2020_2021学年高中物理第七章机械能守恒定律4重力势能教案新人教版必修2.doc

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1、优选第四节重力势能设计思想《重力势能》这节课是学生第一次从定量的角度学习能量的具体表达形式。在以后的学习过程中，能量概念的重要性会被学生逐步认识到，因而本节课的内容具有非常重要的意义。就内容的呈现方式来看，本节课有探究课的特点。因而从教学的角度来看，宜采取师生互动、引导、启发的教学方式。教学目标知识与技能：1认识重力做功与路径无关的特点，在此基础上引出重力势能的概念，并会用重力势能的定义进行计算。2理解重力做功与重力势能变化的关系。3知道重力势能具有相对性。4知道重力势能是物体和地球系统所共有。过程与方法：进一步渗透科学探究的几个要素。情感态度与

2、价值观：培养学生勇于探索、勇于发现的品质。教学重点1重力势能的相对性。2对势能为负的理解。教学难点1理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算。2理解重力做功与重力势能变化的关系。教学资源教材、图片、PPT教法设计引导式、启发式、探究式、分组讨论教学过程教师活动学生活动设计意图-8-/8优选引入：瀑布和雪山都是美景，但是我们为什么不要靠得太近观赏？大家通过讨论知道：水或雪从较高的位置落下来，会将重力势能转化成动能，如果靠得太近易对人造成伤害。启事一则：一个鸡蛋的威力！从本章第一节我们已经听说了势能的概念，也知道势能与物体的位置有关。并且大家都

3、知道物体由于被举高而且有的势能叫做重力势能。也就是说鸡蛋离地越高就意味着鸡蛋的重力势能越大。可见重力势能是与高度有关的。究竟是什么关系呢？再问大家一个问题：若在天花板上不同的位置分别挂一个铅球和乒乓球，你从下面走的时候有什么不同的心理感受？讨论，得出结论学生思考回答引导学生知道同一个物体被举得越高，重力势能就越大。-8-/8优选联想到上面的问题，大家可以猜到：重力势能与物体的质量也有关系，并且在其它条件相同的情况下，质量越大的物体，它的重力势能也越大。那么重力势能与物体的质量究竟是什么关系？这也是我们这节课的研究目的之一。板书：重力势能那么，物体

4、高度发生变化的同时，重力势能在发生变化，同时重力也在做功，看来重力势能和变化和重力做功是同时发生的，那么重力做功与重力势能的变化有什么关系呢？我们先来研究一下一．重力做功的特点。PPT：课本图7.4-1我们一起来计算这个物体沿竖直方向从高度为h1的地方运动到高度为h2的地方的过程中重力所做的功。PPT：课本图7.4-2通过日常生活经验，使学生知道重力势能与物体的质量以及所处位置的高度有关。-8-/8优选我们接着来计算这个物体沿倾斜直线从高度为h1的地方运动到高度为h2的地方的过程中重力所做的功。PPT：课本图7.4-3我们最后来计算这个物体沿任意

5、的曲线从高度为h1的地方运动到高度为h2的地方的过程中重力所做的功。如何计算第三幅中重力所做的功呢？受第二个图的启发，我们可以把曲线分割成若干小段，当分得足够小的时候，我们就可以认为每一段都是直线，这样求出重力在每一段上所做的功，再把所有的功相加，即得在这个过程中，重力所做的功。PPT：表达式：WG=mgΔh1+mgΔh2+mgΔh3+…=mg(Δh1+Δh2+Δh3+…)=mgh=mgh1-mgh2学生分别计算三种情况下重力所做的功。让学生通过计算知道重力做功的特点。-8-/8优选小结：从上面的计算我们可以看出：物体运动时，重力对它做的功只跟它

6、的起点和终点的位置有关，而跟物体的运动路径无关。只要重力做正功，物体的重力势能就减少；只要重力做负功，物体的重力势能就增加。这个结论与物体的运动形式无关，与物体的运动路径也无关。对比上面的表达式，可以看出：只要重力做正功，mgh这个量就减少，只要重力做负功，mgh这个量就增加。可见，mgh作为一个整体是一个有特殊意义的物理。这个量既与物体的质量有关，也与物体所处位置的高度有关。而这正与我们上面分析的重力势能的基本特征一致。所以我们就把mgh叫做物体的重力势能，通常用字母表示，即：板书：二．重力势能Ep=mgh通过重力做功的表达式来寻找符合重力势能

7、基本特征的物理量。-8-/8优选重力势能是标量，它的单体与功的单位相同，在国际单位制中都是焦耳。有了重力势能的表达式，重力做功与重力势能的关系写为：板书：WG=Ep1-Ep2提问：我手里拿粉笔的高度是多少？可见，要想描述物体的高度先要确定一个参考平面，同样，确定一个物体的重力势能也要先确定一个参考平面。选定了参考平面之后，物体在参考平面上方则重力势能为正，在参考平面下方则重力势能为负。提高：+8J的物理意义是什么？-8J的物理意义是什么？+5J和-8J谁大？三．重力做功与重力势能变化量的关系。WG=Ep1-Ep2=-ΔEp(1)WG>0重力做正功

8、，Ep减少。(2)WG《0重力做负功，Ep增加教师小结：分组讨论，得出结论让学生理解重力势能是相对的，是个标量，正负代表大小。-8-/8