重力势能教案

1、7、重力势能设计思路重力势能一节新教材与旧教材相比有很大变化 . 教材首先从重力做功开始，讨论物体竖直向下运动、 沿倾斜直线向下运动、 以至物体沿任意路径向下运动几种情况得重力做功， 利用极限思想，严格证明了重力对物体做功与路径无关 . 分析“mgh”就是一个具有特殊意义得物理量 , 来定义重力势能。 然后再分析重力势能得变化与重力做功得关系，再讲重力势能得相对性与系统性 . 这样将重力势能得讲法准确了，也加深了，思路比较清晰。本节课内容既就是重点又就是难点 , 学生在一节课内不容易全面理解与掌握，教学中不宜追求多而全，可以在后续课程中逐渐理解与加深。教学过程中可以多举身边得实际例子，由简单得

2、现象如自由落体等进行分析，便于得出结论 ,学生也容易接受。教法上教师应充分调动学生得思维，使学生始终处于学习得主体,激发探究意识与学习得积极性。教学三维目标1、知识与技能（ 1）理解重力势能得概念，会用重力势能得定义进行计算;(2 ）理解重力势能得变化与重力做功得关系, 知道重力做功与路径无关；（ 3) 知道重力势能得相对性与系统性。2、过程与方法（ 1) 根据已有得知识，利用极限得思想证明重力做功与路径无关；(2 ）根据功与能得关系 , 推导重力势能得表达式。使学生体会知识建立得方法。、情感态度与价值观： 从对生活中有关得物理现象观察、 对已有知识得掌握得到物理结论 ,激发与培养学生探索自然

3、规律得兴趣。教学重点 : 重力做功与路径无关 , 重力势能得概念， 重力势能得变化与重力做功得关系。教学难点：重力势能得变化与重力做功得关系，重力势能得相对性与系统性。教学内容 :第四节重力势能（一 )引入新课问题 1：水力发电站就是利用水来发电得 , 水就是利用什么来发电得呢？高处得石头欲落下，您为什么害怕 , 急于要躲开呢？（物体由于被举高而具有重力势能。 )问题 2: 怎么样认识重力势能呢 ?演示：粉笔在竖直方向上得运动。 （引导学生分析粉笔上升与下降过程重力做功与重力势能得变化 )功与能就是两个密切联系得物理量。物体得高度发生变化， 重力势能发生变化，重力要做功。我们认识重力势能，不能

4、脱离重力做功得研究.( 二）进行新课本节课就从重力做功得研究入手，来认识重力势能.1、重力做功根据功得计算公式分别计算甲、乙、丙三种情况中小球由a 到 b 过程中重力所做得功。aaamha 1 h1过程甲、乙结果为 :mg=mghmgh12 h2a 2过程丙：物体沿任意路径向下运动情况，学生会感到困难。在分析过程中要ha 3 h3hh1h体现出极限思想 , 主要强调得就是科学方法。思路为1: 逐步提出问题 , 引发学生思考并逐步进行分析计算。h2bh2bb(1) 物体沿曲线运动 , 就已有得知识，重力做功能求出吗？ ( 不能 ) 怎么办？甲乙丙（2）想一想我们能够解决得就是什么样得情况？( 物

5、体沿直线运动过程重力做功 , 可以根据过程甲乙得计算结果进行计算。)（3）回忆前面学习过得方法, 可不可以变曲为直呢, 怎么变？（将整个路径分成许多很短得间隔）（4）怎么样来进一步计算重力得做功？（=w1+ 2+ w3+)这一过程中，教师听取学生汇报, 点评，解答学生可能提出得问题。根据上面得分析，归纳总结出解决问题得方法就是：把整个路径分成许多很短得间隔 ; 由于每一段很小很小， 都可以近似瞧作一段倾斜直线; 分别求出物体通过每一小段倾斜直线时重力所做得功; 物体通过整个路径时重力所做得功, 等于重力在每小段上所做得功得代数与。先猜想以下结果可能就是什么样得？有没有依据，还就是一种感觉 ?然

6、后再进行计算 , 自己检验您得猜想。结果：w =m=mgh1- gh2结论： 物体运动时 , 重力对它做得功只跟它得起点与终点得位置有关，而跟物体运动得路径无关 .2、重力势能重力势能应该与那些量有关 ?如果轻重不同得石头从同一高度下来砸到脚上 , 感觉怎样？同一块石头从不同高度下来 , 砸到脚上，感觉又如何？分析出重力势能应该与重力、高度有关。分析表达式 : mg= ghmg1mg 重力做功得大小等于物重跟起点高度得乘积 gh1 与终点得 mgh 两者之差，观察重力 mg 与所处位置得高度 h 得乘积“ mgh”瞧出 ,（ 1）与重力做功密切相关 ;(2)随高度变化而变化 ,恰与势能得基本特

7、征一致。这就是一个具有特殊意义得物理量。(1 ）定义 : 地球上得物体具有得与它得高度有关得能量 , 叫做重力势能。（ 2) 表达式 :e p=mh即物体得重力势能等于它所受重力与所处高度得乘积 .( ）重力势能为标量 。（ 4) 单位 :1j= kgm/2 m=1nm1举例计算如图小球在 1 与 2位置得重力势能（. =10kg,=3,h2=1）h1h3、重力势能得变化与重力做功2得关系问题 : 定性分析上图中小h2球从 1 2 与从 21 过程中 ,重力做功情况 , 重力势能变化情况 ?问题 2: 定量分析重力势能得变化与重力做功得关系？结合上面得具体数值，计算重力势能得变化值，与重力做功

8、得数值, 首先建立一个数量上得概念。分析： w g= mgh1mg 2式中： wmg为重力做功； p1mgh1 为初位置得重力势能； ep2mh2 为末位置得重力势能。重力势能得变化表示为：p= ep2 e p1则：mg=（ ep2ep ）= p问题 3: 小球沿光滑斜面下滑到底端 , 计算重力做功。问题 4：重力势能得变化量。如果斜面粗糙结果如何？总结 :(1 ）物体得高度下降时，重力做正功 , 重力势能减少，重力势能减少得量等于重力所做得功；（2）物体得高度增加时 , 重力做负功，重力势能增加，重力势能增加得量等于物体克服重力所做得功.( ) 重力势能变化只与重力做功有关，与其她力做功无关

9、。4、重力势能得相对性问题 1：手拿教科书放在某一位置，问高度就是多少？物体得高度总就是相对某一水平面来说得. 同样 , 物体得重力势能也就是相对于某一水平面来说得 , 具有相对性 .问题 2: 以天花板为参考平面 , 讲桌上得粉笔盒重力势能就是多少?总结：（ 1) 参考平面上 , 0；(2) 参考平面得选取一般以研究问题得方便为原则。（ 3）对选定得参考平面而言 :上方 :h 0, 0；下方： 0,e p0，表示物体这个位置具有得重力势能比在参考平面上具有得重力势能要少 .5、重力势能得系统性我们一直在讲某物体得重力势能，就是不就是准确呢 ?由重力做功与重力势能得关系、重力得产生瞧 , 如果

10、没有地球 , 就谈不上重力势能，因此 , 严格说，重力势能就是地球与物体这一系统所共有得，不就是物体单独所有得， 通常说某物体得重力势能就是多少，只就是一种简化得说法。板书设计：第四节重力势能1、重力做功 :物体运动时 , 重力对它做得功只跟它得起点与终点得位置有关，而跟物体运动得路径无关。2、重力势能（1) 定义：地球上得物体具有得与它得高度有关得能量，叫做重力势能。(2 ）定义式： e=mgh即物体得重力势能等于它所受重力与所处高度得乘积 . ?（3）重力势能为标量。 ?（4）单位 :1j=1kg 2m1n3、重力势能得变化与重力做功得关系wmg= e( ）物体得高度下降时，重力做正功，重力势能减少，重力势能减少得量等于重力所做得功 ;（ 2）物体得高度增加时， 重力做负功 , 重力势能增加， 重力势能增加得量等于物体克服重力所做得功。 ?（）重力势能变化只与重力做功有关，与其她力无关。4、重力势能得相对性（1) 参考平面上 ,e p；（2）参考平面得选取一般以研究问题得方便为原则。(3) 对选定得参考平面而言： ?上方 :h0 ， ep0；下方： h0,e p0, 表示物体这个位置具