7.4重力势能(2).doc

太原市第十二中学校 高一物理备课组 主编：姚维明课时教学设计首页授课时间: 年 月 日课题7.4重力势能（2）课型探究课讨论课第几课时第2课时课时教学目标(三维)知识与技能：1、理解重力做功与重力势能的定量关系及意义。2、知道重力势能的相对性。过程与方法：1、理解重力势能的变化与重力做功的关系。2、解释生产、生活中的相关问题。情感态度与价值观：敢于探究，勇于探究，敢于承认自己认识中的片面观点，乐于接受别人的意见，树立合作思想。教学重点与难点教学重点：重力势能的变化与重力做功的关系。教学难点：重力势能的相对性，重力势能变化的绝对性教学方法与手段情景体验分析推理讨论交流使用教材的构想上节课重点通过实验探究与理论探究由重力做功引入了重力势能的概念。本节课是上节课内容的延续与深华。重力势能如何确定？重力做功与重力势能的关系的具体意义是什么？这是本节的重点。特别是在具体问题中，如何理解概念，如何理解功能关系，这是本节的一大难点。势能的系统性，也拟在本节讲解。状态量与过程量的关系，本节必须提及，但还不易过分深化，在学习了动能定理后再深刻论述。重力做功与重力势能的关系式中的符号的意义，负号的理解必须让学生认识清楚。太原市教研科研中心研制课 时 教 学 流 程教师行为学生行为课堂变化及处理主要环节及效果上节课我们探究了重力势能，重力势能的表达式是：一、重力做功与重力势能的关系若用WG重力的功；Ep1初位置重力势能；Ep2末位置重力势能问：有了重力势能的表达式，重力做功与重力势能的表达式就能表示为：问：从数学的角度讲，若WG0 则Ep1Ep2其物理意义是：若WG0 则Ep1Ep2其物理意义是：问：功就等于能量吗?事实上，功是过程量，能量是状态量，过程量状态量过程量=状态量的差值问：小球从高处自由下落，重力对小球做什么功？重力势能如何变化？问：你坐电梯从超市一楼上升到10楼，重力对你做什么功？重力势能如何变化？二、重力势能的相对性既然重力势能都能写成：EP=mgh情景1：我们教室二楼天花板上有一个电风扇，设它的质量为m，楼层高度都是h。请问：你认为电风扇的重力势能是多少？为什么？EP=mghWG=mgh1-mgh2WG=Ep1Ep2重力对物体做功,重力势能减少物体克服重力做功,重力势能增加。功不等于能量，功是能量的变化量。做正功，减少做负功，增加老师，不能确定。可能是零，可能是mgh，也可能是mg2h应该是相对的，还得选一个参考面回顾复习让学生写出深入研究必须明确含义让同学们共同默写，记住。练习提高，学生回答，进一步巩固概念。情景体验，探究深入。实例提出问题。（鼓励这位同学）进一步点题太原市教研科研中心研制教师行为学生行为课堂变化及处理主要环节及效果很好，说明重力势能是相对的，应该选取一个位置为参考位置，命令它的势能为零，则重力势能就能有确定的关系。选取不同的参考平面，会有什么结果呢？情景2：如图桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H的A处自由落下，请同学们完成下面的任务。请同学总结结论：同学们总结的很好。我们再来共同认识一下。情景3：边长为L，质量为m的立方体物体静止放在地面，在其旁边有一高为H的水平桌面,如图2所示.（1）若选地面为零势点，立方体物体的重力势能为多少？（2）若选桌面为零势点，立方体物体的重力势能为多少？若研究对象是物体，必须抓重心计算。重力做功重力势能减少。桌面的势能是零，物体的位置在下方，势能为负。选取参考平面不同，小球的重力势能不同。重力做功相同。重力势能的变化相同。H重力势能与参考平面的选择有关；重力势能的变化，重力做功与参考平面的选择无关。解析：EP=mgL/2 EP= -mg(H-L/2)联系实际，深化概念幻灯片出示题目请全体同学做，投影展示结果，分享成功的喜悦。重点内容，学生总结。可以交流，补充。幻灯片打出，共同记忆。幻灯片出示题目体现重力势能的负值的意义。重心的意义。教师点评“-”不表示方向，表示大小。补充设计太原市教研科研中心研制补充设计教师行为学生行为课堂变化及处理主要环节及效果三、重力势能的系统性重力是地球吸引物体而产生的，重力做功与重力势能有关，离开地球，重力就失去意义，它具有系统性。所以重力势能是哪些物体组成的系统共有的？四、其它势能势能是系统内由于其中各物体之间，或物体内各部分之间由于存在相互作用力，而决定的能。是由各物体间的相对位置而决定的能。你知道的势能还有哪些？重力势能和弹性势能都是机械运动的物体具有的，都是机械能的一部分，下一节我们将学习弹簧的弹性势能。思考练习：情景4：如图，物体A置于斜面上，物体A和B用绳子连接跨过斜面顶端的大小可忽略的定滑轮，绳子一直是绷紧的。A的重力是10N，B的重力是15N，A与斜面的滑动摩擦力是3N，求：（1）在B物体向下运动的位移s2m的过程中，物体A和B的重力分别做了多少功？（2）物体A和B的重力势能分别变化了多少？答案：（1）Wa=-10J，Wb=30J （2）10J，-30J地球和物体组成的系统。弹簧的弹性势能分子间的分子势能电势能为以后学习弹性势能、机械能守恒的系统性铺垫。集体回答。知识了解。老师可以简略说明它们的相互性。揭示下一节提升能力较高要求太原市教研科研中心研制课时教学设计尾页板书设计7.4重力势能1重力做功与重力势能的数学关系：WG=mgh1-mgh22重力做功，物体的重力势能一定减少，克服重力做功，物体的重力势能一定增加3重力势能具有三性：标量性，相对性，系统性作业设计思考与体验：1重力做功，物体的重力势能将 ；物体克服重力做功，重力势能 2重力势能具有 性，重力势能的变化具有 性。3重力势能还具有 性。问题与练习：1复习归纳本节课内容。2思考课本练习四第（1）、（3）题。3把练习四第(2)、(4)、(5)题做在作业本上。教学反思义务教育阶段仅要求“知道做功的过程就是能量转化或转移的过程”。因此直接给出“功是能量变化的量度”且应用其做理论基础，显得生硬。本节设计时作了改进，在举出大量事例得出“功的过程就是能量转化或转移的过程”后，我们以猜想的形式给出“功是能量变化的量度”，再通过理论、实验验证。这样过渡自然，也激发了学生学习动机，科学探究意识得以加强，科学思维品质得以提高。 本节设计，我把课本例题演绎成四个情景练习，而且做了改进，使教材内容更加充实，更加物体概念化。情景4要根据学生情况灵活处理。这样就兼顾了不同学生的需求。太原市教研科研中心研制7.4重力势能学生学案 例题推荐 1，将同一物体分两次举高，每次举高的高度相同，那么 ( ) A不论选定什么参考平面，两种情况中，物体重力势能的增加值相同 B不论选定什么参考平面，两种情况中，物体最后的重力势能相等 C不同的参考平面，两种情况中，重力做功不等 D不同的参考平面，两种情况中，物体最后的重力势能肯定不等 2如图7-6-1所示，两木块质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为kl和k2，上面的木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧，在这过程中，两木块的重力势能各增加多少? 练习巩固 3同一物体，第一次被匀速提升到l0 m高处，第二次被沿着倾角为30的光滑斜面拉到位移为20 m处，那么，在这两次过程中 ( ) A第一次增加的重力势能大 B第二次增加的重力势能大 C两次增加的重力势能一样大 D两次物体克服重力做功值相等 4下列说法中正确的是 ( ) A选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的 B物体克服重力做功，物体的重力势能增加 C重力对物体做正功，物体的重力势能增加 D重力势能为负值的物体，肯定比重力势能为正值的物体做功要少 5质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力的作用，下落的加速度为4g5，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是 ( ) A物体重力做的功为mgh B物体的动能增加了mgh C，物体重力势能减少了mgh D物体克服阻力所做的功为mgh5 6在水平面上竖直放置一轻质弹簧，有一个物体在它的正上方自由落下，在物体压缩弹簧直至速度减为零时 ( ) A物体的重力势能最大 B物体的动能最大 C弹簧的弹性势能最大 D弹簧的弹性势能最小 7质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深为h的坑，如图所示，在此过程中 ( ) A重力对物体做功 mgH B物体重力势能减少 mg(H+h) C合力对物体做的总功为零 D地面对物体的平均阻力为 mgHh 8下列关于弹性势能的说法中，正确的是 ( ) A任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能 B任何具有弹性势能的物体，一定发生弹性形变 C，物体只要发生形变，就一定具有弹性势能 D弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关 9井深8m，井上支架高2m，在支架上用一根长3m的绳子系住一个重100N的物体若以地面为参考平面，则物体的重力势能为 ；若以井底面为参考平面，则物体的重力势能为 10在水平地面上平铺n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h，如将砖一块一块地竖直叠放起来，需要做的功为 11质量是5 kg的铜球，从离地面15 m高处自由下落1 s，其重力势能变为 (g取10ms2，取地面为参考平面) 12质量为m的物体放在地面上，其上表面竖直固定一根轻弹簧，弹簧原长为L，劲度系数为k，下端与物体相连接，如图所示现将弹簧上端P缓慢提一段距离H，使物体离开地面若以地面为参考平面，试求此时物体的重力势能答案“重力势能”教学设计思路：1、本节设计时作了改进，在举出大量事例得出“功的过程就是能量转化或转移的过程”后，我们以猜想的形式给出“功是能量变化的量度”，再通过理论、实验验证。这样过渡自然，也激发了学生学习动机，科学探究意识得以加强，科学思维品质得以提高。2、这节课内容不多但是非常重要，关键是如何研究势能，以后有关势能的学习，都可以从这节课的学习方法中得到借鉴。例如分子势能，弹性势能，特别是电势能的研究，更有很多类似的地方，所以这节课一定要加以重视。对于势能的学习，应该紧紧抓住力做功和对应势能的变化展开。在这一节中，围绕重力做功和重力势能的变化展开，知道重力势能是物体和地球组成的系统共同具有的，这一点学生往往容易忽略。知道重力势能具有相对性，但重力势能的变化量是不变的所有这些知识，学生可能一时掌握不了，在今后的学习中还要注意逐步渗透。教学过程是体现课程理念、实现课程目标的一种创造过程，在深刻领会课程标准的课程理念和课程目标的前提下，本设计做了以下探索：（一） 挖掘改造教材，选择最优教学策略本节教材安排的内容特别丰富，既有实验探究，又有理论探究；讲了力做功与重力势能的关系，提出了重力势能的概念，又说明重力势能的相对性，势能变化的绝对性；还提出重力做功与重力势能变化的关系。内容太多，不利于学生加深体验。因此我们将这节教材教学内容进行了调整，分两课时讲。第一节让学生体验“重力做功与路径无关”， 从而引入重力的概念。以探究体验为主，以微分思想运用为主，让学生感受物理的思维方法。第二讲重点是重力势能的相对性，重力做功与重力势能变化的关系，功能关系等的具体运用。分散难点，只要对学生学习有利，就大胆改进。（二）有效利用资源，创设最佳教学情境为创设一个让学生对活动本身感到兴趣的连续的活动情境，在教学起始阶段，我们采取播放打桩机、瀑布视频和陨石坑等生体验的有趣例子，情景结合，让学生渐入情境。在探讨重力做功特点时，我们也适当增加案例，使学生在情境中，知识自然得到深化。（三）及时捕捉亮点，求得和谐教学氛围高中物理的培养目标是：“进一步提高科学素养，满足全体学生的终