1、势能的改变教学设计一、学习目标与任务1、学习目标描述（一）知识与技能1.理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算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（二）过程与方法1.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（三）情感态度与价值观通过小组合作学习让每个同学体会到责任和义务以及尊重，学会同学间相互取长补短，感受合作学习的快乐，通过对新知识的研究，体会物理规律与生活的联系，激发探索未知世界的乐趣。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
2、、学习内容与学习任务说明l 本节课的内容：让学生进一步理解“力做功的过程是能量转化的过程”、“功是能量变化的量度”和提高灵活运用知识的能力。同时为下一节能量守恒定律的学习奠定基础。l 学习重点：重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。l 学习难点：重力势能的系统性和相对性。抓住本节课的重点和难点，以学习任务驱动，采取启发式、讨论式、实验探索式的教学模式，通过各种展示方式创设情景，引导学生通过对问题的交流讨论，突出重点、突破难点。二、学生特征分析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，仍需具体形象的来支持。2、学生在初中时
3、学生已接触过重力势能的概念，在高中阶段要定量的解决重力势能。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，通过弹性做功来判断弹性势能的变化。高中的学生具有一定自主探究能力，因而，在教学中以学生自主探究学习为主，引导他们自觉主动地去讨论探究。以学生为主体，注重以实验为引导的启发式教学，注重以实验探究作为学生思维的出发点，引导学生讨论和思考，寻找重力势能改变有规律。三、教学过程步骤课堂准备情境导入教师行为学生行为教学过程教学过程师：提出问题：运动的物体具有能量，被举高的物体有没有能量？多媒体观看视频，物体处于一定的高度具有的能量叫重力势能为了能理解以上问题这节课我们就来
4、学习新的内容势能的改变观看幻灯片听老师讲述并进行思考教学过程一、重力势能请同学们分析、讨论以上提出的问题并引导学生归纳出重力势能的定义。定义：物体处于一定的高度而具有的能叫做重力势能提出问题：物体重力势能的大小可能与哪些因素有关？请同学们猜想演示实验【提供实验器材：铁球(大小、质量均不同的两个)、透明玻璃容器、沙子】在一个透明的玻璃容器内装上沙子。实验一：将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。实验二：用一个铁球从不同高度释放，观察铁球落在沙子中的深度。 学生回答观察的现象：铁球的释放高度越大，铁球落在沙子中的深度越大。质量大的铁球落在沙子中的深度越大。归纳上述演示，我们可以定
5、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，高度越高，重力势能就越大。提出问题：那么，怎样来定量表示重力势能呢？重力势能的单位是焦耳。重力势能是标量学生思考讨论交流进行分析得出定义：物体处于一定的高度而具有的能叫做重力势能观察实验，回答现象学生回答：铁球的释放高度越大，铁球落在沙子中的深度越大。质量大的铁球落在沙子中的深度越大。教学过程二、探究重力做功的特点 思考：对于上述重力沿不同路径做功的三种情形的分析，你有什么体会？小结：重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差有关例1：沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上将同一物体拉到顶端，以下说法正确的是( )A.沿坡度
6、小、长度大的斜面上升克服重力做的功多B.沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多C.沿坡度大、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多D.上述几种情况重力做的功同样多三、重力做功与重力势能的改变多媒体投影问题：一个质量为10kg的物体,把它放置在一张高1m的桌面上,则此物体的重力势能是多少呢？（取g=10/s2）根据学生回答让学生讨论：为什么同一个问题会得到不同的答案？提出重力势能的相对性：重力势能Emgh 中h是相对于某个水平面来说的,这个水平面上h=0,重力势能也为零,这个水平面叫做零势能参考平面。通常也叫零势面。参考水平面的选取是任意的，选择哪个水平面作为参考平面,可视研究问题的方便而
7、定。通常选择地面作为参考平面。选择不同的零势面，重力势能是不同的。h是所处位置的平面到参考水平面的距离。通过推导让学生理解重力做功的特点通过提问：学生自己思考，总结结论通过例题巩固通过对物理量之间的关系式来讨论各个物理量在不同的条件下的关系.教学过程教师总结：重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功。物体克服重力做功(重力做负功)时，重力势能增加，增加的重力势能等于物体克服重力所做的功。情景1：请大家估算：课桌上质量m=1kg的物体，它的重力势能多大呢？根据学生回答让学生讨论：为什么同一个问题会得到不同的答案？提出重力势能的相对性：重力势能Emgh 中h是相对于某个水平面来说
8、的,这个水平面上h=0,重力势能也为零,这个水平面叫做零势能参考平面。通常也叫零势面。参考水平面的选取是任意的，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。选择不同的零势面，重力势能是不同的。h是所处位置的平面到参考水平面的距离。物体位于参考平面上方,h0,重力势能是正值,物体位于参考平面下方,h0,重力势能是负值,表示物体在该位置具有的重力势能比它在参考水平面上面具有的重力势能少。让学生通过问题设疑,讨论分析,最后对问题进行归纳总结.提高学生的解决问题和分析问题的能力.教学过程选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同对一个确定的过程，WG和EP与参考面的选择无关思考！如果没有地球与物体之间的相互吸引，地球上物体的重力势能会存在吗？势能是系统所共有的四、弹性势能的改变学生动手计算，自己总结分析规律课堂小结作业课后作业：第32页：1、2