人民教育出版必修二74《万有引力理论的成就》课程教案2

1、重力势能知识与技能 1理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算 2理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关 3知道重力势能的相对性过程与方法： 用所学功的概念推导重力做功与路径的关系，亲身感受知识的建立过程情感、态度与价值观渗透从对生活中有关物理现象的观察，得到物理结论的方法，激发和培养学生探索自然规律的兴趣教学重点：重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系教学难点：重力势能的系统性和相对性任务一 预习导学1、回忆功的概念、物理意义、表达式、单位、矢量性任务二 新课教学一、重力的功(认真阅读p59教材并结合图741、图742、图743，独立推导这几种情况下重力做

2、的功)1、图741中WG 2、图742中WG= 3、比较第一、二问题中所求出重力做的功是否相等？ 4、图743中重力做的功和前两个是否相等呢?如何求?(提示：用微元法) 5在第三种情况下重力做的功和前两种情况中重力做的功是否相等？你可以得到什么样的结论?重力做功的表达式是什么? 二、重力势能(认真阅读教材60页“重力势能”一段，回答下面几个问题)1、物体的重力mg与它所在位置的高度h的乘积“mgh”是一个具有特殊意义的物理量. 特殊意义在于什么？2、怎样定义物体的重力势能?重力势能的表达式是什么?用文字怎样叙述?3、重力势能是矢量还是标量?重力势能的单位是什么?符号是什么?4、重力势能与重力做

3、功的关系是什么呢?当物体由高处向低处运动时，重力做 功，物体重力势能 ，也就是WG>0，Ep1>Ep2；当物体从低处运送到高处时，重力做 功(或者说 )，重力势能 ，也就是WG<0，Epl<Ep2 三、重力势能的相对性和系统性(认真阅读教材61页，回答下面几个问题)我们在研究一个物体重力势能时应该先参考平面参考平面选取不同，重力势能的数值就不同可见，重力势能具有相对性选择哪个水平面作为参考平面，可视研究问题的方便而定，通常选择地面作为参考平面。注意：1、在参考平面上方的物体的高度是 值，重力势能也是 值2、在参考平面下方的物体的高度是 值，重力势能也是 值3、势能是标量

4、，+、表示大小4、选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的，但并不影响研究有关重力势能的问题，因为在有关的问题中，有确定意义的是重力势能的差值，这个差值并不因选择不同的参考平面而有所不同5、重力势能是地球与物体所组成的系统共有的，而不是地球上的物体单独具有的任务三 基础练习1.下列说法中正确的是( )A、重力势能恒大于零 B、重力做功的多少与参考平面的选取有关C、放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零D、相对不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但并不影响研究有关重力势能2、沿高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上拉同一个物体到顶端，在下列说法中正确的是A、沿坡度小，长度

5、大的斜面上升克服重力做的功多B、沿坡度大，粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多C、沿坡度长，粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多D、以上几种情况下克服重力所做的功一样多3.关于重力势能的理解，下列说法正确的是A.重力势能是一个定值 B.当重力对物体做正功时，物体的重力势能减少C.放在地面上的物体，它的重力势能一定等于0 D.重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的4以下叙述中正确的是：A重力对物体做正功，物体的重力势能增加； B物体克服重力做正功，物体的重力势能越少；C重力对物体不做功，物体的重力势能一定为零；D物体没克服重力做功，物体的重力势能不一定为零。5. 如图所示，桌面离地高为

6、h，质量为m的小球从离桌面高为H处自由下落，不计空气阻力，假设桌面为零势能的参考平面，则小球在图示位置处的重力势能 A、mgh B、mgH C、mg（H+h） D、mg（H-h）6.物体在运动过程中，克服重力做功50J，则()A.重力做功为50J B.物体的重力势能一定增加50J C.物体的重力势能一定减小50J D. 物体的重力势能一定是50J7. 若物体m沿不同的路径I和II从A滑到B，如图所示，则重力所做的功为( )A沿路径I重力做功最大。 B沿路径II重力做功最大。C沿路径I和II重力做功一样大。 D条件不足不能判断。8.井深8m，井上支架高为2m，在支架上用一根3m长的绳子系住一个重100N的物体，则物体的重力势能是(以地面为参考平面)()A.100JB.700JC.100JD.无法确定任务四 达标提升9在排球比赛中，某运动员用400 N的力把质量为270 g的排球从28 m的高度扣向对方的场地内在球被扣到落地的过程中，排球的重力势能变化了多少? 重力对他所做的功是多少? (g取10ms2)任务五 变式拓展