重力势能ppt课件.ppt

重力势能 安建革 说课的次序 教材、学情、教学目标、重点难 点、设计思想、教法和学法、课 前准备、教学过程、板书设计等 几个角度来说这节课。 【教材分析】 1、从知识角度看：重力势能是“机械能守恒 定律”章节中承前启后的一节。“承前”强调 对“功”的更进一步认识； “启后”主要是 为后面的机械能守恒定律做好准备。而且在以 后高中物理学习中，还会学到“弹性势能” 、“电势能” 、“分子势能”等 。本节的讲 解思路也为学生学习其他三种势能打下坚实的 基础。重力势能的相对性、重力势能的变化与 重力做功的关系，是势能具有的普遍特点，对 今后其他势能的学习具有指导意义。 【教材分析】 2、从方法技能角度看：教材中认真分析了“重力做 功与路径的是否有关” ，在探究物体沿曲面下滑过 程中的重力做功时，用到了“极限”的思想，这种 科学方法的渗透，有助于让学生形成严肃认真的科 学态度。 3、从高考角度看：高考级要求，是高考必考的重 点。 4、从学生的认知规律看：这一节开始从“功”的角 度观察能量问题，是思维模式的一次转化和提升， 是让学生建立“转化”思想、为以后学习“守恒” 打基础。 【学情分析】 1、知识储备：在初中学习过重力势能的定性知识；在 必修一中也接触了“极限”的思想；前几节学习了“ 功”，这些都是学习本节内容的必须的知识储备。 2、心理认知特点：高一学生的认知，已经从感性认知 向理性认识过度，从形象思维向抽象思维过度。 3、能力储备：高一的学生已经初步具备了一定的总 结、归纳能力。 4、困难预估：我校的学生理解能力较差，对“重力势 能的相对性”的理解会遇到困难。学生首次从 “功” 的角度研究重力势能，也会遇到一定的困难。 【教学目标】 1、知识与技能： （1）认识重力做功与路径无关； （2）理解重力势能的概念，会用重力势能的 定义进行计算； （3）理解重力做功与重力势能的变化关系； （4）知道重力势能的相对性； （5）知道重力势能是物体和地球系统共有的 【教学目标】 2、过程与方法： （1）通过推导重力做功与路径无关，感受知识 的形成过程、进一步体会利用“极限”思想解决 问题的方法； （2）通过探究“重力做功与重力势能的关系” ，建立从功的角度理解“能” 的思路； （3）通过对“相对性”、“系统性”的理解， 体会“不同角度”、“整体”考虑问题的方法和 理念。 3、情感态度价值观：通过学生的探究过程，激 发学生的探究物理规律的兴趣，体验成功的快乐 ，进而建立唯物主义世界观。 【重点难点】 重点： （1）重力势能的概念； （2）重力做功与重力势能 改变的关系。 难点： 重力势能相对性的理解 【设计思想】 1、以建构主义思想理论为指导，主要采用在教 师引导下学生自主探究的教学方法。这样不仅能 使学生更好的理解和掌握知识技能，也兼顾了开 发学生的逻辑思维能力，让学生“学会学习”、“ 学会创造”。 2、按照教材中的图7.4-1、7.4-2对重力做功的处 理方法，能很快理解重力做功特点，但是要有更 深的理解，必须要让学生亲自计算一下。这样也 便于理解7.4-3沿曲线下滑时，使用 “极限”思 想计算重力做功问题。 【设计思想】 3、学生通过对三种情况下重力做功问题的 计算，总结出重力做功的特点。自己动手、 动脑去探究物理规律，这样对物理规律理解 会更深刻，并能充分体会成功的快乐。 4、通过对重力做功的研究，结合本章第一 节“追求守恒量”涉及到的“势能”知识， 通过实验演示、猜想，启发引导学生，引出 “重力势能”的概念和表达式E=mgh。 5、对重力势能及其表达式的再次挖掘，是重点和 难点。重力势能的变化与重力做功的关系，可以 通过实验演示，让学生进行思考总结。“重力势 能的相对性”是难点，鉴于我校学生的能力，这 部分由老师通过实验演示，给出实例，结合实例 进行探究。 6、教材中 “mgh是一个具有特殊意义的物理量 ”这句话，落实到“功” “能” 的区别上才能 真理解。在教学中强调两者的区别，不再强调“ 与重力做功有关、与相对高度有关”两种意义。 【设计思想】 【教法和学法】 1.教法：引导学生依托实例、演示实验 等进行自主探究、合作探究。 2.学法：学生在老师的引导下，让学生 主动思考，对实例、实验等进行分析、 归纳，并得出结论。让学生在探究过程 中，感悟、理解教学内容，从而突出教 学的重点、突破难点。 课前准备 一、教师： 1、导学案准备（“学习目标” 中的“知识 与技能” 部分、自主学习和探究过程中的 填空、例题、课堂检测要印刷，发给学生 ） 2、演示实验准备（展示实验器材） 二、学生：复习“功”部分 注意：不提倡提前预习。 【教学过程】 一、复习： 1、什么是功？ 2、功的表达式？ 3、“功”及其表达式 的理解 自主探究 1、如图，物体竖直从 A下落到 B重力做功是多少？ 2、如图，物体沿斜线从 A运动到 B重力做功是多少？ 学生通过计算，比较以上两个问 题中所求重力做的功是否相等？ A h B h1 h2 A B h L h1 h2 G 自主探究： 3、如图，物体沿曲线从A运动到B，思考： 问题一：怎样计算图中重力做的功？ 问题二： （1）这种情况和前两种情 况中重力做的功是否相等？ （2）思考？ 你能总结出重力做功特点吗? 重力做功的表达式是什么? 得出结论：重力做功与路径无关，只与始末位置的 高度差有关 WG=mgh1-mgh2=mg h h 1 h 2 h 3 B h h1 h2 急转弯 从 “重力做功问题”，过渡到 “重力势能”，是一个教学思维 的“急转弯” ，我采用“质疑 ”“猜想”的方法来做铺垫，解 决这个“急转弯”问题 质疑引入 疑问？物体的重力为什么能做功呢？ 猜想？重力势能与哪些物理量有关？ 观察并思 考 1、通过演示实验，判断重力势能与哪些物理量 有关： 演示一：同质量、不同高度下落重力做功，哪 种情况做功多？重力势能与哪些物理量有关？ 演示二：同高度、不同质量下落重力做功，哪 种情况做功多？重力势能与哪些物理量有关？ 你能写出重力势能的表达式吗？ EP=mgh 自主学习 2、重力势能（验证猜想过程） 认真阅读教材P65“重力势能”一段，验证猜测， 完成下面几个问题 重力势能定义： 重力势能的表达式_： 重力势能是_量，单位是_，符号 是_ 3、重力势能与重力做功的关系： （1）当物体由高处向低处运动时，重力做 功 ，物体重力势能 ； （2）当物体从低处运送到高处时，重力做 ，重力势能 。 （3）表达式： WG=mgh1-mgh2=mg h （第3部分可能部分学生不理解，可以由老师通 过实验演示，结合问题进行引导） 自主学习 合作探究 （重力势能的相对性是难点，通过以下 演示进行突破）。 4、演示三：同质量、同高度的物体下 落到不同位置，观察重力做功，思考 ？ （1）EP=mgh中，“h” 与什么有关？ （2）重力势能的大小有什么特点？ （学生思考讨论，教师引导，得出结论 ） 答：高度具有相对性；重力势能具有相对性 教师给出：拓展提升 1、研究一个物体重力势能，应该先 选择参考平面参考平面选取不同 ，重力势能的数值就不同，但不影 响问题的研究。 2、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。 拓展提升 3、注意事项： 在参考面上方高度是正值，重力势能也是正值 在参考面下方高度是负值，重力势能也是负值 重力势能是标量，正负表示大小 重力势能是状态量。 选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值 是不同的，重力势能具有相对性。（相对性） 重力势能是地球与物体所组成的系统共有的， 而不是地球上的物体单独具有的。（系统性） 通过实例剖析，加深对“相对 性”的理解，同时引出重力势 能表达与重力做功表达式的区 别 实例剖析，巩固提升 如图，质量m = 1kg的小球，从桌面上方高h1 = 1.2m的A点下落到地面上的B点，桌面离地面的 高度h2 = 0.8m请按要求填写下表(g=10m/s²) 参考 面 小球在 A处的 重力势 能 小球在 B处的 重力势 能 整个过 程中重 力做功 整个过程中 重力势能的 变化 桌 面 地 面 h1 h2 A B 例题 思考？你能根据上题中的计算结论， 得到哪些结论？ 你能找出WG=mgh与EP=mgh 的区别吗 ？ 答： WG=mgh-h是位移，是高度差；是h 。 EP=mgh-h是距零势能面的高度。 参考面的选择，不影响对重力势能的 研究 实例剖析提升 课堂小结 一、重力做功的特点： 与路径无关，只与始末位置的高度差有关 WG=mgh1-mgh2=mg h 二、重力势能：物体由于被举高而具有的能量。 表达式 EP=mgh 具有相对性和系统性 状态量、标量；正负表示大小 三、重力做功与重力势能变化的关系： 重力做正功，重力势能减少； 重力做负功，重力势能增加； WG=EP1-EP2=-EP 四、注意：WG=mgh-h是位移，是高度差；其实是h。 EP=mgh-h是距零势能面的高度。 课堂检测 1、如图所示一物体从A点沿粗糙面AB与光滑面 AC分别滑到同一水平面上的B点与C点，则下列 说法中正确的是 ( ) A沿AB面重力做功多 B沿两个面重力做的功相同 C沿AB面重力势能减少多 D沿两个面减少的重力势能相同 A B C 课堂检测 2.物体在匀速运动过程中，克服重力 做功为50J，则( ) A.重力做功为50J； B.物体的重力势能一定增加了50J ； C.物体的重力势能保持不变； D.重力势能减少了50J 课堂检测 3、下列说法中正确的是（ ） A、重力势能总是大于零 B、重力做功的多少与参考平面的选取有关 C、放在地面上的物体，它的重力势能一定等 于零 D、相对不同的参考平面，物体具有不同数 值的重力势能，但并不影响研究有关问题 课堂检测 4、以下叙述中正确的是（ ） A、重力对物体做正功，物体的重力势能增加； B、物体克服重力做正功，物体的重力势能越少 ； C、重力对物体不做功，物体的重力势能一定为 零； D、物体没克服重力做功，物体的重力势能不一 定为零 作业布置 教材：P66“问题与练习” 双基训练：专题17（除第9题 ） 板书设计 结束 谢谢各位 思考？ 教材中说，物体的重力mg与它所在位置的 高度h的乘积“mgh”是一个具有特殊意义 的物理量. 特殊意义在于什么？ 答：重力势能的特殊意义，在于它与重力 做功密切关联，另一方面，它随高度的变 化而变化。