2023高中物理重力勢能教案
物理學(xué)中，物體具有的重力勢能的大小與物體的質(zhì)量成正比，與物體被舉高的高度成正比。接下來是小編為大家整理的2020高中物理重力勢能教案，希望大家喜歡!
2020高中物理重力勢能教案一
教學(xué)目標(biāo) 知識目標(biāo) 1、理解重力勢能的概念，會用重力勢的定義進(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。 能力目標(biāo) 1、根據(jù)功和能的關(guān)系，推導(dǎo)出重力勢能的表達(dá)式;
2、學(xué)會從功和能的關(guān)系上解釋和分析物理形象。 德育目標(biāo) 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。 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
重力做功與重力勢能的變化間的關(guān)系 課程類型 新授課 教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)觀察法、分析歸納法、講練法 教學(xué)用具 ppt課件，電子教鞭 課時(shí)安排 1課時(shí) 導(dǎo)入新課 教 學(xué) 步 驟
【導(dǎo)入新課】
提出一個(gè)問題，如果砸在牛頓頭上的不是蘋果而是榴蓮，后果會是什么樣子的，進(jìn)而引出蘋果和榴蓮的能量不一樣，引出學(xué)生對初中重力勢能的回憶。引出重力勢能的定義：物體由于被舉高而具有重力勢能。物體的高度發(fā)生變化時(shí)，重力要做功，因而認(rèn)識重力勢能要對重力做功進(jìn)行研究。
學(xué)習(xí)了初中物理后，我們知道物體由于被舉高而具有的能量就叫做重力勢能，物體的重力勢能的大小與什么因素有關(guān)呢?
探究重力勢能
步驟一：定性探究：重力勢能與那些因素有關(guān)
學(xué)生建立假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)假設(shè)
實(shí)驗(yàn)：用不同的東西放到學(xué)生的頭上看學(xué)生的反應(yīng)情況，讓學(xué)生兩個(gè)一組用手頭的東西做一下小實(shí)驗(yàn)感受重力勢能跟什么有關(guān)系。
歸納總結(jié)：重力勢能跟物體的質(zhì)量和高度都有關(guān)系;物體的質(zhì)量越大，高度越大，重力勢能就越大。
(設(shè)計(jì)意圖，通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識影響重力勢能的因素，為重力勢能的定量表示奠定基礎(chǔ)，得出重力勢能的表達(dá)式一定和質(zhì)量還有高度有關(guān)系。
新課教學(xué) 步驟二：
探究重力的功
為了弄清這個(gè)問題，我創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生計(jì)算下列三種情況下重力做的功
1，討論小球豎直下落，重力所做的功
物體由A運(yùn)動到B，重力做功mgh，
2，討論小球沿斜線下落，重力所做的功
物體由A運(yùn)動到B，重力做功mgh
3，討論小球沿曲線下落，重力所做的功
物體由A運(yùn)動到B，重力做功mgh
綜合以上三種情況，可以得到結(jié)論：
物體運(yùn)動時(shí)，重力對它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，而跟物體運(yùn)動的路徑無關(guān)。
即 WG =mgh1- mgh2
步驟三：探究重力勢能的表達(dá)式
引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)重力做功表達(dá)式：WG=mgh=mgh1-mgh2 由上面式子可以看出，式子右邊正好是某個(gè)物理量的變化值，在物理學(xué)中，我們用“mgh”表示重力勢能。
歸納總結(jié)：重力勢能的定義式：EP=mgh。
設(shè)問：物體位置變化，重力做功，同時(shí)重力勢能發(fā)生變化，那么重力做功與重力勢能有什么關(guān)系呢?
小組討論總結(jié)：WG= EP1-EP2
即：重力做功等于重力勢能的變化的負(fù)值
教師引導(dǎo)學(xué)生分兩種情況討論：
2020高中物理重力勢能教案二
【課題】重力勢能
【教材分析】重力勢能是機(jī)械能守恒定律的知識基礎(chǔ)，是本章的一個(gè)重要知識點(diǎn)，由于其涉及相對性和功能關(guān)系又是一個(gè)難點(diǎn)。新課標(biāo)教材從重力的功以及與重力做功與重力勢能變化的關(guān)系引入重力勢能這一概念，一方面順承前節(jié)功的概念的應(yīng)用，另一方面促使功是能量轉(zhuǎn)化的量度這一思想的生成，順理成章，水到渠成。關(guān)于相對性學(xué)生往往不易理解，教學(xué)時(shí)最好能結(jié)合一些實(shí)例，從功能關(guān)系、能量轉(zhuǎn)化的角度分析，解開學(xué)生的困惑，也為機(jī)械能守恒定律做好準(zhǔn)備。
【學(xué)生分析】
1.學(xué)生在初中時(shí)已接觸過重力勢能的概念，在高中階段要定量的學(xué)習(xí)重力勢能。
2.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。
3.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。
【教學(xué)目標(biāo)】
㈠知識與技能
1.理解重力做功與重力勢能的關(guān)系，并能用這一結(jié)論解決一些簡單的實(shí)際問題，知道重力做功與運(yùn)動路徑無關(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.理解重力功是物體重力勢能變化的量度。
?、孢^程與方法
1.經(jīng)歷發(fā)散思維和理論探究歸納能力
2.體會用“實(shí)驗(yàn)法”和“理論推導(dǎo)”相互驗(yàn)證研究問題的方法
㈢情感態(tài)度與價(jià)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.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。
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
重點(diǎn)：重力勢能的的概念及重力做功跟重力勢能改變的關(guān)系。
難點(diǎn)：重力勢能的相對性、重力勢能變化的絕對性。
【教具準(zhǔn)備】投影儀，多媒體課件
【教學(xué)過程】
新課引入
大家一定還不會忘記，今年5月12日發(fā)生的汶川大地震，奪去了無數(shù)人的生命和家園。我們來看幾組圖片，這是震前的岷江，江水靜靜流淌(幻燈片1);這是震后造成的堰塞湖(幻燈片2)，它時(shí)刻威脅著下游人們的生命安全;一塊巨石，放在你腳邊，你一定不會覺得什么，但是松動的山體滑坡，卻使一個(gè)200人的搶險(xiǎn)隊(duì)不幸遇難。不管是上游的堰塞湖，還是高山上松動的巨石，因?yàn)樗鼈兌季哂袧摬氐哪芰?，盡管還沒有做功，卻都已蓄勢待發(fā)，一旦有機(jī)會，就會通過做功把能量釋放出來。
教學(xué)過程
我們將這種能量叫重力勢能。(引出課題)
師：物體的高度發(fā)生變化時(shí)，重力要做功：物體被舉高時(shí)，重力做負(fù)功;物體下降時(shí)，重力做正功。認(rèn)識這種勢能，不能脫離對重力做功的研究。
1.重力的功
師：如圖，讓學(xué)生思考、計(jì)算寫出下列幾種情況下，質(zhì)量為m的物體從高度為h1的A點(diǎn)到高度為h2的C點(diǎn)，重力做的功：
① ② ③
生：根據(jù)功的公式很容易得出第 = 1 GB3 ① 種情況的重力做功WG=mgh=mgh1-mgh2
第②種情況的重力的功WG=mgcosθ·l=mgh=mgh1-mgh2
師生總結(jié)得出規(guī)律：以上兩種情況下，盡管物體的運(yùn)動路徑不同，但高度的變化一樣，重力的功也是一樣的。
師：第 = 3 GB3 ③ 種呢?
引導(dǎo)：把整個(gè)路徑分成許多很短的間隔，每一小段可近似看作是一段傾斜的直線，求功方法同②，整個(gè)路徑的重力功等于每一小段所做功的代數(shù)和累加。
生：第 = 3 GB3 ③ 種情況的重力的功WG=mgh=mgh1-mgh2
師生總結(jié)得出規(guī)律：
(1)重力的功：WG=mgh=mgh1-mgh2
(2)重力做功的特點(diǎn)：重力做功與路徑無關(guān)，只與物體起點(diǎn)和終點(diǎn)位置的高度差有關(guān)。(幻燈片3)
師：物體所受的重力mg與它所處位置的高度h的成績“mgh”，是一個(gè)具有特殊意義的物理量。它和我們要學(xué)習(xí)的重力勢能是什么關(guān)系呢?
2.重力勢能
(1)定義：地球上的物體由于處于一定的高度而具有的能量，我們把這種能量叫做重力勢能。?用EP表示。
(2)重力勢能的表達(dá)式
2020高中物理重力勢能教案三
1.(多媒體展示圖片)出示一則公益廣告“一個(gè)雞蛋的威力”。
2. 提問：雞蛋從4樓到8樓，再到18樓，具有的破壞力，背后蘊(yùn)含的能量是什么呢? 學(xué)生聽講
學(xué)生回答：雞蛋離地越高，具有的 重力勢能就越大。 通過學(xué)生們在住宅小區(qū)常見的廣告作為引入，生動有趣，切入本節(jié)的課題較為容易。采用了情景創(chuàng)設(shè)的教學(xué)策略。 (二)重力勢能概念的建立 1.提出問題：這個(gè)能量與什么因素有關(guān)?
?2.由于物體被舉高而使物體具有的能量是什么能?
?3.那么重力勢能的大小與什么有關(guān)，又如何定量表示呢?本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)這個(gè)問題。 1.領(lǐng)會重力勢能的概念：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢能。
2.猜想：重力勢能的大小可能與物體所處的高度有關(guān)。 明確重力勢能的概念，猜想環(huán)節(jié)是為了啟發(fā)思維。 (三)探究重力勢能的大小與什么因素有關(guān) 1.創(chuàng)設(shè)情境，啟發(fā)學(xué)生思考，提問：鉛球從高處落在地上撞出坑，而下落的雨滴卻不能造成同樣的效果，這是為什么?
?2.演示實(shí)驗(yàn)：在一個(gè)透明的玻璃容器內(nèi)裝上沙子。
?實(shí)驗(yàn)一：用一個(gè)鐵球從不同高度釋放，觀察鐵球落在沙子中的深度。
?實(shí)驗(yàn)二：用大小不同的兩鐵球從同一高度釋放，觀察鐵球落在沙子中的深度。
?3.通過上述演示，我們可以定性得到：重力勢能跟物體的質(zhì)量和高度都有關(guān)系，且物體的質(zhì)量越大，高度越大，重力勢能就越大。
?4.要求學(xué)生用身邊的物品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，動手操作。
?5.那么，怎樣定量地表示重力勢能呢
1.學(xué)生回答觀察的現(xiàn)象：在實(shí)驗(yàn)一中，鐵球的釋放高度越大，鐵球落在沙子中的深度越大。在實(shí)驗(yàn)二中，質(zhì)量大的鐵球落在沙子中的深度越大。
2.動手實(shí)驗(yàn)，各個(gè)小組用身邊的物品去演示，如用鋼筆從高出落向繃直的紙上，有的情況能將紙打破，有的卻不能打破……。
3.各小組學(xué)生根據(jù)自己探究的情況在班上作發(fā)言、交流、逐漸形成共識。 在創(chuàng)設(shè)的物理情境下，學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知愿望。而且學(xué)生自己動手，利于概念教學(xué)的深刻性。 (四)重力做功與重力勢能變化的關(guān)系 1.指導(dǎo)學(xué)生觀察教材上的圖5.4—1、圖5.4—2、圖5.4—3，讓學(xué)生獨(dú)立推導(dǎo)這幾種情況下重力做的功。
2.循序漸進(jìn)提出以下問題提示學(xué)生思考：
(1)前兩個(gè)問題的答案是什么呢?
(2)我們大膽猜想一下，第三個(gè)圖中重力做的功和前兩個(gè)是否相等呢?
(3)我們來驗(yàn)證一下我們的猜想，第三個(gè)圖的困難在哪里?
(4)我們怎樣突破這個(gè)難點(diǎn)呢?
(5)說說看，解決問題的途徑是什么?
(6)第三個(gè)問題的答案應(yīng)該是什么呢?
(7)我們可以得到什么樣的結(jié)論?
(8)既然重力做功與路徑無關(guān)，那么它與什么因素有關(guān)呢?
(9)具體的表達(dá)式是什么?(提示：再次用到極限的思想，如分析得不完善，只要有一定道理，教師給予肯定。)
3.據(jù)進(jìn)行討論：用EP1=mgh1來表示物體在初位置的重力勢能，用EP2=mgh2來表示物體在末位置的重力勢能，則WG= EP1 -EP2，那么當(dāng)h1 >h2和h1
4.總結(jié)：重力做正功時(shí)，重力勢能減少，減少的重力勢能等于重力所做的功。物體克服重力做功(重力做負(fù)功時(shí)，重力勢能增加，增加的重力勢能等于物體克服重力所做的功。
5.指導(dǎo)學(xué)生討論：物體從高為h1處運(yùn)動到高為處時(shí)，運(yùn)動的路徑有無數(shù)條，討論在這此運(yùn)動過程中，重力所做的功是否相同。
6.由此得到：重力所做功只跟物體的初位置的高度和末位置的高度有關(guān)，跟物體運(yùn)動的路徑無關(guān)。
7.讓學(xué)生閱讀一下課本64頁“說一說”，回答上面提出的問題。
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