重力勢能_說課

1、宜賓市四中 李會連,2,教材分析,學(xué)情分析,教學(xué)重難點(diǎn),教法學(xué)法,1,4,5,教學(xué)程序,6,3,教學(xué)目標(biāo),1,1,重力勢能是機(jī)械能的重要組成部分，它被安排在教科版必修2第四章第三節(jié)。在學(xué)習(xí)本章第一節(jié)功的時候已經(jīng)向?qū)W生傳達(dá)了一個重要思想：功是能量轉(zhuǎn)化的量度，緊接著第三節(jié)便以這個思想為指導(dǎo)，從定性到定量地探究重力做功與重力勢能變化的關(guān)系，因此本節(jié)具有承上的作用。本節(jié)的講解也為下節(jié)學(xué)生探究動能定理提供了思路、本節(jié)中重力做功與重力勢能的變化之間的關(guān)系是學(xué)習(xí)“機(jī)械能守恒定律”的必備知識。因此，本節(jié)教材也具有啟下的作用。,1,2,1學(xué)生在初中時已接觸過重力勢能的概念，在高中階段要定量的學(xué)習(xí)重力勢能。 2學(xué)

2、生已學(xué)習(xí)了功的概念和計算方法。通過重力做功的計算來判斷重力勢能的變化。 3學(xué)生認(rèn)識事物的特點(diǎn)是：開始從具體的形象思維向抽象邏輯思維過渡，但思維還常常與感性經(jīng)驗(yàn)直接相聯(lián)系。,3,知識與技能目標(biāo)： 1理解重力勢能的概念，能用重力勢能的表達(dá)式計算 重力勢能。 2掌握重力做功的特點(diǎn),理解重力做功與重力勢能的關(guān)系. 3.知道重力勢能具有相對性和系統(tǒng)性。,根據(jù)上述教材結(jié)構(gòu)與內(nèi)容分析，依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，考慮到學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)、心理特征 ，制定如下教學(xué)目標(biāo)：,3,過程與方法目標(biāo)： 1通過對生活事件的觀察,培養(yǎng)學(xué)生用物理思想解決實(shí)際問題的能力。 2體會用“實(shí)驗(yàn)法”和“理論推導(dǎo)”相互驗(yàn)證研究問題的方法 。 3.學(xué)會

3、用數(shù)學(xué)思想分析和研究物理問題的方法.,3,情感、態(tài)度、價值觀： 滲透從對生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，得到物理結(jié)論的方法，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣。,教學(xué)重難點(diǎn),4,運(yùn)用功能關(guān)系導(dǎo)出重力勢能的定義式，理解重力做功與重力勢能變化的關(guān)系,本著課程標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)自己以往的學(xué)習(xí)和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在了解學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，確立了如下的教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)。,重力勢能的相對性、重力勢能變化的絕對性。,重點(diǎn),難點(diǎn),教法學(xué)法,教學(xué)方法： 本節(jié)課主要采用有情景教學(xué)法，實(shí)驗(yàn)探究和理論探究結(jié)合法、討論法等教學(xué)方法。 學(xué)習(xí)方法： 為適應(yīng)高一學(xué)生認(rèn)知特征和思維發(fā)展水平，在本節(jié)課教學(xué)中，通過引導(dǎo)學(xué)生觀察，理論推導(dǎo)，合作探究、歸納，

4、得出結(jié)論，在其中滲透物理學(xué)的分析問題和解決問題的方法，使學(xué)生受到自主學(xué)習(xí)方法的訓(xùn)練。,2,新課導(dǎo)入（圖片）,新課教學(xué),1,3,4,課堂練習(xí),小結(jié),5,作業(yè)布置,看的過程中注意觀察其中包含的物理現(xiàn)象？,新課導(dǎo)入,看的過程中注意觀察其中包含的物理現(xiàn)象？,新課導(dǎo)入,老師總結(jié)：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢能學(xué)生知道了重力勢能的概念，那么就激發(fā)了想進(jìn)一步知道重力勢能的大小與什么有關(guān)，又如何定量表示呢?從而引出主題，本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)這個問題,具體形象的圖片畫面來支持學(xué)生的抽象思維。,【思考】為什么高空落下的物體會有這么大的威力？,學(xué)生思考討論回答：這是因?yàn)槲矬w一旦處在一定高度，就具有了一定的能量。

5、而當(dāng)它從所處的高度落下時，這些能量就會以做功的形式釋放出來。,小實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)一： 相同質(zhì)量的鋼珠，從不同高度下落。 實(shí)驗(yàn)二： 不同質(zhì)量的鋼珠，從同一高度下落。 學(xué)生觀察后得出結(jié)論：,學(xué)生活動：體會實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證問題的方法,實(shí)驗(yàn)一：質(zhì)量一定時，高度越高，重力勢能越大。 實(shí)驗(yàn)二：高度一定時，質(zhì)量越大，重力勢能越大 讓學(xué)生初步得出重力勢能的定性關(guān)系。,創(chuàng)設(shè)實(shí)例讓學(xué)生自主探究，體會“理論推導(dǎo)”研究問題的方法,請同學(xué)們分別計算以下三種情況重力所做的功,學(xué)生探究學(xué)習(xí)老師輔導(dǎo)總結(jié),第一種情況,重力做的功：,WGmgh =mgh1mgh2,第二種情況,重力做的功：,WG=mgLcos =mgh =mg(h1h2)

6、=mgh1mgh2,學(xué)生探究學(xué)習(xí)老師輔導(dǎo)總結(jié),第三種情況,重力做的功：,WGmgh1mgh2 mg(h1 h2 ) mgh mgh1mgh2,學(xué)生探究學(xué)習(xí)老師輔導(dǎo)總結(jié),總結(jié)以上三種情況的結(jié)論，自然就得出重力做功的特點(diǎn)，同時引出重力勢能的定量計算式。,一、重力做功的特點(diǎn)：,1、物體運(yùn)動時，重力對它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，而跟物體運(yùn)動的路徑無關(guān)。不論光滑路徑還是粗糙路徑，也不論是直線運(yùn)動還是曲線運(yùn)動，只要初末狀態(tài)的高度差相同，重力做的功就相同,2、“ mgh”是一個具有特殊意義的物理量。 這是因?yàn)閙gh這個物理量的特殊意義在于它一 方面與重力做功密切相關(guān)，另一方面它隨高度的變化而變化恰

7、與勢能的基本特征一致。,WGmgh=mgh1mgh2,例： 一質(zhì)量為5kg的小球從5m高處下落, 碰撞地面后彈起, 每次彈起的高度比下落高度低1m, 求:小球從下落到停在地面的過程中重力一共做了多少功? (g=9.8m/s2),解:,小球下落高度為5m,WG=mg h =245J,1、物體的重力勢能等于它所受到的重力與所處高度的乘積,二.重力勢能,2、公式： Ep=mgh,3、在國際單位制中的單位：焦耳(J),1 J=1 kgms-2m=1 Nm,4、重力勢能是標(biāo)量，狀態(tài)量。,又進(jìn)一步通過物體高度變化時，重力做正功、負(fù)功使物體重力勢能減少、增加，得出重力做功和重力勢能變化關(guān)系。,WG=Ep1-

8、Ep2,5、重力做功與重力勢能變化關(guān)系,即如果重力做正功，重力勢能減少，減少的重力勢能等于重力對物體做的功。,即如果重力做負(fù)功，重力勢能增加，增加的重力勢能等于物體克服重力做的功。,（1）當(dāng)物體由高處向低處運(yùn)動時，,h1h2，WG0，所以EP1EP2。,（2）當(dāng)物體由低處向高處運(yùn)動時，,h1h2，WG0，所以EP1EP2。,三、重力勢能的相對性,1、參考平面：重力勢能總是相對于某個水平面來說的，這個水平面叫參考平面。在參考平面，重力勢能為0.,【討論】1.一個重為10N的花盆放在二樓的窗臺上，其中窗臺高1米，每層樓高4米，問花盆的重力勢能是多少？,教師創(chuàng)設(shè)實(shí)例，學(xué)生思考分析，教師輔導(dǎo)總結(jié)重力勢

9、能的相對性及重力勢能的系統(tǒng)性。,例：如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上h1=1.2m的A點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m請按要求填寫下表(g=10m/s2),選取不同的參考平面,物體的重力勢能的數(shù)值不同。,對一個確定的過程，WG和EP與參考平面的選擇無關(guān)。,20,3、重力勢能的相對性：選擇不同的參考平面，物體的重力勢能的數(shù)值是不同的，但并不影響研究有關(guān)重力勢能的問題，因?yàn)樵谟嘘P(guān)的問題中，有確定意義的是重力勢能的差值，這個差值并不因選擇不同的參考平面而有所不同。,4、對選定的參考平面而言，上方物體的高度是正值，重力勢能也是正值；下方物體的高度是負(fù)值，重力勢能也是負(fù)值。重力勢能為負(fù)，表示

10、物體在這個位置具有的重力勢能比在參考平面上具有的重力勢能少。,重力勢能的正負(fù)表示大小！,重力勢能：3 J 5 J,課堂練習(xí),作用：鞏固新知，強(qiáng)化記憶,A.重力勢能等于零的物體，一定不會對別的物體做功 B.放在地面上的物體，它的重力勢能一定等于零 C.在不同高度將某一物體拋出，落地時重力勢能相等 D相對不同的參考平面，物體具有不同數(shù)值的重力勢能，但并不影響研究有關(guān)重力勢能,1、關(guān)于重力勢能的幾種理解，正確的是 ( ),D,鞏固 提升,練習(xí)1,【討論】那么重力勢能是誰具有的呢?,四、重力勢能的系統(tǒng)性,嚴(yán)格說來，重力勢能是地球和物體所組成的這個物體“系統(tǒng)”所共有的，而不是地球上的物體單獨(dú)具有的。 平

11、常所說的“物體”的重力勢能，只是一致習(xí)慣簡化的說法。,A.重力勢能只跟物體所處的初、末位置有關(guān)，與物體實(shí)際經(jīng)過的路徑無關(guān) B.重力勢能的變化，只跟重力做功有關(guān)，和其他力做功多少無關(guān) C.重力勢能是矢量，在地球表面以上為正，在地球表面以下為負(fù) D.重力勢能的變化量等于重力對物體做的功,2.下列關(guān)于重力勢能的說法，正確的是 ( ),B,鞏固 提升,練習(xí)2,練習(xí)3,1、選擇不同的水平面作為參考平面，物體在某一位置的重力勢能和某一過程中重力勢能改變量( ) A.都具有不同的數(shù)值 B.都具有相同的數(shù)值 C.前者具有相同的數(shù)值，后者具有不同的數(shù)值 D.前者具有不同的數(shù)值，后者具有相同的數(shù)值,D,鞏固 提升,一、重力做功特點(diǎn)：與起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)與物體的路徑無關(guān) 二、重力勢能：物體的重力勢能等于它所受的 重力和所處高度的乘積Ep=mgh 三、重力勢能的相對性 重力勢能與參考平面的選取有關(guān)但重力勢 能的