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【2017年整理】重力势能教学设计(详细)

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【2017年整理】重力势能教学设计(详细)

1§7.4 重力势能林玲珊知识目标1、理解重力势能的概念,会用重力势的定义进行计算。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。能力目标 1、根据功和能的关系,推导出重力势能的表达式;2、学会从功和能的关系上解释和分析物理形象。教学目标德育目标 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 重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。教学难点 重力势能的系统性和相对性课程类型 新授课教学方法 实验观察法、分析归纳法、讲练法教学用具 ppt 课件,电子教鞭课时安排 1 课时汕头市第四中学青年教师基本功比赛教学设计2教学步骤导入新课曾经读过一篇文章,叫做汕头的雪 ,汕头也会下雪吗?汕头也会下雪,与众不同的雪木棉棉絮。南方的人,对北方的雪总有一些期待,我也不例外。有哪些同学见过北方的雪吗?洁白无垠的雪,总让人浮想联翩,也让人向往,但是,令人想不到的是,它也具有惊人的破坏力:例 1:2002 年 9 月 21 日上午,俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩,造成 100 人失踪(附图片)例 2:四川丹巴亚丁雪崩(附图片)如此美丽的雪花,怎么会有这么大的破坏力?雪崩为什么会有这么大的能量?浩瀚夜空,点点繁星,当我们在欣赏璀璨星空的时候,绝不会想象到它们也会给地球带来巨大的伤害:美国内华达州亚利桑那陨石坑,5 万年前,一颗直径约为 3050m 的铁质流星撞击地面,它的爆炸力超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。爆炸在地面上产生了一个大坑,据说,坑中可以安放下 20 个足球场,四周的看台则能容纳 200 多万观众。 (附图片) 陨石为何具有这么大的能量?这些能量与什么因素有关?雪崩和陨石都有一个特点,具有一定的高度。学习了中学物理后,我们知道物体由于被举高而具有的能量就叫做重力势能,物体的重力势能的大小与什么因素有关呢?小实验(视频):实验一:相同质量的小球,从不同高度下落。实验二:不同质量的物体,从同一高度下落。学生观察后得出结论:实验一:质量一定时,高度越高,重力势能越大。实验二:高度一定时,质量越大,重力势能越大。要研究重力势能,就不能脱离对重力做功的研究3新课教学一、重力做功1、 讨论小球竖直下落,重力所做的功物体由 A 运动到 B,重力做功 mgh2、 讨论小球沿斜线下落,重力所做的功物体由 A 运动到 B,重力做功 mgh3、讨论小球沿曲线下落,重力所做的功物体由 A 运动到 B,重力做功 mgh综合以上三种情况,可以得到结论:物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关。即 WG =mgh1- mgh2二、重力势能:结合功和能的关系,我们可以分析得到重力所做的功等于物体重力势能的变化,并且经过推导又得到重力所做的功等于 mgh 这个量的变化,所以在物理学中就用 mgh 这个式子来表示物体的重力势能。重力势能:物体凭借其高度而具有的能量 EP=mgh)()/(/)(2mh sgkgmJEp 位位 位位位位位 位位 位位 1、重力做功与重力势能的变化 WG = mgh1-mgh2= Ep1 - Ep2重力做功 WG(正、负)重力势能 Ep(增加、减少) 重力做功和重力势 能变化的关系物体上升 负 增加物体克服重力做的功等于重力势能的增加物体下落 正 减少 重力做的功等于重 力势能的减少【练习】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?重力势能如何变化? (g=9.8m/s )解略4新课教学讨论课本 P60 中的“说一说” 。2、确定重力势能的大小学生分组讨论:一栋三层高的楼房,每层的高度 3m,将一个质量为5kg 的小球放在三楼阳台的栏杆上,栏杆的高度是 1m,求小球的重力势能。 ( g=9.8m/s2 )不同学生得到的重力势能数值可能不同。这是由于所选高度的起点不同而造成的。我们把所选高度的起点处的平面叫参考平面确定重力势能的方法:先选定参考平面(0 势能面)在参考面上方的物体的高度是正值,重力势能也是正值;在参考面下方的物体的高度是负值,重力势能也是负值。、表示重力势能的大小参考平面的选取是任意的(一般从研究问题的方便出发来选择)【练习】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=9.8m/s )参考平面小球在 A 点重力势能小球在 B 点重力势能下落过程小球重力做功下落过程小球重力势能变化桌面 5.88J -3.92J 9.8J 减少 9.8J地面 9.8J 0 9.8J 减少 9.8J选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同对一个确定的过程,WG 和EP 与参考面的选择无关3、重力势能的系统性我们常常有这样的疑问,重力势能是谁的?是物体的?还是地球的?质量是物体的固有属性,而重力的施力物体是地球,两者缺一不可。故:重力势能是物体和地球组成的系统所共有的。小结一、重力做功重力做功与路径无关,只跟它的起点和终点的位置有关WG =mgh1- mgh2二、重力势能 Ep = mgh1、重力做功与重力势能的变化2、重力势能大小的确定3、重力势能的系统性5巩固练习1、关于重力做功和物体的重力势能,下列说法正确的是:( AB )A、当重力对物体做正功时,物体的重力势能一定减少;B、物体克服重力做功时,物体的重力势能一定增加;C、地球上物体一个物体的重力势能都有一个确定值;D、重力做功的多少与参考平面的选取有关。2、物体在运动过程中,克服重力做功为 50J,则:( BD )A、重力做功为 50J;B、物体的重力势能一定增加了 50J;C、物体的能量一定减少 50J;D、重力做了 50J 的负功。3、起重机以 g/4 的加速度将质量为 m 的物体匀减速地沿竖直方向提高h:起重机钢索的拉力对物体做的功为多少?物体克服重力做功为多少?物体的重力势能变化了多少?4、如图所示,小球做斜抛运动:当物体由抛出位置 1 运动到最高位置 2 时,重力做功是多少?重力势能改变了多少?由位置 2 运动到跟位置 1 在同一水平面上的位置 3 时,重力做功和重力势能的变化是多少?由位置 1 运动到位置 3 呢?作业 完成导与练第七章第四节的练习板书设计§7.4 重力势能一、重力做功WG =mgh1- mgh2二、重力势能 Ep = mgh1、重力做功与重力势能的变化2、重力势能大小的确定3、重力势能的系统性

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