2016-2017学年人教版必修二7.4重力势能教案.doc

课题7.4 重力势能设计教师授课教师时间课型新授课课时教学 目标知识与技能????1．理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算．????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．过程与方法????用所学功的概念推导重力做功与路径的关系，亲身感受知识的建立过程．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． 重点 难点1．重点：重力势能大小的确定 2．难点：重力势能的相对性的理解，参考平面的选择方法教法启发、探究讨论教具教学过程设计教材处理师生活动一、导入新课： 介绍：俄罗斯“和平号”空间站于2001年3月23日北京时间14时0分12秒所有残片都已成功安全地坠入预定的南太平洋海域，坠毁过程极为壮观美丽，137吨的庞然大物分解燃烧，天空中出一条条长长的金色轨迹．这是一个完美的告别，“和平号”的15年风雨历程将成为人类永恒的记忆．“和平号”的功绩将永载史册． 现提问：“和平号”空间站坠落时，为什么会燃烧？ 碎片燃烧时，温度可达3000℃，其能量由什么能量转化而来？ 二、推进新课： 1．重力势能 （l）定义：物体由于被举高而具有的能量． 演示实验，用木球和铁球先后从同一高度处自由下落，落入玻璃缸中的细沙中，观察到什么现象？这说明了什么？（铁球深入细砂中的距   教学过程设计教材处理师生活动离比木球要长，这说明，质量大的物体在相同的高度时，重力势能大，克服细砂阻力做功要多） 用铁球在不同的高度处自由下落，先后落入玻璃缸中的细砂里，观察到什么现象，这又说明了什么？（铁球在比较高的地方落下来，深入砂中的距离也比较长，这说明，同一个物体在比较高的地方重力势能较大，克服细砂阻力做功要多） 综上所述，物体的重力势能的大小与物??的质量和物体所处的高度有关． 现在来推导重力势能的定量表达式：投球的质量为m，从高度为h1的A点下落到高度为h2的B点，如图所示，重力所做的功为 （2）重力势能的表述式 EP=mgh 物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积，重力势能是标量，也是状态量，其单位为J 2．重力做功的特点 （1）、重力做功与路径无关，只与物体的始末位置的高度差和重力大小有关。 （2）、重力做功的大小WG=mgh，h为始末位置的高度差。 （3）、重力做正功，物体重力势能减少；重力做负功，物体重力势能增加。 例1、沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上拉同一物体到顶端，以下说法中正确的是（ ） A．沿坡度小，长度大的斜面上升克服重力做的功多 B．沿长度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多 C．沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功少 D．上述几种情况重力做功同样多 解析：重力做功的特点是，重力做功与物体运动的具体路径无关，只与初末位置物体的高度差有关，不论是光滑路径或粗糙路径，也不论是直线运动还是曲线运动，只要初末位置的高度差相同，重力做功就相同。因此，不论坡度大小、长度大小及粗糙程度如何，只要高度差相同，克服重力做的功就一样多，故选D。  教学过程设计教材处理师生活动例2 一质量为5kg的小球从5m高处下落， 碰撞地面后弹起， 每次弹起的高度比下落高度低1m，求：小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功? (g=9.8m/s2) 解析：小球下落高度为5m ，重力做功与路径无关。 3．重力势能的理解 (1)重力势能具有系统性：由物体和地球的相对位置所决定的能叫重力势能，它是物体和地球共有的。 (2)重力势能具有相对性：重力势能Ep=mgh式中h是物体到参考平面的高度，参考平面的选取会影响重力势能的值，在参考平面内，物体的重力势能为零；在参考平面上方的物体，重力势能为正值；在参考平面下方的物体，重力势能为负值。 (3)重力势能变化具有绝对性：尽管重力势能的大小与参考平面的选择有关，但重力势能的变化量都与参考平面的选择无关，这体现了它的不变性（绝对性）。 (4) 重力势能是标量，但有正负，且正负能反映和比较重力势能的大小。 3．弹性势能 演示实验：把水平放置的轻弹簧一端固定，另一端系一木块，压（或拉）木块，使弹簧缩短（或伸长）再释放木块，让弹簧的作用力带动木块在水平面上运动． 可知，发生弹性形变的物体能对外界做功，因而具有能量，这种能量就叫弹性势能，它存在于发生弹性形变的物体之中． 举出除弹簧以外的弹性势能存在的实例 弹性势能的大小，与物体的性质（如劲度系数）和形变量有关，可用实验演示弹簧形变量越大对外界做功可越多