8.2重力势能“教学评”一体化教学设计

“教学评“教学评”一体化教学设计纳雍五中课题人教版高中物理·必修·第二册第八章第2节重力势能课型新授课☑复习课□试卷讲评课□其他课□授课班级纳雍授课时间2023年月日教学内容分析课标要求：

通过教学，认识重力势能，理解重力势能与那些因素有关；会计算物体的重力势能。教材分析：在复习初中掌握的重力势能有关知识的基础上，进一步根据功的定义，推导出重力势能的计算公式，并通过实例分析，理解重力势能的相对性、正负含义等，并能准确地计算重力势能值。学情分析知识储备：学生已经在初中定性地学习了重力势能，物体的质量越大、所处的位置越高，重力势能就越大。能力基础：学生已经具备了一定的物理实验能力，能用一些实验方法（如控制变量法）处理实验、分析和归纳实验结果的能力，但是学生对物理现象的认识、理解只停留在感性认识上，语言描述归纳能力不够精炼。思维能力：学生在建立物理模型能力及空间思维能力方面有所欠缺，本节课通过教学，让学生感受物理魅力，培养学生的思维能力。核心素养物理观念：树立能量观念：理解重力势能的概念,知道重力做功与路径无关；掌握重力做功与重力势能变化的关系。科学思维：在探究过程中渗透科学的研究方法：控制变量法，实验过程观察法及实验结果分析法，体会用“实验法”和“理论推导”相互验证问题的方法。科学探究：对实例进行研究,推导出重力势能的表达式，然后通过计算归纳得出重力做功与重力势能变化的关系。科学态度与责任：从对生活中有关物理现象的观察，渗透在探究过程中体验解决问题的成功喜悦，激发学生探索自然规律的兴趣。教学准备多媒体课件活动设计教学内容教师活动学生活动评价任务活动一：导入新课初中我们已经定性地学习了重力势能，物体的质量越大、所处的位置越高，重力势能就越大。这一节我们来进一步定量地研究重力势能。你认为重力势能的表达式应该是怎样的呢？引导学生复习就知，抛出问题。复习已学内容。问题导入，提起学生兴趣。活动二：展示学习目标1.重力势能的概念；2.知道重力做功与路径无关3.重力做功跟物体重力势能改变的关系。明确目标，有的放矢。活动三：新课教学一、重力做的功设一个质量为m的物体，从与地面高度为h1的位置A，竖直向下运动到高度为h2的位置B（图8.2-1甲），这个过程中重力做的功是WG＝mgΔh＝mgh1－mgh2再看另一种情况。质量为m的物体仍然从上向下运动，高度由h1降为h2，但这次不是沿竖直方向，而是沿着一个斜面向下运动到B′，再水平运动到B（图8.2-1乙）。物体沿斜面运动的距离是l，在这一过程中重力做的功是WG＝（mgcosθ）l＝mgΔh＝mgh1－mgh2从B′沿水平方向运动到B的过程中，重力不做功。物体沿曲面滑下时重力做的功假设这个物体沿任一路径由高度是h1的起点A，运动到高度是h2的终点B，如图。我们把整个路径分成许多很短的间隔AA1，A1A2，A2A3，…由于每一段都很小，因而都可以近似地看做一段倾斜的直线。设每段小斜线的高度差分别是∆h1，∆h2，∆h3，…则物体通过每段小斜线时重力所做的功分别为mg∆h1，mg∆h2，mg∆h3，…物体通过整个路径时重力所做的功，等于重力在每小段上所做的功的代数和，即WG＝mg∆h1＋mg∆h2＋mg∆h3＋…＝mg(∆h1＋∆h2＋∆h3+…)＝mgh＝mgh1－mgh2分析表明，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。也就是说，只要起点和终点的位置不变，不论物体沿什么路径运动，重力所做的功都相同。功等于物体所受的重力跟起点高度的乘积mgh1与跟终点高度的乘积mgh2两者之差。WG=mgh1-mgh2二、重力势能我们把mgh叫作物体的重力势能，常用Ep表示，即Ep＝mgh重力势能也是标量，其单位与功的单位相同，在国际单位制中都是焦耳，符号为J。1J＝1kg·m·s2m＝1N·m重力做的功与重力势能的关系可以写为WG＝Ep1－Ep2其中Ep1表示物体在初位置的重力势能，Ep2表示物体在末位置的重力势能。当物体由高处运动到低处时，重力做正功，重力势能减少，即WG>0，Ep1>Ep2当物体由低处运动到高处时，重力做负功，重力势能增加，即WG<0，Ep1<Ep2严格说来，重力势能是地球与物体所组成的“系统”所共有的，而不是地球上的物体单独具有的三、重力势能的相对性1.物体的高度h总是相对于某一水平面来说的，实际上是把这个水平面的高度取做0。因此，物体的重力势能也总是相对于某一水平面来说的，这个水平面叫做参考平面。在参考平面，物体的重力势能取做0。2.选择哪个水平面做参考平面，可视研究问题的方便而定。通常选择地面为参考平面。3.选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是不同的，但这并不影响问题的研究，因为在与重力势能相关的问题中，有价值的是势能的差值，而选择不同的参考平面对这个差值没有影响。4.对选定的参考平面而言，上方物体的高度是正值，重力势能也是正值；下方物体的高度是负值，重力势能也是负值。负值的重力势能，表示物体在这个位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能要小。以二楼的地面作为参考平面，二楼房间里A处的物体具有正的重力势能，一楼房间里B处的物体具有负的重力势能。四、弹性势能拉长或压缩的弹簧、卷紧的发条、拉开的弓、正在击球的网球拍、撑竿跳高运动员手中弯曲的竿，等等，这些物体都发生了弹性形变，每个物体的各部分之间都有弹力的相互作用。发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫作弹性势能。★弹性势能跟形变的大小有关系。例如，在弹性限度内，弹簧的弹性势能跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关。被拉伸或压缩的长度越长，恢复原状过程中对外做的功就越多，弹簧的弹性势能就越大。★弹簧的弹性势能还跟弹簧的劲度系数有关不同的弹簧发生同样大小的形变，劲度系数越大，弹簧恢复原状过程中对外做的功就越多因而弹簧的弹性势能就越大。★势能也叫位能，与相互作用的物体的相对位置有关重力势能是由地球和地面上物体的相对位置决定的；弹性势能是由发生弹性形变的物体各部分的相对位置决定的。我们以后还会学到其他形式的势能。教师在学生推导后，再次引导学生共同推导，讲解重力做功。讲解物体沿斜面滑下时重力做的功，培养学生思维能力。引导学生总结规律。学生看书时巡视，学生看书后引导学生总结新知。学生看书时巡视，学生看书后引导学生总结新知。学生看书时巡视，学生看书后引导学生总结新知。学生自行推导后，再与教师共同推导学习。学会建立模型，提高动手能力。看书，升华知识，得出新物理量。学生看书，学会总结规律并与同桌相互验证。学生看书，学会总结规律并与同桌相互验证。.提高学生推理能力；2.提高学生合作能力。建立模型，提高学生思维能力。规律总结：提高学生总结能力。师生合作，培养学生学习能力。师生合作，培养学生学习能力。师生合作，培养学生学习能力。活动四：课堂小结学到了什么？引导学生小结小组讨论，总结本节课得失活动五：作业设计P83练习与应用2、3题指导学生完成练习，面批练习。按要求完成练习。从完成情况和书