《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì)

重力勢(shì)能教學(xué)設(shè)計(jì) 電子印章 電子簽名 電子簽名軟件 石河子第二十中學(xué) 錢貿(mào)生 【 教學(xué)目標(biāo) 】 （一）知識(shí)與技能 1理解重力勢(shì)能的概念，會(huì)用重力勢(shì)能的定義進(jìn)行計(jì)算。 2理解重力勢(shì)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(shì)能的相對(duì)性，知道重力勢(shì)能是物體和地球系統(tǒng)共有的 （二）過程與方法：用所學(xué)功的概念推導(dǎo)重力做功與路徑的關(guān)系，親身感受知識(shí)的建立過程 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1滲透從對(duì) 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(xué)生探索自然規(guī)律的興趣 2培養(yǎng)學(xué)生遵守社會(huì)公德，防止高空墜物。 【 教學(xué)重點(diǎn) 】重力勢(shì)能的概念及重力做功跟物體重力勢(shì)能改變的關(guān)系。 【 教學(xué)難點(diǎn) 】重力勢(shì)能的系統(tǒng)性和相對(duì)性。 【 教學(xué)方法 】啟發(fā)、引導(dǎo)、講練結(jié)合 【 教學(xué)過程 】 一、新課引入 有句話是“搬起石頭砸自己的腳”，從物理的角度看待這一問題，搬起的石頭有了做功的本領(lǐng)，它就具有了能，這種能我們稱為重力勢(shì)能。我們今天就來學(xué)習(xí)重力勢(shì)能。 二、新課 教學(xué) 物體重力勢(shì)能發(fā)生變化時(shí)，必然牽扯到重力做功，物體下降時(shí)，重力做正功，重力勢(shì)能減?。晃矬w被舉高時(shí)，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增大。因此認(rèn)識(shí)重力勢(shì)能，不能脫離對(duì)重力做功的研究。 1重力的功 重力做功與什么因素有關(guān)呢？我們現(xiàn)在就通過下列三種例子來探究一下。 思考：你認(rèn)為這三個(gè)哪個(gè)比較容易做呢？ 圖 7 4-1：重力做功 = 圖 7 4-2：重力做功 =mgcos 圖 7 4-3：本圖中小球做曲線運(yùn)動(dòng)，怎樣來求解呢？想一想我們是怎樣推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式的。重力做功 = = 這三個(gè)運(yùn)動(dòng)重力做功有什么關(guān)系，我們得到的結(jié)論： 重力做功只跟它的起點(diǎn)與終點(diǎn)的位置有關(guān)，而與運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)。 表達(dá)式 練習(xí) 1：下圖表示一個(gè)斜拋物體的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體由拋出位置 1運(yùn)動(dòng)到最高位置 2時(shí)，重力做功是多少？由位置 2運(yùn)動(dòng)到跟位置 1在同一水平面上的位置 3時(shí)，重力做功是多少？由位置 1運(yùn)動(dòng)到位置 3呢？ 由 1至 2重力做功 由 2至 3重力做功 由 1至 3重力做功為零 物體所受的重力 與它所處位置的高度 的乘積 是一個(gè)具有特殊意義的物理量。它一方面與重力所做的功密切相關(guān)，另一方面它隨著高度的變化而變化恰與勢(shì)能的基本特征一致。因此，我們把物理量 叫做重力勢(shì)能。 2重力勢(shì)能 重力勢(shì)能的定義 物體的重力勢(shì)能等于它所受的重力與所處的高度的乘積。 重力勢(shì)能是矢量？還是標(biāo)量？與所有的能量一樣，是標(biāo)量 重力勢(shì)能的單位： 焦耳 符號(hào)是 J 重力做功與重力勢(shì)能之間的關(guān)系 即物體由高處向低處運(yùn)動(dòng)重力做正功，重力 勢(shì)能減少；由低處運(yùn)送到高處重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加。 思考與討論：閱讀課本 說一說，并回答上面有關(guān)問題。 如果重力做功與運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)，能量變化不能表示重力做的功 練習(xí) 2質(zhì)量是 100 g的球從 1 8 m的高處落到水平板上，又彈回到 1 25 m的 高度，在整個(gè)過程中重力對(duì)球所做的功為多少？球的重力勢(shì)能變化了多少？（ g取 10 m/s2） 3重力勢(shì)能的相對(duì)性和系統(tǒng)性 討論歌詞：“山上有棵小樹，山下有棵大樹，我不知道，不知道哪棵更高”這是說高度具有 相對(duì)性 。重力勢(shì)能與高度有關(guān)，重力勢(shì)能也有 相對(duì)性 。 在研究重力勢(shì)能是應(yīng)該選擇 參考平面 。在參考平面上，物體的重力勢(shì)能為零；在參考平面上方物體的重力勢(shì)能為正的，表示重力勢(shì)能比零勢(shì)能面的勢(shì)能大；在參考平面下方物體的重力勢(shì)能為負(fù)的，表示重力勢(shì)能比零勢(shì)能面的勢(shì)能小。 參考平面的選擇 是任意的，選不同的參考平面重力勢(shì)能是否相等？重力勢(shì)能的差值是否相同？例如根據(jù)圖， m=0 5kg, 完成下列表格： 參考平面的選擇 小球在 A處的重力勢(shì)能 小球在 B處的重力勢(shì)能 整個(gè)下落過程中重力的功 整個(gè)下落過程中重力勢(shì)能增量 桌面 地面 重力勢(shì)能是 物體與地球組成的系統(tǒng)共同 具有的。 例 1 在離地 80 m處無初速釋放一小球，小球質(zhì)量為 m=200 g，不計(jì)空氣阻力， g取 10 m/s2，取最高點(diǎn)所在水平面為零勢(shì)能參考面。求： （ 1）在第 2 s末小球的重力勢(shì)能； 解析：在第 2 s末小球所處的高度為： _ 重力勢(shì)能為： _ （ 2）在第 3 s內(nèi)重力所做的功，重力勢(shì)能的變化 解析：前 2s 下降了 m , 前 3s 下降了 m，第 3s 內(nèi)的位移 m 第 3 s內(nèi)重力做功為： _ WG 0，所以小球的重力勢(shì)能 _，且減少了 _J。 例 2 如圖 5 26 所示，質(zhì)量為 m 物體靜止在地面上，物體上面連著一個(gè)直立的輕質(zhì)彈簧，彈簧的勁度系數(shù)為 k?，F(xiàn)用手拉住彈簧上端，使彈簧上端緩慢提升高度 h，此時(shí)物體已經(jīng)離開地面，求物體重力勢(shì)能的增加量。 解析： 物體離開地面后，彈簧的伸長量為： _ 可見，物體上升的高度為： _ 從而，物體重力勢(shì)能的增加量 為： _ 課堂小結(jié)： 1重力做功的特點(diǎn)： 與路徑無關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān) 2重力勢(shì)能： 3重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系： 4重力勢(shì)能是 相對(duì)的 ，正負(fù)表示大小。 作業(yè)布置： 課本 61 頁問題與練習(xí)第 1， 2題。 板書設(shè)計(jì)： 7.4