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《重力势能（第一课时）》教案

教学目标及教学重点、难点

【教学目标】

认识重力做功与路径无关的特点。

理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算。

理解重力做功和重力势能的变化的关系。

知道重力势能具有相对性。

知道重力势能是物体和地球系统所共有的。

【难点】重力势能的系统性和相对性。

【重点】重力做功与路径无关，重力势能的概念，重力做功和重力势能的关系。

教学过程(表格描述)

教学环节

主要教学活动

设置意图

环节一

回顾初中学习的重力势能的概念，重力势能的影响因素。

环节二

思考物体竖直向下运动，重力做的功。

环节三

思考物体先沿斜面向下运动，再沿水平面运动时，重力做的功。

环节四

综合两种情况，寻找重力做功是否与路径无关。

环节五

由重力做功，得到重力势能的概念、定义、公式、单位等。

环节六

寻找重力做功和重力势能的关系。

环节七

结合生活实际理解重力势能的相对性和重力势能差值的确定性。

环节八

理解重力势能是物体和地球系统共有的。

环节九

*拓展一：物体沿曲面下滑时，如何计算重力做的功。

环节十

*拓展二：如果重力做功和路径有关，还可以用mgh表示重力势能吗？

环节十二

小结本节。

幻灯片2、3

回顾初中学习的重力势能的概念。

幻灯片4、5

回顾初中学习的重力势能的影响因素。通过分析得到，研究重力势能应该从重力做功入手。

幻灯片6、7

思考：物体竖直向下运动，重力做的功。

一个质量为m的物体，从与地面高度为h1的位置A，竖直向下运动到高度为h2的位置B，求这个过程中重力做的功？

WG=mgΔh=mgh1-mgh2

幻灯片8、9

思考：物体先沿斜面向下运动，再沿水平面运动时，重力做的功。

一个质量为m的物体，沿着斜面从A点向下运动到Bˊ点，高度由h1降为h2，再水平运动到B点。求整个过程，重力做的功？

从A点到Bˊ点

WG1=mglcosθ=mgh1-mgh

从Bˊ点到B点

WG2=

整个过程

WG=WG1+WG2=mgh

第二次和第一次重力做的功相同。

幻灯片10

思考：斜面是否光滑，对重力工作是否有影响。

因为重力做功只和G和??有关，所以摩擦力不会影响G和??

结论：斜面是否光滑不会影响重力做的功。

幻灯片11

综合两种情况，寻找重力做功是否与路径无关。

WG=mgΔh=mgh1-mgh2

综合两种情况，发现重力做功只与始末位置有关，与路径无关。

幻灯片12

重力做功的公式和特点。

幻灯片13、14、15

结合寻找同学的生活实例，感受重力做功与路径无关。

幻灯片16

由重力做功，得到重力势能的概念。

mgh这个式子的形式很特殊，一方面，它和重力做功密切相关，我们是由重力做功计算得到这个式子，另一方面，它随着高度的增加而增加，随质量的增加而增加，与我们初中学过的重力势能特征一致，因此我们把mgh叫做重力势能。

幻灯片17、18

重力势能的概念、公式EP=mgh、单位、重力势能是标量。推导重力势能的单位。

1kg·m·s-2·m=1N·m=1J

幻灯片19

重力做功和重力势能的关系，

WG=mgh1-mgh2=EP1-EP2,

幻灯片20、21

结合寻找同学的生活实例感受重力做功和重力势能的关系。

你从四楼到二楼，相当于物体从高处运动到低处，重力做正功，WG0,重力势能减少，EP1EP2，在这个过程中，重力势能减少的数值等于重力所做的功，这是功能关系。

你从二楼到四楼，相当于物体从低处运动到高处，重力做负功，WG0，克服重力做功，重力势能增加，EP1EP2，重力势能增加的数值等于物体克服重力所做的功。这里也体现了功能关系。

幻灯片22

请同学们写出，第一幅图小球竖直下落，在A处的重力势能？发现因为高度有相对性，所以重力势能也有相对性。

幻灯片23、24、25

结合生活实际，理解重力势能的参考平面，知道重力势能的正负值的含义。

思考：以二楼的地面为参考平面，二楼房间里A处和一楼房间里的B处的物体的重力势能是正值还是负值呢？

幻灯片26、27、28

思考；选择不同的参考平面，重力势能的差值相同吗。

结合上图，计算选择不同的参考平面，物体位于AB两点时，重力势能的差值。

结论：选择不同参考平面，重力势能的差值相同。

幻灯片29

思考：选择不同的参考平面，重力做的功相同吗？

思路一：功能关系。

思路二：重力做功的计算公式WG=mgΔh。

结论：选择不同的参考平面，重力做的功相同。

幻灯片30

理解重力势能是物体和地球系统共有的。

重力是地球和物体之间的相互作用力，没有地球的吸引，就不会有重力，也就不会用重力势能，严格的说，重力势能是地球和物体所组成的这个物体系统共有的。

幻灯片31

*拓展一；物体沿曲面下滑时，如何计算重力做的功。

幻灯片32、33、34、35、36