(势能的改变教案鲁科版必修2.docVIP

2.2势能的改变高中的学生具有一定自主探究能力，因而，在教学中以学生自主探究学习为主，引导他们自觉主动地去讨论探究一、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计算；知道重力势能的相对性； 2.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. 了解弹性势能.二、过程与方法学会从功和能的关系上分析和解释物理现象. 三、情感态度与价值观 激发和培养学生探索自然规律的兴趣.导入新课 大雪以排山倒海之势，摧毁一切，给人类和自然带来巨大的灾难. 教师：为什么看起来非常漂亮的雪花会有如此大的破坏力呢？ 学生：由于具有巨大的能量. 学生：接着观看录像，思考问题. 重锤把水泥桩打进地里，说明重锤对水泥桩做了功.据功和能的关系，既然重锤可以对水泥桩做功，表明重锤具有能. 通过这些例子，我们发现物体处在一定的高度时，就具有了一定的能量。而只有当它从所处的高处落下时，这些能量就会以做功的方式释放出来。 板书：一、重力势能 在初中，我们已经学过：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能.那么重力势能的大小与什么有关，又如何定量表示呢？除了重力势能以外还有其他形式的势能吗？一、重力势能 程序一：提出问题：重力势能的大小与什么因素有关？ 程序二：建立假设 师：同学们可以根据已有的知识和经验，大胆提出自己的假设，并且说明你的理由。 生：高度有关。①由定义：地球上的物体由于处于一定的高度而具有的能量，我们把这种能量叫做重力势能。②例如，放在地面上的石头没有杀伤力，一旦从较高处落下，就会很危险；打桩机重锤越高，桩陷得越深。 生：①与物体的质量（重力）有关。如果悬挂在头顶之上的是一团棉花，不是杠铃，就不会觉得可怕。②如果你的头顶电线下悬挂的不是日光灯，而是200千克的杠铃，你有何感受？ 生：可能与质量和高度都有关系。 我们在初中已经学习过了重力势能的大小与质量和高度有关系，我们用一个小实验来定性地回顾一下他们之间究竟有什么关系。 2．演示实验：在一个透明的玻璃容器内装上沙子。这里有两个大小相同的小球，一个钢球、一个木球。 实验一：探究重力势能与质量的定性关系，我们先控制高度不变。在沙盆上方同一高度释放两个小球，观察铁球落在沙子中的深度。 钢球的质量大，在沙中陷得比较深。 实验二：探究重力势能与高度的定性关系，我们要控制质量不变，让一个铁球分别从不同的高度释放，观察铁球落在沙子中的深度。 钢球释放的位置越高，在沙中陷得越深。 引导学生观察实验和分析实验现象说明重力势能的大小与质量和高度之间的定性关系 得到：同一高度的物体：质量越大，重力势能越大； 质量相同的物体：高度越高，重力势能越大。 教师总结：通过上述演示，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。物体的质量m越大，所处的高度h越大，重力势能Ｅｐ就越大。在物理学中，把物体的重力势能表示为：EP=mgh 板书：2、公式EP=mgh （二）理解EP=mgh 重力势能是标量，它的单位与功的单位相同，在估计单位制中都是J 3、标量 4、单位：焦耳（J） 式中的m是物体的质量，g是重力加速度，h是什么呢？是物体所处的高度？对同一个物体，m一定，重力势能的大小由物体所处的高度决定。那现在有一个桌面位于地面之上，桌面高为H我将一个物体放在桌面上，这个物体相对于桌面的高度是多少？ 生：高度为0. 那么物体的重力势能为多少呢？ 生：0 师：很好，那物体相对于地面的高度为多少呢？很好，H。那物体的重力势能是多少呢？EP=mgH。也就是我们两次求出来的同一个物体的重力势能大小不一样，这是为什么呢？因为我们选取的参考平面不一样。由此我们可以知道重力势能总是相对于某个水平面来说的，这个水平面叫参考平面.参考平面选取不同，重力势能的数值就不同.可见，重力势能具有相对性. 对选定的参考平面而言，在参考平面上方的物体，高度是正值，重力势能也是正值，表示物体在该位置具有的重力势能比在参考平面具有的重力势能要大. 在参考平面下方的物体，高度是负值，物体具有负的重力势能，表示物体在该位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能要少二、重力做功与重力势能的改变 PA-EPB= mgh1-mgh2 WG=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2 EPA-EPB= mgh1-mgh2 WG=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2 两个小球从高度A处落到B处，重力势能的变化均为=EPA- EPB=mgh1-mgh2 两小球从高度A处下落到B处，重力做功均为WG=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2 对比以上两式可以发现，虽然第二种情况中小球受到的重力和阻力同时做功，但重力势能的变化与第一种情况一样。物体的重力势能的变化只由重力所做的功决定，与是否存在其他力的作用及有没有其