重力勢能教學(xué)設(shè)計與說課稿范文一、教學(xué)設(shè)計（一）教材分析"重力勢能"是高中物理必修課程中機(jī)械能章節(jié)的重要組成部分。它承接了功的概念和計算，是對能量概念的具體深化，也為后續(xù)學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律、能量轉(zhuǎn)化與守恒定律奠定了堅實基礎(chǔ)。從知識結(jié)構(gòu)上看，重力勢能的學(xué)習(xí)，不僅要讓學(xué)生理解其概念和表達(dá)式，更要掌握重力做功的特點(diǎn)以及重力做功與重力勢能變化之間的內(nèi)在聯(lián)系。這部分內(nèi)容蘊(yùn)含著豐富的物理思想，如相對性思想、功是能量變化的量度等，對培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力和科學(xué)探究能力具有重要意義。同時，重力勢能與日常生活聯(lián)系緊密，通過學(xué)習(xí)可以增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用物理知識解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題的能力。（二）學(xué)情分析在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容之前，學(xué)生已經(jīng)掌握了功的計算公式，理解了功的物理意義，對重力的概念也有了深刻的認(rèn)識。他們在日常生活中對"高處物體具有能量"有感性體驗，如從高處落下的物體能夠做功。然而，這種感性認(rèn)識往往是模糊的，學(xué)生可能難以將其上升到理性的物理概念。此外，學(xué)生對"相對性"這一概念在物理中的應(yīng)用可能存在困惑，例如高度的相對性如何影響重力勢能的大小。在認(rèn)知能力上，高中生已具備一定的抽象思維能力和邏輯推理能力，但在處理"重力做功與路徑無關(guān)"這一特點(diǎn)以及理解重力勢能的系統(tǒng)性（與地球組成系統(tǒng)）方面仍可能存在障礙。因此，教學(xué)中需要通過具體情境、問題引導(dǎo)和邏輯推演，幫助學(xué)生突破難點(diǎn)。（三）教學(xué)目標(biāo)1.知識與技能*理解重力勢能的概念，知道重力勢能的定義式，并能運(yùn)用公式進(jìn)行簡單計算。*理解重力做功的特點(diǎn)，即重力做功與路徑無關(guān)，只與物體的初末位置高度差有關(guān)。*掌握重力做功與重力勢能變化之間的關(guān)系，理解重力勢能的變化是絕對的，而重力勢能的大小是相對的。*知道重力勢能是物體和地球組成的系統(tǒng)所共有的。2.過程與方法*通過對具體情境中重力做功的分析，經(jīng)歷從特殊到一般的推理過程，總結(jié)重力做功的特點(diǎn)。*通過類比功與能量變化的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生自主構(gòu)建重力勢能的表達(dá)式。*通過對不同零勢能面下重力勢能大小的討論，深化對重力勢能相對性的理解。*培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識分析和解決實際問題的能力，以及邏輯推理和抽象概括能力。3.情感態(tài)度與價值觀*通過對重力勢能概念的探究過程，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，體驗科學(xué)探究的樂趣。*滲透物理學(xué)中的守恒思想和相對性思想，培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義的世界觀。*體會物理知識在生產(chǎn)生活中的廣泛應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生將物理知識服務(wù)于社會的意識。（四）教學(xué)重難點(diǎn)*教學(xué)重點(diǎn)：重力勢能的概念及表達(dá)式；重力做功與重力勢能變化的關(guān)系。*教學(xué)難點(diǎn)：重力勢能的相對性（零勢能面的選擇）；重力勢能的系統(tǒng)性理解；重力做功與路徑無關(guān)的理解。（五）教學(xué)方法與手段*教學(xué)方法：情境創(chuàng)設(shè)法、問題引導(dǎo)法、分析歸納法、討論法、講練結(jié)合法。*教學(xué)手段：多媒體課件（PPT）、板書、實物（如鉛球、小球等用于演示或創(chuàng)設(shè)情境）。*設(shè)計思路：以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)。通過創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生主動思考、分析討論，經(jīng)歷概念的形成過程。注重物理思想方法的滲透，如從功的計算入手探究能量，通過類比遷移構(gòu)建新知識。（六）教學(xué)過程1.新課導(dǎo)入（約5分鐘）*情境創(chuàng)設(shè)：展示圖片或視頻：從高處落下的瀑布能沖擊水輪機(jī)做功；建筑工地上的重錘能把樁打入地下；熟透的蘋果從樹上落下。*設(shè)問：這些現(xiàn)象中，物體為什么能夠做功？它們具有什么共同的特點(diǎn)？*學(xué)生活動：觀察、思考、回答。（物體由于被舉高而具有做功的本領(lǐng)）*教師總結(jié)：物體由于被舉高而具有的能量，我們稱之為重力勢能。本節(jié)課我們就來深入研究重力勢能。（板書課題：重力勢能）2.新課講授（約25分鐘）*探究一：重力做功的特點(diǎn)*情境1：質(zhì)量為m的物體，在重力作用下豎直下落，高度從h1降為h2，重力做了多少功？（引導(dǎo)學(xué)生計算：W=mg(h1-h2)=mgh1-mgh2）*情境2：若物體不是豎直下落，而是沿傾斜角為θ的光滑斜面滑下，下滑的距離為L，高度仍從h1降為h2（h1-h2=Lsinθ），重力做了多少功？（學(xué)生計算：W=mgLsinθ=mg(h1-h2)=mgh1-mgh2）*情境3：若物體沿任意曲線從高度h1運(yùn)動到h2，重力做功又如何？（引導(dǎo)學(xué)生思考：可將曲線分割成無數(shù)小段，每小段視為斜面，總功為各段重力做功之和，最終結(jié)果仍為W=mg(h1-h2)=mgh1-mgh2）*總結(jié)：重力做功的特點(diǎn)：重力對物體所做的功只與物體的初末位置的高度差有關(guān)，與物體運(yùn)動的路徑無關(guān)。（板書）*探究二：重力勢能的表達(dá)式*回顧：功是能量變化的量度。重力做功，物體的能量（重力勢能）會發(fā)生變化。*分析：從上述計算結(jié)果看，W_G=mgh1-mgh2。此式右邊是兩項之差，且形式為"mgh"。*類比與猜想：若將"mgh"定義為物體的重力勢能，用E_p表示，則E_p=mgh。那么重力做功就等于初位置的重力勢能減去末位置的重力勢能。（板書：E_p=mgh）*討論：重力勢能的單位？（與功的單位相同，焦耳J）。重力勢能是標(biāo)量。*探究三：重力做功與重力勢能變化的關(guān)系*公式推導(dǎo)：由W_G=mgh1-mgh2=E_p1-E_p2。*變形：W_G=-(E_p2-E_p1)=-ΔE_p。（板書）*意義闡釋：*當(dāng)物體下落時，重力做正功（W_G>0），則ΔE_p=E_p2-E_p1<0，重力勢能減少。減少的重力勢能等于重力所做的功。*當(dāng)物體被舉高時，重力做負(fù)功（或稱物體克服重力做功，W_G<0），則ΔE_p=E_p2-E_p1>0，重力勢能增加。增加的重力勢能等于物體克服重力所做的功。*強(qiáng)調(diào)：重力勢能的變化量ΔE_p是絕對的，與零勢能面的選擇無關(guān)。*探究四：重力勢能的相對性和系統(tǒng)性*設(shè)問：對于放在桌面上質(zhì)量為m的物體，它的重力勢能是多少？（學(xué)生可能回答mgh，h為桌面到地面的高度）*追問：如果以桌面為標(biāo)準(zhǔn)，高度h為零呢？如果以天花板為標(biāo)準(zhǔn)呢？*學(xué)生討論：得出結(jié)論——重力勢能的大小與所選的參考平面（零勢能面）有關(guān)。*教師講解：*零勢能面：人為選定的高度為零的參考平面，在該平面上物體的重力勢能為零。*相對性：選擇不同的零勢能面，同一物體在同一位置的重力勢能的數(shù)值不同（可為正、可為負(fù)、可為零）。（板書：相對性——零勢能面的選擇）*注意：重力勢能的正負(fù)表示大小，不表示方向。正值表示物體在零勢能面上方，重力勢能比在零勢能面時大；負(fù)值表示物體在零勢能面下方，重力勢能比在零勢能面時小。*系統(tǒng)性：重力是地球?qū)ξ矬w的作用力，物體被舉高，是物體與地球之間相對位置發(fā)生了變化。因此，重力勢能是物體和地球組成的系統(tǒng)所共有的，而不是物體單獨(dú)具有的。（板書：系統(tǒng)性——物體與地球組成的系統(tǒng)）3.鞏固練習(xí)（約10分鐘）*例題1：質(zhì)量為5kg的物體，從離地面20m高處自由落下，求：（1）物體在20m高處時的重力勢能（以地面為零勢能面）。（2）物體下落到離地面10m高處時的重力勢能。（3）此過程中重力做了多少功？重力勢能變化了多少？（引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范解題，注意單位，體會重力做功與重力勢能變化的關(guān)系）*例題2：若上題中，以離地面15m高處為零勢能面，再求物體在20m高處和10m高處的重力勢能以及下落過程中重力勢能的變化。（通過計算，讓學(xué)生直觀感受重力勢能的相對性以及勢能變化的絕對性）*討論題：為什么說重力勢能是系統(tǒng)所共有的？（引導(dǎo)學(xué)生從重力的產(chǎn)生角度思考）4.課堂小結(jié)（約3分鐘）*師生共同回顧：*重力勢能的定義、表達(dá)式（E_p=mgh）。*重力做功的特點(diǎn)（只與初末位置高度差有關(guān)，與路徑無關(guān)）。*重力做功與重力勢能變化的關(guān)系（W_G=E_p1-E_p2=-ΔE_p）。*重力勢能的兩個重要性質(zhì)：相對性（零勢能面的選擇）和系統(tǒng)性（物體與地球組成系統(tǒng)）。*強(qiáng)調(diào)：理解重力勢能，關(guān)鍵在于把握其與重力做功的關(guān)系，以及相對性的含義。5.作業(yè)布置（約2分鐘）*必做題：教材課后練習(xí)中關(guān)于重力勢能的基礎(chǔ)題目（1-2題）。*選做題：思考如何利用重力勢能的知識解釋一些自然現(xiàn)象或生活中的應(yīng)用（如水電站、過山車等），并嘗試估算某一具體情境中物體的重力勢能。*預(yù)習(xí)：彈性勢能。（七）板書設(shè)計重力勢能1.重力做功的特點(diǎn)：*W_G=mgΔh=mgh1-mgh2*只與初末位置高度差有關(guān)，與路徑無關(guān)。2.重力勢能：*定義：物體由于被舉高而具有的能量。*表達(dá)式：E_p=mgh（單位：焦耳J）*標(biāo)量3.重力做功與重力勢能變化的關(guān)系：*W_G=E_p1-E_p2=-ΔE_p*重力做正功，重力勢能減少；*重力做負(fù)功，重力勢能增加。4.重力勢能的性質(zhì)：*相對性：大小與零勢能面的選擇有關(guān)。*零勢能面：人為選定（通常選地面、桌面等）。*系統(tǒng)性：物體與地球組成的系統(tǒng)所共有。二、說課稿尊敬的各位評委老師，大家好！今天我說課的題目是《重力勢能》，下面我將從教材分析、學(xué)情分析、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)、教法學(xué)法、教學(xué)過程以及板書設(shè)計這幾個方面展開我的說課。一、說教材《重力勢能》選自人教版高中物理必修第二冊（或根據(jù)實際教材版本調(diào)整）的機(jī)械能章節(jié)。本節(jié)課是在學(xué)生學(xué)習(xí)了功的概念和計算之后，對能量的一種具體形式的深入探究。重力勢能是機(jī)械能的重要組成部分，它不僅與日常生活聯(lián)系緊密，也是后續(xù)學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律、能量轉(zhuǎn)化與守恒定律的基礎(chǔ)。教材的編排思路是從重力做功入手，通過分析其特點(diǎn)，自然過渡到重力勢能的概念，進(jìn)而揭示重力做功與重力勢能變化的關(guān)系，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。學(xué)好本節(jié)內(nèi)容，對于學(xué)生建立能量觀念，理解功是能量轉(zhuǎn)化的量度具有重要意義。二、說學(xué)情我的授課對象是高中一年級學(xué)生。他們已經(jīng)掌握了功的計算公式，對重力的概念有清晰的認(rèn)識，并且在日常生活中對"被舉高的物體具有能量"有初步的感性認(rèn)識。然而，這種認(rèn)識是表面的、不系統(tǒng)的。高中生的抽象邏輯思維能力正在發(fā)展，但對于"相對性"、"系統(tǒng)性"這類較為抽象的物理概念理解起來仍有困難。特別是重力做功與路徑無關(guān)這一特點(diǎn)，以及由此引出的重力勢能表達(dá)式的構(gòu)建過程，對學(xué)生的邏輯推理能力要求較高。同時，學(xué)生可能存在"重力勢能是物體單獨(dú)具有的"這樣的前概念。因此，教學(xué)中需要通過具體事例引導(dǎo)，幫助學(xué)生突破思維障礙。三、說教學(xué)目標(biāo)基于對教材和學(xué)情的分析，我制定了如下三維教學(xué)目標(biāo)：1.知識與技能：學(xué)生能理解重力勢能的概念和表達(dá)式E_p=mgh；理解重力做功的特點(diǎn)；掌握重力做功與重力勢能變化的關(guān)系W_G=-ΔE_p；知道重力勢能的相對性和系統(tǒng)性。2.過程與方法：通過對重力做功不同情境的分析，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納總結(jié)的能力；通過引導(dǎo)學(xué)生自主構(gòu)建重力勢能表達(dá)式，培養(yǎng)其邏輯推理和知識遷移能力；通過對零勢能面選擇的討論，提升其思辨能力。3.情感態(tài)度與價值觀：通過概念的探究過程，激發(fā)學(xué)生的求知欲和科學(xué)探究精神；滲透相對性思想和守恒思想，培養(yǎng)學(xué)生辯證看待問題的能力；感受物理知識的實用價值，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。四、說教法學(xué)法*教法：為達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)，我主要采用情境創(chuàng)設(shè)法、問題引導(dǎo)法、分析歸納法和討論法。通過創(chuàng)設(shè)生活情境引入課題，以問題鏈驅(qū)動學(xué)生思考，引導(dǎo)學(xué)生主動參與到概念的形成過程中。*學(xué)法：指導(dǎo)學(xué)生采用自主思考、合作討論、分析歸納的學(xué)習(xí)方法。鼓勵學(xué)生大膽猜想，積極參與課堂互動，在解決問題的過程中主動建構(gòu)知識，體會物理思想方法。五、說教學(xué)過程為了有效實施教學(xué)，我將教學(xué)過程設(shè)計為以下幾個環(huán)節(jié)：1.創(chuàng)設(shè)情境，引入新課我將展示瀑布、重錘打樁等圖片或視頻，提問學(xué)生"這些物體為何能做功？它們有什么共同點(diǎn)？"，引導(dǎo)學(xué)生說出"被舉高的物體具有能量"，從而引出重力勢能的課題。這樣做能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，自然導(dǎo)入新課。2.探究重力做功的特點(diǎn)這是本節(jié)課的邏輯起點(diǎn)。我設(shè)置了三個遞進(jìn)的情境：豎直下落、沿斜面下滑、沿任意曲線運(yùn)動，引導(dǎo)學(xué)生計算不同情況下重力所做的功。通過計算結(jié)果的對比分析，學(xué)生不難發(fā)現(xiàn)：重力做功僅與物體初末位置的高度差有關(guān)，與路徑無關(guān)。這一特點(diǎn)的得出，為后續(xù)重力勢能概念的引入鋪平了道路。3.構(gòu)建重力勢能的表達(dá)式在得出重力做功表達(dá)式W_G=mgh1-mgh2后，我引導(dǎo)學(xué)生回顧"功是能量變化的量度"這一核心思想，通過類比遷移，讓學(xué)生自主猜想"mgh"可能代表一種能量，即重力勢能。從而自然得出重力勢能的表達(dá)式E_p=mgh。這一過程體現(xiàn)了從功到能的認(rèn)知邏輯，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究能力。4.深化理解重力做功與重力勢能變化的關(guān)系由W_G=mgh1-mgh2，結(jié)合E_p=mgh，很容易得到W_G=E_p1-E_p2=-ΔE_p。我將通過具體例子（如物體下落和被舉高），讓學(xué)生理解"重力做正功，重力勢能減少；重力做負(fù)功，重力勢能增加"的含義。強(qiáng)調(diào)重力勢能的變化量是絕對的，與零勢能面的選擇無關(guān)。5.突破重力勢能的相對性和系統(tǒng)性這是本節(jié)課的難點(diǎn)。對于相對性，我通過設(shè)問"同一物體在同一位置，選擇不同的參考平面，其重力勢能是否相同？"，引導(dǎo)學(xué)生討論，從而理解零勢能面的意義和重力勢能的相對性。