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课题：重力势能 ? 科目： 物理 教学对象： 高一学生 课时 1 设计者： 曹江波 所在学校： 宝丰县第一高级中学 一、教学目标： （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。 （二）过程与方法 用所学功的概念推导重力作功与路径的关系，亲身感受知识的建立过程。 （三）情感、态度与价值观 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。 二、教学目标分析： 重力势能一节是高中第一次定量地研究能量，它在教材中的地位是不言而喻的，它的研究方法将会对今后的学习产生深远的意义。对于能量是如何来定义或是量度，这是这节课首先要解决的问题,也就要求本课需先阐述物理学中是通过功能关系来定义能量这一思想，规定“功是能量转化的量度”，让学生明白物体做功的过程就是能量转化的过程。这样就能促进学生今后不管碰到什么形式的能量问题，都能通过做功的角度来思考并解决问题。 与过去的处理方法相比，本节教材认真分析了重力做功与路径是否有关的问题。这样做的目的不是为了追求严密，而是想有助于学生形成严肃认真的科学态度。本教学设计主要从恒力做功的案例，推导出恒力（除摩擦力外）做功的特点，让学生去猜测并证明重力做功的特点，反其道而行之，加深学生对这种力做功特点的理解，为后续的学习灌输一种思想。接着紧紧抓住功是能量转化的量度，使其理解并建立重力势能的概念，引出重力势能的定义式，明确重力做功和重力势能变化的关系。 三、教学重点及难点： 教学重点： 重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。 教学难点： 重力势能的系统性和相对性。 四、教学策略选择与设计： 思维基础：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的逻辑思维过渡，但思维还常常与感性经验直接相联系，仍需具体形象的图片画面来支持。知识基础：学生在初中时已接触过 重力势能的概念，在高中阶段重点是定量的学习重力势能。学生在本章的开始部分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。 教学方法： 实验观察法、分析归纳法、讲练法。 教学用具： 铁球(大小、质量均不同)两个、透明玻璃容器、沙子、投影片。 五、教学过程： （一）引入新课 播放视屏：打桩机的重锤从高处落下，把水泥桩打进地里。 总结：重锤把水泥桩打进地里，说明重锤对水泥桩做了功。据功和能的关系，既然重锤可以对水泥桩做功，表明重锤具有能。实际上重锤在下落过程中把重力势能转化为动能，再对水泥桩做功，把其打入地里。 过渡：在初中我们已经学过：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。那 么重力势能的大小与什么有关，又如何定量表示呢？本节课我们就来学习这个问题。 （二）新课教学 1、重力的功 投影教材上的图7.4－1，图7.4－2，图7.4－3，引导学生阅读教材“重力 的功”部分。一边阅读，一边在练习本上把推导过程写出来。通过推导重力在这几种不同情况下做的功，可以得出什么结论？ 学生阅读教材，推导三种情况下重力做的功。选出代表发表自己的见解。 结论：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。。可见，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。 2、重力势能 教师指导学生阅读教材“重力势能”一段，提出问题 （1）怎样定量表示物体的重力势能？ （2）重力势能与什么因素有关？你能否列举生活中的实例加以说明？ （3）重力势能的改变和重力作功之间的关系是怎样的？写出它们之间的关系式。 学生阅读教材，思考问题。选出代表发表自己的见解、列举实例。 如果学生列举实例有困难，教师可以给与指导和帮助，比如视屏中打桩机的例子等。也可以设计演示实验。如下： ［演示］在一个玻璃容器内放入沙子，拿一个铁球分别从不同的高度释放，使其落到沙子中，观察铁球落入的深度. ［演示］把大小不同的两个铁球从同一高度释放，观察它们落入沙子中的深度. 学生叙述实验现象： ①当铁球质量一定时，释放点越高，铁球落入沙子中越深； ②当释放高度一定时，铁球质量越大，铁球落入沙子中越深。 实验现象说明： 物体的质量越大，高度越大，重力势能就越大。 3、重力势能的相对性和系统性 教师引导学生阅读课文相关内容，投影阅读思考题： （1）为什么说重力势能具有相对性？什么是参考平面？参考平面的选取是唯一确定的吗？ （2）选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是否相同？是否会影响有关重力势能问题的研究？ （3）如果物体在参考平面的上方，重力势能取什么值？表示什么含义？下方呢？ （4）为什么说“势能是系统所共有的”？ 学生带着问题阅读教材。然后选出