2019-2020年高中物理《重力勢能》教案2 新人教版必修2.doc
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2019-2020年高中物理《重力勢能》教案2 新人教版必修2 ★新課標(biāo)要求 （一）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(jìn)行計(jì)算. 2、理解重力勢能的變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無關(guān). 3、知道重力勢能的相對性. （二）過程與方法 用所學(xué)功的概念推導(dǎo)重力作功與路徑的關(guān)系，親身感受知識的建立過程 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 滲透從對生活中有關(guān)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(xué)生探索自然規(guī)律的興趣． ★教學(xué)重點(diǎn) 重力勢能的概念及重力做功跟物體重力勢能改變的關(guān)系。 ★教學(xué)難點(diǎn) 重力勢能的系統(tǒng)性和相對性。 ★教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)觀察法、分析歸納法、講練法。 ★教學(xué)工具 鐵球(大小、質(zhì)量均不同)兩個(gè)、透明玻璃容器、沙子、投影片。 ★教學(xué)過程 （一）引入新課 教師活動(dòng)：放錄像：打樁機(jī)的重錘從高處落下，把水泥樁打進(jìn)地里。 從錄像中，同學(xué)們想到了什么？ 學(xué)生活動(dòng)：觀看錄像，思考問題。 重錘把水泥樁打進(jìn)地里，說明重錘對水泥樁做了功。據(jù)功和能的關(guān)系，既然重錘可以對水泥樁做功，表明重錘具有能。 總結(jié)點(diǎn)評：實(shí)際上重錘在下落過程中把重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，再對水泥樁做功，把其打入地里。 導(dǎo)入：在初中我們已經(jīng)學(xué)過：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢能。那么重力勢能的大小與什么有關(guān)，又如何定量表示呢？本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)這個(gè)問題。 （二）進(jìn)行新課 1、重力的功 教師活動(dòng)：投影教材上的圖5.4－1，圖5.4－2，圖5.4－3，引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材11頁“重力作功”部分。一邊閱讀，一邊在練習(xí)本上把推導(dǎo)過程寫出來。 通過推導(dǎo)重力在這幾種不同情況下做的功，可以得出什么結(jié)論？ 學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材，推導(dǎo)三種情況下重力做的功。選出代表發(fā)表自己的見解。 點(diǎn)評：通過學(xué)生親手實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生探求知識的欲望和分析問題解決問題的能力。 教師活動(dòng)：聽取學(xué)生匯報(bào)，總結(jié)點(diǎn)評。 學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真思考，分組討論，選出代表回答。 教師活動(dòng)：傾聽學(xué)生回答，點(diǎn)評。 結(jié)論：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對它做的功只跟它的起點(diǎn)和重點(diǎn)的位置有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。。可見，物體的重力mg與它所在位置的高度h的乘積“mgh”是一個(gè)具有特殊意義的物理量。 2、對重力勢能的學(xué)習(xí) 教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材11－12頁“重力勢能”一段，提出問題 （1）怎樣定量表示物體的重力勢能？ （2）重力勢能與什么因素有關(guān)？你能否列舉生活中的實(shí)例加以說明？ （3）重力勢能的改變和重力作功之間的關(guān)系是怎樣的？寫出它們之間的關(guān)系式。 學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材，認(rèn)真思考問題。選出代表發(fā)表自己的見解、列舉實(shí)例。 點(diǎn)評：通過學(xué)生閱讀，培養(yǎng)學(xué)生的閱讀理解能力；通過學(xué)生的回答，培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)能力。通過學(xué)生列舉生活實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生觀察生活、熱愛生活的良好品質(zhì)。 教師活動(dòng)：聽取學(xué)生匯報(bào)，總結(jié)點(diǎn)評。 如果學(xué)生列舉實(shí)力有困難，教師可以給與指導(dǎo)和幫助，比如錄像中打樁機(jī)的例子等。也可以設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)。如下： ［演示］在一個(gè)玻璃容器內(nèi)放入沙子，拿一個(gè)鐵球分別從不同的高度釋放，使其落到沙子中，觀察鐵球落入的深度. ［演示］把大小不同的兩個(gè)鐵球從同一高度釋放，觀察它們落入沙子中的深度. 學(xué)生敘述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 1.當(dāng)鐵球質(zhì)量一定時(shí)，釋放點(diǎn)越高，鐵球落入沙子中越深； 2.當(dāng)釋放高度一定時(shí)，鐵球質(zhì)量越大，鐵球落入沙子中越深. 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明： 物體的質(zhì)量越大，高度越大，重力勢能就越大。 3、重力勢能的相對性和系統(tǒng)性 教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀課文相關(guān)內(nèi)容. 投影閱讀思考題： 1.為什么說重力勢能具有相對性？ 2.什么是參考平面？參考平面的選取是唯一確定的嗎？ 3.選擇不同的參考平面，物體的重力勢能的數(shù)值是否相同？是否會影響有關(guān)重力勢能問題的研究？ 4.如果物體在參考平面的上方，重力勢能取什么值？表示什么含義？ 5.如果物體在參考平面的下方，重力勢能取什么值？表示什么含義？ 6.為什么說“勢能是系統(tǒng)所共有的”？ 學(xué)生活動(dòng)：帶著問題閱讀教材。然后選出代表發(fā)言。 教師活動(dòng)：聽取學(xué)生匯報(bào)，總結(jié)點(diǎn)評： 1.重力勢能總是相對于某個(gè)水平面來說的，這個(gè)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?？梢姡亓菽芫哂邢鄬π?。 選擇哪個(gè)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. 2.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(guān)重力勢能的問題，因?yàn)樵谟嘘P(guān)的問題中，有確定意義的是重力勢能的差值，這個(gè)差值并不因選擇不同的參考平面而有所不同. 3.對選定的參考平面而言，在參考平面上方的物體，高度是正值，重力勢能也是正值，表示物體在該位置具有的重力勢能比在參考平面具有的重力勢能要大. 4.在參考平面下方的物體，高度是負(fù)值，物體具有負(fù)的重力勢能，表示物體在該位置具有的重力勢能比在參考平面上具有的重力勢能要少。 5.重力勢能根重力有關(guān)，而重力是地球施加給物體的，沒有地球，也就談不上重力勢能。可見，重力勢能是“地球和物體”這個(gè)系統(tǒng)共有的。 點(diǎn)評：培養(yǎng)學(xué)生閱讀理解能力和語言概括能力。 （三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評 教師活動(dòng)：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請同學(xué)評價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。 學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。 點(diǎn)評：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。 教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識框架。 （四）實(shí)例探究 ☆ 對重力勢能的理解 ［例1］關(guān)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(shí)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(guān)重力勢能的問題 答案：CD. ☆關(guān)于重力勢能的相對性 ［例2］如圖所示，桌面高為h，質(zhì)量為m的小球從離桌面高H處自由落下，不計(jì)空氣阻力，假設(shè)桌面處的重力勢能為0，則小球落到地面前瞬間的重力勢能為 A.mgh B.mgH C.mg(h+H) D.-mgh ［思路］重力勢能的大小是相對參考平面而言的，參考平面選擇不同，物體的高度不同，重力勢能的大小則不同. 解：據(jù)題意知已選定桌面為參考平面，則小球在最高點(diǎn)時(shí)的高度為H，小球在桌面的高度為零，小球在地面時(shí)的高度為－h(huán)，所以小球落到地面時(shí)，它的重力勢能為Ep=-mgh. 答案：D ☆重力做功及重力做功與重力勢能的關(guān)系 ［例3］一物體從A點(diǎn)沿粗糙面AB與光滑面AC分別滑到同一水平面上的B點(diǎn)與C點(diǎn)，則下列說法中正確的是 A.沿AB面重力做功多 B.沿兩個(gè)面重力做的功相同 C.沿AB面重力勢能減少多 D.沿兩個(gè)面減少的重力勢能相同 答案：BD. ☆綜合應(yīng)用 ［例4］起重機(jī)以的加速度將質(zhì)量為m的物體勻減速地沿豎直方向提升高度h，則起重機(jī)鋼索的拉力對物體做的功為多少？物體克服重力做功為多少？物體的重力勢能變化了多少. 解：由題意可知起重機(jī)的加速度a=，物體上升高度h， 據(jù)牛頓第二定律得mg-F=ma所以F=mg-ma=mg-mg=mg 方向豎直向上. 所以拉力做功 WF = Fhcos0=mgh 重力做功 WG=mghcos180=-mgh 即物體克服重力做功為mgh 又因?yàn)? WG =Ep1-Ep2=-mgh WG<0，Ep1下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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