重力勢(shì)能教案教案

年代日課題§重力勢(shì)能課型新授課（2課時(shí)）知識(shí)與技術(shù)教學(xué)目標(biāo)

1．理解重力勢(shì)能的看法，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?jīng)]關(guān)．3．知道重力勢(shì)能的相對(duì)性．過程與方法用所學(xué)功的看法推導(dǎo)重力做功與路徑的關(guān)系，親自感覺知識(shí)的建立過程．感情、態(tài)度與價(jià)值觀浸透從對(duì)生活中相關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，獲取物理結(jié)論的方法，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生研究自然規(guī)律的興趣．教授課重點(diǎn)學(xué)重重力勢(shì)能的看法及重力做功跟物體重力勢(shì)能改變的關(guān)系．點(diǎn)?難點(diǎn)教

授課難點(diǎn)重力勢(shì)能的系統(tǒng)性和相對(duì)性．學(xué)研究、解說、談?wù)?、練?xí)方法教學(xué)手段

教具準(zhǔn)備鐵球(大小、質(zhì)量均不一樣)兩個(gè)、透明玻璃容器、沙子，投電影．授課活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)[新課導(dǎo)入](多媒體投影演示．惹起學(xué)生有意注意，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入狀態(tài))打樁機(jī)的重錘從高處落下，把水泥樁打進(jìn)地里；蘋果自高處下落；飛機(jī)投彈等等．師：從剛剛的畫面中，同學(xué)們想到了什么，從做功和能量轉(zhuǎn)變的角度解析問題．生：重錘把水泥樁打進(jìn)地里；蘋果自高處下落；飛機(jī)投下的炸彈等物體下落過程中它們碰到的重力對(duì)它們做了功．據(jù)功和能的關(guān)系，既然重力做了功，表示這些物體在沒有下落從前擁有能．由于一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉?，所以這個(gè)物體擁有能量．師：這個(gè)能量與什么因素相關(guān)生：與物體所處的高度相關(guān)．師：由于物體被舉高而使物體擁有的能量是什么能生：在初中我們已經(jīng)學(xué)過：物體由于被舉高而擁有的能量叫重力勢(shì)能．師：那么重力勢(shì)能的大小與什么相關(guān)，又怎樣定量表示呢本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)這個(gè)問題．[新課授課]一、重力的功師：重力做功與什么因素相關(guān)呢我們現(xiàn)在就經(jīng)過幾個(gè)例子來研究一下．(多媒體投影教材上的圖5．4—1、圖5．4—2、圖5．4—3，讓學(xué)生獨(dú)立推導(dǎo)這幾種情況下重力做的功)師：比較簡(jiǎn)單做的是哪一個(gè)問題生：第一個(gè)和第二個(gè)問題．師：為什么這兩個(gè)問題簡(jiǎn)單研究呢生：由于這兩個(gè)問題中物體運(yùn)動(dòng)的路徑是直線，所以在研究重力做功問題上比較簡(jiǎn)單研究．師：那么這兩個(gè)問題的答案是什么呢生l：第一個(gè)問題中WG＝mg△h=mghl一mgh2．生2：第二個(gè)問題中WG=mgcosa=mg△h＝mgh1一mgh2；，和第一個(gè)問題中所求出的答案同樣．師：我們英勇猜想一下，第三個(gè)圖中重力做的功和前兩個(gè)可否相等呢生：可能是相等的．師：我們來考據(jù)一下我們的猜想，第三個(gè)圖的困難在哪里生：力做功的路徑是曲線．師：我們?cè)鯓哟蚱七@個(gè)難點(diǎn)呢生1(很犯難)：這是力在曲線上做功的情況，不簡(jiǎn)單研究．生2：我記得在第二節(jié)學(xué)習(xí)力對(duì)物體做功的問題時(shí)從前接觸過相關(guān)變力做功的問題．師(激勵(lì))：說說看，解決的路子是什么生2：曲線問題不簡(jiǎn)單解決，我們能夠把這一條曲線看作由很多小的直線組成，這樣把每小段直線上重力做的功合起來就是整個(gè)過程中重力做的總功．師(夸耀)：這個(gè)同學(xué)解析得特別好，依照這個(gè)同學(xué)的解析方法，第三個(gè)問題的答案應(yīng)該是什么呢生：在第三種情況下重力做的功和前兩種情況中重力做的功同樣．師：我們能夠獲取什么樣的結(jié)論生：重力做功與路徑?jīng)]關(guān)．師：既然重力做功與路徑?jīng)]關(guān)，那么它與什么因素相關(guān)呢生：與物體的初末地址相關(guān)．師：詳盡的表達(dá)式是什么生：WG=mgh1一mgh2，其中hl和h2表示物體所處地址的高度．師：很好，可見物體的重力mg與它所在地址的高度h的乘積“mgh”是一個(gè)擁有特別意義的物理量.[課堂訓(xùn)練]1．沿著高度同樣，坡度不一樣，粗糙程度也不一樣的斜面向大將同一物體拉到頂端，以下說法正確的選項(xiàng)是()．沿坡度小、長度大的斜面上升戰(zhàn)勝重力做的功多B．沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升戰(zhàn)勝重力做的功多沿坡度大、粗糙程度小的斜面上升戰(zhàn)勝重力做的功多．上述幾種情況重力做功同樣多2．將一物體由A移至B，重力做功()與運(yùn)動(dòng)過程中可否存在阻力相關(guān)B．與物體沿直線或曲線運(yùn)動(dòng)相關(guān)與物體是做加速、減速或勻速運(yùn)動(dòng)相關(guān)．與物體發(fā)生的位移相關(guān)參照答案1．D解析：重力做功的特點(diǎn)是與運(yùn)動(dòng)的詳盡路徑?jīng)]關(guān)，只與初末狀態(tài)物體的高度差相關(guān)，不論圓滑路徑還是粗糙路徑，也不論是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)，只要初末狀態(tài)的高度差同樣，重力做的功就同樣．2．D解析：重力做功只與重力方向上發(fā)生的位移相關(guān)，與物體運(yùn)動(dòng)所經(jīng)過的路徑，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都沒相關(guān)系二、重力勢(shì)能[實(shí)驗(yàn)與研究]研究影響小球勢(shì)能大小的因素有哪些．準(zhǔn)備兩個(gè)大小同樣的小球：一個(gè)鋼球、一個(gè)木球，再盛一盆細(xì)沙．如圖?！猯所示．在沙盆上方同一高度釋放兩個(gè)小球，鋼球的質(zhì)量大，在沙中陷得較深些．讓鋼球分別從不一樣的高度落下，鋼球釋放的地址越高，在沙中陷得越深．請(qǐng)同學(xué)們親自做實(shí)驗(yàn)研究一下重力勢(shì)能的大小與哪些因素相關(guān)．師：下面大家閱讀教材11～12頁“重力勢(shì)能”一段，回答下面幾個(gè)問題．學(xué)生閱讀課文，能夠把問題用多媒體投影到大屏幕上．師：怎樣定義物體的重力勢(shì)能生：我們把物理量mgh叫做物體的重力勢(shì)能．師：為什么能夠這樣來進(jìn)行定義生：這是由于mgh這個(gè)物理量的特別意義在于它一方面與重力做功親近相關(guān)，另一方面它隨高度的變化而變化．師：重力勢(shì)能的表達(dá)式是什么用文字怎樣表達(dá)生：Ep=mgh，物體的重力勢(shì)能等于它所碰到的重力與所處高度的乘積．師：重力勢(shì)能是矢量還是標(biāo)量生：與所有的能量同樣，重力勢(shì)能也是標(biāo)量．師：重力勢(shì)能的單位是什么符號(hào)是什么生：重力勢(shì)能和其他能量同樣，它們的單位和功的單位同樣，都是焦耳，符號(hào)是J．師：重力勢(shì)能與什么因素相關(guān)你可否列舉生活中的實(shí)例加以說明生：依照重力勢(shì)能的表達(dá)式，重力勢(shì)能與物體所碰到的重力和物體的相對(duì)高度相關(guān)．比方塔吊上吊著的重物比較可怕，但是當(dāng)這個(gè)重物被放下此后就不再可怕了，由于物體被放下此后重力勢(shì)能減少了；再比方樹梢上的樹葉，誠然所處地址比較高，但是由于它碰到的重力比較小，所以它誠然比塔吊上的物體可能還高，但是我們其實(shí)不感覺害怕它．師：剛剛這位同學(xué)解析得特別好．依照重力勢(shì)能的定義式，它和重力做功的表達(dá)式特別相似，么它們之間的關(guān)系是什么呢生：當(dāng)物體由高處向低處運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力做正功，物體重力勢(shì)能減少，也就是WG>0，Ep1>Ep2；當(dāng)物體從低處運(yùn)送到高處時(shí)，重力做負(fù)功(也許說物體戰(zhàn)勝重力做功)，重力勢(shì)能增加，也就是W<0，E<Ep2．Gpl師：它們的數(shù)值詳盡用一個(gè)公式應(yīng)該怎樣表示生1：它們之間的關(guān)系應(yīng)該是WG＝△Ep生2：當(dāng)物體碰到的重力做正功時(shí)，物體重力勢(shì)能減少；當(dāng)物體戰(zhàn)勝重力做功時(shí)，物體重力勢(shì)能增加，所以說重力勢(shì)能的變化量和重力做功之間的關(guān)系應(yīng)該是互為相反數(shù)，用公式表示應(yīng)該為：WG＝一△Ep．師(激勵(lì))：剛剛這個(gè)同學(xué)補(bǔ)充得相當(dāng)好．下面大家閱讀一下課本12頁“說一說”，回答上面提出的問題．(學(xué)生閱讀思慮．回答相關(guān)問題)師：若是重力的功與路徑相關(guān)，即對(duì)應(yīng)于同樣的起點(diǎn)和終點(diǎn)，重力對(duì)同一物體做的功，隨物體運(yùn)動(dòng)路徑的不一樣而不一樣，我們還能夠把mgh叫做物體的重力勢(shì)能嗎生：自然不能夠，由于此時(shí)這個(gè)能量不能夠表示物體重力做功的實(shí)質(zhì)情況．師：當(dāng)摩擦力對(duì)物體做功時(shí)，我們能不能夠定義有一個(gè)摩擦力勢(shì)能存在呢為什么生：不能夠，摩擦力做功與路徑相關(guān)。下面一[談?wù)撆c交流]供老師參照．[談?wù)撆c交流]物體從A點(diǎn)出發(fā)，分別沿圓滑斜面下滑和水平拋出到達(dá)同一地址B點(diǎn)(如圖5．4—2所示)．不計(jì)阻力，重力所做的功同樣嗎你認(rèn)為重力做功與物體運(yùn)動(dòng)的路徑相關(guān)嗎為什么請(qǐng)與其他同學(xué)談?wù)摻涣鳎?課堂訓(xùn)練)(供老師們參照采納)1．當(dāng)重力做負(fù)功時(shí)()A.重力勢(shì)能必然增加B．重力勢(shì)能必然減少C物體速度可能增大D．物體速度可能減小2．當(dāng)重力對(duì)物體做正功時(shí)，物體的()A.重力勢(shì)能必然減少，動(dòng)能必然增加B．重力勢(shì)能必然增加，動(dòng)能必然減少C．重力勢(shì)能必然減少，動(dòng)能不用然增加D．重力勢(shì)能不用然減少，動(dòng)能也不必然增加3．以下關(guān)于重力勢(shì)能的說法，正確的選項(xiàng)是()A．重力勢(shì)能只跟物體所處的初末地址相關(guān)，與物體實(shí)質(zhì)經(jīng)過的路徑?jīng)]關(guān)B．重力勢(shì)能的變化，只跟重力做功相關(guān)，和其他力做功多少?zèng)]關(guān)C．重力勢(shì)能是矢量，在地球表面以上為正，在地球表面以下為負(fù)．重力勢(shì)能的變化量等于重力對(duì)物體做的功4．質(zhì)量是50kg的人沿著長150m、傾角為30°的坡路走上土丘，重力對(duì)他所做的功是多少他戰(zhàn)勝重力所做的功是多少他的重力勢(shì)能增加了多少(g取10m／s2)5．在排球比賽中，某運(yùn)動(dòng)員用400N的力把質(zhì)量為270g的排球從2．8m的高度扣向?qū)Ψ降膱?chǎng)所內(nèi)．在球被扣到落地的過程中，排球的重力勢(shì)能變化了多少(g取10m／s2)參照答案1．ACD2．C3．AB解析：重力勢(shì)能是跟相對(duì)地址相關(guān)的能量，勢(shì)能的變化只跟重力做功相關(guān)，跟物體受不受其他力、其他力做不做功，以及物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都沒相關(guān)系．而且它是標(biāo)量，但有正負(fù)，正當(dāng)表示物體處在零勢(shì)能參照平面上方，負(fù)值表示物體處在零勢(shì)能參照平面下方．重力勢(shì)能的變化量等于重力對(duì)物體做功的負(fù)值，也就是說，重力做正功，重力勢(shì)能減少，減少量等于重力所做的功；重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加，增加量等于克服重力所做的功。4．-3．75X104J3．75X104J3．75X104J解析：重力對(duì)人做的功為G／cos(90°+30°)=50X10X150XJ＝-3．75X104J．W＝mg人戰(zhàn)勝重力所做的功為3．75X104J．重力勢(shì)能增加了3．75X104J．5．高度減小，重力勢(shì)能減少了7．56J．解析：Ep＝mg△h：0．270X10X2．8=7．56J．三、重力勢(shì)能的相對(duì)性和系統(tǒng)性(舉例說明高度擁有相對(duì)性，能夠用身邊的物體做實(shí)驗(yàn)，也能夠投影演示)師：我把課本放在桌面上，課本的高度是多少呢生1：大體是課桌的高度，約為1m左右．生2：不對(duì)，它比一樓地面高出4m左右(假設(shè)學(xué)生在二樓)．師：這兩位同學(xué)哪位同學(xué)錯(cuò)了呢生：兩個(gè)同學(xué)都沒錯(cuò)，可是采納的參照平面不一樣．師：我們能夠獲取一個(gè)什么結(jié)論生：物體所處同樣地址時(shí)它的高度值可能不同樣，是由于高度的參照平面不一樣．師：那么重力勢(shì)能有沒有相對(duì)性呢生：由于高度有相對(duì)性，所以重力勢(shì)能也應(yīng)該有相對(duì)性．師：我們?cè)谘芯恳粋€(gè)物體重力勢(shì)能時(shí)應(yīng)該怎么辦生：應(yīng)該也選擇一個(gè)參照平面，在這個(gè)平面上物體的重力勢(shì)能值為零．師(總結(jié))：重力勢(shì)能總是相關(guān)于某個(gè)水平面來說的，這個(gè)水平面叫參照平面．參考平面采納不一樣，重力勢(shì)能的數(shù)值就不一樣．可見，重力勢(shì)能擁有相對(duì)性．選擇哪個(gè)水平面作為參照平面，可視研究問題的方便而定，平時(shí)選擇地面作為參照平面．選擇不同的參照平面，物體的重力勢(shì)能的數(shù)值是不一樣的，但其實(shí)不影響研究相關(guān)重力勢(shì)能的問題，由于在相關(guān)的問題中，有確定意義的是重力勢(shì)能的差值，這個(gè)差值其實(shí)不因選擇不同的參照平面而有所不一樣．師：那么重力勢(shì)能是誰擁有的呢生(齊聲回答)：自然是物體擁有的．師：若是沒有地球，有沒有重力呢生(開始誘惑)：自然沒有。師：那么重力勢(shì)能是誰擁有的呢生：重力勢(shì)能應(yīng)該是物體與地球組成的系統(tǒng)共同擁有的，而不是地球上某一個(gè)物體單獨(dú)擁有的，師：不行是重力勢(shì)能，任何形式的勢(shì)能，都是相應(yīng)的物系通通由于其中各物體之間，或物體內(nèi)的各部分之間存在相互作用而擁有的能，是由各物體的相對(duì)地址決定的．[課堂訓(xùn)練]1，關(guān)于重力勢(shì)能的幾種理解，正確的選項(xiàng)是()重力勢(shì)能等于零的物體，必然不會(huì)對(duì)其他物體做功放在地面上的物體，它的重力勢(shì)能必然等于零在不一樣高度將某一物體拋出，落地時(shí)重力勢(shì)能相等D．相對(duì)不一樣的參照平面，物體擁有不一樣數(shù)值的重力勢(shì)能，但其實(shí)不影響研究相關(guān)重力勢(shì)能[小結(jié)]這節(jié)課內(nèi)容不多但是特別重要，重點(diǎn)是怎樣研究勢(shì)能，今后相關(guān)勢(shì)能的學(xué)習(xí)，都能夠從這節(jié)課的學(xué)習(xí)方法中獲取借鑒．比方分子勢(shì)能，彈性勢(shì)能，特別是電勢(shì)能的研究，更有很多近似的地方，所以這節(jié)課必然要加以重視．關(guān)于勢(shì)能的學(xué)習(xí)，應(yīng)該緊緊抓住力做功和對(duì)應(yīng)勢(shì)能的變化張開．在這一節(jié)中，圍繞重力做功和重力勢(shì)能的變化張開，知道重力勢(shì)能是物體和地球