重力势能教学设计
教师 科目 高一物理 上课时间 课题 7.4重力势能 (1）掌握重力做功的计算及其特点。 知识目标 (2）知道重力势能的相关知识，理解其各种性质。 (3）理解重力势能与重力做功的关系。 教学培养学生严谨的逻辑推理能力；通过对大量实例的分析，培养学生归纳、综目标 能力目标 合能力。善于思考、善于总结，把物理与实际生活紧密结合。 情感态度 从物理知识规范学生的生活习惯，让学生知道大自然力量的浩大。 与价值观 教 重点:（1）重力势能及其相对性； 学 （2）重力做功与重力势能变化的关系 重难难点：重力势能的相对性与系统性。 点 教学程序 课 前 引 入 新 课 教 学 教师指导与学生活动 师：播放一张陨石坑的图片，再播放一段小视频《小行星撞地球》引入新课,让学生带着3个问题开始新课的学习： 1、在视频中，小行星为何具有这么大的能量？这能量从何而来？ 2、小行星开始具有的这种能量叫什么能？ 3、它的能量是如何体现出来让我们感知的？ 生：可能提到重力势能 师：回顾初中所学的重力势能 生：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能．质量越大，高度越高，物体的重力势能越大。 师：重力势能的大小是如何体现出来的呢？ 从本章第一节可知，能转化的大小可以用做功来衡量。 接着我们来学习本节课的第一个内容： 一、重力做功： 例1：三个质量均为m的相同铁球从离地h1的高度开始下落至离地高度为h2的高度，如图所示 则：(1)此三种情况重力做的功分别是多少？
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(2)分析这三种情况，总结重力做功的特点？ （学生：先思考1分钟，讨论1分钟，摇号回答。） （师：板书演算过程，分析，引导学生得到上述两个问题的结论） 结论1：重力做功：1）重力做功特点：重力对物体做功与路径无关，只与它的起点和终点的位置有关。 2）重力做功的计算式： =mg(h1-h2) 练习1、如图所示，设想你要从某座高楼的第10层下到第3层，你可以乘电梯下，也可以沿楼梯走下．两种方式下楼，重力对你做的功是否相等？ 答：相等。均为WG?mgh1?mgh2 新 课 知道重力为什么能做功吗？ 教二、重力势能 及功是能量转化的量度。 学 据表达式 1.定义：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。 Ep=mgh（h为相对参考平面的高度） 2.单位：国际单位制中，焦耳(J)。 1J=1kg．m.s-2 .m=1N.m 3.重力势能是标量,有大小/无方向/有正负。 4.重力势能的变化 ΔEP=mgh2-mgh1（区分：增加量和减少量） 三、重力势能的相对性： 1.相对性：重力势能大小是相对参考平面而言的。 2.计算重力势能之前需要先选定参考平面 在参考面上方:h是正值，Ep正值； 在参考面下方:h是负值，Ep负值。 3.Ep“+”“–”含义：表示Ep大小。 4.参考平面的选取是任意的 ，通常选地面为参考平面.（参考平面也叫零势能面，简称零势面） 例2：如图所示，桌面距地面0.8m，一质量为2kg的物体，从距桌面为0.4m的支架上掉到桌面上，则： 2 过度：本题重力做功已算出，根据本章第一节内容提到的功跟能的关系，你可 （1）以地面为参考平面，计算物体具有的重力势能和重力势能的变化。 （2）以桌面为参考平面，计算物体具有的重力势能和重力势能的变化。 答案：(1)24J，8J (2)8J，8 J 四、重力势能的系统性： 重力势能跟重力做功密切相关，而重力是地球与物体之间的相互作用力。也就是说，倘若没有地球，就谈不上重力。 所以，严格说来： 1、重力势能是地球与物体所组成的这个物体“系统”所共有的，而不是地球上的物体单独具有的。 2、平常所说的“物体”的重力势能，只是一种习惯简化的说法。 五、重力做功与重力势能变化关系 回顾：重力势能的变化:ΔEP=mgh2-mgh1 重力做功表达式：WG = mgh1 - mgh2 1.定量关系：重力做的功等于重力势能的减少量 WG = －ΔEp 2.定性关系：如果重力做正功，重力势能减少，减少的重力势能等于重力对物体做的功. 小结2：重力做正功，重力势能减少 重力做负功，重力势能增加 例3：如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上h1=1.2m的A点落到地面的B点，桌面高h2=0.8m．请按要求填写下表．(g=10m/s2) 小结3：1.选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同 2.对一个确定的过程，WG和△EP与参考面的选择无关 回顾：前面的《小行星撞地球》视频就是因为物体处在一个很大高度，故具有了巨大的能量。而当它从所处的的高处落下时，这些能量就会以做功的方式释放出. 质量越大,高度越高,物体的重力势能越大。如视频《高空抛物》 感想：(对高空抛物——say：NO!）（做有安全意识的文明现代人！) 六.课堂小结 本节课主要学习了以下几个内容： 课1.重力做功及其特点 堂 2.重力势能的基本知识 小3.重力势能的相对性 结 4.重力势能的系统性 5.重力做功与重力势能的关系 七、课堂练习： 1．如图所示一物体从A点沿粗糙面AB与光滑面AC分别滑到同一水平面上的B点与C点，则下列说法中正确的是 ( B D ) 3 板书设计 A．沿AB面重力做功多 B．沿两个面重力做的功相同 C．沿AB面重力势能减少多 D．沿两个面减少的重力势能相同 2.物体在匀速运动过程中，克服重力做功为50J，则( BD ) A.重力做功为50J； B.物体的重力势能一定增加了50J； C.物体的能量保持不变； D.重力做了50J的负功。 3．关于重力势能，下列说法中正确的是( D ) A．重力势能的大小只由物体本身决定 B．重力势能恒大于零 C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零 D．重力势能是物体和地球所共有的 八．板书设计 一、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 二、重力势能：物体由于被举高而具有的能量。 表达式 三、重力势能是相对的 ，正负表示大小。 一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在的平面作为零势能参考面。 四、势能是系统能。指系统所有。 五、重力做功与重力势能变化的关系 重力做正功，重力势能减少 重力做负功，重力势能增加 教后思考: 4
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