高一物理《重力势能》(教案).pdf

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1、高一物理高一物理重力势能重力势能教案教案机械能守恒定律机械能守恒定律重力势能重力势能【教材分析】【教材分析】本节重力势能是机械能的重要内容。要从重力做功与路径无关的特点出发，理解建立重力势能概念的可能性，掌握重力势能的定义式，明确重力做功和重力势能变化的关系。本节教材与过去的处理方法相比，教材认真分析了重力做功与路径是否有关的问题。这样做的目的不是为了追求严密，而是想有助于学生形成严肃认真的科学态度。教材强调科学方法，引导学生用比较高的观点处理问题，只要求学生能够“跟”来，并不要求学生去重复。形成他们的“科学素质”。在讨论物体沿任意路径运动时重力做功的问题时，又一次用到了极限的思想。学生经过多

2、次接触，对这样的方法逐渐就熟悉了。【教学目标】【教学目标】一、知识与技能一、知识与技能1、理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行有关计算；2、理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关；3、知道重力势能的相对性和系统性及重力势能变化的绝对性。4.了解弹性势能.二、过程与方法二、过程与方法用功的概念推导重力做功与路径无关，亲身感受知识的建立过程三、情感态度与价值观三、情感态度与价值观渗透从对生活中有关物理现象的观察，得到物理结论的方法，激发和培养学生探索自然规律的兴趣【教学重点】【教学重点】重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能变化的关系【教学难点】【教学难点】重力势能的系统

3、性和相对性【高考分析】【高考分析】本届内容属于高考必考内容，在高考中占有比较重要的地位。可以选择题以及实验题、计算题多种形式呈现。【教学方法】【教学方法】探究法，实验观察法，控制变量法，演绎推理法，讲授讨论，分析归纳法。【教具】【教具】CAI 教学课件，白板视频展示台。【教学过程】【教学过程】（一）引入新课（一）引入新课教师：打桩机的重锤从高处落下时，可以把水泥桩打进地里，为什么?学生：因为重锤具有重力势能.教师：那么什么是重力势能?学生：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能.教师：我们可以定性得到：重力势能跟物体的质量和高度都有关系，且物体的质量越大，高度越大，重力势能就越大.引入：那么，怎

4、样定量地表示重力势能呢?（二）进行新课（二）进行新课一、重力的功一、重力的功1、为什么研究重力势能必须研究重力做功?2、重力做功与那些因素有关呢?1高一物理高一物理重力势能重力势能教案教案(多媒体投影教材上的图1、图 2、让学生独立推导这几种情况下重力做的功)3、图 3 如何求解重力做功?(曲线问题不容易解决，我们可以把这一条曲线看作由很多小的直线组成，这样把每小段直线上重力做的功合起来就是整个过程中重力做的总功，渗透微元思想。)4、重力做功的特点是什么?W WG G=mg=mg h h重力做功只跟它的起点和终点的位置（高度差）有关，与物体运动的路径无关。重力做功只跟它的起点和终点的位置（高度

5、差）有关，与物体运动的路径无关。二、重力势能二、重力势能探究：影响物体重力势能大小的因素 1、怎样定义物体的重力势能?为什么可以这样来进行定义?2、重力势能的表达式是什么?用文字怎样叙述?3、重力势能是矢量还是标量?重力势能的单位是什么?符号是什么?4、重力势能与什么因素有关?你能否列举生活中的实例加以说明?5、根据重力势能的定义式，它和重力做功的表达式非常相似，它们之间的关系是什么呢?1.1.定义：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。定义：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。2.2.单位：国际单位制中，焦耳单位：国际单位制中，焦耳(J)(J)。1J=1kg 1J=1kgm

6、.s-2.m=1N.mm.s-2.m=1N.m3.3.重力势能是标量，状态量。重力势能是标量，状态量。4.4.重力势能的变化重力势能的变化 E EP P=mgh=mgh2 2-mgh-mgh1 1三、重力做功与重力势能变化关系三、重力做功与重力势能变化关系W WG G =mgh =mgh1 1-mgh-mgh2 2 =E Ep p1 1-E Ep p2 2重力做的功等于重力势能的减少量重力做的功等于重力势能的减少量即即W WG G =E Ep p如果重力做正功，重力势能减少，减少的重力势能等于重力对物体做的功如果重力做正功，重力势能减少，减少的重力势能等于重力对物体做的功如果重力做负功，重力势

7、能增加，增加的重力势能等于物体克服重力做的功如果重力做负功，重力势能增加，增加的重力势能等于物体克服重力做的功四、重力势能的相对性和系统性四、重力势能的相对性和系统性1、重力势能 Ep=mgh,h 的含义是什么?把课本放在桌面上，课本的高度大约是多少呢?2、重力势能有没有相对性呢?3、研究一个物体重力势能时应该怎么处理?4、重力势能是谁具有的呢?1.高度是相对的，所以重力势能也是相对的高度是相对的，所以重力势能也是相对的计算重力势能之前需要先选定参考平面，参考平面的选取是任意的计算重力势能之前需要先选定参考平面，参考平面的选取是任意的.在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；在参考面

8、上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。2.2.势能是状态量、标量势能是状态量、标量+、表示大小、表示大小3.3.重力势能属于物体和地球组成的系统重力势能属于物体和地球组成的系统.重力势能是地球与物体所组成的这个物体“系统”所共有的，而不是地球上的物体重力势能是地球与物体所组成的这个物体“系统”所共有的，而不是地球上的物体单独具有的。单独具有的。平常所说的“物体”的重力势能，只是一种习惯简化的说法。五、弹性势能：五、弹性势能：1.演示装置如图所示：将一弹簧压缩不同程度：观察现象.取一个硬弹簧，

9、一个软弹簧，分别把它们压缩相同程度，观察现象.2高一物理高一物理重力势能重力势能教案教案2.学生叙述实验现象实验一中：当弹簧压缩程度越大时，弹簧把木块推的越远.实验二中：两根等长的软、硬弹簧，压缩相同程度时，硬弹簧把木块弹出的远.3.上述实验中，弹簧被压缩时，要发生形变，在恢复原状时能够对木块做功，我们说弹簧具有能，这种能叫弹性势能.板书：发生形变的物体，在恢复原状时能够对外做功，因而具有能量，这种能量叫做发生形变的物体，在恢复原状时能够对外做功，因而具有能量，这种能量叫做弹性势能弹性势能.4.教师：同学们能举几个物体具有弹性势能的例子吗?学生：卷紧的发条，被拉伸或压缩的弹簧，拉弯的弓、击球时

10、的网球拍或羽毛球拍、撑杆跳高时的撑杆等.5.教师分析上述各例中弹性势能和形变程度之间的关系，学生总结得到：形变程度越大，弹性势能也越大形变程度越大，弹性势能也越大.6.教师：到现在为止，我们已学习了两种势能：重力势能和弹性势能.对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定，对于弹性势能，其大小由形变程度决定，而形变程度不同，发生形变的物体的各部分相对位置也会发生变化，得到：势能也叫位能.势能具有系统性：重力势能是物体和地球组成的系统共有的，弹性势能是物体的各部分所共有的.（三）课堂小结（三）课堂小结1.势能由物体间的相互作用而产生，由它们的相对位置而决定.2.势能是标量，单位是焦耳.3

11、.重力对物体所做的功与物体的运动路径无关，只跟物体运动的始、末位置有关，重力所做的功等于物体始、末位置的重力势能之差.4.重力势能是地球和地面上的物体共同具有的，一个物体的重力势能的大小与参考平面的选取有关.5.5.形变程度越大，弹性势能也越大.（四）课堂练习与作业（四）课堂练习与作业课堂练习：课堂练习：1.关于重力做功和物体的重力势能，下列说法中正确的是A.当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少B.物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加C.地球上任何一个物体的重力势能都有一个确定值D.重力做功的多少与参考平面的选取无关2.物体在运动过程中，克服重力做功为50 J，则A.重力做功为 50 J B.物体的重力势能一定增加50 J C.物体的动能一定减少 50 J D.重力做了 50 J 的负功3.以 40/s 的初速度竖直向上抛出一个物体，经过秒后，物体的重力势能是动能的23 倍，10/s，则的大小为A.2 秒B.3 秒C.4 秒D.5 秒参考答案：参考答案：1.ABD 2.BD 3.A 课后作业：自主探究课后作业：自主探究 P94-16P94-16、1717、1818、19193