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重力勢能教學(xué)設(shè)計(jì)
在教學(xué)工作者開展教學(xué)活動前，可能需要進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)編寫工作，教學(xué)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的計(jì)劃性和決策性活動。那么問題來了，教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)該怎么寫？以下是小編幫大家整理的重力勢能教學(xué)設(shè)計(jì)，歡迎大家借鑒與參考，希望對大家有所幫助。
重力勢能教學(xué)設(shè)計(jì)1
學(xué)習(xí)目標(biāo)：
（一）知識與技能
1．理解重力勢能的概念，會用重力勢能的定義進(jìn)行計(jì)算。
2．理解重力勢能的變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無關(guān)。
3．知道重力勢能的相對性，知道重力勢能是物體和地球系統(tǒng)共有的。
（二）過程與方法：用所學(xué)功的概念推導(dǎo)重力做功與路徑的關(guān)系，親身感受知識的建立過程
（三）情感、態(tài)度與價值觀
1．滲透從對生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，得到物理結(jié)論的方法，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣。
2．培養(yǎng)學(xué)生遵守社會公德，防止高空墜物。
學(xué)習(xí)過程：
一、重力的功
試求下列三種情況下重力的功：
圖7．4-1：重力做功=
圖7．4-2：重力做功=
圖7．4-3：本圖中小球做曲線運(yùn)動，怎樣來求解呢？想一想我們是怎樣推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動的公式的。重力做功=
這三個運(yùn)動重力做功有什么關(guān)系，我們得到的結(jié)論：。
練習(xí)1：如圖表示一個斜拋物體的運(yùn)動，當(dāng)物體由拋出位置1運(yùn)動到最高位置2時，重力做功是多少？由位置2運(yùn)動到跟位置1在同一水平面上的位置3時，重力做功是多少？由位置1運(yùn)動到位置3呢？
二、重力勢能
重力勢能的定義 重力勢能是矢量？還是標(biāo)量？重力勢能的單位： 重力做功與重力勢能之間的關(guān)系 。
思考與討論：閱讀課本說一說，并回答上面有關(guān)問題。
練習(xí)2．質(zhì)量是100 g的球從1．8 m的高處落到水平板上，又彈回到1．25 m的高度，在整個過程中重力對球所做的功為多少？球的重力勢能變化了多少？（g取10 m/s2）
三、重力勢能的相對性和系統(tǒng)性
討論歌詞：“山上有棵小樹，山下有棵大樹，我不知道，不知道哪棵更高”這是說高度具有 。
重力勢能與高度有關(guān)，重力勢能也有 。在研究重力勢能是應(yīng)該選擇 。參考平面的選擇是任意的.，選不同的參考平面重力勢能是否相等？重力勢能的差值是否相同？例如根據(jù)圖，m=0．5kg,．完成下列表格：
參考平面的選擇
小球在A處的重力勢能
小球在B處的重力勢能
整個下落過程中重力的功
整個下落過程中重力勢能的變化
桌面
地面
5．重力勢能是 具有的。
例題：例1 在離地80 m處無初速釋放一小球，小球質(zhì)量為m=200 g，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2，取最高點(diǎn)所在水平面為零勢能參考面．求：
�。�1）在第2 s末小球的重力勢能；
解析：在第2 s末小球所處的高度為：___________________________________
重力勢能為：_________________________________________________________
（2）在第3 s內(nèi)重力所做的功，重力勢能的變化．
解析：前2s下降了，《重力勢能》學(xué)案設(shè)計(jì)
m , 前3s下降了 m，第3s內(nèi)的位移 m
第3 s內(nèi)重力做功為：________________________________________________
WG＞0，所以小球的重力勢能_______，且減少了_____J．
例2 如圖5—26所示，質(zhì)量為m物體靜止在地面上，物體上面連著一個直立的輕質(zhì)彈簧，彈簧的勁度系數(shù)為k�，F(xiàn)用手拉住彈簧上端，使彈簧上端緩慢提升高度h，此時物體已經(jīng)離開地面，求物體重力勢能的增加量。
解析物體離開地面后，彈簧的伸長量為：
可見，物體上升的高度為：
從而，物體重力勢能的增加量為：
重力勢能教學(xué)設(shè)計(jì)2
【教學(xué)目標(biāo)】
�。ㄒ唬┲R與技能
1．理解重力勢能的概念，會用重力勢能的定義進(jìn)行計(jì)算。
2．理解重力勢能的變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無關(guān)。
3．知道重力勢能的相對性，知道重力勢能是物體和地球系統(tǒng)共有的
�。ǘ┻^程與方法：用所學(xué)功的概念推導(dǎo)重力做功與路徑的關(guān)系，親身感受知識的建立過程
（三）情感、態(tài)度與價值觀
1．滲透從對生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，得到物理結(jié)論的方法，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣．
2．培養(yǎng)學(xué)生遵守社會公德，防止高空墜物。
【教學(xué)重點(diǎn)】重力勢能的概念及重力做功跟物體重力勢能改變的關(guān)系。
【教學(xué)難點(diǎn)】重力勢能的系統(tǒng)性和相對性。
【教學(xué)方法】啟發(fā)、引導(dǎo)、講練結(jié)合
【教學(xué)過程】
一、新課引入
有句話是“搬起石頭砸自己的腳”，從物理的角度看待這一問題，搬起的石頭有了做功的本領(lǐng)，它就具有了能，這種能我們稱為重力勢能。我們今天就來學(xué)習(xí)重力勢能。
二、新課教學(xué)
物體重力勢能發(fā)生變化時，必然牽扯到重力做功，物體下降時，重力做正功，重力勢能減小；物體被舉高時，重力做負(fù)功，重力勢能增大。因此認(rèn)識重力勢能，不能脫離對重力做功的.研究。
1．重力的功
重力做功與什么因素有關(guān)呢？我們現(xiàn)在就通過下列三種例子來探究一下。
思考：你認(rèn)為這三個哪個比較容易做呢？
圖7．4-1：重力做功=
圖7．4-2：重力做功=mgcosθ
圖7．4-3：本圖中小球做曲線運(yùn)動，怎樣來求解呢？想一想我們是怎樣推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動的公式的。重力做功=
=
這三個運(yùn)動重力做功有什么關(guān)系，我們得到的結(jié)論：重力做功只跟它的起點(diǎn)與終點(diǎn)的位置有關(guān)，而與運(yùn)動路徑無關(guān)。 表達(dá)式
練習(xí)1：下圖表示一個斜拋物體的運(yùn)動，當(dāng)物體由拋出位置1運(yùn)動到最高位置2時，重力做功是多少？由位置2運(yùn)動到跟位置1在同一水平面上的位置3時，重力做功是多少？由位置1運(yùn)動到位置3呢？
由1至2重力做功
由2至3重力做功
由1至3重力做功為零
物體所受的重力與它所處位置的高度的乘積
是一個具有特殊意義的物理量。它一方面與重力所做的功密切相關(guān)，另一方面它隨著高度的變化而變化恰與勢能的基本特征一致。因此，我們把物理量叫做重力勢能。
2．重力勢能
重力勢能的定義物體的重力勢能等于它所受的重力與所處的高度的乘積。
重力勢能是矢量？還是標(biāo)量？與所有的能量一樣，是標(biāo)量
重力勢能的單位： 焦耳 符號是 J
重力做功與重力勢能之間的關(guān)系
即物體由高處向低處運(yùn)動重力做正功，重力勢能減少；由低處運(yùn)送到高處重力做負(fù)功，重力勢能增加。
思考與討論：閱讀課本說一說，并回答上面有關(guān)問題。
如果重力做功與運(yùn)動路徑有關(guān)，能量變化不能表示重力做的功
練習(xí)2．質(zhì)量是100 g的球從1．8 m的高處落到水平板上，又彈回到1．25 m的高度，在整個過程中重力對球所做的功為多少？球的重力勢能變化了多少？（g取10 m/s2）
3．重力勢能的相對性和系統(tǒng)性
討論歌詞：“山上有棵小樹，山下有棵大樹，我不知道，不知道哪棵更高”這是說高度具有 相對性 。重力勢能與高度有關(guān)，重力勢能也有 相對性。
在研究重力勢能是應(yīng)該選擇 參考平面 。在參考平面上，物體的重力勢能為零；在參考平面上方物體的重力勢能為正的，表示重力勢能比零勢能面的勢能大；在參考平面下方物體的重力勢能為負(fù)的，表示重力勢能比零勢能面的勢能小。
參考平面的選擇是任意的，選不同的參考平面重力勢能是否相等？重力勢能的差值是否相同？例如根據(jù)圖，m=0．5kg,．完成下列表格：
參考平面的選擇
小球在A處的重力勢能
小球在B處的重力勢能
整個下落過程中重力的功
整個下落過程中重力勢能增量
桌面
地面
重力勢能是物體與地球組成的系統(tǒng)共同具有的。
例1 在離地80 m處無初速釋放一小球，小球質(zhì)量為m=200 g，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2，取最高點(diǎn)所在水平面為零勢能參考面。求：
�。�1）在第2 s末小球的重力勢能；
解析：在第2 s末小球所處的高度為：______________________________
重力勢能為：___________________________________________________
�。�2）在第3 s內(nèi)重力所做的功，重力勢能的變化．
解析：前2s下降了 m , 前3s下降了 m，第3s內(nèi)的位移 m
第3 s內(nèi)重力做功為：_____________________________________
WG＞0，所以小球的重力勢能_______，且減少了_____J。
例2如圖5—26所示，質(zhì)量為m物體靜止在地面上，物體上面連著一個直立的輕質(zhì)彈簧，彈簧的勁度系數(shù)為k�，F(xiàn)用手拉住彈簧上端，使彈簧上端緩慢提升高度h，此時物體已經(jīng)離開地面，求物體重力勢能的增加量。
解析：物體離開地面后，彈簧的伸長量為：_____________________________________
可見，物體上升的高度為：_____________________________________
從而，物體重力勢能的增加量為：_____________________________________
課堂小結(jié)：
1．重力做功的特點(diǎn)：
與路徑無關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān)
2．重力勢能：
3．重力做功與重力勢能變化的關(guān)系：
4．重力勢能是相對的 ，正負(fù)表示大小。
作業(yè)布置：
課本61頁問題與練習(xí)第1，2題。
板書設(shè)計(jì)：
7.4重力勢能
一、重力的功
三、重力勢能的相對性
只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān)。
1.重力勢能與參考平面的選取有關(guān)，
與物體的路徑無關(guān)。 但重力勢能的變化量與參考平面的選取無關(guān)
2.勢能是系統(tǒng)所共有的
二、重力勢能
四、例題講解
重力勢能教學(xué)設(shè)計(jì)3
我教學(xué)的題目是高一物理第七章第五節(jié)重力勢能。重力勢能概念的建立是形成機(jī)械能概念的基礎(chǔ)，也是今后形成更完整能量概念的保證。本節(jié)內(nèi)容“重力勢能”的學(xué)習(xí)也將為今后“電勢能”的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
本教材提供了較多情景及幾個問題來展開分析，
本課教學(xué)目標(biāo)很明確：
�、艔闹亓菽艿亩棵枋�、單位、量性及它的相對性中理解重力勢能的概念；
�、评斫庵亓菽艿米兓椭亓ψ龉Φ年P(guān)系，知道重力做功與路徑無關(guān)；
�、橇私鈴椥詣菽堋�
能力目標(biāo)：
�、艑W(xué)會從功和能的關(guān)系推導(dǎo)出重力勢能的表達(dá)式；
�、圃谛�(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)研究中，初步會用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；
�、窃谟懻摲治鲋屑ぐl(fā)質(zhì)疑探究意識，提高質(zhì)疑能力。
情感目標(biāo)：生活實(shí)驗(yàn)中激發(fā)物理研究興趣。
本節(jié)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(guān)系，關(guān)于重力做正功，重力勢能減少，重力做負(fù)功，重力勢能增加。這個關(guān)系由于與動能定理的表述不一致，學(xué)生往往不易理解，教學(xué)是要結(jié)合一些實(shí)例，解開學(xué)生的困惑。而難點(diǎn)是學(xué)生對重力勢能相對性的理解。教學(xué)中用與溫度的相對性類比的方法來突破這個難點(diǎn)。
學(xué)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(xué)生對這些概念的記憶，為定量認(rèn)識重力勢能打好鋪墊。學(xué)生在前一節(jié)課“動能”學(xué)習(xí)中已體驗(yàn)定量研究的一些方法，這也為本課的研究學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。但估計(jì)學(xué)生對“Ep=mgh”會進(jìn)行公式化處理，出現(xiàn)只認(rèn)公式不認(rèn)理的現(xiàn)象，故引導(dǎo)學(xué)生對“Ep=mgh”中的“h”正確認(rèn)識顯得尤為重要。高一學(xué)生的研究探索、質(zhì)疑提問能力很薄弱，通過本課在培養(yǎng)策略要取得一點(diǎn)突破。
依據(jù)教學(xué)大綱的要求和教材內(nèi)容的特點(diǎn)、學(xué)生的特點(diǎn)，在本節(jié)教學(xué)中，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)，探索得到結(jié)論，充分體現(xiàn)“學(xué)生主體、教師主導(dǎo)”的教學(xué)模式。
以下為本課教學(xué)過程的設(shè)計(jì)：
1、情景引入
展出三峽水庫大壩的模擬照片，讓學(xué)生欣賞圖片的過程中，引導(dǎo)學(xué)生思考、發(fā)問，并啟發(fā)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(yùn)含多少水的重力勢能？” 激發(fā)學(xué)生對重力勢能學(xué)習(xí)的迫切欲望。
通過圖片情景，培養(yǎng)學(xué)生提問能力，并從三峽大壩的氣勢中激發(fā)學(xué)生的`民族自豪感；與學(xué)生交流中回憶初中所學(xué)重力勢能概念。
2、實(shí)驗(yàn)探究
在初中知識掌握的基礎(chǔ)之上，讓學(xué)生用身邊的小物件設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證重力勢能與哪些量有關(guān)（書落手上、筆穿紙巾），研究探索后，再讓學(xué)生自己總結(jié)得出結(jié)論，體現(xiàn)重力勢能是由物體質(zhì)量和相對位置決定的能量。并讓學(xué)生猜想Ep與m、h的定量關(guān)系。
3、建立概念
重力勢能的大小是否與重力做功有關(guān)系？給學(xué)生三個簡單的運(yùn)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(yùn)動至同一末平面，讓學(xué)生運(yùn)算三種情況下重力的功《重力勢能》教學(xué)設(shè)計(jì) ，類比于從動能定理《重力勢能》教學(xué)設(shè)計(jì) ，得到動能的定量表達(dá)式，也從中得到重力勢能的定量關(guān)系：Ep=mgh。接著得到重力做功與重力勢能變化量的關(guān)系：《重力勢能》教學(xué)設(shè)計(jì) ，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(guān)系，幫助學(xué)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(jié)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(xué)生互促學(xué)習(xí)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(xué)設(shè)計(jì) ，E p=mgh中，“△h”與“h”的區(qū)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(tài)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(biāo)量，但有正負(fù)，啟發(fā)學(xué)生思考其正負(fù)的含義。
5、彈性勢能
小結(jié)重力勢能概念形成過程，結(jié)合情景圖片，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)彈性勢能與重力勢能的共同點(diǎn)，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(jié),作業(yè)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(xiàn)問題讓學(xué)生解決，而是創(chuàng)設(shè)問題情景，讓學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，并在強(qiáng)烈內(nèi)驅(qū)作用下進(jìn)入學(xué)生小組合作探究、討論過程，使研究性學(xué)習(xí)方式滲透到學(xué)科課堂教學(xué)中，一節(jié)課上盡可能有實(shí)驗(yàn)可操作、有問題可討論、有平臺可交流。在該教法中，教師對學(xué)生討論過程的把握顯得尤為重要，對學(xué)生的問題、討論點(diǎn)的評價要及時，并能產(chǎn)生激勵效應(yīng)。
重力勢能教學(xué)設(shè)計(jì)4
一、教學(xué)目標(biāo)
1．理解的概念：
(1)知道什么是重力勢能，強(qiáng)調(diào)“勢”的含義。
(2)通過做功與能量關(guān)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(biāo)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(diǎn)及重力做功與重力勢能變化的關(guān)系，應(yīng)用其解決相關(guān)問題。
3．知道彈性勢能及其相關(guān)因素。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1．本節(jié)重點(diǎn)是重力勢能的表達(dá)，重力做功與重力勢能變化的關(guān)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(fā)揮出來而減少了。
3．要強(qiáng)調(diào)重力做功與重力勢能變化的相反量的關(guān)系，這在初學(xué)時很容易發(fā)生錯誤，所以應(yīng)作為難點(diǎn)強(qiáng)調(diào)。
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(jié)約時間和黑板空間)。
四、主要教學(xué)過程
(一)引入新課
我們已知道運(yùn)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(jù)學(xué)生的回答引出新課內(nèi)容。
(二)教學(xué)過程設(shè)計(jì)
1．重力勢能
利用剛才學(xué)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(guān)，到底是什么關(guān)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(zhì)量為m的物體勻速舉高h(yuǎn)，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(dǎo)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(biāo)量。它是由物體所處的位置狀態(tài)決定的，所以與動能一樣是狀態(tài)量。
重力勢能教學(xué)設(shè)計(jì)5
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
(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(fù)號的含義。
3.理解重力做功與重力勢能的關(guān)系，知道重力做功與路徑無關(guān)。
4.培養(yǎng)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(xué)的研究方法：控制變量法，實(shí)驗(yàn)過程觀察法及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析法。
2.體會用“實(shí)驗(yàn)法”和“理論推導(dǎo)”相互驗(yàn)證問題的方法。
(三)情感、態(tài)度與價值觀
1.從對生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，滲透在探究過程中體驗(yàn)解決問題的成功喜悅，激發(fā)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣。
2.通過學(xué)生之間的討論交流與協(xié)作探究，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。
3.體驗(yàn)科學(xué)不僅僅是認(rèn)識自然，挑戰(zhàn)自然，更在于能動的改造自然。
【學(xué)習(xí)起點(diǎn)】
1.高一學(xué)生認(rèn)識事物的特點(diǎn)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(jīng)驗(yàn)直接相聯(lián)系，仍需具體形象的圖片畫面來支持。
2.學(xué)生在初中時已接觸過重力勢能的概念，在高中階段重點(diǎn)是定量的學(xué)習(xí)重力勢能。
3.學(xué)生已學(xué)習(xí)了功的概念和計(jì)算方法，通過重力做功的計(jì)算來判斷重力勢能的變化。
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
1.本節(jié)課重點(diǎn)是重力勢能的概念及對重力勢能的應(yīng)用。
2.本節(jié)課難點(diǎn)是如何探究重力勢能的概念。
三、教學(xué)方法
探究法，實(shí)驗(yàn)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(xué)教具
鐵球和橡膠球各一個，白紙若干張，CAI教學(xué)課件，視頻展示臺。
五、教學(xué)過程
(一)創(chuàng)設(shè)情境、激趣導(dǎo)入
投影多媒體圖片：利用生活常見事例，創(chuàng)設(shè)問題情景，激發(fā)學(xué)生興趣。
這是一幅美國內(nèi)華達(dá)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(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約50萬千克、速度達(dá)到20千米/秒，爆炸力相當(dāng)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(chǎn)生了一個直徑約1245米，平均深度達(dá)180米的大坑。據(jù)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?nèi)祟惪梢詫⒅右岳谩?/p>
這是一幅水力發(fā)電站圖片，是利用水的重力勢能來發(fā)電的。這些重力勢能正在造福人類。(請同學(xué)們自己舉些例子)
過渡語：當(dāng)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(zāi)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(qū)的一個村莊發(fā)生雪崩，造成至少100人失蹤。(請同學(xué)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(guān)系。我們只有認(rèn)識自然，才能更主動的改造自然。今天這節(jié)課我們將深入地學(xué)習(xí)重力勢能知識及其應(yīng)用。
(二)啟導(dǎo)互動、主體探究
通過前面對功和能關(guān)系的學(xué)習(xí)，我們知道了怎樣判斷一個物體具有能量，即：一個物體能夠?qū)ν庾龉Γ覀兙驼f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。
重力勢能教學(xué)設(shè)計(jì)6
1教材分析
【教材分析】重力勢能是機(jī)械能守恒定律的基礎(chǔ)，根據(jù)普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，本節(jié)課重點(diǎn)在于引導(dǎo)學(xué)生理解重力勢能，教材從學(xué)生已經(jīng)熟悉的重力做功入手引入重力勢能這一概念，最終推導(dǎo)出重力做功與重力勢能變化的關(guān)系，由淺入深，層層推進(jìn)，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。關(guān)于重力勢能的相對性和系統(tǒng)性學(xué)生往往不易理解，教學(xué)時需要結(jié)合一些實(shí)例，解開學(xué)生的困惑。
2教學(xué)目標(biāo)
【教學(xué)目標(biāo)】
�。ㄒ唬┲R與技能
1.理解重力做功與重力勢能的關(guān)系，知道重力做功與路徑無關(guān)。
2.理解重力勢能的概念，能用重力勢能的表達(dá)式計(jì)算重力勢能。3.知道重力勢能具有相對性、重力勢能的變化具有絕對性,勢能是系統(tǒng)共有的。
4.理解重力做功是物體重力勢能變化的量度。
�。ǘ┻^程與方法
1.在探究過程中滲透科學(xué)的研究方法：控制變量法，實(shí)驗(yàn)過程觀察法及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析法。
2.體會用“實(shí)驗(yàn)法”和“理論推導(dǎo)”相互驗(yàn)證問題的方法。
�。ㄈ┣楦袘B(tài)度與價值觀
1.從對生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，使學(xué)生在探究過程中體驗(yàn)成功解決問題的喜悅，激發(fā)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣。
2.通過學(xué)生之間的討論交流與協(xié)作探究，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。
3.體驗(yàn)科學(xué)不僅僅是認(rèn)識自然，挑戰(zhàn)自然，更在于能動的改造自然。
3學(xué)情分析
【學(xué)情分析】學(xué)生在初中階段已對重力勢能有了定性的認(rèn)識，高中階段要定量的學(xué)習(xí)重力勢能，本節(jié)課在學(xué)生已學(xué)習(xí)了功的相關(guān)知識的前提下，通過重力做功的計(jì)算來判斷重力勢能的變化，便于學(xué)生理解，在教學(xué)過程中，重點(diǎn)要考慮高中學(xué)生的思維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(jīng)驗(yàn)直接相聯(lián)系這一特點(diǎn)，因此，教學(xué)過程中需要通過實(shí)例探究引導(dǎo)學(xué)生獲取相關(guān)知識，獲得相應(yīng)的技能。
4重點(diǎn)難點(diǎn)
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
重點(diǎn)：理解重力勢能,知道重力做功與重力勢能變化的關(guān)系。
難點(diǎn)：重力勢能的相對性、重力勢能變化的絕對性。
5教學(xué)準(zhǔn)備
【教學(xué)準(zhǔn)備】多媒體課件、帶斜面的長木板、小鋼珠、玻璃珠、小木塊、導(dǎo)學(xué)案
6教學(xué)過程
6.1第一學(xué)時教學(xué)活動活動1【導(dǎo)入】情境導(dǎo)入
學(xué)生觀看雪崩視頻，感受大自然的力量，激發(fā)學(xué)生對大自然的敬畏之心。雪花象征著純潔和美麗，但是它也有狂野的一面，為什么這么漂亮的雪花有如此大的威力？
學(xué)生回答：雪從高處落下，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。
教師：本節(jié)課我們來學(xué)習(xí)重力勢能的相關(guān)知識。
板書課題：7.4重力勢能
活動2【講授】問題引入
通過本章第一節(jié)的學(xué)習(xí)，我們已知道了重力勢能的概念，請同學(xué)們回憶一下什么是重力勢能。
學(xué)生回答：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢能。
教師：通過剛才的視頻可知雪崩是具有重力勢能，造成了巨大的破壞，而下雪時雪花落到我們身上，我們卻沒有任何感覺，為什么？
學(xué)生：重力勢能大小不一樣。
教師：影響重力勢能的因素有哪些？請同學(xué)們利用手邊的器材探究影響重力勢能的因素？
活動3【活動】學(xué)生探究
組織學(xué)生開展探究活動，并完成導(dǎo)學(xué)案第一部分。
學(xué)生匯報探究得出的結(jié)論（通過投影儀展示學(xué)生完成學(xué)案的情況）。
活動4【講授】重力做功
教師：通過前面的學(xué)習(xí)我們知道，重力勢能的大小與高度有關(guān)，而當(dāng)物體的高度發(fā)生變化時，重力要做功，由此可以看出，認(rèn)識重力勢能不能脫離對重力做功的研究，下面，我們一起來研究重力做功。
思考：將物體由地面被舉高時，重力做負(fù)功；物體下落時，重力做正功。
引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合教材圖7.4-1、7.4-2、7.4-3推導(dǎo)幾種情況下重力做的功，并總結(jié)重力做功的特點(diǎn)。
如上圖，學(xué)生分析以上三幅圖中物體從A到B的過程中重力做的功。（提示：功的兩個必要因素）圖1是物體由A做自由落體運(yùn)動到B，容易得出此過程中，重力做功為WG=mgh=mg(h1-h2)圖2是物體沿斜面由A滑到B，重力做功為：WG=mgl·cosθ=mgh=mg(h1-h2)；
圖3是物體沿曲面由A滑到C，可以把曲面看成很多段小斜面組成，利用圖B的結(jié)論可以得出，重力做功也為mgh.
引導(dǎo)學(xué)生從以上三個過程的推導(dǎo)中分析得到重力做功的特點(diǎn)并完成學(xué)案第二部分：重力做功只跟物體起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，跟物體運(yùn)動路徑無關(guān)。
思維拓展：重力做功與路徑無關(guān)，其他力(比如摩擦力)做功是否與路徑有關(guān)？回答是肯定的。可見，重力做功的.特點(diǎn)不能亂用，要視具體力而定。
活動5【講授】重力勢能
教師：通過以上分析可以看出，物體所受的重力mg與它所處的位置的高度的乘積“mgh”具有特殊意義一方面與重力做功有關(guān)（相互作用），又隨高度的變化而變化（憑借其相對位置），與勢能的基本特征一致.物理學(xué)中，把物理量“mgh”叫做物體的重力勢能，用Ep表示。學(xué)生自主閱讀教材重力勢能部分，完成學(xué)案第三部分。
學(xué)生思考討論：同學(xué)們知道珠穆朗瑪峰的海拔高度是8848米，而珠穆朗瑪峰從山腳到山頂高度大約是4000米，這兩個表示高度的區(qū)別在哪里？
學(xué)生回答：參考平面不一樣，海拔高度是相對于海平面來說的，從山腳到山頂高度是相對于山腳所在平面來說的。
由以上分析可以看出，物體的高度總是相對于某一水平面來說的，實(shí)際上是把這個水平面的高度取0。因此，物體的重力勢能也總是相對于某一水平面來說的，這個水平面叫參考平面，在參考平面上，物體的重力勢能取做0。
下面請同學(xué)們根據(jù)自己的理解完成問題：將一個質(zhì)量為5kg的鐵球放在3樓教室一張1m高的桌子上，已知每層樓的高度均為3m，求鐵球的重力勢能。
要求學(xué)生分組計(jì)算，讓各小組代表匯報自己的計(jì)算結(jié)果，并簡述計(jì)算的方法，學(xué)生得到的結(jié)果不一致，此時，教師引導(dǎo)學(xué)生分析由于參考面的選取不同，導(dǎo)致計(jì)算計(jì)算結(jié)果不同，為了保證計(jì)算結(jié)果的一致性，必須選擇參考平面。
活動6【活動】思考討論
引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真分析重力勢能表達(dá)式Ep=mgh，提出問題：重力勢能到底是誰的？是物體的？還是地球的？
學(xué)生討論后回答。
師生總結(jié)：重力勢能是物體跟地球組成的系統(tǒng)所共有的，而不是物體單獨(dú)具有的。
結(jié)束語：關(guān)于人類與重力勢能的認(rèn)識，是一個從恐懼到挑戰(zhàn)直再到合理改造的過程。人們對重力勢能的恐懼感是與生俱來的（雪崩、泥石流），但是隨著人們通過生產(chǎn)實(shí)踐中對重力勢能的認(rèn)識的逐步深入，我們開始變得樂于挑戰(zhàn)這種能量（如攀巖運(yùn)動），甚至在可以控制的范圍內(nèi)享受重力勢能帶給我的種種樂趣（如過山車）.但是，科學(xué)的意義不僅僅是認(rèn)識自然，挑戰(zhàn)自然，更在于能動地利用自然（如水力發(fā)電）。
活動7【活動】課堂小結(jié)
本節(jié)課我們獲得了哪些知識，學(xué)生總結(jié)，教師補(bǔ)充。
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