发布者：刘冰冰 所属单位：安徽师范大学附属复兴中学 发布时间：2020-07-04 浏览数( -) 【举报】
授课内容 | 7.4重力势能 | 授课时间 | 45分钟 | |||||||
授课对象 | 普通高中一年级学生 | |||||||||
教材分析 | 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。学生经过多次接触，对这样的方法逐渐就熟悉了。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。 | |||||||||
学情分析 | 高一学生认识事物的特点是：开始从具体的形象思维向抽象逻辑思维过渡，但思维还常常与感性经验直接相联系，仍需具体形象 | |||||||||
教
学
目
标 | 物理 观念 | 1 、知道重力做功与路径无关 。 2 、理解重力势能的概念。 3 、知道重力势能的相对性 。 | ||||||||
科学 思维 | 1、会用重力势能的定义进行计算 。 2、理解重力势能的变化和重力做功的关系。 | |||||||||
科学 探究 | 用所学功的概念推导重力做功与路径的关系，亲身 | |||||||||
科学态度 与责任 | 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 | 重力做功与路径无关，重力势能的概念，重力势能的变化和重力做功的关系。 | |||||||||
教学难点 | 重力势能的变化和重力做功的关系，重力势能的相对性和系统性。 | |||||||||
教学方法 | 探究、讨论、讲授、实验观察法、分析归纳法、讲练法。 | |||||||||
教
学
过
程
教
学
过
程
| 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 | |||||||
【联系生活，引出新课】 | ||||||||||
播放动图，提出问题： 1.同样是水为什么有的就是小桥流水之静谧，有的就是气势恢宏之震撼呢？ 2.是什么造就了它们的不同呢？
教师作系统总结并提出问题： 1.仅仅有了高度谁就会有巨大的能量吗？ 2.水的能量究竟和那些因素有关呢？ 带着这样的问题进入新课。
| 小组讨论，回顾初中所学知识：地球上的物体具有的与它高度有关的能量。 学生探究得到：重力势能与物体的质量、高度有关。 质量一定，物体高度越高 , 重力势能越大；高度一定，物体质量越大，重力势能越大。 |
联系实际，激发学生的兴趣，引发学生思考。
| ||||||||
【重力做功的特点】 | ||||||||||
提出三种物体下落路径重力做功的情况 竖直路径、斜线路径、曲线路径。根据功的计算公式分别计算甲、乙、丙三种情况中小球由 A 运动到 B 过程中重力所做的功。
过程丙： 这一过程中，教师听取学生汇报，点评.。把整个路径分成许多很短的间隔； 由于每一段很小很小，都可以近似看作一段倾斜直线； 分别求出物体通过每一小段倾斜直线时重力所做的功； 物体通过整个路径时重力所做的功，等于重力在每小段上所做的功的代数和。
强调： h 是物体初末位置的高度差。 通过甲、乙、丙的计算结果，请学生总结重力做功的特点。得出结论： 重力做功的特点： （ 1 ）与物体的路径无关； （ 2 ）只跟物体初末位置的高度差有关。
|
[来源:Z#xx#k.Com]
[来源:Z,xx,k.Com] 学生讨论得到结果： 过程甲、乙结果为： W G =mgh=mg ( h 1 -h 2 )
学生选出代表发表自己的见解，直至谈出微元的想法。
学生可能回答出“沿不同方向运动，重力做功相同”等结论，教师要进一步给予说明引导。也可能得出结论的意思，表达不一定很准确。 | 学生根据公式可以自行推导出结果，要让学生养成良好动脑、动手习惯，教师不可包办代替。
极限的思想，学生在前面的学习中已经接
| ||||||||
【重力势能】 | ||||||||||
下面请同学们阅读教材 P65 ，完成下面三个问题。课件展示内容。 1 、 定义 ：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。 2 、 表达式 ： E p =mgh 即物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。 3 、 单位 ： 1J=1kg · m/s 2 · m=1N.m | 学生阅读，体会概念的分析，引出。 能够语言表述 学生根据定义式推导得出 引导学生分组讨论。
| 通过阅读，培养学生的阅读理解能力。 前面的分析，水到渠成，
| ||||||||
【重力做功与重力势能变化关系】 | ||||||||||
在黑板上利用重力做功的公式推导出来。 重力做功与重力势能变化的关系： W G =- (Ep2-Ep1)=- Δ Ep 教师总结： 重力做正功，重力势能 减少； 重力做负功，重力势能 增加。 特别强调：Δ Ep 只与重力做功有关，与其他因素均无
| 学生回答：重力做功等于重力势能变化的相反数。
| 理解重力做功的特点以及重力势能的变化和重力做功的关系。
| ||||||||
【重力势能的相对性】 | ||||||||||
那么，我们要确定物体在某一位置的重力势能必须先做什么？[来源:学科网ZXXK] 在参考平面，物体 1) 参考平面：参考平面可以任意选取 一般选地面为参考平面 （不加说明的话是以地面为参考平面） 例如：如图，质量 0.5kg 的小球，从桌面以上 h1=1.2m 的 A 点落到地面的 B 点，桌面高 h2=0.8m ．请按要求填写下表． (g=10 m/s 2 )
2) 选择不同的参考平面，同一位置物体的重力势能的数值是不同的。 但这并不影响问题的研究，因为与重力势能相关的问题中，有价值的是势能的差值，而选择不同的参考平面对于这个差值没有影响。这点我们在后边问题中探究。 3) 重力势能的正负 Ep>0 物体的位置在参考平面的上方[来源:学科网] Ep=0 物体处于参考平面 Ep<0 物体的位置在参考平面的下方 虽然重力势能有正负之分，但是它是标量 4、 标量 ，“ + ”、“ - ”只表示大小，不表示方向。“ + ”的一定大于“ - ”的。（与功的“ + ”、“ — ”含义比较）举例： 5J 与 -7J 两种情况谁大？
| 分组讨论总结规律。 学生应该可以说出与参考平面选取有关。 学生回答什么情况下重力势能取“ + ” , 什么情况下重力势能取“ - ”。
学生应该回答出 以桌面为参考平面， A 处重力势能是 6J 大于 B 处重力势能 -4J 。正负只表示大小，不表示方向。 功的正负不表示大小，也不表示方向，它只表示是动力做功还是阻力做功。 学生应该可以说出 分别以桌面、地面为
学生应
[来源:学科网]
| 形象地理解对于不同的参考平面，物体在某一位置具有不同的数值。 通过上面的实例计算，引出重力势能的正负。这样做使学生更容易理解。 通过与功的“ + ”、“ - ”比较，加深学生 这部分内容是今后应用的重点又是难点，学生独立完成有一定困难，需要老师的引导。不能生硬的给出结论，为学生的理解和后续的应用作好铺垫。
| ||||||||
【势能是系统所共有的】 | ||||||||||
严格说来，重力势能是 平常所说的“物体”的重力势能，只是一致习惯简化
| ||||||||||
板
书
设
计
| §7.4 重力势能 一、重力做功： W G =mgh=mgh 1 -mgh 2 二、重力势能 1 、定义： 3 、单位： J 三、重力势能与重力做功的关系 W G =-(Ep2-Ep1)=— Δ Ep 四、重力势能具有相对性 五、势能是系统所共有的 | |||||||||
