第八章 第2节 重力势能2023-2024学年新教材高中物理必修第二册同步教学设计（人教版2019）.docx

第八章第2节重力势能2023-2024学年新教材高中物理必修第二册同步教学设计（人教版2019）

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设计思路

本节课围绕“重力势能”这一核心概念，结合2023-2024学年新教材高中物理必修第二册（人教版2019）内容，以学生已有的知识为基础，注重理论与实践相结合。课程设计分为导入、探究、应用、总结四个环节，旨在帮助学生理解重力势能的定义、计算方法及其在实际生活中的应用，培养他们的观察能力和科学思维。通过设置实验、案例分析等教学活动，激发学生的学习兴趣，提高课堂互动性，使学生在轻松愉快的氛围中掌握重力势能的相关知识。

核心素养目标

1.理解重力势能的概念，培养科学思维能力。

2.通过实验探究，提高观察、分析及解决问题的能力。

3.结合生活实例，感悟物理知识在实际中的应用，增强实践能力。

4.培养团队合作精神，提升交流与表达能力。

教学难点与重点

1.教学重点

-重力势能的定义：让学生理解重力势能是物体由于其位置而具有的能量，这是理解后续计算和应用的基础。

-重力势能的计算公式：强调公式E_p=mgh中各变量的意义（质量m、重力加速度g、高度h），以及如何正确测量和计算。

-重力势能的转化：通过实例讲解重力势能转化为动能的过程，如物体下落时势能减少，动能增加。

2.教学难点

-高度与重力势能的关系：学生可能难以理解高度增加时重力势能的变化，可以通过比较不同高度物体释放时的能量转化来突破难点。

-例如，让学生观察从不同高度释放的小球对地面造成的凹痕大小，从而直观感受重力势能的大小变化。

-重力加速度的变化：学生可能不清楚重力加速度在不同纬度、高度下的变化，可以通过实际数据对比来帮助学生理解。

-例如，展示不同地点（如赤道与极地）的重力加速度数据，让学生计算物体在这些地点的重力势能，并讨论其差异。

-势能转化的具体应用：学生可能难以将重力势能的概念应用到实际情境中，可以通过分析生活中的实例来加深理解。

-例如，讨论为什么水力发电站选择在高山河流建设，以及重力势能如何转化为电能的过程。

教学资源

-软硬件资源：投影仪、计算机、实验器材（如尺子、天平、小球等）

-课程平台：学校教学管理系统、在线课堂平台

-信息化资源：物理教学视频、重力势能相关科普文章、互动教学软件

-教学手段：小组讨论、实验演示、案例分析、问题驱动教学

教学过程设计

1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对重力势能的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

-开场提问：“你们知道什么是重力势能吗？它与我们的生活有什么关系？”

-展示一些关于重力势能的图片或视频片段，如水力发电站、滑雪等，让学生初步感受重力势能的魅力和实际应用。

-简短介绍重力势能的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.重力势能基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解重力势能的基本概念、计算方法及其重要性。

过程：

-讲解重力势能的定义，即物体由于其位置而具有的能量。

-介绍重力势能的计算公式E_p=mgh，解释各变量的意义（质量m、重力加速度g、高度h）。

-通过实例说明重力势能的大小与物体的质量、高度和重力加速度的关系。

3.重力势能案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解重力势能的特性和实际应用。

过程：

-选择几个典型的重力势能案例进行分析，如物体自由落体、抛物线运动、摆钟运动等。

-详细介绍每个案例的背景、特点和重力势能的计算方法，让学生全面了解重力势能的转化和应用。

-引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用重力势能解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

-将学生分成若干小组，每组选择一个与重力势能相关的主题进行深入讨论，如重力势能在能源利用中的应用。

-小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

-每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对重力势能的认识和理解。

过程：

-各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

-其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

-教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.实验演示与探究（20分钟）

目标：通过实验验证重力势能的理论，加深学生的直观理解。

过程：

-演示物体自由落体和抛物线运动实验，观察重力势能和动能的转化。

-学生分组进行实验，测量不同高度下物体的重力势能，并记录数据。

-分析实验数据，讨论实验结果与理论计算的关系。

7.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节