《2.3 重力势能》教学设计.docx

2.3重力势能教学设计【教学内容】第二单元第3节第1课时：重力势能.【教学目标】1.理解重力势能的概念,会运用重力势能的公式进行计算；理解重力势能与重力做功的关系；了解重力势能的相对性；了解弹性势能.2 .通过重力势能的计算，体会重力势能的相对性及重力势能变化量的绝对性;学会根据重力的功计算重力势能的变化量,根据重力势能的变化量计算重力的功.3 .通过对重力的功与物体重力势能的变化间的关系的理解与运用,体会事物间的普遍联系.【教学重点】重力势能、弹性势能的概念.【教学难点】重力势能变化与重力做功的关系.【教具准备】小球、弹焚、斜面、细线、小车等。【教学过程】1 创设情境一引出课题2 .回顾复习初中所学的相关知识(1)什么是重力势能？举例说明具有重力势能的物体？重力势能的多少与什么因素有关系？物体由于被举高而具有的能是重力势能.物体的质量越大、位置越高，具有的重力势能就越多.(2)什么是弹性势能？举例说明哪些物体具有弹性势能？弹性势能的多少与什么因素有关系？物体由于发生弹性形变而具有的能是弹性势能.同一物体形变越大，具有的弹性势能就越多.(3)什么是势能?重力势能，弹性势能统称势能.(4)举例说明，有没有既具有势能又具有动能的物体？有沿倾斜路面运动的汽车，飞行中的飞机,高山滑君中的滑雪运动员等。(5)什么是机械能？一个物体所具有的势能与动能的和。3 .说明本节课学习内容：学习重力势能.合作探究一新课学习一、势能在力学中，由物体间的相互作用和物体间的距罔决定的能量叫做势能。比如由物体与地球间的相互吸引以及两者间距离决定的重力势能，由于弹性物体形变后具有的弹性势能，分子间相互作用的引力、斥力及两分子间的距图决定的分子势能等.在力学中常见的是重力势能和弹性势能。2 .重力势能(1)讨论被举高的物体下落后做功多少的决定因素：用从斜面滚下的物体推定小车做功定性演示；再用打桩机重锤对桩做功进行讨论.不同质量物体从同一高度下落后做功的多少比较：质量大的物体做的功多.同质量物体从不同高度出下落后做功多少的比较:下落高度大的物体做功多.归纳小结：物体质量越大，距离地面越高，下落到地面做的功越多，具有的能越多.(2)重力势能的定义：地球上的物体具有的跟它所受的重力和高度有关的能叫重力势能.(3)物体重力势能的大小计算设想把质量为m的物体匀速举高h.这一过程中人需要对物体施加方向竖直向上大小为mg的力,这一力对物体做的功是mgh.若物体由这一高度落至地面，重力将做功mgh.这就说明物体在h高度时具有能量mgh,这就是它的重力势能，如用"表示重力势能，则有：%=mgh这就是计算物体重力势能的公式，公式说明：物体的重力势能等于物体所受重力和它的高度的乘积.3 .重力做过与路径的讨论：(1)如图所示，质量相同的两同学分别沿台阶和竖梯从地面上到同一高度的A处，计算重力的功分别是多少上升过程中两同学所受重力大小相等，是mg,方向都竖直向下，重力对沿竖梯上升的同学做功是/=切g'co$180，'=-wg?；设每阶台阶高S,则每上升一阶，重力的功是题="g'co$180，'=-wg?,整个过程中重力的功等于上升每一台阶时重力功的和，提取公因数(-mg)后,另一项是所有台阶高度之和，等于九所以重力对沿台阶上升的同学做的功是=一飞卜.如这两同学沿原路返回地面，同样可算得重力对他们的功都是mgh.(2)小结归纳一重力做功的特点重力做功的多少只与初末位苣间的高度差有关，与具体路径无关.计算重力做的功是，只需确定初末两位置间的高度差，不需要考虑具体的运动路径.二、重力做功与重力势能(1)质量为m的物体由高度为加处上升至高度为也处，重力做的功是w=TngWF；物体事力势能的增加量为%=mgh2-mghi=Mg电_始.(2)质量为m的物体由高度为加处下降至高度为也处，重力做的功是郎=加幽-%);物体重力势能的减少量为皿=喃一切招=侬后一始.2 .归纳小结一重力做功与重力势能变化间的关系：重力做负功,物体的重力势能增加,重力势能的增加量等于重力功的绝对值；重力做正功,物体的重力势能减少，重力势能的减少量等于重力的功.3 .重力势能的相对性：物体的高度是相对的，因此重力势能也是相对的，与我们选取的零高度位置(重力势能零位置)有关。但物体在两位置之间运动，重力势能的变化生却是确定的.4 .势能的单位：势能是标量，只有大小没有方向.在国际单位制中，单位与功的单位相同，是J.案例研究小结巩固