2019-2020年高中物理 7.4 重力勢能 第7課時教案 新人教版必修2.doc

2019-2020年高中物理 7.4 重力勢能 第7課時教案 新人教版必修2第7課時教學目的：知識與技能1、理解重力勢能的概念，會用重力勢能的定義進行有關計算；2、理解重力勢能的變化和重力做功的關系，知道重力做功與路徑無關；3、知道重力勢能的相對性和系統(tǒng)性及重力勢能變化的絕對性。過程與方法用功的概念推導重力做功與路徑無關，親身感受知識的建立過程情感態(tài)度與價值觀滲透從對生活中有關物理現(xiàn)象的觀察，得到物理結(jié)論的方法，激發(fā)和培養(yǎng)學生探索自然規(guī)律的興趣教學重點重力勢能的概念及重力做功跟物體重力勢能變化的關系教學難點重力勢能的系統(tǒng)性和相對性教學過程：一、課前導學：由第一課時內(nèi)容直接導入 二、質(zhì)疑討論（一）重力的功1、為什么研究重力勢能必須研究重力做功?2、重力做功與那些因素有關呢?(多媒體投影教材上的圖741、圖742、讓學生獨立推導這幾種情況下重力做的功)3、圖743如何求解重力做功?(曲線問題不容易解決，我們可以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過程中重力做的總功，滲透微元思想。)4、 重力做功的特點是什么?（二）重力勢能 實驗與探究：影響物體重力勢能大小的因素 1、怎樣定義物體的重力勢能? 為什么可以這樣來進行定義? (物理量mgh叫做物體的重力勢能,這是因為mgh這個物理量一方面與重力密切相關，另一方面它隨高度的變化而變化,并且與實驗結(jié)論一致) 2、重力勢能的表達式是什么?用文字怎樣敘述? (Ep=mgh，物體的重力勢能等于它所受到的重力與所處高度的乘積。是狀態(tài)量) 3、重力勢能是矢量還是標量? 重力勢能的單位是什么?符號是什么? (重力勢能是標量。焦耳，符號是J。) 4、重力勢能與什么因素有關?你能否列舉生活中的實例加以說明? 5、根據(jù)重力勢能的定義式，它和重力做功的表達式非常相似，它們之間的關系是什么呢? (當物體由高處向低處運動時，重力做正功，物體重力勢能減少，也就是WG>0，Ep1>Ep2；當物體從低處運送到高處時，重力做負功(或者說物體克服重力做功)，重力勢能增加，也就是WG<0，Epl<Ep2) 6、它們的數(shù)值具體用一個公式應該如何表示? (當物體受到的重力做正功時，物體重力勢能減少；當物體克服重力做功時，物體重力勢能增加，所以說重力勢能的變化量和重力做功之間的關系應該是互為相反數(shù)，用公式表示應該為：WG一Ep) 7、如果重力的功與路徑有關，即對應于相同的起點和終點，重力對同一物體做的功，隨物體運動路徑的不同而不同，我們還能把mgh叫做物體的重力勢能嗎? (不能，因為此時這個能量不能表示物體重力做功的實際情況。) 8、當摩擦力對物體做功時，我們能不能定義有一個摩擦力勢能存在呢?為什么? (不行，摩擦力做功與路徑有關。)（三）重力勢能的相對性和系統(tǒng)性 1、 重力勢能Ep=mgh,h的含義是什么?把課本放在桌面上，課本的高度大約是多少呢? 2、重力勢能有沒有相對性呢? (高度有相對性，所以重力勢能也應該有相對性。) 3、研究一個物體重力勢能時應該怎么處理? (選擇一個參考平面，在這個平面上物體的重力勢能值為零。) 總結(jié)：重力勢能總是相對于某個水平面來說的，這個水平面叫參考平面。參考平面選取不同，重力勢能的數(shù)值就不同，可見，重力勢能具有相對性。選擇哪個水平面作為參考平面，可視研究問題的方便而定，通常選擇地面作為參考平面。選擇不同的參考平面，物體的重力勢能的數(shù)值是不同的，但并不影響研究有關重力勢能的問題，因為在有關的問題中，有確定意義的是重力勢能的差值，這個差值并不因選擇不同的參考平面而有所不同。4、重力勢能是誰具有的呢? (重力勢能應該是物體與地球組成的系統(tǒng)共同具有的，而不是地球上某一個物體單獨具有的。) 總結(jié)：不只是重力勢能，任何形式的勢能，都是相應的物體系統(tǒng)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具有的能，是由各物體的相對位置決定的。三、反饋矯正1、沿著高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上將同一物體拉到頂端，以下說法正確的是 ( )A、沿坡度小、長度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、沿坡度大、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多 D、上述幾種情況重力做功同樣多2、圖5表示一個斜拋物體的運動，當物體由拋出位置1運動到最高位置2時，重力做功是多少？重力勢能改變了多少？由位置2運動到跟位置1在同一水平面上的位置3時，重力做功和重力勢能的變化是多少？由位置1運動到位置3呢？ 四、遷移鞏固1、關于重力勢能的幾種理解，正確的是 ( ) A、重力勢能等于零的物體，一定不會對別的物體做功 B、放在地面上的物體，它的重力勢能一定等于零 C、在不同高度將某一物體拋出，落地時重力勢能相等 D、相對不同的參考平面，物體具有不同數(shù)值的重力勢能，但并不影響研究有關重力勢能 2、當重力做負功時 ( ) A、重力勢能一定增加 B、重力勢能一定減少 C、物體速度可能增大 D、物體速度可能減小 3、下列關于重力勢能的說法，正確的是 ( ) A、重力勢能只跟物體所處的初末位置有關，與物體實際經(jīng)過的路徑無關 B、重力勢能的變化，只跟重力做功有關，和其他力做功多少無關 C、重力勢能是矢量，在地球表面以上為正，在地球表面以下為負 D、重力勢能的變化量等于重力對物體做的功 4、質(zhì)量是50kg的人沿著長150 m、傾角為30的坡路走上土丘，重力對他所做的功是多少?他克服重力所做的功是多少?他的重力勢能增加了多少?(g取10ms2) 小結(jié)： 這節(jié)課內(nèi)容不多但是非常重要，關鍵是如何研究勢能，以后有關勢能的學習，都可以從這節(jié)課的學習方法中得到借鑒例如分子勢能，彈性勢能，特別是電勢能的研究，更有很多類似的地方，所以這節(jié)課一定要加以重視對于勢能的學習，應該緊緊抓住力做功和對應勢能的變化展開在這一節(jié)中，圍繞重力做功和重力勢能的變化展開，知道重力勢能是物體和地球組成的系統(tǒng)共同具有的，這一點學生往往容易忽略知道重力勢能具有相對性，但重力勢能的變化量是不變的所有這些知識，學生可能一時掌握不了，在今后的學習中還要注意逐步滲透。