人教版物理《重力势能》教学设计.doc

重力势能教学案例芦溪中学 李卫一、设计思想：根据课程改革的目标，实现教与学的和谐统一，以学生位主体的教学观，并根据诱思探究学科教学论，改变传统教学过于注重传授知识的倾向，让学生自己去发现问题，思考问题并解决问题，更能实现师生互动。本节课的教学方法采用：实验法、讲授法、归纳法。通过生动有趣的图片引入新课，激发学生求知的欲望，多媒体展示各种实例，让学生了解物体不动时，“储存”着一种能量重力势能（弹性势能），提高学生认知水平，让学生通过自己设计实验，同学之间相互讨论，来学习体验应用“控制变量法”研究问题的方法。通过实例计算来认识重力势能的相对性以及重力势能变化的绝对性，从而突破教学难点。根据功和能的关系，推导重力做功跟重力势能改变的关系，加深理解功是能量转化的量度。人类对重力势能的认识,是一个从恐惧到挑战到征服的过程, 从而让学生深切地感受到科学的意义不仅仅是认识自然,挑战自然,更在于能动的改造自然。二、教学目标 ： 1知识与能力的目标：理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算。理解重力势能的变化和重力做功的关系。知道重力做功与路径无关。知道重力势能的相对性。了解弹性势能。2过程与方法的目标：通过实验，使学生掌握科学的研究方法控制变量法；培养学生的实际操作能力。通过对结果的分析，培养学生发散性思维，及分析、推理、归纳的能力。3情感态度和价值观的目标：通过对实验操作、观察、讨论，以及得出本节课物理知识的过程和方法，激发学生探索的兴趣和热爱科学的精神。三、教学重点：重力势能的概念和定义式，重力做功与重力势能的变化的关系。四、教学难点：重力势能的相对性，对重力势能的正值、负值的理解。五、教学用具：幻灯片、投影仪、质量相等的两个小钢球和质量不等的另一个钢球、木块、容器、细沙。六、教学流程： 情景导入一头温顺的耕牛带给我们的感受是一派柔美的田园风光（幻灯片1），但当它向你奔来时（幻灯片2），你的第一反应肯定是逃；山间的河水静静地流淌，并不可怕（幻灯片3），但当它走出山林，变成大瀑布的时候，它的怒吼会使你不由自主地颤抖,这种能量来自哪里呢?(幻灯片4)学生 来自于它的动能.教师 我们前面已经学过,物体所具有的动能越大,对外做功的本领就越强.例如,一个杠铃放在你的脚边,你一定不觉得什么?但是,如果把它悬挂在你的头顶上,那一定会让你如坐针毡.我们之所以会害怕,是因为它们具有潜藏的能量,尽管它还没做功,但都蓄势待发,只要一有机会,就会通过做功把能量释放出来.2 新课教学1、 重力势能(1) 定义:地球上的物体由于被举高而具有的能量,我们把这种能量叫做重力势能.说明:因为地球对物体的吸引,由物体与地球间的相对位置决定的能量叫做重力势能,.没有地球对物体的引力作用,就没有重力势能.因此重力势能为地球与物体所共有的.重力势能具有系统性,为了叙述方便,可以说成是某一物体的重力势能.（2）重力势能的表达式 从重力势能的含义看它与哪些量有关呢？到底是什么关系呢？请同学们自己设计出证明自己的想法的简单实验学生自主探究实验方法 控制变量法实验器材 透明玻璃容器、质量相等的两个小钢球和质量不等的另一个钢球 、细沙。 让学生自行设计实验,要求通过三个实验步骤,能够科学严谨的说明重力势能的大小与质量和高度之间的大致关系.分组讨论实验方案,选出一组学生上前演示,并作解释.得到:同一高度的物体,质量越大,重力势能越大;质量相同的物体,高度越高,重力势能越大.精确实验表明: E=mgh思考：重力势能是状态量还是过程量？m=1kg请学生计算、观察，得出结论：例1、参考平面物体在A 的E物体在B的EE- E地面桌面天花板结论：重力势能的结果与参考平面的选取有关，而对于同一物理过程，重力势能的改变是一定的，与参考平面的选取无关。(3) 重力势能是标量,具有相对性。2、 重力做功与重力势能的变化的关系（1）重力做功的特点如图，让学生思考、计算写出下列几种情况下，物体从A到C，重力做的功： 让学生得出规律：重力做功与路径无关，只与物体起点和终点位置的高度差有关。思考提问：其它力（比如摩擦力）做功是否与路径有关？例如：把物体向右运动S再向左运动返回出发点，总位移为零，摩擦力做功是否为零？重力做功的特点不能乱用，今后还会遇到做功具有这个特点的力。多分析总结。（2）重力做功与重力势能的变化分析例1物体从A点落到B点, 重力势能减少,这一过程重力做功多少？若物体从B点搬回A点,重力势能如何变化？重力做功又为多少？结论:WG=-Ep3、 例题： 例2、如图，桌面距地面1.0m，一质量为0.4kg的书放在距桌面0.4m的书架上。（1） 以地面为零势能位置，书具有多大的重力势能？并计算书由书架拿到桌面的过程中，势能减少多少？（2） 以桌面为零势能位置，书具有多大的重力势能？并计算书由书架拿到桌面的过程中，势能减少多少？解答：（1）EmgH5.6J -Emgh1.6J(2) EmgH=1.6J-Emgh1.6J例3.甲、乙两物体,质量大小关系为m甲=5m乙,从很高的同一处自由下落2s,重力做功之比为_,对地面而言的重力势能之比为_.3 课堂小结：。总结：1、做功与重力势能的变化的关系，是过程量与状态量变化之间的关系，对过程分析和状态定位非常重要 2、势能属于系统教师总结:关于人类对重力势能的认识,是一个从恐惧到挑战直到征服的过程。人们对重力势能的恐惧感是与生俱来的,但是随着人们通过生产实践中对重力势能的认识的逐步加深,我们开始乐于挑战这种能量(幻灯片7).甚至在可以控制范围内享受重力势能给我们的种种乐趣(幻灯片8).但是科学的意义不仅仅是认识自然,挑战自然,更在于能动的改造自然.介绍水利发电原理(幻灯片9),播放水利发电,建筑打桩的录象.4 作业：略七、教学后记 本节课在教学设计上遵循学生的认知规律,遵循辨证唯物主义的认识论,使学生对重力势能的概念的建立和理解有一个从感性到理性,从定性到定量的过程,使学生对物理概念和规律的学习并不感到突然和困难.本节课运用“实验(举例)理论归纳实例探究”教学方法,把实验观察、学生讨论、教师讲解融合在一起.本着学生主体教师主导的原则,在特定情况下的实例研究,让学生感到新鲜好奇,讨论问题积极主动,自主