《重力势能》教学设计

《重力势能》教学设计课题重力势能课型新授课班级时间2014/4/05教学目标

（一）知识与技能1、理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算.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、系统性。.（二）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（三）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．教学重点教学难点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相对性及正负号的意义层次教师活动学生活动教学意图引课新课教学理论知识得出公式归纳总结分析总结探究方案小结作业：<多媒体展示>雪崩视频，同时提醒学生注意视频中隐藏的问题。猜想设疑：为什么平时轻盈飘落的雪花在雪崩时会具有这么大的能量。通过猜想可能与质量和高度有关。这个能量与质量和高度具体有什么样的定量关系呢？今天我来学习第七章第四节《重力势能》。因为功是能量转化的量度所以研究重力势能就一定先研究重力做的功。探究：一、重力做功的特点幻灯片显示教材上的图7.4－1，图7.4－2，图7.4－3，指导学生计算三幅图中重力所做的功。并把推导过程写出来，设问：通过推导重力在这几种不同路径情况下做的功，观察并小组讨论可以得出什么结论？听取学生汇报，总结点评结论：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。将结论写成式子表示为：WG=mg△h=mgh1-mgh2。可见，物体的重力所做的功使一个与高度有关的物理量mgh发生变化。物理学上把这个与高度有关的能量mgh叫做重力势能。二、对重力势能的学习提问：如何用文字来给重力势能下个定义？定义：物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积。写成公式为：EP=mgh。单位与功的相同，在国际单位制中都是焦耳，符号为J。进一步推导1J=1kg·m/s2·m=1N·m标量知道了重力势能下面应用公式计算物体重力势能。<多媒体展示>习题对重力势能的相对性学习：高度总是相对某一水平面来说的，重力势能与高度有关，因此重力势能也是相对某一水平面来说的，把这个水平面叫参考面，因此重力势能与高度一样都具有相对性。我们规定在参考面以下高度为负值。通过练习来体会重力势能的相对性，并小组讨论重力势能与参考面的选取之间的关系。听取学生汇报，总结：重力势能与参考面的选取有关。引导学生进一步归纳具体什么样的关系？得出正负号的意义。教师点评总结：选取不同的参考面重力势能是不同的。参考平面的选取是任意的。一般以解决问题方便为宜，通常选地面为参考面。进一步归纳正负的意义：1、对选定的参考平面而言，在参考平面上方的物体，重力势能是正值，表示物体在该位置具有的重力势能比在参考平面具有的重力势能要大.2、在参考平面下方的物体，物体的重力势能为负值，表示物体在该位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能要小。知道了重力势能具有相对性。思考，小组讨论：重力势能是物体独有的还是和地球“系统”共有的？教师总结：势能是相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能。没有地球，就谈不上重力（相互作用力），也就谈不上重力势能。所以说，重力势能是“地球和物体”这个系统共有的。把这个性质称为重力势能的系统性三、对重力做功和重力势能变化的关系的学习。前面学习了重力势能和重力做功，那么他们之间存在怎样的关系呢？通过实例探究分析<多媒体展示>习题选一小组填表格并简要回答重力做功的数值和重力势能变化的关系。由数据继续引导得出重力做功和重力势能变化与参考面选取无关。教师进一步说明重力可以做正功，也可以做负功。提问重力做正功和负功重力势能如何变化。<多媒体展示>结论重力做正功重力势能减少；重力势能的减少量等于重力所做的功。重力做负功重力势能增加；重力势能的增加量等于物体克服重力所做的功。小结：一、重力做功的特点：与路径无关，只与起点和终点的高度差有关二、重力势能：定义、公式、标量、相对性、系统性及正负表示大小三、重力做功与重力势能变化的关系（1）重力做正功，重力势能减少；重力势能的减少量等于重力所做的功。（2）重力做负功，重力势能增加;重力势能的增加量等于物体克服重力所做的功课堂知识点练习：☆对重力势能的理解1.关于重力势能的理解正确的是（）A.重力势能是物体和地球共有的。B.在地面上的物体，它的重力势能一定等于零。C.重力势能不可能是负值。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的问题。☆关于重力势能的相对性2、如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为0，则小球落到地面前瞬间的重力势能为()A.mghB.mgHC.mg(h+H)D.-mgh☆重力做功及重力做功与重力势能的关系3、一物体从A点沿粗糙面AB与光滑面AC分别滑到同一水平面上的B点与C点，则下列说法中正确的是（）A.沿AB面重力做功多B.沿两个面重力做的功相同C.沿AB面重力势能减少多D.沿两个面减少的重力势能相同学以致用：遵守社会公德，防止高空坠物。课后习题2题观察、思考学生阐述自己的猜想。认真思考、小组讨论，推导三种情况下重力做的功。选出代表发表自己的见解。回答问题回答问题学生朗读计算观察讨论总结：选取不同的参考面重力势能是不同的。思考回答学生归纳出正号表明物体在参考平面以上，负号表物体在参考平面以下。朗读分析学生汇报结果系统共有的归纳总结思考回答小组讨论填表观察数据特点学生回答：重力做的功等于重力势能的减少量回答学生总结思考回答思考回答思考回答通过情境创设引入新课，激发学生学习兴趣和热情。通过学生动手计算，培养学生探求知识的欲望和分析问题解决问题的能力、归纳能力。先给定公式后学生归纳定义培养学生总结规律的能力培养学生的探索精神培养学生探求知识的欲望和归纳能能力总结本节课所学重点及难点。学生自己总结，能加强记忆培养学生理论联系实际的学习方法。情感道德教育板书设计第四节重力势能一、重力做功的特点：与路径无关，只与起点和终点的高度差有关