2023高中物理重力勢能教案
物理學中，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
教學目標 知識目標 1、理解重力勢能的概念，會用重力勢的定義進行計算。
2、理解重力勢能的變化和重力做功的關系，知道重力做功與路徑無關 。
3、知道重力勢能的相對性。 能力目標 1、根據(jù)功和能的關系，推導出重力勢能的表達式;
2、學會從功和能的關系上解釋和分析物理形象。 德育目標 滲透從對生活中有關物理現(xiàn)象的觀察，得到物理結(jié)論的方法，激發(fā)和培養(yǎng)學生探索自然規(guī)律的興趣。 教學重點 重力勢能的概念及重力做功跟物體重力勢能改變的關系。 教學難點 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系 課程類型 新授課 教學方法 實驗觀察法、分析歸納法、講練法 教學用具 ppt課件，電子教鞭 課時安排 1課時 導入新課 教 學 步 驟
【導入新課】
提出一個問題，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，進而引出蘋果和榴蓮的能量不一樣，引出學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，重力要做功，因而認識重力勢能要對重力做功進行研究。
學習了初中物理后，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
學生建立假設，設計實驗，檢驗假設
實驗：用不同的東西放到學生的頭上看學生的反應情況，讓學生兩個一組用手頭的東西做一下小實驗感受重力勢能跟什么有關系。
歸納總結(jié)：重力勢能跟物體的質(zhì)量和高度都有關系;物體的質(zhì)量越大，高度越大，重力勢能就越大。
(設計意圖，通過實驗，認識影響重力勢能的因素，為重力勢能的定量表示奠定基礎，得出重力勢能的表達式一定和質(zhì)量還有高度有關系。
新課教學 步驟二：
探究重力的功
為了弄清這個問題，我創(chuàng)設情境，引導學生計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：
物體運動時，重力對它做的功只跟它的起點和終點的位置有關，而跟物體運動的路徑無關。
即 WG =mgh1- mgh2
步驟三：探究重力勢能的表達式
引導學生根據(jù)重力做功表達式：WG=mgh=mgh1-mgh2 由上面式子可以看出，式子右邊正好是某個物理量的變化值，在物理學中，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。
設問：物體位置變化，重力做功，同時重力勢能發(fā)生變化，那么重力做功與重力勢能有什么關系呢?
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值
教師引導學生分兩種情況討論：
2020高中物理重力勢能教案二
【課題】重力勢能
【教材分析】重力勢能是機械能守恒定律的知識基礎，是本章的一個重要知識點，由于其涉及相對性和功能關系又是一個難點。新課標教材從重力的功以及與重力做功與重力勢能變化的關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。關于相對性學生往往不易理解，教學時最好能結(jié)合一些實例，從功能關系、能量轉(zhuǎn)化的角度分析，解開學生的困惑，也為機械能守恒定律做好準備。
【學生分析】
1.學生在初中時已接觸過重力勢能的概念，在高中階段要定量的學習重力勢能。
2.學生已學習了功的概念和計算方法。通過重力做功的計算來判斷重力勢能的變化。
3.學生認識事物的特點是：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)驗直接相聯(lián)系。
【教學目標】
㈠知識與技能
1.理解重力做功與重力勢能的關系，并能用這一結(jié)論解決一些簡單的實際問題，知道重力做功與運動路徑無關。
2.理解重力勢能的概念，能用重力勢能的表達式計算重力勢能。
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。
㈡過程與方法
1.經(jīng)歷發(fā)散思維和理論探究歸納能力
2.體會用“實驗法”和“理論推導”相互驗證研究問題的方法
?、缜楦袘B(tài)度與價值觀
1.滲透從對生活中有關物理現(xiàn)象的觀察，得到物理結(jié)論的方法，激發(fā)和培養(yǎng)學生探索自然規(guī)律的興趣。
2.體驗科學不僅僅是認識自然，挑戰(zhàn)自然，更在于能動的改造自然。
【重點難點】
重點：重力勢能的的概念及重力做功跟重力勢能改變的關系。
難點：重力勢能的相對性、重力勢能變化的絕對性。
【教具準備】投影儀，多媒體課件
【教學過程】
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200人的搶險隊不幸遇難。不管是上游的堰塞湖，還是高山上松動的巨石，因為它們都具有潛藏的能量，盡管還沒有做功，卻都已蓄勢待發(fā)，一旦有機會，就會通過做功把能量釋放出來。
教學過程
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，重力要做功：物體被舉高時，重力做負功;物體下降時，重力做正功。認識這種勢能，不能脫離對重力做功的研究。
1.重力的功
師：如圖，讓學生思考、計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點到高度為h2的C點，重力做的功：
?、?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：把整個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：重力做功與路徑無關，只與物體起點和終點位置的高度差有關。(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”，是一個具有特殊意義的物理量。它和我們要學習的重力勢能是什么關系呢?
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，背后蘊含的能量是什么呢? 學生聽講
學生回答：雞蛋離地越高，具有的 重力勢能就越大。 通過學生們在住宅小區(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)設的教學策略。 (二)重力勢能概念的建立 1.提出問題：這個能量與什么因素有關?
?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，又如何定量表示呢?本節(jié)課我們就來學習這個問題。 1.領會重力勢能的概念：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。 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 1.創(chuàng)設情境，啟發(fā)學生思考，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.演示實驗：在一個透明的玻璃容器內(nèi)裝上沙子。
?實驗一：用一個鐵球從不同高度釋放，觀察鐵球落在沙子中的深度。
?實驗二：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.要求學生用身邊的物品設計實驗，動手操作。
?5.那么，怎樣定量地表示重力勢能呢
1.學生回答觀察的現(xiàn)象：在實驗一中，鐵球的釋放高度越大，鐵球落在沙子中的深度越大。在實驗二中，質(zhì)量大的鐵球落在沙子中的深度越大。
2.動手實驗，各個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)設的物理情境下，學生產(chǎn)生強烈的求知愿望。而且學生自己動手，利于概念教學的深刻性。 (四)重力做功與重力勢能變化的關系 1.指導學生觀察教材上的圖5.4—1、圖5.4—2、圖5.4—3，讓學生獨立推導這幾種情況下重力做的功。
2.循序漸進提出以下問題提示學生思考：
(1)前兩個問題的答案是什么呢?
(2)我們大膽猜想一下，第三個圖中重力做的功和前兩個是否相等呢?
(3)我們來驗證一下我們的猜想，第三個圖的困難在哪里?
(4)我們怎樣突破這個難點呢?
(5)說說看，解決問題的途徑是什么?
(6)第三個問題的答案應該是什么呢?
(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，那么它與什么因素有關呢?
(9)具體的表達式是什么?(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h1 >h2和h1
4.總結(jié)：重力做正功時，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(重力做負功時，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.指導學生討論：物體從高為h1處運動到高為處時，運動的路徑有無數(shù)條，討論在這此運動過程中，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，跟物體運動的路徑無關。
7.讓學生閱讀一下課本64頁“說一說”，回答上面提出的問題。
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