2024-2025学年新教材高中物理 第1章 功和机械能 第4节 势能及其改变教学实录1 鲁科版必修第二册

2024-2025学年新教材高中物理第1章功和机械能第4节势能及其改变教学实录1鲁科版必修第二册一、课程概览

1.本节课的主要教学内容：高中物理鲁科版必修第二册第1章《功和机械能》第4节《势能及其改变》，主要包括重力势能和弹性势能的概念、势能的计算方法以及势能的改变。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课的教学内容与第1章前几节所学功、机械能的概念紧密相连，通过引入势能的概念，让学生理解机械能在不同形式之间的相互转化，进一步巩固机械能守恒定律。同时，本节内容为后续学习能量守恒和能量转换打下基础。二、学情分析与内容规划

1.学情分析：学生已经掌握了基本的物理概念，如功、机械能等，并能够运用这些概念解决一些简单问题。但对于势能的理解可能还比较抽象，缺乏实际生活中的应用经验，对于势能的计算和应用可能存在一定的难度。

2.内容规划：本节课将围绕势能的概念、计算和应用进行展开。首先，通过生活中的实例引入重力势能和弹性势能的概念，让学生感受势能在实际生活中的存在。接着，通过例题和练习，让学生掌握重力势能和弹性势能的计算方法。最后，通过实验和讨论，让学生理解势能的改变及其与功的关系，并能够运用所学知识解释一些日常现象。三、教学难点与重点

1.教学重点：

-势能的定义与分类：明确重力势能和弹性势能的定义，强调它们是物体由于其位置或形变而具有的能量形式。

-势能的计算公式：掌握重力势能公式Ep=mgh和弹性势能公式Ep=1/2kx^2，并能够根据实际情况选择适当的公式进行计算。

-势能的改变：理解势能改变的条件，即物体的高度或形变量的变化，以及势能改变与做功的关系。

举例：通过计算一个物体在不同高度的重力势能，让学生理解重力势能的计算方法；通过分析弹簧压缩和拉伸过程中的弹性势能变化，让学生掌握弹性势能的计算。

2.教学难点：

-势能概念的抽象性：学生可能难以直观理解势能的概念，因为它不像动能那样直接与物体的运动状态相关。

-势能计算的适用条件：学生在应用势能公式时可能混淆不同类型的势能，或者在计算过程中忽略必要的条件，如物体的质量、重力加速度、弹簧的劲度系数等。

-势能改变与功的关系：理解势能的改变是由于外力做功导致的，以及如何通过功的计算来确定势能的变化量。

举例：通过实验，如测量不同高度的水位势能或弹簧的弹性势能，让学生直观感受势能的存在和变化；通过具体例题，如计算一个物体提升或下降过程中重力势能的变化，以及外力做功的量，来帮助学生理解势能改变与功的关系。四、教学方法与策略

1.教学方法：结合讲授法、探究法和讨论法，以学生为中心，通过教师引导和学生实践相结合的方式，提高学生对势能概念的理解和应用能力。

2.教学活动：设计实验活动，如测量不同高度物体落下的重力势能转换成动能的过程，以及弹簧的弹性势能转换实验；组织小组讨论，让学生探讨势能在生活中的应用实例。

3.教学媒体使用：利用多媒体课件展示势能的概念和计算公式，通过动画模拟势能变化过程，增强学生的直观感受；使用实物模型和实验器材，让学生亲手操作，加深对势能的理解。五、教学过程

1.导入环节（约5分钟）

-通过展示一张山脉和一张弹簧压缩的图片，询问学生这些图片中的物体具有什么能量。

-学生自由发言后，引导他们总结出这是由于物体的位置和形变而具有的能量，即势能。

-简要回顾上一节课关于机械能的内容，引出本节课的主题——势能及其改变。

2.新知学习（约25分钟）

-讲解重力势能的定义和计算公式Ep=mgh，通过例题演示如何计算一个物体的重力势能。

-通过实验展示弹性势能的概念，使用弹簧和测力计来演示弹性势能的计算公式Ep=1/2kx^2。

-引导学生讨论势能改变的条件，即物体的高度或形变量的变化，并解释势能改变与做功的关系。

-学生跟随教师的步骤，完成一些计算练习，巩固对势能概念的理解。

-分组讨论，让学生分享在生活中观察到的势能例子，并讨论这些势能是如何改变的。

3.实践应用（约10分钟）

-给每组学生发一张白纸和彩笔，要求他们设计一个展示势能及其改变的创意海报。

-学生需要在海报上画出势能的例子，如抛物线运动中的物体、弹簧的压缩和拉伸等，并标注相关的势能计算公式。

-学生在有限的时间内完成海报设计，同时教师巡回指导，提供必要的帮助和反馈。

4.总结与提升（约5分钟）

-每个小组展示他们的海报，并简要介绍他们的设计理念和所学的势能知识。

-教师总结本节课的重点内容，强调势能的定义、计算和应用。

-提问学生，检查他们对势能概念的理解程度，并鼓励他们在日常生活中寻找和思考势能的例子。

-布置家庭作业，要求学生撰写一篇关于势能在生活中的应用的短文，以加深对势能概念的理解。六、教学反思与改进

教学反思：本节课通过讲授、实验和小组活动等多种方式，学生对势能的概念有了较为直观和深刻的理解。在实践应用环节，学生的参与度较高，能够将所学知识与实际生活相结合。但在讨论势能改变与做功的关系时，部分学生仍然感到困惑，对于抽象概念的理解有待加强。

教学改进：在未来的教学中，可以增加更多的实际案例和实验操作，以帮助学生更好地理解抽象的物理概念。对于势能改变与做功的关系，可以设计一些互动性更强的教学活动，如角色扮演游戏，让学生在模拟情境中体会势能的变化过程。此外，可以布置一些更加开放性的作业，鼓励学生探索和发现生活中的势能现象，以加深他们的理解和记忆。七、结语

同学们，今天我们一起学习了势能及其改变，这是物理学中一个非常重要的概念。我们通过实例和实验，了解了重力势能和弹性势能的计算方法，也探讨了势能如何随着物体位置和形变的变化而改变。希望大家能够将今天学到的知识应用到实际生活中，去发现和解释我们周围世界的现象。记住，物理不仅仅是书本上的公式和理论，它更是解释我们生活世界的钥匙。在接下来的时间里，我们要继续深入学习，不断提高自己的物理素养。如果有任何疑问，随时可以来找我讨论。加油，相信你们都能够做得很好！八、教学资源与支持

多媒体资源：

-图片素材：准备一系列图片，包括不同高度的水位、山上的物体、弹簧的压缩和拉伸状态，用于导入新课，帮助学生直观理解重力势能和弹性势能的概念。

-视频素材：播放物理实验视频，展示势能转化为动能的过程，如物体自由落体、弹簧振子运动等，以及相关的物理现象，如过山车运动中的能量转换。

-音频素材：录制或选用有关势能的讲解音频，用于辅助教学，让学生在课后复习时能够听到清晰的物理概念和公式解释。

阅读材料：

-教材节选：从教材中选取关于势能及其改变的章节，作为学生的课后阅读材料，帮助他们巩固课堂所学知识。

-相关文章：搜集一些与势能相关的科学文章，如重力势能在发电厂的应用、弹性势能在机械装置中的使用等，拓展学生的知识面。

实践工具：

-实验器材：准备弹簧、测力计、斜面等实验器材，用于课堂上的实验演示和学生实验操作，帮助学生直观感受势能的变化。

-记录表格：设计实验记录表格，让学生在实验过程中记录数据和观察到的现象，培养他们的实验记录和数据分析能力。

-计算工具：提供计算器或在线计算工具，方便学生在解决问题时进行精确计算。

教学辅助材料：

-课件PPT：制作包含重要知识点、公式推导、实验步骤和结果分析的课件PPT，用于课堂讲解和复习。

-练习题库：整理一套与势能相关的练习题，包括选择题、填空题和计算题，用于课堂练习和课后作业。

-案例分析：准备一些与势能相关的实际案例，如建筑物的重力势能、桥梁的弹性势能设计等，让学生分析势能在实际工程中的应用。

教学资源管理：

-资源共享平台：建立在线资源共享平台，上传所有教学资源，包括多媒体素材、阅读材料和实验记录表格，便于学生随时下载和使用。

-教学进度跟踪：设计教学进度跟踪表，记录学生在学习过程中的进度和存在的问题，以便及时调整教学策略。

-反馈与评价：建立学生反馈机制，定期收集学生对教学资源的意见和建议，以及他们对势能知识掌握程度的自我评价，用于教学资源的持续改进和优化。九、作业布置与反馈

作业布置：

1.练习题：布置一套关于势能计算的练习题，包括重力势能和弹性势能的计算，以及势能改变的相关问题。要求学生在规定时间内完成，并提交给老师批改。

2.研究作业：要求学生选择一个与势能相关的日常现象或工程实例，进行研究和分析。学生需要撰写一篇短文，描述现象或实例中的势能类型、变化过程以及相关的物理原理。

3.自我反思：鼓励学生撰写一篇关于本节课学习心得的自我反思报告，内容包括他们对于势能概念的理解、实验操作的体验以及在学习过程中遇到的困难和解决方法。

作业反馈：

1.练习题批改：在学生提交练习题后，教师需要及时进行批改，对于每道题目的答案给出正确与否的判断，并对错误答案进行分析，指出错误的原因和正确的解题方法。

2.研究作业评价：对学生的研究作业进行详细的评价，不仅评价他们对于势能概念的应用能力，还评价他们的分析逻辑、论据充分性和写作质量。给出具体的改进建议，如如何更深入地分析现象、如何更清晰地表达物理原理等。

3.自我反思反馈：阅读学生的自我反思报告，对他们的学习态度和思考深度给予肯定，同时指出他们在理解和应用势能概念时可能存在的误区。鼓励学生持