势能 教案 (5)
图片预览
文档简介
势能
教案
1教学目标
1
知识与技能
知道重力势能的概念
知道影响重力势能大小的因素
知道重力势能的应用及危害
2
过程与方法
体验物理探究学习的过程,学会用科学语言描述物理现象和总结实验结论。掌握控制变量法的使用,锻炼猜想、分析、归纳的思维方式。
3
情感、态度与价值观
体会物理和生活的联系,了解重力势能在生活中的应用。
实验探究过程增强学生动手与动脑能力,与他人合作意识及培养严谨的科学态度,尊重客观事实的科学精神。
2学情分析
本课时为八年级下学期第4章第3节机械能的第一课时,主要知识点是重力势能的概念、影响重力势能的大小的因素以及重力势能的应用及危害。对于进一步学习动能及机械能的转化具有重要作用。
学生在已经掌握了机械功的概念、机械功的计算等知识的基础上,对于理解能的概念有很大帮助。物理学中认为如果一个物体能对其他物体做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。通过演示实验,让学生猜想影响重力势能的因素。在前期的学习中已经涉及了一种常用的物理研究方法——控制变量法。本节课可以利用该方法去探究影响重力势能大小的因素,从而培养学生物理探究学习能力,包括自己思考问题、提出猜想、设计实验、动手操作、分析实验结果并得出结论。
通过教师演示、引导、学生互助合作进行探究式的学习,培养学生动手动脑、总结归纳、与人合作的能力。
3重点难点
重点:影响重力势能大小的因素
难点:物体重力势能大小的判断
4教学过程
【导入】教学引入
图片显示一张外滩高楼建筑图,越高的建筑就需要越深的地基来支撑,那么地基是如何打好的 在建筑工地上经常能看到各种大型的机械设备,其中就包括最基本的打桩机。课件显示打桩机的图片,那么打桩机是如何工作的呢 播放打桩机工作的视频,打桩机的工作原理是什么呢 这节课学完我们就会知道答案。
【导入】演示活动
实验:金属块静止放在花泥上。
复习:做功是指在力的作用下,物体沿力的方向上移动了距离。
提问:金属块由于受到重力,所以会对花泥产生一个竖直向下的力。那么这个力有没有做功哪 (有力,但是没有力的方向上通过的距离,所以没有做功。)
实验:将金属块举高后,再让它落下。
现象:花泥被砸凹陷。
这次金属块对花泥既有力的作用,同时在力的方向上也有通过的距离,所以金属块对花泥做功了。物理学中认为如果一个物体能对其他物体做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。能量越大,做功越多。
【讲授】新课讲授
可知重锤和高处的石头都具有做功的本领,因此都具有能量。但是这些能量只有在重锤和石头下落的过程中才会释放出来,我们把这种能量称之为潜在的能量,物理学中将这种潜在的能量称为势能,物体处于某一高度时所具有的势能叫重力势能。这也就是我们今天要学习的新课内容:重力势能。
【活动】提出猜想
在了解了重力势能的概念后,我们来分析下重力势能的大小以及影响重力势能大小的因素。
1.活动I:提出猜想
重力势能是指物体处于某一高度时具有的势能。现在老师来做个演示实验,大家来分辨一下重力势能的大小。
【重力势能演示仪演示实验】
那么重力势能的大小跟那些因素有关呢 大家在老师刚才演示的基础上进行下讨论和猜想。
学生:讨论、猜想
好了,现在我来找位同学说一下自己的猜想。
学生A:重力势能的大小可能与物体所处的高度有关。
学生B:重力势能的大小可能与物体本身的质量有关。
学生C:重力势能的大小可能与物体的速度有关。
通过刚才的演示,我们猜测重力势能大小可能与物体的质量和所处的高度有关。对于有些同学猜想的速度,其实重力势能与它没有关系的,但速度跟我们下一节要学习的动能密不可分。
【活动】实验探究
.活动II:设计实验
那么我们的猜想到底正确不正确,就需要设计实验进行验证。探究重力势能的大小与质量和高度的关系,我们一般可以采用什么科学研究方法呢 有人知道吗
控制变量法
探究重力势能大小与质量的关系
控制高度不变,改变质量,比较重力势能大小
探究重力势能大小与高度的关系
控制质量不变,改变高度,比较重力势能大小
根据实验器材设计实验方案,首先介绍实验器材:
金属块的质量分别为银白色的铝27g,黄色的铜89g,褐色的铁78g。
花泥、PVC管、铁架台、刻度尺。
同时思考下列问题:
1)通过观察什么现象来判断重力势能的大小
2)当研究重力势能与高度之间的关系时,如何改变高度
3)研究重力势能与质量之间的关系时,如何保持金属块从同一高度下落
设计实验表格:
实验目的:探究重力势能大小与高度的关系
实验序号
物体质量(克)
物体所处高度(选填“最高”、“较高”、“最低”)
金属块下陷的深度(选填“最大”、“较大”、“最小”)
物体的重力势能(选填“最大”、“较大”、“最小”)
1
2
3
实验目的:探究重力势能大小与质量的关系
实验序号
物体所处高度
物体质量(g)
金属块下陷的深度(选填“最大”、“最小”)
物体的重力势能(选填“最大”、
“最小”)
4
5
3.活动III:学生实验
首先我们来探究重力势能大小与所处高度的关系。今天我们进行分组实验研究,1、2组同学采用铜块进行实验,3、4组同学采用铅块进行实验。实验结束后,分别将结果填入相应的表格里。
根据实验方案进行实验,学生做实验期间巡视操作情况,做相应的指导。
实验结束后,分小组汇报实验结果,老师将实验结果汇总,投影仪显示学生结果并进行汇总。得出结论:当物体质量相同时,物体所处的高度越高,重力势能越大。
然后来探究重力势能大小与物体质量的关系,同样进行分组实验。考虑到铜块和铅块的质量相近,为了使实验效果明显,分组方案为:1、2组采用铜块+铝块,3、4组采用铅块+铝块,进行实验。
实验结束后,分小组汇报实验结果,老师将实验结果汇总,投影仪显示学生结果并进行汇总。得出结论:当物体所处高度相同时,物体质量越大,重力势能越大
活动IV:分析与讨论
大量实验表明:
当物体质量相同时,物体所处的高度越高,重力势能越大。
当物体所处高度相同时,物体质量越大,重力势能越大。
5.提问:重力势能在生产生活中的应用我们之前提到过,像打桩机等,除此之外还有那些应用 重力势能有哪些危害呢 接下来我们通过一些视频来看一看。
播放高空坠物的危害性相关视频,引导学生关注公共安全。
播放水力发电的视频,引导学生关注绿色能源。
活动6【练习】练习
1、如图所示,青蛙从跳起到落地的过程中,它的重力势能()
A.一直增大B.一直减小
C.先增大后减小D.先减小后增大
教案
1教学目标
1
知识与技能
知道重力势能的概念
知道影响重力势能大小的因素
知道重力势能的应用及危害
2
过程与方法
体验物理探究学习的过程,学会用科学语言描述物理现象和总结实验结论。掌握控制变量法的使用,锻炼猜想、分析、归纳的思维方式。
3
情感、态度与价值观
体会物理和生活的联系,了解重力势能在生活中的应用。
实验探究过程增强学生动手与动脑能力,与他人合作意识及培养严谨的科学态度,尊重客观事实的科学精神。
2学情分析
本课时为八年级下学期第4章第3节机械能的第一课时,主要知识点是重力势能的概念、影响重力势能的大小的因素以及重力势能的应用及危害。对于进一步学习动能及机械能的转化具有重要作用。
学生在已经掌握了机械功的概念、机械功的计算等知识的基础上,对于理解能的概念有很大帮助。物理学中认为如果一个物体能对其他物体做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。通过演示实验,让学生猜想影响重力势能的因素。在前期的学习中已经涉及了一种常用的物理研究方法——控制变量法。本节课可以利用该方法去探究影响重力势能大小的因素,从而培养学生物理探究学习能力,包括自己思考问题、提出猜想、设计实验、动手操作、分析实验结果并得出结论。
通过教师演示、引导、学生互助合作进行探究式的学习,培养学生动手动脑、总结归纳、与人合作的能力。
3重点难点
重点:影响重力势能大小的因素
难点:物体重力势能大小的判断
4教学过程
【导入】教学引入
图片显示一张外滩高楼建筑图,越高的建筑就需要越深的地基来支撑,那么地基是如何打好的 在建筑工地上经常能看到各种大型的机械设备,其中就包括最基本的打桩机。课件显示打桩机的图片,那么打桩机是如何工作的呢 播放打桩机工作的视频,打桩机的工作原理是什么呢 这节课学完我们就会知道答案。
【导入】演示活动
实验:金属块静止放在花泥上。
复习:做功是指在力的作用下,物体沿力的方向上移动了距离。
提问:金属块由于受到重力,所以会对花泥产生一个竖直向下的力。那么这个力有没有做功哪 (有力,但是没有力的方向上通过的距离,所以没有做功。)
实验:将金属块举高后,再让它落下。
现象:花泥被砸凹陷。
这次金属块对花泥既有力的作用,同时在力的方向上也有通过的距离,所以金属块对花泥做功了。物理学中认为如果一个物体能对其他物体做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。能量越大,做功越多。
【讲授】新课讲授
可知重锤和高处的石头都具有做功的本领,因此都具有能量。但是这些能量只有在重锤和石头下落的过程中才会释放出来,我们把这种能量称之为潜在的能量,物理学中将这种潜在的能量称为势能,物体处于某一高度时所具有的势能叫重力势能。这也就是我们今天要学习的新课内容:重力势能。
【活动】提出猜想
在了解了重力势能的概念后,我们来分析下重力势能的大小以及影响重力势能大小的因素。
1.活动I:提出猜想
重力势能是指物体处于某一高度时具有的势能。现在老师来做个演示实验,大家来分辨一下重力势能的大小。
【重力势能演示仪演示实验】
那么重力势能的大小跟那些因素有关呢 大家在老师刚才演示的基础上进行下讨论和猜想。
学生:讨论、猜想
好了,现在我来找位同学说一下自己的猜想。
学生A:重力势能的大小可能与物体所处的高度有关。
学生B:重力势能的大小可能与物体本身的质量有关。
学生C:重力势能的大小可能与物体的速度有关。
通过刚才的演示,我们猜测重力势能大小可能与物体的质量和所处的高度有关。对于有些同学猜想的速度,其实重力势能与它没有关系的,但速度跟我们下一节要学习的动能密不可分。
【活动】实验探究
.活动II:设计实验
那么我们的猜想到底正确不正确,就需要设计实验进行验证。探究重力势能的大小与质量和高度的关系,我们一般可以采用什么科学研究方法呢 有人知道吗
控制变量法
探究重力势能大小与质量的关系
控制高度不变,改变质量,比较重力势能大小
探究重力势能大小与高度的关系
控制质量不变,改变高度,比较重力势能大小
根据实验器材设计实验方案,首先介绍实验器材:
金属块的质量分别为银白色的铝27g,黄色的铜89g,褐色的铁78g。
花泥、PVC管、铁架台、刻度尺。
同时思考下列问题:
1)通过观察什么现象来判断重力势能的大小
2)当研究重力势能与高度之间的关系时,如何改变高度
3)研究重力势能与质量之间的关系时,如何保持金属块从同一高度下落
设计实验表格:
实验目的:探究重力势能大小与高度的关系
实验序号
物体质量(克)
物体所处高度(选填“最高”、“较高”、“最低”)
金属块下陷的深度(选填“最大”、“较大”、“最小”)
物体的重力势能(选填“最大”、“较大”、“最小”)
1
2
3
实验目的:探究重力势能大小与质量的关系
实验序号
物体所处高度
物体质量(g)
金属块下陷的深度(选填“最大”、“最小”)
物体的重力势能(选填“最大”、
“最小”)
4
5
3.活动III:学生实验
首先我们来探究重力势能大小与所处高度的关系。今天我们进行分组实验研究,1、2组同学采用铜块进行实验,3、4组同学采用铅块进行实验。实验结束后,分别将结果填入相应的表格里。
根据实验方案进行实验,学生做实验期间巡视操作情况,做相应的指导。
实验结束后,分小组汇报实验结果,老师将实验结果汇总,投影仪显示学生结果并进行汇总。得出结论:当物体质量相同时,物体所处的高度越高,重力势能越大。
然后来探究重力势能大小与物体质量的关系,同样进行分组实验。考虑到铜块和铅块的质量相近,为了使实验效果明显,分组方案为:1、2组采用铜块+铝块,3、4组采用铅块+铝块,进行实验。
实验结束后,分小组汇报实验结果,老师将实验结果汇总,投影仪显示学生结果并进行汇总。得出结论:当物体所处高度相同时,物体质量越大,重力势能越大
活动IV:分析与讨论
大量实验表明:
当物体质量相同时,物体所处的高度越高,重力势能越大。
当物体所处高度相同时,物体质量越大,重力势能越大。
5.提问:重力势能在生产生活中的应用我们之前提到过,像打桩机等,除此之外还有那些应用 重力势能有哪些危害呢 接下来我们通过一些视频来看一看。
播放高空坠物的危害性相关视频,引导学生关注公共安全。
播放水力发电的视频,引导学生关注绿色能源。
活动6【练习】练习
1、如图所示,青蛙从跳起到落地的过程中,它的重力势能()
A.一直增大B.一直减小
C.先增大后减小D.先减小后增大