课件35张PPT。重力势能说课的次序教材、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Ⅱ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?
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 Δh
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 Δh
(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:
①在参考面上方高度是正值,重力势能也是正值
②在参考面下方高度是负值,重力势能也是负值
③重力势能是标量,正负表示大小
④重力势能是状态量。
⑤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)
⑥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)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Δh。
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 Δh
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=-ΔEP
四、注意:WG=mgh----h是位移,是高度差;其实是Δh。
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
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。