5.4重力勢能教學(xué)設(shè)計(jì)(新課標(biāo))
重力勢能--
本節(jié)教材分析
本節(jié)講述重力勢能及其相對性，重力勢能的變化以及與重力做功的關(guān)系.重力做正功時，重力勢能減少，克服重力做功(重力做負(fù)功)時，重力勢能增加，關(guān)于這個關(guān)系，由于與動能定理的表述不一致，學(xué)生往往不易理解，教學(xué)時最好能結(jié)合一些實(shí)例，從能量轉(zhuǎn)化的角度分析，解開學(xué)生的困惑，例如可舉在自由落體運(yùn)動中，重力做正功，重力勢能減少，同時由動能定理可知，動能增加.重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，這樣做，也可以為下一節(jié)講解機(jī)械能守恒定律做好準(zhǔn)備.
關(guān)于重力做功與路徑無關(guān)和彈性勢能的教學(xué)：只要求學(xué)生知道即可.
教學(xué)目標(biāo)
一、知識目標(biāo)
1.理解重力勢能的概念，會用重力勢能的定義進(jìn)行計(jì)算.
2.理解重力勢能的變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無關(guān).
3.知道重力勢能的相對性.
4.了解彈性勢能.
二、能力目標(biāo)
1.根據(jù)功和能的關(guān)系，推導(dǎo)出重力勢能的表達(dá)式.
2.學(xué)會從功和能的關(guān)系上解釋和分析物理形象.
三、德育目標(biāo)
滲透從對生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，得到物理結(jié)論的方法，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣.
教學(xué)重點(diǎn)
重力勢能的概念及重力做功跟物體重力勢能改變的關(guān)系.
教學(xué)難點(diǎn)
重力勢能的系統(tǒng)性和相對性
教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)觀察法、分析歸納法、講練法
教學(xué)用具
鐵球(大小、質(zhì)量均不同的兩個)、透明玻璃容器、沙子、投影片.
教學(xué)過程
用投影片出示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.理解重力勢能的概念，會用重力勢能的定義式進(jìn)行計(jì)算.
2.理解重力勢能的變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無關(guān).
3.知道重力勢能的相對性.
4.了解彈性勢能.
學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過程：
一、復(fù)習(xí)導(dǎo)入
教師：打樁機(jī)的重錘從高處落下時，可以把水泥樁打進(jìn)地里，為什么?
學(xué)生：因?yàn)橹劐N具有重力勢能.
教師：那么什么是重力勢能?
學(xué)生：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢能.
演示實(shí)驗(yàn)：
在一個透明的玻璃容器內(nèi)裝上沙子.
實(shí)驗(yàn)一：用一個鐵球從不同高度釋放，觀察鐵球落在沙子中的深度.
實(shí)驗(yàn)二：用大小不同的兩個鐵球從同一高度釋放，觀察鐵球落在沙子中的深度.
學(xué)生回答觀察到的現(xiàn)象：
在實(shí)驗(yàn)一中，鐵球的釋放高度越大，鐵球落在沙子中的深度越大.
在實(shí)驗(yàn)二中，質(zhì)量大的鐵球落在沙子中的深度大.
教師：通過上述演示，我們可以定性得到：重力勢能跟物體的質(zhì)量和高度都有關(guān)系，且物體的質(zhì)量越大，高度越大，重力勢能就越大.
引入：那么，怎樣定量地表示重力勢能呢?
板書課題：重力勢能
二、新課教學(xué)
(一)重力勢能
1.教師舉例
把一個質(zhì)量為m的物體豎直向上拋出，在它上升和下落的過程中，重力分別做什么功?重力勢能如何變化?
學(xué)生：上升過程中，物體克服重力做功(重力做負(fù)功).物體的重力勢能增大.
下落過程中，重力做正功，物體的重力勢能減小.
教師：前邊我們學(xué)過了功和能之間的關(guān)系，我們知道力對物體做了多少功，物體的能量就將變化多少，那么同學(xué)們認(rèn)為重力所做的功與物體重力勢能的變化之間有什么關(guān)系?
學(xué)生：重力所做的功等于物體重力勢能的變化.
2.上邊我們定性分析了重力所做的功等于物體重力勢能的變化，下邊我們再來分析一個例子：