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高中物理必修二教案-7.4重力势能6-人教版
提问:观看图片,重力势能的变化
与参考平面是否有关。
重力做功实际上是与物体的重力势能的变化直接相关的。在实际问题中,人们关心的往往是重力势能的变化,谈物体在某位置的重力势能实际意义并不大。
由于物体所处位置的高度具有相对性,这样与此相关的重力势能也具有相对性。那么,重力势能的变化有没有相对性呢?
师生小结:
学生思考回答
分组讨论,举例说明。
学生回答:
一个好的做法通过一连串的作用最后得到的结果是好的,最后可以形成有益社会的巨大影响,能够让世人为之敬仰;
一个坏的具有毁灭性质的做法,也可以通过一连串作用,最后得到的结果是坏的,造成无法挽回的悲剧与恶果。
建立势能转化的情景
通过日常生活经验,使学生知道重力势能与物体的质量以及所处位置的高度有关。
PPT:表达式:
WG=mgΔh1+ mgΔh2+ mgΔh3+…
=mg(Δh1+Δh2+Δh3+…)
=mgh
=mgh1-mgh2
小结:从上面的计算我们可以看出: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,而跟物体的运动路径无关。
二:重力势能
对比上面的表达式,可以看出:只要重力做正功,mgh这个量就减少,只要重力做负功,mgh这个量就增加。可见,mgh作为一个整体是一个有特殊意义的物理。这个量既与物体的质量有关,也与物体所处位置的高度有关。而这正与我们的生活经验一致。所以我们就把mgh叫做物体的重力势能,通常用字母表示,即:Ep=mgh
教学重点
1 重力势能的相对性念,会用重力势能的定义进行计算。
2 理解重力做功与重力势能变化的关系。
教学资源
教材、图片、PPT
教法设计
引导式、启发式、探究式、分组讨论
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
引入:观看雪崩视频
提问:雪崩是一种自然灾害,威力巨大,破坏力惊人。雪山坍塌形成雪崩。能量来源于哪里?
课后思考:
1 P60,说一说
2 重力势能的表达式中出现了重力加速度,这说明了什么?
作业:课本练习2、4。
学生观看
分组讨论,初步得出结论。
带着问题,学习本节课内容。
学生思考回答
学生思考回答
学生思考回答
学生分别计算三种情况下重力所做的功。
学生思考回答
学生思考回答
分组讨论,得出结论
学生思考
学生思考,努力尝试回答。
1 物体在某位置所具有的重力势是相对的,与参考平面的选择有关系。
2 物体从一个位置运动到另一个位置的过程中(物体在两个位置的重力势能的变化)是与参考平面的选择无关的。(提问:与什么有关?)
板书:重力势能的相对性
提问:
1 物体在某个位置的重力势能是否有可能为负?物理意义是什么?
2 物体在两个位置间重力势能的变化是否可能为负?物理意义是什么?
PPT:课本图7.4-2
我们接着来计算这个物体沿倾斜直线从高度为h1的地方运动到高度为h2的地方的过程中重力所做的功。
PPT:课本图7.4-3
我们最后来计算这个物体沿任意的曲线从高度为h1的地方运动到高度为h2的地方的过程中重力所做的功。
如何计算第三幅中重力所做的功呢?受第二个图的启发,我们可以把曲线分割成若干小段,当分得足够小的时候,我们就可以认为每一段都是直线,这样求出重力在每一段上所做的功,再把所有的功相加,即得在这个过程中,重力所做的功。
一片片雪花组成雪山。一片片雪花轻轻飘落,看似能量很少,为什么形成这么大的破坏力呢?
从前面学习我们已经了解,功是能量转化的量度,所以,研究这种能量,还要从做功开始。究竟是什么关系,是一种什么形式的能呢?这是我们这节课的研究目的之一。
一:重力做功特点
PPT:课本图7.4-1
我们一起来计算这个物体沿竖直方向从高度为h1的地方运动到高度为h2的地方的过程中重力所做的功。
要求学生举例说明。
教师阐述:
重力势能是物体和地球系统所共有。
观看多米诺骨效应
提问:谈谈感想。
老师总结:勿以恶小而为之,勿以善小而不为。
提问:雪崩是不是就是“恶小”的积累?
注意生活中的点点滴滴。比如阳台外悬挂的窗台。
我们要:遵守社会公德,防止高空坠物。
课堂小结:通过本节课的学习,我们对重力做功的特点有了一定的了解,在此基础上引进了重力势能的定量表达式。进一步得到了重力做功与重力势能改变之间的关系,并体会了重力势能的相对性。
重力势能是标量,它的单体与功的单位相同,在国际单位制中都是焦耳。
活动一下:估计一下自己的重力势能
三:重力做功与重力势能变化的关系
观看动画,提问学生
只要重力做正功,物体的重力势能就减少;只要重力做负功,物体的重力势能就增加。这个结论与物体的运动形式无关,与物体的运动路径也无关。
总结:重力做功与重力势能的关系写为:
知识与技能:
1认识重力做功与路径无关的特点,在此基础上引出重力势能的概念,并会用重力势能的定义进行计算。
2 理解重力做功与重力势能变化的关系。
3 知道重力势能具有相对性。
4 知道重力势能是物体和地球系统所共有。
过程与方法:进一步渗透科学探究的几个要素。
情感态度与价值观:培养学生勇于探索、勇于发现的品质。
有直接数据感受
让学生通过计算知道重力做功的特点。
通过重力做功的表达式来寻找符合重力势能基本特征的物理量。
让学生理解重力势能与重力势能变化之间的区别与联系。
使学生理解重力势能为负与重力势能的变化为负的物理意义,并能够区分。
板书设计
1重力势能
2重力做功与重力势能改变的关系
3重力势能的相对性
第四节重力势能教学设计
设计思想
《重力势能》这节课是学生第一次从定量的角度学习能量的具体表达形式。在以后的学习过程中,能量概念的重要性会被学生逐步认识到,因而本节课的内容具有非常重要的意义。就内容的呈现方式来看,本节课有探究课的特点。因而从教学的角度来看,宜采取师生互动、引导、启发的教学方式。
教学目标
板书:WG=Ep1-Ep2
观看打桩机等,了解人们根据重力势能为人类服务。了解中华伟大的古代与现代文明。
三 重力势能的相对性
提问,观看攀岩视频,运动员的重力势能是多少?
分析:学生回答不出来,因为无法确定起点。
由于物体所处位置的高度具有相对性,这样与此相关的重力势能也具有相对性。
总结: 物体在某位置所具有的重力势是相对的,与参考平面的选择有关系。