3. 势能优质教案设计

《重力势能》教学设计

一、教材分析: 重力势能是学生日常生活中很常见的一种能量，它与重力做功紧密联系，加深了学生对做功的理解，并且重力做功与重力势能的变化之间的关系是本章“机械能守恒定律”的必备知识，本节的讲解思路也为学生学习电势能、分子势能打下坚实的，基础因此这一部分的内容具有重要的承上启下的作用。

本节教材首先提出重力势能的基本定义，指出物体由于被举高而具有的能为重力势能，接着引出在物体被举高的过程中，伴随着重力做功，然后通过分析重力做功与路径无关的特点，推导得出重力势能的表达式。最后教材又安排了重力势能的相对性以及重力势能是与地球系统共有的特点这部分知识，以便完善和加深学生对重力势能的理解。

新教材在知识安排上与老教材相比有很大不同。老教材在给出“功是能量变化的量度”这一结论后探究重力做功与重力势能的变化关系，从而引出重力势能。而新教材对这一思想的引入采用的是逐渐渗透的方式。在对生活中生动实例的定性分析以后，引入重力做功，给出重力势能的表达形式，让学生在阶梯式的学习中自己寻找“功与能量”的关系。提升了学生对物理知识的兴趣，锻炼了学生的物理思维能力。

二、学生分析：

（1）从认知上看，高一学生由感性认知向理性认知过渡；

（2）从思维上看，学生由形象思维向理性思维过渡。由于初中学过关于重力势能的介绍。因此本节的主要任务是完成由感性认识到理性认识，由定性

认识到定量计算的转化。

三、教学目标：

A、知识目标：

（1）知道重力做功与路径无关，与初末位置的高度差有关。

（2）知道重力势能的概念，记住重力势能的计算式，能用计算式计算物体的重力势能。

（3）理解重力做功与重力势能的变化之间的关系，并会推导它们之间的定量关系式。

（4）知道参考平面的概念，知道重力势能具有相对性，而重力势能的变化具有绝对性。

B、能力目标：

通过推导重力做功与重力势能变化之间的定量关系式，培养学生的分析、建模能力。

C、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。

为了有效的达成以上教学目标，我确定了以下教学重点和难点：

重点：重力势能的概念及重力做功与重力势能变化之间的关系。

难点：（1）重力做功与重力势能的变化间的关系

（2）重力势能的系统性和相对性。

为了突出重点，突破难点，同时结合新课程以教师为主导作用与学生主体作用相统一的教学理念，我确立了本课的教法和学法。

四、教法

本节课的教学方法采用：设疑法、理论探究法、讲授法、例举法。

五、学法

在学法指导上主要采取自主学习、交流合作式学习、分析归纳式学习等方法。

在教学过程中这些教法和学法将会得到体现。最后我重点来谈谈这一堂课的教学过程：

六、教学过程设计

步骤

教师活动

学生活动

设计目的

新（一）【导入新课】

让学生从生活实际中感受重课投影多媒体图片：蓬松的白雪，给人以恬静、美丽的

引感觉。可是就是这样美丽的雪花，也可能给人类、自

入

然界带来灾难！黑夜，我仰望星空，满天的星星像是

一颗颗晶莹而闪光的宝石.可是如果有一天，“宝石”学生深深力势能真的降落人间，会给我们带来什么，我们学校的学生被情景吸的对于扫树叶太不陌生了，一边扫树叶，一边享受秋天引。

的美丽，可是如果树上悬挂的都是一个一个的铅球，我们还敢在树下扫树叶吗？（意图：创设问题情景，从亲身经历出发，激发学生兴趣。）

引出重力势能的定义：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。物体的高度发生变化时，重力要做功，因而认识重力势能要对重力做功进行研究。

新（二）【推进新课】本版块我分为四个环节层层推进。

第一种情

教为了弄清这个问题，我创设情境，引导学生计算下列WG=mgh

学

三种情况下重力做的功

第二种情

1.

小球自由下落（图）

况：

2.

小球沿倾斜直线下落（图）

第三种情

3.

小球沿曲线下落（图）

况：

学生比较计算结果，讨论重力做到功，最终得出结论：

生：共同

存在，以及这种能量的普遍存在。

课【第一环节】探究重力的功

况：

重力对物体所做的功与物体路径无关，只跟起点和终点：三种情

点的位置有关。

况重力做

（设计意图：从具体情景入手，教师引导，学生自己功相同

推导，总结寻求重力做功的特点，培养学生的探究能不同点：三力）

种情况物让学生定性的进行简单的随堂检测考察学生对重力势能的掌握情况

体运动的对重力接下来我们探究重力势能的表达式

【第二环节】探究重力势能

【步骤一】：定性探究：重力势能与那些因素有关

先用一个和同桌合作的小实验让学生定性提要重力势能可能与那些因素有关

探究

用课本与同桌合作做如下实验

生：与高度通过简1）

同一课本从不同高度下落到对方手上，感觉 • 有关。

• •

生：与质量察性强2）

不同质量的课本从同一高度下落到对方手上，有关。

得到的猜想：1、与高度有关 2、与质量有关

归纳总结：重力势能跟物体的质量和高度都有关系；

物体的质量越大，高度越大，重力势能就越大。

（设计意图，通过实验，认识影响重力势能的因素，

为重力势能的定量表示奠定基础，同时学生掌握了控

制变量法的科学研究方法）

路径不同。

势能的大小影响因素学生分组做出判断。

单且观的实验给学生直观的印象。

感觉 • • •

【步骤二】定量探究：怎么样定量地表示重力势能？

引导学生联想重力做功表达式：WG= EP1-EP2

分两种情况讨 由上面式子可以看出，式子右边正好是某个物理量论，学的变化值，在物理学中，我们用“mgh”表示重力势能。

归纳总结：重力势能的定义式：EP=mgh（学生自己归生能够纳总结出mgh的特殊含义，重力势能的定义的提出也就水到渠成了）

更深刻指出重力势能是标量，其单位与功的单位相同，在国际单位中都是焦耳(J)。

【步骤三】设问：物体位置变化，重力做功，同时重小组讨论的认识力势能发生变化，那么重力做功与重力势能有什么关总结：WG= 功与能系呢？

即：重力做功等于重力势能的变化

教师引导学生分两种情况讨论：

1.

物体从高处运动到低处：重力做正功，势能减小量等于重力所做的功

2.

物体从低处运动到高处：重力做负功，势能的增加量为物体克服重力所做的功

（设计意图：分两种情况讨论，学生能够更深刻的认识功与能的关系：做功过程就是能量变化的过程。从而也到达了本节重点的突破）

【第三环节】重力势能的相对性，一节课的时间已经过去一大半了，学生可能有些疲倦，来个小幽默提问

小幽默问：小明从三楼的桌子上跳下来为什么会安然无恙？

（设计意图：从小幽默中展开讨论，引出重力势能的相对性）

EP1-EP2

的关系：做功过程就是能量变化的过程。从而也到达了本节重点的突破

归纳总结：1.重力势能的相对性，与参考平面的选择

有关，重力势能的差值与参考平面无关

2.重力势能有正负

【第四环节】势能是系统所共有的

设问：重力势能是谁的？

设问：如果没有地球，还有重力势能吗？

学生豁然开朗：原来重力势能是地球和物体组成的系学生会想统所共有的，正如各位宝宝都是爸爸妈妈共有的

当然回答（设计意图：设置问题，引发思维冲突，学生不断思是物体m的

考，讨论，加深对问题的认识，突破本节难点。激发

学生对科学探究的的兴趣。）

学生做题，随堂练习，检测学生对于本节课的掌握程度，让学生教师巡视

自己也做到心中有数，同时也是对于教师教学过程的

一个反馈，及时形成反思 布置课后作业

小本节我们学习了以下知识：

学生小结同时教结

一、重力做功：与起点和终点的位置有关．与物体的本课学习师加以路径无关． 知识，一是完善补二、重力势能：物体的重力势能等于它所受的重力和检查上课充

所处高度的乘积． 三、重力势能的相对性 内容的落实情况，另重力势能与参考平面的选取有关．但重力势能的变化一方面便量与参考平面的选取无关．

于建构本

四、重力势能的系统性

势能是物体和地球所共有的．

课知识体系，培养学生的归纳概括能力。

鼓同学们，重力势能是地球和物体共有的，高中的生活励我们一起走过，未来的日子里，我愿意做那个让你不的偏离人生轨迹的吸引力，要你踏实稳步前进，让我们话相互作用，相互配合，让我来陪你一起成功！

语

给孩子适当鼓励，让孩子增强自信心

板

书设计

使学生对于本节课内容条理更清

晰，便于课后复习整理归纳