《重力》教学设计
作为一名为他人授业解惑的教育工作者,常常需要准备教学设计,借助教学设计可以让教学工作更加有效地进行。那么大家知道规范的教学设计是怎么写的吗?下面是小编整理的《重力》教学设计,欢迎阅读与收藏。
《重力》教学设计1【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,知道重力势能是物体和地球系统共有的
(二)过程与方法:用所学功的概念推导重力做功与路径的关系,亲身感受知识的建立过程
(三)情感、态度与价值观
1.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.
2.培养学生遵守社会公德,防止高空坠物。
【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。
【教学方法】启发、引导、讲练结合
【教学过程】
一、新课引入
有句话是“搬起石头砸自己的脚”,从物理的角度看待这一问题,搬起的石头有了做功的本领,它就具有了能,这种能我们称为重力势能。我们今天就来学习重力势能。
二、新课教学
物体重力势能发生变化时,必然牵扯到重力做功,物体下降时,重力做正功,重力势能减小;物体被举高时,重力做负功,重力势能增大。因此认识重力势能,不能脱离对重力做功的研究。
1.重力的功
重力做功与什么因素有关呢?我们现在就通过下列三种例子来探究一下。
思考:你认为这三个哪个比较容易做呢?
图7.4-1:重力做功=
图7.4-2:重力做功=mgcosθ
图7.4-3:本图中小球做曲线运动,怎样来求解呢?想一想我们是怎样推导出匀变速直线运动的公式的。重力做功=
=
这三个运动重力做功有什么关系,我们得到的结论:重力做功只跟它的起点与终点的位置有关,而与运动路径无关。 表达式
练习1:下图表示一个斜抛物体的运动,当物体由抛出位置1运动到最高位置2时,重力做功是多少?由位置2运动到跟位置1在同一水平面上的位置3时,重力做功是多少?由位置1运动到位置3呢?
由1至2重力做功
由2至3重力做功
由1至3重力做功为零
物体所受的重力与它所处位置的高度的乘积
是一个具有特殊意义的物理量。它一方面与重力所做的功密切相关,另一方面它随着高度的变化而变化恰与势能的基本特征一致。因此,我们把物理量叫做重力势能。
2.重力势能
重力势能的定义物体的重力势能等于它所受的重力与所处的高度的乘积。
重力势能是矢量?还是标量?与所有的能量一样,是标量
重力势能的单位: 焦耳 符号是 J
重力做功与重力势能之间的关系
即物体由高处向低处运动重力做正功,重力势能减少;由低处运送到高处重力做负功,重力势能增加。
思考与讨论:阅读课本说一说,并回答上面有关问题。
如果重力做功与运动路径有关,能量变化不能表示重力做的功
练习2.质量是100 g的球从1.8 m的高处落到水平板上,又弹回到1.25 m的高度,在整个过程中重力对球所做的功为多少?球的重力势能变化了多少?(g取10 m/s2)
3.重力势能的相对性和系统性
讨论歌词:“山上有棵小树,山下有棵大树,我不知道,不知道哪棵更高”这是说高度具有 相对性 。重力势能与高度有关,重力势能也有 相对性。
在研究重力势能是应该选择 参考平面 。在参考平面上,物体的重力势能为零;在参考平面上方物体的重力势能为正的,表示重力势能比零势能面的势能大;在参考平面下方物体的重力势能为负的,表示重力势能比零势能面的势能小。
参考平面的选择是任意的,选不同的参考平面重力势能是否相等?重力势能的差值是否相同?例如根据图,m=0.5kg,.完成下列表格:
参考平面的选择
小球在A处的重力势能
小球在B处的重力势能
整个下落过程中重力的功
整个下落过程中重力势能增量
桌面
地面
重力势能是物体与地球组成的系统共同具有的。
例1 在离地80 m处无初速释放一小球,小球质量为m=200 g,不计空气阻力,g取10 m/s2,取最高点所在水平面为零势能参考面。求:
(1)在第2 s末小球的重力势能;
解析:在第2 s末小球所处的高度为:______________________________
重力势能为:___________________________________________________
(2)在第3 s内重力所做的功,重力势能的变化.
解析:前2s下降了 m , 前3s下降了 m,第3s内的位移 m
第3 s内重力做功为:_____________________________________
WG>0,所以小球的重力势能_______,且减少了_____J。
例2如图5—26所示,质量为m物体静止在地面上,物体上面连着一个直立的轻质弹簧,弹簧的劲度系数为k。现用手拉住弹簧上端,使弹簧上端缓慢提升高度h,此时物体已经离开地面,求物体重力势能的增加量。
解析:物体离开地面后,弹簧的伸长量为:_____________________________________
可见,物体上升的高度为:_____________________________________
从而,物体重力势能的增加量为:_____________________________________
课堂小结:
1.重力做功的特点:
与路径无关,只与起点和终点的高度差有关
2.重力势能:
3.重力做功与重力势能变化的关系:
4.重力势能是相对的 ,正负表示大小。
作业布置:
课本61页问题与练习第1,2题。
板书设计:
7.4重力势能
一、重力的功
三、重力势能的相对性
只与起点和终点的高度差有关。
1.重力势能与参考平面的选取有关,
与物体的路径无关。 但重力势 ……此处隐藏16955个字……p>(2)通过实验探究,知道重力大小与物体质量的关系;
(3)了解并描述重力的方向,会用重力方向解决生活中的简单问题;
(4)了解重力的重心。
2、过程与方法
(1)经历探究重力的大小跟什么因素有关的过程,领悟科学探究方法,主动建构知识;
(2)通过体验和观察,感知重力方向,培养学生善于观察、乐于思考的能力;
(3)通过创设物理情境,培养学生发现问题、提出问题的能力。
3、情感态度价值观
(1)通过观察、实验、设问释疑,营造师生情感交流、相互启迪、轻松和谐氛围;
(2)通过体会“物理就在身边”的过程,激发学生学习物理的兴趣。
二、设计思路
1、 学生学习方式的转变是课程改革的显著特征和核心任务
“重力”这节课,知识点本身难度不高,但比较琐碎。我通过一系列问题情境和实验情境的设置,以知识为载体,创设对话平台,营造师生情感交流、相互启迪、轻松和谐氛围;促使学生主动交流、勇于表现,激发学生积极思维,让学生利用大量的、具体的、感性的素材,主动建构与重力有关的知识,使学生体验多种学习方式,真正成为学习的主人。
2、培养学生科学素养,是物理课堂必须承担的责任
这节课,通过设置与学生认知不同或认知匹配的情境,培养学生发问意识和思维能力;通过探究“重力大小与物体质量的关系”,让学生充分经历猜想及实验数据分析的过程,从而通过质疑、对比分析等环节,得出结论,提高探究能力;通过“重力方向”的感知、探究及应用,使学生对“重力方向”的认识由感性上升到理性,培养学生运用知识解决问题的能力,达到培养学生科学素养的目的。
1
石河子第九中学 史志芳 电话:15299438825
三、教学重点、难点
教学重点:
(1)学生经历自主建构重力与质量成正比的过程,认识重力;
(2)通过观察、讨论及实验,让学生了解重力方向、重力的作用点。
教学难点:
(1)通过创设主动学习的教学情境,培养学生发现问题、解决问题的能力
(2)教师对课堂动态生成的有效引导和驾驭
(3)学生描述“重力方向”过程的教学
四、教学准备
学生:弹簧测力计、质量已知的钩码、重垂线、铁架台、细线、金属组 教师:多媒体课件、实物投影、自制“重力方向”演示器、一端装有铁块的粗细均匀的管子、不规则形状的纸板、细线
五、教材及学情分析
本节是在学习了“力” 的基础上进行教学的,重力是一种最常见的力,学生有着丰富的体验和感性认识。 这节课,知识点本身难度不高,可通过一系列问题情境和实验情境的设置,创设对话平台,促使学生主动交流、互动,激发学生积极思维,让学生利用大量的、具体的、感性的素材,从重力的大小、方向、作用点三个方面,感知重力、认识重力、描述重力。“重力方向”的认识对学生来说是难点,通过学生观察、实验、实践活动等环节的设置,使学生认识“竖直向下”的含义,为后续知识压强、功、机械效率的学习打下基础。
《重力》教学设计15学习目标:
(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,知道重力势能是物体和地球系统共有的。
(二)过程与方法:用所学功的概念推导重力做功与路径的关系,亲身感受知识的建立过程
(三)情感、态度与价值观
1.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。
2.培养学生遵守社会公德,防止高空坠物。
学习过程:
一、重力的功
试求下列三种情况下重力的功:
图7.4-1:重力做功=
图7.4-2:重力做功=
图7.4-3:本图中小球做曲线运动,怎样来求解呢?想一想我们是怎样推导出匀变速直线运动的公式的。重力做功=
这三个运动重力做功有什么关系,我们得到的结论:。
练习1:如图表示一个斜抛物体的运动,当物体由抛出位置1运动到最高位置2时,重力做功是多少?由位置2运动到跟位置1在同一水平面上的位置3时,重力做功是多少?由位置1运动到位置3呢?
二、重力势能
重力势能的定义 重力势能是矢量?还是标量?重力势能的单位: 重力做功与重力势能之间的关系 。
思考与讨论:阅读课本说一说,并回答上面有关问题。
练习2.质量是100 g的球从1.8 m的高处落到水平板上,又弹回到1.25 m的高度,在整个过程中重力对球所做的功为多少?球的重力势能变化了多少?(g取10 m/s2)
三、重力势能的相对性和系统性
讨论歌词:“山上有棵小树,山下有棵大树,我不知道,不知道哪棵更高”这是说高度具有 。
重力势能与高度有关,重力势能也有 。在研究重力势能是应该选择 。参考平面的选择是任意的,选不同的参考平面重力势能是否相等?重力势能的差值是否相同?例如根据图,m=0.5kg,.完成下列表格:
参考平面的选择
小球在A处的重力势能
小球在B处的重力势能
整个下落过程中重力的功
整个下落过程中重力势能的变化
桌面
地面
5.重力势能是 具有的。
例题:例1 在离地80 m处无初速释放一小球,小球质量为m=200 g,不计空气阻力,g取10 m/s2,取最高点所在水平面为零势能参考面.求:
(1)在第2 s末小球的重力势能;
解析:在第2 s末小球所处的高度为:___________________________________
重力势能为:_________________________________________________________
(2)在第3 s内重力所做的功,重力势能的变化.
解析:前2s下降了,《重力势能》学案设计
m , 前3s下降了 m,第3s内的位移 m
第3 s内重力做功为:________________________________________________
WG>0,所以小球的重力势能_______,且减少了_____J.
例2 如图5—26所示,质量为m物体静止在地面上,物体上面连着一个直立的轻质弹簧,弹簧的劲度系数为k。现用手拉住弹簧上端,使弹簧上端缓慢提升高度h,此时物体已经离开地面,求物体重力势能的增加量。
解析物体离开地面后,弹簧的伸长量为:
可见,物体上升的高度为:
从而,物体重力势能的增加量为: