8.2重力势能 教学设计-2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

重力势能 一、教学目标 1.物理观念 重力势能是学生在初中已经接触过的，但当时只停留在定性的分析上。新课应注意对知识从定性到定量的转化。 2.科学思维 在重力做功与重力势能变化的讨论中，理解功能关系，知道功是能量转化的量度。 3.科学探究 理解匀速圆周运动是变速运动，能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决具体情景中的问题 4.科学态度与责任 通过大量生活中的例子，让学生明白物理来源于生活，在日常生活中养成善于观察和总结的习惯。 二、教学重难点 教学重点：重力做功与重力势能变化的关系。 教学难点重力势能概念的建立。 三、教学分析 本节教材首先提出重力势能的基本定义，指出物体由于被举高而具有的能为重力势能，接着引出在物体被举高的过程中，伴随着重力做功，然后通过分析重力做功与路径无关的特点，推导得出重力势能的表达式。最后教材又安排了重力势能的相对性以及重力势能是与地球系统共有的特点这部分知识，以便完善和加深学生对重力势能的理解。新教材在知识安排上与老教材相比有很大不同。老教材在给出“功是能量变化的量度”这一结论后探究重力做功与重力势能的变化关系，从而引出重力势能。而新教材对这一思想的引入采用的是逐渐渗透的方式。在对生活中生动实例的定性分析以后，引入重力做功，给出重力势能的表达形式，让学生在阶梯式的学习中自己寻找“功与能量”的关系。提升了学生对物理知识的兴趣，锻炼了学生的物理思维能力。 四、学情分析 1、高一学生对事物的认知还停留在具体的形象思维上，抽象的逻辑思维的建立还需要时间。所以在教学中我们要借助图片视频等直观手段逐渐引入抽象的物理概念。 2、重力势能是学生在初中已经接触过的，但当时只停留在定性的分析上。新课应注意对知识从定性到定量的转化。 四、教学过程 探究：请同学们计算一下三种情况下重力所做的功。 1、质量为5kg的物体自由下落10米 2、质量为5kg的物体从高10米倾角60度的斜面滑到斜面底端 3、质量为5kg的物体从高10米的不规则斜面下滑到底端师：同学们观察上面三种情况下重力所做的功，发现他们有什么共同点和什么不同点吗？ 重力势能师：从上式大家可以看出，mgh这个物理量具有特殊意义。一方面它与重力做的功密切相关，另一方面它随高度的增加而增大，随质量的增加而增大，符合重力势能的特征。因此，我们把物理量mgh叫做物体的重力势能，常用Ep表示，即Ep=mgh 师：在定义出重力势能的表达式后，我们就可以得到重力做功与重力势能的变化的关系 重力做功与重力势能的变化的关系 重力势能的相对性师：请同学们讨论一下，将质量是2kg的小球放在2楼的地面上，该球的重力势能是多少？g取10m/s2，每层楼高3米。师：大家得到的答案不同，主要原因是大家选择的高度起点不同，也就是参考平面不同。从大家的计算可以看出，如果不选择参考平面，重力势能的值也是不确定的。所以选择参考平面应该是我们确定重力势能的第一步。确定重力势能的方法： （1）选择参考平面——高度为0的面，也即重力势能为0的面。 （2）在参考平面上方的物体高度为正值，重力势能也是正值；在参考平面下方的物体高度为负值，重力势能也是负值。＋、－表示重力势能的大小。 （3）参考平面的选取是任意的，一般从研究问题的方便出发来选择，很多时候我们选地面为参考平面。 板书设计 1、重力做功 （1）特点 （2）公式 2、重力势能Ep=mgh 3、重力势能的相对性和系统性 课后反思： 这节课的设计能循序渐进，抓住了学生的思维特点，学生能由浅到深的思考问题，得到结论，调动了学生的兴趣和积极性，把课堂还给了学生，有了些探究的味道，老师起了引导作用。改变了一些以前满堂灌的传统教学模式，能引导学生自己去分析问题，解决问题，得出结论，学生注意力集中，基本都很热情的参与，感受到了有成就的自豪感，感觉到了是自己推导出的结论，确实是在老师的引导下完成的教学任务，而不是以前那样全是老师讲授完成的任务，学生反映对知识的理解更具体和深刻，印象深，应用知识解决类似问题的能力和速度也提高了。 学科网（北京）股份有限公司 $$