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大单元教学设计说课稿《8.2重力势能》
一、教材分析
①本节课是物理必修二的第八章第二节,主要介绍重力势能的概念和
计算方法;
②本节课的重点内容包括:重力势能的定义、计算公式和能量转换定
律;
③教材中给出了相关公式和例题,同时也引入了实际应用场景,如重
力势能在滑翔运动中的应用等;
④本节课的教学需要借助物理实验和计算实例,同时也需要运用数学
知识进行相关计算。
二、学情分析
①学生已经学过重力和力的合成等基础概念,具备一定的物理基础;
②部分学生对数学运算和公式推导较为陌生,需要逐步引导;
③学生对重力势能的应用场景可能存在较大的认知障碍,需要通过实
例和案例分析加深理解;
④学生对物理实验的兴趣较高,可以通过实验激发他们的学习兴趣。
三、核心素养
1.物理观念
①理解重力势能的定义和概念;
②掌握重力势能的计算公式和应用方法;
③认识重力势能和动能之间的能量转换关系。
2.科学思维
①探究重力势能的特性和变化规律;
②分析和解决实际问题,如重力势能在滑翔运动中的应用;
③运用物理和数学知识进行计算和分析。
3.科学探究
①通过实验观察、数据采集和数据分析等方式,深入理解重力势能的
概念和特性;
②通过探究实际问题,如滑翔运动中的能量转化过程,加深对重力势
能的理解;
③通过数学计算和公式推导,探究重力势能的应用方法和规律。
4.科学态度与责任
①积极探究和学习物理知识,增强科学素养;
②注重实践和实验,培养科学探究能力;
③遵循科学规律和实践伦理,树立科学态度和责任意识。
四、教学重难点
1.重点
①理解重力势能的定义和概念;
②掌握重力势能的计算公式和应用方法;
③认识重力势能和动能之间的能量转换关系。
2.难点
①理解重力势能和动能之间的能量转换关系,掌握相关计算方法;
②解决实际问题,如重力势能在滑翔运动中的应用;
③深入理解重力势能的概念和特性,把握其与物体位置和重力场的关
系。
五、教学环节
1.导入新课
①桥梁上的重物,比如行驶在大桥上的汽车,有没有想过为什么桥
梁可以承载这么多的重量?
②游乐园里的过山车,体验过沿着陡峭坡面飞驰的刺激吗?它是如
何在重力的作用下完成高低起伏的运动?
③捉迷藏时,我们可以把球扔得很高很远,如果扔得恰当,小伙伴
就能追到球。那么,我们扔球时所具有的动能和重力势能是如何转化
的呢?
④人们每天都会使用各种各样的电器,比如电风扇、电视机、冰箱
等等。这些电器里所存储的电能是否可以用物理学中的势能概念来解
释呢?
⑤静止不动的物体是否具有重力势能?如果它们没有,那么它们为
什么会受到地球的引力呢?
2.主干知识导引和详解
(1)重力做功
①重力是一种保守力,具有势能。
②重力做功是指物体在重力作用下发生位移所做的功,其大小等于
重力与物体位移的乘积。
③重力做功的符号由物体所受重力方向和物体位移方向决定,当两
者同向时为正,反之为负。
(2)重力势能
①重力势能是指物体在重力作用下具有的势能。
②重力势能与物体的高度有关,其大小等于物体的重量乘以高度差。
③重力势能是一种相对概念,参照点的不同会导致重力势能的值不
同。
(3)重力做功与重力势能的变化关系
①当物体在重力作用下向下运动时,重力做正功,物体的重力势能
减小。
②当物体在重力作用下向上运动时,重力做负功,物体的重力势能
增加。
③当物体沿着水平方向运动时,重力不做功,物体的重力势能不变。
(4)重力势能的相对性
①重力势能是一种相对概念,需要参照点。
②通常以地面作为参照点,因此地面上的物体的重力势能为0。
重力势能的相对性是指重力势能的大小与参照系的选择有关。具体而
言,重力势能的大小不仅与物体的质量和高度有关,还与物体所处的
引力场有关。因此,在不同的引力场中,同一物体的重力势能可能不
同。
举个例子,地球表面的物体在地球引力场中具有一定的重力势能,但
当这个物体被送入太空,离开地球引力场后,其重力势能就变成了零。
又比如说,在不同的星球表面,同一物体的重力势能也可能不同,因
为不同星球的引力场强度不同。
需要注意的是,虽然重力势能的大小与参照系的选择有关,但重力做
功所需的能量是参照系无关的。这是因为重力做功所需的能量只与物
体的初末位置有关,与参照系无关。
(5)弹性势能的概念:
①弹性势能是指由于物体在发生形变时而具有的能量。
②弹性势能是一种势能,它可以转化为动能,例如在弹簧振子、弹
簧秤等中应用较广。
③弹性势能的大小与形变量有关,通常可以用弹性系数和形变量的
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