《势能》教学设计一等奖3篇.docx

1 .势能教学设计一等奖教材：全日制高级中学物理试验修订本第章第节知识标L理解重力热能的概念，会用重力势的定义进行计算。2、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。3、知道重力势能的'相对性。4、了解弹性势能。能力标L根据功和能的关系，推导出重力势能的表达式；2、学会从功和能的关系上解释和分析物理形象。德育目标渗透从对生活中有关物理现象的观察，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。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。教学难点重力势能的系统性和相对性教学方法实验观察法、分析归纳法、讲练法教学用具铁球（大小、质量均不同的两个）、透明玻璃容器、沙子、投影片课时安排1课时教学步骤导入新课 打桩机的重锤从高处落下时，可以把水泥打进地里，为什么？学生：因为重锤具有重力势能。例题1如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上hl =1.2m的A点落到地面的B点，桌面高h2 = 0.8m.请按要求填写下表。(g = 10m/s2?)拓展：如？果人拿小球从B匀速回到A呢？尝试再填写下表。势能教学设计一等奖|我教学的题目是高一物理第七章第五节重力势能。重力势能概念的建立是形成机械能概 念的基础，也是今后形成更完整能量概念的保证。本节内容"重力势能”的学习也将为今后 "电势能"的学习打下基础。本教材提供了较多情景及几个问题来展开分析，本课教学目标很明确：从重力势能的定量描述、单位、量性及它的相对性中理解重力势能的概念；理解重力势能得变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关；了解弹性势能。能力目标：学会从功和能的关系推导出重力势能的表达式；在小实验设计研究中，初步会用控制变量法设计实验;在讨论分析中激发质疑探究意识，提高质疑能力。情感目标：生活实验中激发物理研究兴趣。本节课着重解决了两个问题，即重力势能及其对称性；重力势能的变化与重力做功的关 系，关于重力做正功，重力势能减少，重力做负功，重力势能增加。这个关系由于与动能定 理的表述不一致，学生往往不易理解，教学是要结合一些实例，解开学生的困惑。而难点是 学生对重力势能相对性的理解。教学中用与温度的相对性类比的方法来突破这个难点。学生对重力势能在初中已初步形成定性概念，知道重力势能是物体举高而具有的能，故 本课引入要唤醒学生对这些概念的记忆为定量认识重力势能打好铺垫。学生在前一节课"动 能"学习中已体验定量研究的一些方法，这也为本课的研究学习打下了基础。但估计学生对 "Ep=mgh"会进行公式化处理，出现只认公式不认理的现象，故引导学生对"Ep=mgh" 中的"h"正确认识显得尤为重要。高一学生的研究探索、质疑提问能力很薄弱，通过本课 在培养策略要取得一点突破。依据教学大纲的要求和教材内容的特点、学生的特点，在本节教学中，让学生自己设计 和完成实验，探索得到结论，充分体现"学生主体、教师主导"的教学模式。以下为本课教学过程的设计：1、情景引入展出三峡水库大坝的模拟照片，让学生欣赏图片的过程中，引导学生思考、发问，并启 发到水坝的作用是提高水位，使水具有重力势能并引入课题，再提出问题"建成后的三峡水 库可蕴含多少水的重力势能？"激发学生对重力势能学习的迫切欲望。通过图片情景，培养学生提问能力，并从三峡大坝的气势中激发学生的民族自豪感；与 学生交流中回忆初中所学重力势能概念。2、实验探究在初中知识掌握的基础之上，让学生用身边的小物件设计实验验证重力势能与哪些量有 关（书落手上、笔穿纸巾），研究探索后，再让学生自己总结得出结论，体现重力势能是由 物体质量和相对位置决定的能量。并让学生猜想Ep与m、h的定量关系。3、建立概念重力势能的大小是否与重力做功有关系？给学生三个简单的运动过程例从某高度做自 由落体，从光滑斜面由静止滑下，沿曲面从与前两者相同的初平面运动至同一末平面，让学 生运算三种情况下重力的功重力势能教学设计，类比于从动能定理重力势能教学 设计，得到动能的定量表达式，也从中得到重力势能的定量关系：Ep=mgho接着得到重 力做功与重力势能变化量的关系：重力势能教学设计，从自由下落过程中的重力做功 与重力势能具体变化间的关系，帮助学生理解和的含义。提供情景，物体越高， 重力势能越大吗？展开对=g中"h"的大讨论，总结重力势能是对于某个参考面来说的。 再讨论中"h"含义。从中在学生互促学习中对重力势能的相对性有真正地理解。4、提出问题重力势能教学设计，E p=mgh中，"5"与"h"的区别？引出重力势能具有相 对性。明确指出是绝对量，"h"是相对量，所以重力势能是具有相对性的，要确定 物体在某一状态所具有的重力势能，就必须首先选择一零势能面作参考。而后类比温度来讲 明重力势能是标量，但有正负，启发学生思考其正负的含义。5、弹性势能小结重力势能概念形成过程，结合情景图片，让学生发现弹性势能与重力势能的共同点, 都是由物体的相对位置决定的能量，并且都是客观存在的能。6、概括总结，作业布置必做题：P/45 : 1、3、5本课较多采用的是情景讨论法，教师不是简单的呈现问题让学生解决，而是创设问题情 景，让学生从中发现问题、提出问题，并在强烈内驱作用下进入学生小组合作探究、讨论过 程，使研究性学习方式渗透到学科课堂教学中，一节课上尽可能有实验可操作、有问题可讨 论、有平台可交流。在该教法中，教师对学生讨论过程的把握显得尤为重要，对学生的问题、 讨论点的评价要及时，并能产生激励效应。教师那么什么是重力势能?学生：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。演示实验：在一个透明的玻璃容器内装上沙子。实验一：用一个铁球从不同高度释放，观察铁球落在沙子中的深度。实验二：用大小不同的两铁球从同一高度释放，观察铁球落在沙子中的深度。学生回答观察的现象：在实验一中，铁球的释放高度越大，铁球落在沙子中的深度越大。在实验二中，质量大的铁球落在沙子中的深度越大。教师：通过上述演示，我们可以定性得到：重力势能跟物体的质量和高度都有关系，且 物体的质量越大，高度越大，重力势能就越大。引入：那么，怎样定时地表示重力势能呢？板书课题：重力势能2、势能教学设计一等奖【设计思想】1 .使学生对重力势能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，在 多媒体、实验、板书的运用上，相互补充，克服了单一媒体运用的呆板的课堂教学形式，幻 灯片所展示的各种生动、活泼、有趣的图片，激发学生探究知识的欲望和积极性。2 .教学方法上看：运用"实验（举例）理论探究归纳实例研究"教学方法。 贴近生活的实例、小实验，使学生的学习兴趣高涨，。【教材分析】"势能的改变"是下节"能量守恒定律”的知识基础，是本章的一个重要知识点。本节 进述重力势能及其相对性，重力势能的变化以及与重力做功的关系。由于与动能定理的表述 不一致，学生往往不易理解，教学时最好能结合一些实例，从功能关系、能量转化的角度分 析，解开学生的困惑，为下节讲机械能守恒定律及能量转化和守恒定律做好准备。【学生分析】1 .高一学生认识事物的特点是：开始从具体的形象思维向抽象逻辑思维过渡，但思维还 常常与感性经验直接相联系，仍需具体形象的图片、视频画面来支持。2 .学生在初中时已接触过重力势能的概念，在高中阶段要定量的学习重力势能及体验建 立过程。3 .学生已学习了功的概念和计算方法。通过重力做功的计算来判断重力势能的变化，通 过弹性力做功来判断弹性势能的变化。【教学目标】。知识与技能1 .理解重力势能的概念，能用重力势能的表达式计算重力势能，知道重力势能具有相对 性、重力势能的变化具有绝对性。2 .理解重力做功与重力势能的关系，并能用这一结论解决一些简单的实际问题，知道重 力做功与运动路径无关。3 .理解重力功是物体重力势能变化的量度。4 .知道弹性势能的初步概念。过程与方法1 .经历"以理思物"的发散思维和"见物思理”理论探究归纳能力2 .体会用"实验法"和"理论推导"相互验证研究问题的方法3 。情感态度与价值观1 .渗透从对生活中有关物理现象的观察，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。2 .预防高空坠物的社会公德教育，通过实例分析增强民族自豪感和荣誉观念。3 .体验科学不仅仅是认识自然，挑战自然，更在于能动的改造自然。重点：重力势能的的概念及重力做功跟重力势能改变的关系。难点：重力势能的相对性、重力势能变化的绝对性。举生活现象分析重力做功特点通过实例探究WG = -AEP关系总结提升练习反馈弹性势能初步了解经历探究过程得出EP=mgh结合生活理解EP=mgh【教学流程】【教学过程】一、视频引入，激发兴趣我们看到一个冰天雪地、广袤无垠的银色世界，它带给人们是圣洁、平和、宁静的感受， 一种心灵的洗涤。但是一旦大量积雪从高处滑下形成雪崩。一面面白茫茫的雪墙排山 倒海而来，你将感受到大雪崩所带来最令人惊心动魄的白色恐惧，将对人们的生命与财产带 来灾难为什么这么漂亮的雪花有如此大的破坏力？是因为它们具有潜在能量。只要一有机会, 就会通过做功把这种能量释放出来。我们将这种能量叫重力势能。（渗透：功是能量变化的 量度，能量的变化通过做功来实现。为下面实验定性检验作理论铺垫。）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。二、教学过程（-）重力势能第一层次：探究EP=mgh程序一：提出问题：重力势能的大小与什么因素有关？（教师引导：如果我们要进一 步对重力势能定量的研究，你需要解决什么问题）程序二：建立假设师：同学们可以根据已有的知识和经验，大胆提出自己的假设，并且说明你的理由。生：高度有关。由定义：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。例如，放在地面上的石头没有杀伤力，一旦从较高处落下，就会很危险；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之上，那一定会让你如坐针 毡。"禁止高空抛物"；高层建筑在施工时必须有"工程防护网”等。（渗透社会公德教育： 预防高空坠物的危险）生：与物体的质量（重力）有关。如果悬挂在头顶之上的是一团棉花，不是杠铃，就不会 觉得可怕。如果你的头顶电线下悬挂的不是日光灯，而是200千克的杠铃，你有何感受？生：与质量和高度都有关系。（教师做好对学生的即时性评价）程序三：检验假设实验定性检验出示实验器材：塑料桶、报纸（蒙上塑料桶口）、大小相同而质量不同的两个小球。以 报纸是否被小球击破来体现势能的大小。这样实验效果明显，可见度大。教师演示，要求通过3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 度之间的定性关系。教师引导前面我们已学过，物体所具有能量越大，对外做功的本领就越强。图1图2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。理论定量推导师：功是能量变化的量度，我们可否通过"力做了多少功，从而使重力势能发生多少变 化”的角度，来定量推导重力势能的表达式。问题：你能设计一个物理过程来从理论上定量推导重力势能与重力mg和高度h的关 系？学生讨论、设计物理过程，并发表自己的设想。可能的设想：（教师可随手演示）如图1，小球做自由落体运动，由动能定理mgh="能量守恒与转化思想"（动能由重力势能转化而来）重力势能等于动能即EP=,所以EP=mgh如图2，将物体竖直向上匀速抬高h ,由平衡条件F=mg ;则F做功为WF=Fh = mgh;由功能关系得到：EP=WF=Fh = mgh程序四：得出结论：EP=mgh第二层次：理解EP=mgh主要采取讲授式标矢性：标量单位：焦耳（J）相对性：Ep与参考平面（零势能面）的选择有关系统性：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。相对性的教学二、重力势能的相对性和系统性讨论回答：1、把课本放在桌面上，课本的高度是多少呢？你的理解：答案L大约是讲桌的高度，约为1 m左右。答案2、它就在讲桌上，所以它的高度是0 m。2、哪个答案错了呢？为什么？答：3、由此我们可以得到一个什么结论？答：4、那么重力势能有没有相对性呢？答：5、我们在研究一个物体重力势能时应该先干什么？答：【总结11 :重力势能总是相对于某个水平面来说的，这个水平面叫.选 取不同，重力势能的数值就.可见，重力势能具有相对性。选择哪个水平面作为参考平面，可视研究问题的方便而定， 通常选择地面作为参考平面。选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的。6、那么重力势能是谁具有的呢？答：7、如果没有地球，有没有重力呢？那么还有没有重力势能呢？答：总结2:重力势能应该是 组成的系统共同具有的，而不是地球上某一个物体单独具有的，不只是重力势能，任何形式的势能，都是相应的物体系统由于其中各物 体之间，或物体内的各部分之间存在相互作用而具有的能，是由各物体的相对位置决定的。过渡语：功是能量变化的量度，合外力做功是物体动能变化的量度，物体重力势能发生 变化与什么力做功相对应呢？（二）重力做功与重力势能的改变