花一直是大家的最爱。我们爱它的摔开等。 白爱它的软，但是有时就是这看似温柔柔软的皑皑白雪却给我们带来灭顶之灾。——这就是雪崩。（出示幻灯片图片） 提问：为什么漂亮柔软的雪具有如此大的破坏力呢？是因为它具有潜在的能量，一有机会它就会把能量释放出来。我们把这种能量叫做重力势能。 定义：地球上的物体由于处于一定的高度而具有的能量，我们把这种能量叫做重力势能。 用EP表示。 新一．重力做功 在，以及这种能量的普遍存在。 学生分组探让学生定性的课 提问：我们知道物体由于被举高而具有的能叫重力势能。那么究 教重力势能的大小与哪些因素有关呢？也就是什么样的物体具有生：与高度有对重力学 较大的重力势能呢？大家可以根据自己的生活实际，大胆的做关。 出猜测，并说说你的理由。 实验定性验证：（教师演示） 势能的依据：放在地大小影上的石块没响因素有威胁，但是做出判从高空落下断。 的石块却十 （1） 将大小相同，装有相同水的瓶子从不同高度下落，使其分可怕。 穿过蒙有不同数量报纸的空桶，观察两个瓶子能穿透的生：与质量有 报纸的数量。 可编辑

关。 通过简.

（2） 将大小相同，装有不同水的瓶子从相同高度下落，使其依据：下雨的单且观穿进蒙有不同数量报纸的空桶，观察两个瓶子能穿透的时候雨滴打察性强报纸的数量。 在身上不疼，的实验冰雹打在身给学生上却很疼。雨直观的师：那么我们可不可以通过重力做功来寻找一下重力势能的具大和雨小打印象。 体表达式呢？请同学们计算一下三种情况下重力所做的功。 1. 质量5kg的物体自由下落10米 2. 质量5kg的物体从高10米倾角30度的斜面滑到斜面底端 3. 质量为5kg的物体从高10米的不规则斜面下滑到底端 物体具有能量的大小可在身上的痛感也不一样。 在教师的引导下得出： 师：同学们观察上面三种情况下重力所做的功，发现他们有什以通过物体么共同点和什么不同点吗? 师：通过上述的计算，我们可以得到这样一个结论： 做功本领的强弱来衡量。 结论：在相同物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，高度，物体质而与物体运动路径无关。 即：WG=mgh1—mgh2 二．重力势能 量越大重力势能越大； 相同质量的 从上式大家可以看出，mgh这样一个物理量它即与重力mg物体，高度越有关，又与物体所处的位置h有关，并且mgh随高度的增加高物体的重可编辑

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而增大，随质量的增加而增大，符合我们对重力势能的猜测。力势能越大。 因此，我们把物理量mgh叫做物体的重力势能，常用Ep表示，即 Ep=mgh 第一种情况： WG=mgh=5 第二种情况： 第三种情况： 生：共同点：Ep2 重力做功WG 重力势能Ep 重力做功和重力势（正、负） （增加、减少） 能变化的关系 负 增加 物体克服重力做的功等于重力势能的增加 重力做的功等于重力势能的减少 Ep?表示???物体的重力势能?单位???焦(J)m?表示???物体的质量?单位???千克(kg)g?表示???物体的重力加速度?单位???米/秒2(m/s2)h?表示???物体的高度?单位???米(m) 1、重力做功与重力势能的变化 WG = mgh1-mgh2= Ep1 - 三种情况重力做功相同 不同点：三种情况物体运动的路径物体上升 物体下落 正 减少 2.重力势能的相对性 不同。 师：请同学们讨论一下，将质量是2kg的小球放在2楼的地 面上，该球的重力势能是多少？一直g取10米每二次方秒，学生填写表每层楼高3米。 格 师：大家得到的答案不同，主要原因是大家选择的高度起点不 同，也就是我们所说的参考平面不同。 学生分组讨 从大家的计算可以看出，如果不选择参考平面，重力势能的论，每个组可值也是不确定的。所以选择参考平面应该是我们确定重力势能可编辑