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重力勢(shì)能教學(xué)設(shè)計(jì)
在教學(xué)工作者開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)前，可能需要進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)編寫(xiě)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(dòng)。那么問(wèn)題來(lái)了，教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)該怎么寫(xiě)？以下是小編幫大家整理的重力勢(shì)能教學(xué)設(shè)計(jì)，歡迎大家借鑒與參考，希望對(duì)大家有所幫助。
重力勢(shì)能教學(xué)設(shè)計(jì)1
學(xué)習(xí)目標(biāo)：
（一）知識(shí)與技能
1．理解重力勢(shì)能的概念，會(huì)用重力勢(shì)能的定義進(jìn)行計(jì)算。
2．理解重力勢(shì)能的變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無(wú)關(guān)。
3．知道重力勢(shì)能的相對(duì)性，知道重力勢(shì)能是物體和地球系統(tǒng)共有的。
（二）過(guò)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(shí)的建立過(guò)程
（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1．滲透從對(duì)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(huì)公德，防止高空墜物。
學(xué)習(xí)過(guò)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(dòng)，怎樣來(lái)求解呢？想一想我們是怎樣推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式的。重力做功=
這三個(gè)運(yùn)動(dòng)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(gè)斜拋物體的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體由拋出位置1運(yùn)動(dòng)到最高位置2時(shí)，重力做功是多少？由位置2運(yùn)動(dòng)到跟位置1在同一水平面上的位置3時(shí)，重力做功是多少？由位置1運(yùn)動(dòng)到位置3呢？
二、重力勢(shì)能
重力勢(shì)能的定義 重力勢(shì)能是矢量？還是標(biāo)量？重力勢(shì)能的單位： 重力做功與重力勢(shì)能之間的關(guān)系 。
思考與討論：閱讀課本說(shuō)一說(shuō)，并回答上面有關(guān)問(wèn)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(gè)過(guò)程中重力對(duì)球所做的功為多少？球的重力勢(shì)能變化了多少？（g取10 m/s2）
三、重力勢(shì)能的相對(duì)性和系統(tǒng)性
討論歌詞：“山上有棵小樹(shù)，山下有棵大樹(shù)，我不知道，不知道哪棵更高”這是說(shuō)高度具有 。
重力勢(shì)能與高度有關(guān)，重力勢(shì)能也有 。在研究重力勢(shì)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(shì)能是否相等？重力勢(shì)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(shì)能
小球在B處的重力勢(shì)能
整個(gè)下落過(guò)程中重力的功
整個(gè)下落過(guò)程中重力勢(shì)能的變化
桌面
地面
5．重力勢(shì)能是 具有的。
例題：例1 在離地80 m處無(wú)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(shì)能參考面．求：
�。�1）在第2 s末小球的重力勢(shì)能；
解析：在第2 s末小球所處的高度為：___________________________________
重力勢(shì)能為：_________________________________________________________
�。�2）在第3 s內(nèi)重力所做的功，重力勢(shì)能的變化．
解析：前2s下降了，《重力勢(shì)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(shì)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(gè)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(shí)物體已經(jīng)離開(kāi)地面，求物體重力勢(shì)能的增加量。
解析物體離開(kāi)地面后，彈簧的伸長(zhǎng)量為：
可見(jiàn)，物體上升的高度為：
從而，物體重力勢(shì)能的增加量為：
重力勢(shì)能教學(xué)設(shè)計(jì)2
【教學(xué)目標(biāo)】
（一）知識(shí)與技能
1．理解重力勢(shì)能的概念，會(huì)用重力勢(shì)能的定義進(jìn)行計(jì)算。
2．理解重力勢(shì)能的變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無(wú)關(guān)。
3．知道重力勢(shì)能的相對(duì)性，知道重力勢(shì)能是物體和地球系統(tǒng)共有的
（二）過(guò)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(shí)的建立過(guò)程
�。ㄈ┣楦�、態(tài)度與價(jià)值觀
1．滲透從對(duì)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(huì)公德，防止高空墜物。
【教學(xué)重點(diǎn)】重力勢(shì)能的概念及重力做功跟物體重力勢(shì)能改變的關(guān)系。
【教學(xué)難點(diǎn)】重力勢(shì)能的系統(tǒng)性和相對(duì)性。
【教學(xué)方法】啟發(fā)、引導(dǎo)、講練結(jié)合
【教學(xué)過(guò)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(wèn)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(shì)能。我們今天就來(lái)學(xué)習(xí)重力勢(shì)能。
二、新課教學(xué)
物體重力勢(shì)能發(fā)生變化時(shí)，必然牽扯到重力做功，物體下降時(shí)，重力做正功，重力勢(shì)能減小；物體被舉高時(shí)，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增大。因此認(rèn)識(shí)重力勢(shì)能，不能脫離對(duì)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(guò)下列三種例子來(lái)探究一下。
思考：你認(rèn)為這三個(gè)哪個(gè)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(dòng)，怎樣來(lái)求解呢？想一想我們是怎樣推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式的。重力做功=
=
這三個(gè)運(yùn)動(dòng)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(dòng)路徑無(wú)關(guān)。 表達(dá)式
練習(xí)1：下圖表示一個(gè)斜拋物體的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體由拋出位置1運(yùn)動(dòng)到最高位置2時(shí)，重力做功是多少？由位置2運(yùn)動(dòng)到跟位置1在同一水平面上的位置3時(shí)，重力做功是多少？由位置1運(yùn)動(dòng)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(gè)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(shì)能的基本特征一致。因此，我們把物理量叫做重力勢(shì)能。
2．重力勢(shì)能
重力勢(shì)能的定義物體的重力勢(shì)能等于它所受的重力與所處的高度的乘積。
重力勢(shì)能是矢量？還是標(biāo)量？與所有的能量一樣，是標(biāo)量
重力勢(shì)能的單位： 焦耳 符號(hào)是 J
重力做功與重力勢(shì)能之間的關(guān)系
即物體由高處向低處運(yùn)動(dòng)重力做正功，重力勢(shì)能減少；由低處運(yùn)送到高處重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加。
思考與討論：閱讀課本說(shuō)一說(shuō)，并回答上面有關(guān)問(wèn)題。
如果重力做功與運(yùn)動(dòng)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(gè)過(guò)程中重力對(duì)球所做的功為多少？球的重力勢(shì)能變化了多少？（g取10 m/s2）
3．重力勢(shì)能的相對(duì)性和系統(tǒng)性
討論歌詞：“山上有棵小樹(shù)，山下有棵大樹(shù)，我不知道，不知道哪棵更高”這是說(shuō)高度具有 相對(duì)性 。重力勢(shì)能與高度有關(guān)，重力勢(shì)能也有 相對(duì)性。
在研究重力勢(shì)能是應(yīng)該選擇 參考平面 。在參考平面上，物體的重力勢(shì)能為零；在參考平面上方物體的重力勢(shì)能為正的，表示重力勢(shì)能比零勢(shì)能面的勢(shì)能大；在參考平面下方物體的重力勢(shì)能為負(fù)的，表示重力勢(shì)能比零勢(shì)能面的勢(shì)能小。
參考平面的選擇是任意的，選不同的參考平面重力勢(shì)能是否相等？重力勢(shì)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(shì)能
小球在B處的重力勢(shì)能
整個(gè)下落過(guò)程中重力的功
整個(gè)下落過(guò)程中重力勢(shì)能增量
桌面
地面
重力勢(shì)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(wú)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(shì)能參考面。求：
�。�1）在第2 s末小球的重力勢(shì)能；
解析：在第2 s末小球所處的高度為：______________________________
重力勢(shì)能為：___________________________________________________
（2）在第3 s內(nèi)重力所做的功，重力勢(shì)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(shì)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(gè)直立的輕質(zhì)彈簧，彈簧的勁度系數(shù)為k。現(xiàn)用手拉住彈簧上端，使彈簧上端緩慢提升高度h，此時(shí)物體已經(jīng)離開(kāi)地面，求物體重力勢(shì)能的增加量。
解析：物體離開(kāi)地面后，彈簧的伸長(zhǎng)量為：_____________________________________
可見(jiàn)，物體上升的高度為：_____________________________________
從而，物體重力勢(shì)能的增加量為：_____________________________________
課堂小結(jié)：
1．重力做功的特點(diǎn)：
與路徑無(wú)關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān)
2．重力勢(shì)能：
3．重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系：
4．重力勢(shì)能是相對(duì)的 ，正負(fù)表示大小。
作業(yè)布置：
課本61頁(yè)問(wèn)題與練習(xí)第1，2題。
板書(shū)設(shè)計(jì)：
7.4重力勢(shì)能
一、重力的功
三、重力勢(shì)能的相對(duì)性
只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān)。
1.重力勢(shì)能與參考平面的選取有關(guān)，
與物體的路徑無(wú)關(guān)。 但重力勢(shì)能的變化量與參考平面的選取無(wú)關(guān)
2.勢(shì)能是系統(tǒng)所共有的
二、重力勢(shì)能
四、例題講解
重力勢(shì)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(shì)能。重力勢(shì)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(shì)能”的學(xué)習(xí)也將為今后“電勢(shì)能”的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
本教材提供了較多情景及幾個(gè)問(wèn)題來(lái)展開(kāi)分析，
本課教學(xué)目標(biāo)很明確：
⑴從重力勢(shì)能的定量描述、單位、量性及它的相對(duì)性中理解重力勢(shì)能的概念；
�、评斫庵亓�(shì)能得變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無(wú)關(guān)；
�、橇私鈴椥詣�(shì)能。
能力目標(biāo)：
�、艑W(xué)會(huì)從功和能的關(guān)系推導(dǎo)出重力勢(shì)能的表達(dá)式；
⑵在小實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)研究中，初步會(huì)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(shí)，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(gè)問(wèn)題，即重力勢(shì)能及其對(duì)稱性；重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系，關(guān)于重力做正功，重力勢(shì)能減少，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加。這個(gè)關(guān)系由于與動(dòng)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(kāi)學(xué)生的困惑。而難點(diǎn)是學(xué)生對(duì)重力勢(shì)能相對(duì)性的理解。教學(xué)中用與溫度的相對(duì)性類比的方法來(lái)突破這個(gè)難點(diǎn)。
學(xué)生對(duì)重力勢(shì)能在初中已初步形成定性概念，知道重力勢(shì)能是物體舉高而具有的能，故本課引入要喚醒學(xué)生對(duì)這些概念的記憶，為定量認(rèn)識(shí)重力勢(shì)能打好鋪墊。學(xué)生在前一節(jié)課“動(dòng)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(duì)“Ep=mgh”會(huì)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(duì)“Ep=mgh”中的“h”正確認(rèn)識(shí)顯得尤為重要。高一學(xué)生的研究探索、質(zhì)疑提問(wèn)能力很薄弱，通過(guò)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(guò)程的設(shè)計(jì)：
1、情景引入
展出三峽水庫(kù)大壩的模擬照片，讓學(xué)生欣賞圖片的過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生思考、發(fā)問(wèn)，并啟發(fā)到水壩的作用是提高水位，使水具有重力勢(shì)能并引入課題，再提出問(wèn)題“建成后的三峽水庫(kù)可蘊(yùn)含多少水的重力勢(shì)能？” 激發(fā)學(xué)生對(duì)重力勢(shì)能學(xué)習(xí)的迫切欲望。
通過(guò)圖片情景，培養(yǎng)學(xué)生提問(wèn)能力，并從三峽大壩的氣勢(shì)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(shì)能概念。
2、實(shí)驗(yàn)探究
在初中知識(shí)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(shì)能與哪些量有關(guān)（書(shū)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(shì)能是由物體質(zhì)量和相對(duì)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(shì)能的大小是否與重力做功有關(guān)系？給學(xué)生三個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)過(guò)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(dòng)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(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì) ，類比于從動(dòng)能定理《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì) ，得到動(dòng)能的定量表達(dá)式，也從中得到重力勢(shì)能的定量關(guān)系：Ep=mgh。接著得到重力做功與重力勢(shì)能變化量的關(guān)系：《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì) ，從自由下落過(guò)程中的重力做功與重力勢(shì)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(shì)能越大嗎？展開(kāi)對(duì)=g中“h”的大討論，總結(jié)重力勢(shì)能是對(duì)于某個(gè)參考面來(lái)說(shuō)的。再討論中“h”含義。從中在學(xué)生互促學(xué)習(xí)中對(duì)重力勢(shì)能的相對(duì)性有真正地理解。
4、提出問(wèn)題
《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì) ，E p=mgh中，“△h”與“h”的區(qū)別？引出重力勢(shì)能具有相對(duì)性。明確指出“△h”是絕對(duì)量，“h”是相對(duì)量，所以重力勢(shì)能是具有相對(duì)性的，要確定物體在某一狀態(tài)所具有的重力勢(shì)能，就必須首先選擇一零勢(shì)能面作參考。而后類比溫度來(lái)講明重力勢(shì)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(shì)能
小結(jié)重力勢(shì)能概念形成過(guò)程，結(jié)合情景圖片，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)彈性勢(shì)能與重力勢(shì)能的共同點(diǎn)，都是由物體的相對(duì)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(jiǎn)單的呈現(xiàn)問(wèn)題讓學(xué)生解決，而是創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，讓學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)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(guò)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(wèn)題可討論、有平臺(tái)可交流。在該教法中，教師對(duì)學(xué)生討論過(guò)程的把握顯得尤為重要，對(duì)學(xué)生的問(wèn)題、討論點(diǎn)的評(píng)價(jià)要及時(shí)，并能產(chǎn)生激勵(lì)效應(yīng)。
重力勢(shì)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(shì)能，強(qiáng)調(diào)“勢(shì)”的含義。
(2)通過(guò)做功與能量關(guān)系，得到重力勢(shì)能公式ep＝mgh，知道在國(guó)際單位制中，勢(shì)能的單位是焦耳(j)；勢(shì)能是標(biāo)量。
(3)了解重力勢(shì)能的相對(duì)性及勢(shì)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(shì)能變化的關(guān)系，應(yīng)用其解決相關(guān)問(wèn)題。
3．知道彈性勢(shì)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(shì)能的表達(dá)，重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系。
2．對(duì)于勢(shì)能這種潛在做功能力的理解：一旦做了功，勢(shì)能就發(fā)揮出來(lái)而減少了。
3．要強(qiáng)調(diào)重力做功與重力勢(shì)能變化的相反量的關(guān)系，這在初學(xué)時(shí)很容易發(fā)生錯(cuò)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(shí)間和黑板空間)。
四、主要教學(xué)過(guò)程
(一)引入新課
我們已知道運(yùn)動(dòng)的物體具有動(dòng)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(guò)程設(shè)計(jì)
1．重力勢(shì)能
利用剛才學(xué)生舉的例子說(shuō)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(chǔ)存”著一種能量，這就是重力勢(shì)能，即：重力勢(shì)能是由于物體處于一定高度而具有的能量。
從重力勢(shì)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(shì)能公式
功是能量變化的量度，重力勢(shì)能的變化也可用做功表示出來(lái)。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(dòng)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(shì)能。而此過(guò)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(shì)能。用ep表示勢(shì)能，則處于高度h處的物體的重力勢(shì)能為：
ep＝mgh
即重力勢(shì)能等于物體重力與高度的乘積。
從勢(shì)能公式的指導(dǎo)可以看出，它與功一樣，在國(guó)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(dòng)能一樣是狀態(tài)量。
重力勢(shì)能教學(xué)設(shè)計(jì)5
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
(一)知識(shí)與技能
1.理解重力勢(shì)能的定義及定義式。
2.知道重力勢(shì)能的值是相對(duì)的，理解重力勢(shì)能正負(fù)號(hào)的含義。
3.理解重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系，知道重力做功與路徑無(wú)關(guān)。
4.培養(yǎng)探究歸納能力和邏輯思維的能力。
(二)過(guò)程與方法
1.在探究過(guò)程中滲透科學(xué)的研究方法：控制變量法，實(shí)驗(yàn)過(guò)程觀察法及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析法。
2.體會(huì)用“實(shí)驗(yàn)法”和“理論推導(dǎo)”相互驗(yàn)證問(wèn)題的方法。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.從對(duì)生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，滲透在探究過(guò)程中體驗(yàn)解決問(wèn)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(guò)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(shí)自然，挑戰(zhàn)自然，更在于能動(dòng)的改造自然。
【學(xué)習(xí)起點(diǎn)】
1.高一學(xué)生認(rèn)識(shí)事物的特點(diǎn)是開(kāi)始從具體的形象思維向抽象的邏輯思維過(guò)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(huà)面來(lái)支持。
2.學(xué)生在初中時(shí)已接觸過(guò)重力勢(shì)能的概念，在高中階段重點(diǎn)是定量的學(xué)習(xí)重力勢(shì)能。
3.學(xué)生已學(xué)習(xí)了功的概念和計(jì)算方法，通過(guò)重力做功的計(jì)算來(lái)判斷重力勢(shì)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(shì)能的概念及對(duì)重力勢(shì)能的應(yīng)用。
2.本節(jié)課難點(diǎn)是如何探究重力勢(shì)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(gè)，白紙若干張，CAI教學(xué)課件，視頻展示臺(tái)。
五、教學(xué)過(guò)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(jiàn)事例，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，激發(fā)學(xué)生興趣。
這是一幅美國(guó)內(nèi)華達(dá)州亞利桑那隕石坑圖片。這個(gè)隕石坑是5萬(wàn)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(wàn)千克、速度達(dá)到20千米/秒，爆炸力相當(dāng)于20xx萬(wàn)千克梯恩梯(TNT)，超過(guò)美國(guó)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(gè)直徑約1245米，平均深度達(dá)180米的大坑。據(jù)說(shuō)，坑中可以安放下20個(gè)足球場(chǎng)，四周的看臺(tái)則能容納200多萬(wàn)觀眾。可見(jiàn)，有些重力勢(shì)能在自然界中的能量是巨大的。
過(guò)渡語(yǔ)：既然自然界中有些重力勢(shì)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(shì)能來(lái)發(fā)電的。這些重力勢(shì)能正在造福人類。(請(qǐng)同學(xué)們自己舉些例子)
過(guò)渡語(yǔ)：當(dāng)然，萬(wàn)事萬(wàn)物有利也有弊，如次巨大的重力勢(shì)能也可能會(huì)造成重大的災(zāi)難。
這幅圖片說(shuō)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(gè)村莊發(fā)生雪崩，造成至少100人失蹤。(請(qǐng)同學(xué)們自己舉些例子)
由以上資料可知，重力勢(shì)能與我們的生活有密切關(guān)系。我們只有認(rèn)識(shí)自然，才能更主動(dòng)的改造自然。今天這節(jié)課我們將深入地學(xué)習(xí)重力勢(shì)能知識(shí)及其應(yīng)用。
(二)啟導(dǎo)互動(dòng)、主體探究
通過(guò)前面對(duì)功和能關(guān)系的學(xué)習(xí)，我們知道了怎樣判斷一個(gè)物體具有能量，即：一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉�，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有能量;而且對(duì)外做功越多，這個(gè)物體具有能量就越多。
重力勢(shì)能教學(xué)設(shè)計(jì)6
1教材分析
【教材分析】重力勢(shì)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(shì)能，教材從學(xué)生已經(jīng)熟悉的重力做功入手引入重力勢(shì)能這一概念，最終推導(dǎo)出重力做功與重力勢(shì)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(shì)能的相對(duì)性和系統(tǒng)性學(xué)生往往不易理解，教學(xué)時(shí)需要結(jié)合一些實(shí)例，解開(kāi)學(xué)生的困惑。
2教學(xué)目標(biāo)
【教學(xué)目標(biāo)】
�。ㄒ唬┲R(shí)與技能
1.理解重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系，知道重力做功與路徑無(wú)關(guān)。
2.理解重力勢(shì)能的概念，能用重力勢(shì)能的表達(dá)式計(jì)算重力勢(shì)能。3.知道重力勢(shì)能具有相對(duì)性、重力勢(shì)能的變化具有絕對(duì)性,勢(shì)能是系統(tǒng)共有的。
4.理解重力做功是物體重力勢(shì)能變化的量度。
�。ǘ┻^(guò)程與方法
1.在探究過(guò)程中滲透科學(xué)的研究方法：控制變量法，實(shí)驗(yàn)過(guò)程觀察法及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析法。
2.體會(huì)用“實(shí)驗(yàn)法”和“理論推導(dǎo)”相互驗(yàn)證問(wèn)題的方法。
�。ㄈ┣楦袘B(tài)度與價(jià)值觀
1.從對(duì)生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，使學(xué)生在探究過(guò)程中體驗(yàn)成功解決問(wèn)題的喜悅，激發(fā)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣。
2.通過(guò)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(shí)自然，挑戰(zhàn)自然，更在于能動(dòng)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(duì)重力勢(shì)能有了定性的認(rèn)識(shí)，高中階段要定量的學(xué)習(xí)重力勢(shì)能，本節(jié)課在學(xué)生已學(xué)習(xí)了功的相關(guān)知識(shí)的前提下，通過(guò)重力做功的計(jì)算來(lái)判斷重力勢(shì)能的變化，便于學(xué)生理解，在教學(xué)過(guò)程中，重點(diǎn)要考慮高中學(xué)生的思維開(kāi)始從具體的形象思維向抽象邏輯思維過(guò)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(guò)程中需要通過(guò)實(shí)例探究引導(dǎo)學(xué)生獲取相關(guān)知識(shí)，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(shì)能,知道重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系。
難點(diǎn)：重力勢(shì)能的相對(duì)性、重力勢(shì)能變化的絕對(duì)性。
5教學(xué)準(zhǔn)備
【教學(xué)準(zhǔn)備】多媒體課件、帶斜面的長(zhǎng)木板、小鋼珠、玻璃珠、小木塊、導(dǎo)學(xué)案
6教學(xué)過(guò)程
6.1第一學(xué)時(shí)教學(xué)活動(dòng)活動(dòng)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(duì)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(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
教師：本節(jié)課我們來(lái)學(xué)習(xí)重力勢(shì)能的相關(guān)知識(shí)。
板書(shū)課題：7.4重力勢(shì)能
活動(dòng)2【講授】問(wèn)題引入
通過(guò)本章第一節(jié)的學(xué)習(xí)，我們已知道了重力勢(shì)能的概念，請(qǐng)同學(xué)們回憶一下什么是重力勢(shì)能。
學(xué)生回答：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢(shì)能。
教師：通過(guò)剛才的視頻可知雪崩是具有重力勢(shì)能，造成了巨大的破壞，而下雪時(shí)雪花落到我們身上，我們卻沒(méi)有任何感覺(jué)，為什么？
學(xué)生：重力勢(shì)能大小不一樣。
教師：影響重力勢(shì)能的因素有哪些？請(qǐng)同學(xué)們利用手邊的器材探究影響重力勢(shì)能的因素？
活動(dòng)3【活動(dòng)】學(xué)生探究
組織學(xué)生開(kāi)展探究活動(dòng)，并完成導(dǎo)學(xué)案第一部分。
學(xué)生匯報(bào)探究得出的結(jié)論（通過(guò)投影儀展示學(xué)生完成學(xué)案的情況）。
活動(dòng)4【講授】重力做功
教師：通過(guò)前面的學(xué)習(xí)我們知道，重力勢(shì)能的大小與高度有關(guān)，而當(dāng)物體的高度發(fā)生變化時(shí)，重力要做功，由此可以看出，認(rèn)識(shí)重力勢(shì)能不能脫離對(duì)重力做功的研究，下面，我們一起來(lái)研究重力做功。
思考：將物體由地面被舉高時(shí)，重力做負(fù)功；物體下落時(shí)，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(guò)程中重力做的功。（提示：功的兩個(gè)必要因素）圖1是物體由A做自由落體運(yùn)動(dòng)到B，容易得出此過(guò)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(gè)過(guò)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(dòng)路徑無(wú)關(guān)。
思維拓展：重力做功與路徑無(wú)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�？梢�(jiàn)，重力做功的.特點(diǎn)不能亂用，要視具體力而定。
活動(dòng)5【講授】重力勢(shì)能
教師：通過(guò)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(duì)位置），與勢(shì)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(shì)能，用Ep表示。學(xué)生自主閱讀教材重力勢(shì)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(gè)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(duì)于海平面來(lái)說(shuō)的，從山腳到山頂高度是相對(duì)于山腳所在平面來(lái)說(shuō)的。
由以上分析可以看出，物體的高度總是相對(duì)于某一水平面來(lái)說(shuō)的，實(shí)際上是把這個(gè)水平面的高度取0。因此，物體的重力勢(shì)能也總是相對(duì)于某一水平面來(lái)說(shuō)的，這個(gè)水平面叫參考平面，在參考平面上，物體的重力勢(shì)能取做0。
下面請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)自己的理解完成問(wèn)題：將一個(gè)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(shì)能。
要求學(xué)生分組計(jì)算，讓各小組代表匯報(bào)自己的計(jì)算結(jié)果，并簡(jiǎn)述計(jì)算的方法，學(xué)生得到的結(jié)果不一致，此時(shí)，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(dòng)6【活動(dòng)】思考討論
引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真分析重力勢(shì)能表達(dá)式Ep=mgh，提出問(wèn)題：重力勢(shì)能到底是誰(shuí)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(shì)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(yǔ)：關(guān)于人類與重力勢(shì)能的認(rèn)識(shí)，是一個(gè)從恐懼到挑戰(zhàn)直再到合理改造的過(guò)程。人們對(duì)重力勢(shì)能的恐懼感是與生俱來(lái)的（雪崩、泥石流），但是隨著人們通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐中對(duì)重力勢(shì)能的認(rèn)識(shí)的逐步深入，我們開(kāi)始變得樂(lè)于挑戰(zhàn)這種能量（如攀巖運(yùn)動(dòng)），甚至在可以控制的范圍內(nèi)享受重力勢(shì)能帶給我的種種樂(lè)趣（如過(guò)山車）.但是，科學(xué)的意義不僅僅是認(rèn)識(shí)自然，挑戰(zhàn)自然，更在于能動(dòng)地利用自然（如水力發(fā)電）。
活動(dòng)7【活動(dòng)】課堂小結(jié)
本節(jié)課我們獲得了哪些知識(shí)，學(xué)生總結(jié)，教師補(bǔ)充。
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