2019-2020年高中物理《重力勢能》教案3 新人教版必修2.doc

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2019-2020年高中物理《重力勢能》教案3 新人教版必修2 一、教學目標 1、知識與技能 1． 理解重力勢能的概念，會用重力勢能的定義進行計算。 2．理解重力勢能的變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無關(guān)。 3．知道重力勢能的相對性。 2、過程與方法 用所學功的概念推導(dǎo)重力做功與路徑的關(guān)系，親手感受知識的建立過程。 3、情感、態(tài)度與價值觀 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)學生探索自然規(guī)律的興趣。 二、教學重點 重力勢能的概念及重力做功跟物體重力勢能改變的關(guān)系。 三、教學難點 重力勢能的系統(tǒng)性和相對性。 四、課時安排 1課時 五、教學過程 新課導(dǎo)入： 大家知道水力發(fā)電站是利用水來發(fā)電的，水是利用什么能來發(fā)電的呢？學習這節(jié)課后，我們將會了解這個問題。 通過前面對功和能的關(guān)系的學習，我們知道怎樣判斷一個物體具有能量：一個物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說這個物體具有能量。 從前面的學習中，我們知道功是能量變化的量度，某種能量形式的變化肯定對應(yīng)著某個力做功。從初中的學習中我們又知道物體由于被舉高而具有的能量就是重力勢能，那么重力勢能的變化就一定對應(yīng)著重力做功，所以在研究重力勢能之前，我們必須先研究重力做功的特點。 一．重力做功的特點 如圖1，讓學生寫出幾種情況下，物體從A→C，重力做的功： h為A、B兩點的高度差，設(shè)A的高度為h1，B的高度為h2，則h＝h1－h(huán)2。 1．圖A是物體由A做自由落體到B，再水平運動到C，容易得出此過程中，重力做功為mgh＝mgh1－mgh2； 2．圖B是物體沿斜面由A滑到C，重力做功為：mgssinθ＝mgh＝mgh1－mgh2； 3．圖C是物體沿曲面由A滑到C，可以把曲面看成很多段小斜面組成，利用圖B的結(jié)論可以得出，重力做功也為mgh＝mgh1－mgh2。 4．教師還可以從A到BC面，畫任意路徑讓學生求重力做功，可以看出結(jié)論都為mgh＝mgh1－mgh2。讓學生總結(jié)出規(guī)律。 板書：物體運動時，重力對它做的功只跟它的起點和終點的位置有關(guān)，而跟物體運動的路徑無關(guān)。 提問：其他力(比如摩擦力)做功是否與路徑有關(guān)？回答是肯定的。可見，重力做功的特點不能亂用，要視具體力而定。同時提醒學生，今后學習中還會遇到做功具這個特點的力，讓學生在今后遇到新的力時注意這個問題。 功的大小等于物重跟起點的高度mgh1的乘積與物重跟終點高度mgh2的乘積兩者之差。 猜想：物體所受的重力mg與它所處位置的高度h的乘積“mgh”，是一個具有特殊意義的物理量。 二．重力勢能 1．重力勢能的定義 請同學們閱讀教材第11頁至第12頁“重力勢能”一段，回答問題。 問題1：課文怎樣定義重力勢能？ （我們把物理量mgh叫做物體的重力勢能） 問題2：為什么可以這樣定義？ （這是因為mgh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） 問題3:重力勢能的表達式是什么？用文字怎么表達？ （EＰ＝mgh，物體的重力勢能等于它所受到的重力與所處高度的乘積。重力勢能是標量，也是狀態(tài)量，其單位為J） 2．重力做功與重力勢能的關(guān)系 重力做功也可以寫成 當物體下落時，重力做正功，，可設(shè)，這說明，重力做功，重力勢能減少，減少的值等于重力所做的功． 同理，當物體上升時，重力做負功，重力勢能E增加，增加的值等于重力所做的功，要注意的是，重力做負功也可以說成物體克服重力做功． 3．重力勢能的相對性 教師：有一個物體放在三樓頂，每層樓高ｈ，則該物體的重力勢能為多大? 學生：3mgh；mgh；2mgh． 教師：同一個物體的重力勢能，為什么會有三個不同的值呢? 學生：是由于所選高度的起點不同而造成的． 教師：我們把所選高度的起點處的平面叫參考平面，第一位同學以一樓地面為參考水平面得到物體的重力勢能為3mgh，第二位同學是以三樓地面為參考平面，則物體的重力勢能為mgh，同理第三位同學是以二樓地面作為參考平面，得到的重力勢能為2mgh． 板書：①參考平面的選取是任意的． ②選取不同的參考平面，物體的重力勢能的數(shù)值是不同的． ③通常選地面為參考平面． 4．重力勢能的系統(tǒng)性 問題1：重力勢能是誰具有的？ 問題2：如果沒有地球，有沒有重力呢？ 問題3：那么重力勢能是誰具有的呢？ 在回答問題1時，可能開始還會有同學理解成重力勢能是物體所具有的，當提到問題2時，同學們都知道如果沒有地球就沒有重力，從而順理成章地得出重力勢能是物體與地球組成的系統(tǒng)共有的，而不是地球上某一個物體單獨具有的。 推廣：不止是重力勢能，任何形式的勢能，都是相應(yīng)的物體系統(tǒng)由于其中各物體之間，或物體內(nèi)部之間存在相互作用而具有的能，是由各物體的相對位置決定的。 三．課堂小結(jié)： 1．重力做功的特點：重力所做的功只跟初始位置的高度和末位置的高度有關(guān)，跟物體的運動路徑無關(guān)。 2．重力勢能：由于物體被舉高而具有的能量；重力勢能的計算式：EP=mgh.，即物體的重力勢能等于物體的重量和它的高度的乘積；重力勢能是標量，其單位與功的單位相同，在國際單位中都是焦耳。 四．課堂練習：課本P13“問題與練習”第1題、第2題、第4題 五．布置作業(yè)：課本P14“問題與練習”第3題 五．板書設(shè)計 四.重力勢能 一．重力做功的特點：物體運動時，重力對它做的功只跟它的起點和終點的位置有關(guān)，而跟物體運動的路徑無關(guān) 二．重力勢能 1．重力勢能的定義：EＰ＝mgh 2．重力做功與重力勢能的關(guān)系：重力做功，重力勢能減少，減少的值等于重力所做的功；重力做負功，重力勢能增加，增加的值等于重力所做的功 3．重力勢能的相對性 4．重力勢能的系統(tǒng)性