《2.3 重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì)

《2.3重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)內(nèi)容】第二單元第3節(jié)第1課時(shí)：重力勢(shì)能?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1.理解重力勢(shì)能的概念，會(huì)運(yùn)用重力勢(shì)能的公式進(jìn)行計(jì)算；理解重力勢(shì)能與重力做功的關(guān)系；了解重力勢(shì)能的相對(duì)性；了解彈性勢(shì)能。2.通過(guò)重力勢(shì)能的計(jì)算，體會(huì)重力勢(shì)能的相對(duì)性及重力勢(shì)能變化量的絕對(duì)性；學(xué)會(huì)根據(jù)重力的功計(jì)算重力勢(shì)能的變化量，根據(jù)重力勢(shì)能的變化量計(jì)算重力的功。3.通過(guò)對(duì)重力的功與物體重力勢(shì)能的變化間的關(guān)系的理解與運(yùn)用，體會(huì)事物間的普遍聯(lián)系?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能的概念。【教學(xué)難點(diǎn)】重力勢(shì)能變化與重力做功的關(guān)系。【教具準(zhǔn)備】小球、彈簧、斜面、細(xì)線、小車等?！窘虒W(xué)過(guò)程】◆創(chuàng)設(shè)情境──引出課題1．回顧復(fù)習(xí)初中所學(xué)的相關(guān)知識(shí)（1）什么是重力勢(shì)能？舉例說(shuō)明具有重力勢(shì)能的物體？重力勢(shì)能的多少與什么因素有關(guān)系？物體由于被舉高而具有的能是重力勢(shì)能。物體的質(zhì)量越大、位置越高，具有的重力勢(shì)能就越多。（2）什么是彈性勢(shì)能？舉例說(shuō)明哪些物體具有彈性勢(shì)能？彈性勢(shì)能的多少與什么因素有關(guān)系？物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能是彈性勢(shì)能。同一物體形變?cè)酱?，具有的彈性?shì)能就越多。（3）什么是勢(shì)能？重力勢(shì)能，彈性勢(shì)能統(tǒng)稱勢(shì)能。（4）舉例說(shuō)明，有沒(méi)有既具有勢(shì)能又具有動(dòng)能的物體？有沿傾斜路面運(yùn)動(dòng)的汽車，飛行中的飛機(jī)，高山滑雪中的滑雪運(yùn)動(dòng)員等。（5）什么是機(jī)械能？一個(gè)物體所具有的勢(shì)能與動(dòng)能的和。2．說(shuō)明本節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容：學(xué)習(xí)重力勢(shì)能。◆合作探究──新課學(xué)習(xí)一、勢(shì)能1．對(duì)勢(shì)能的重新定義在力學(xué)中，由物體間的相互作用和物體間的距離決定的能量叫做勢(shì)能。比如由物體與地球間的相互吸引以及兩者間距離決定的重力勢(shì)能，由于彈性物體形變后具有的彈性勢(shì)能，分子間相互作用的引力、斥力及兩分子間的距離決定的分子勢(shì)能等。在力學(xué)中常見(jiàn)的是重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能。2．重力勢(shì)能（1）討論被舉高的物體下落后做功多少的決定因素：用從斜面滾下的物體推定小車做功定性演示；再用打樁機(jī)重錘對(duì)樁做功進(jìn)行討論。不同質(zhì)量物體從同一高度下落后做功的多少比較：質(zhì)量大的物體做的功多。同質(zhì)量物體從不同高度出下落后做功多少的比較：下落高度大的物體做功多。歸納小結(jié)：物體質(zhì)量越大，距離地面越高，下落到地面做的功越多，具有的能越多。（2）重力勢(shì)能的定義：地球上的物體具有的跟它所受的重力和高度有關(guān)的能叫重力勢(shì)能。（3）物體重力勢(shì)能的大小計(jì)算設(shè)想把質(zhì)量為m的物體勻速舉高h(yuǎn)，這一過(guò)程中人需要對(duì)物體施加方向豎直向上大小為mg的力，這一力對(duì)物體做的功是mgh。若物體由這一高度落至地面，重力將做功mgh，這就說(shuō)明物體在h高度時(shí)具有能量mgh，這就是它的重力勢(shì)能，如用EP表示重力勢(shì)能，則有：這就是計(jì)算物體重力勢(shì)能的公式，公式說(shuō)明：物體的重力勢(shì)能等于物體所受重力和它的高度的乘積。3．重力做過(guò)與路徑的討論：（1）如圖所示，質(zhì)量相同的兩同學(xué)分別沿臺(tái)階和豎梯從地面上到同一高度的A處，計(jì)算重力的功分別是多少上升過(guò)程中兩同學(xué)所受重力大小相等，是mg，方向都豎直向下，重力對(duì)沿豎梯上升的同學(xué)做功是；設(shè)每階臺(tái)階高s，則每上升一階，重力的功是，整個(gè)過(guò)程中重力的功等于上升每一臺(tái)階時(shí)重力功的和，提取公因數(shù)（-mg）后，另一項(xiàng)是所有臺(tái)階高度之和，等于h。所以重力對(duì)沿臺(tái)階上升的同學(xué)做的功是。如這兩同學(xué)沿原路返回地面，同樣可算得重力對(duì)他們的功都是mgh。（2）小結(jié)歸納──重力做功的特點(diǎn)重力做功的多少只與初末位置間的高度差有關(guān)，與具體路徑無(wú)關(guān)。計(jì)算重力做的功是，只需確定初末兩位置間的高度差，不需要考慮具體的運(yùn)動(dòng)路徑。二、重力做功與重力勢(shì)能1．問(wèn)題討論：（1）質(zhì)量為m的物體由高度為h1處上升至高度為h2處，重力做的功是；物體重力勢(shì)能的增加量為。（2）質(zhì)量為m的物體由高度為h1處下降至高度為h2處，重力做的功是；物體重力勢(shì)能的減少量為。2．歸納小結(jié)──重力做功與重力勢(shì)能變化間的關(guān)系：重力做負(fù)功，物體的重力勢(shì)能增加，重力勢(shì)能的增加量等于重力功的絕對(duì)值；重力做正功，物體的重力勢(shì)能減少，重力勢(shì)能的減少量等于重力的功。3．重力勢(shì)能的相對(duì)性：物體的高度是相對(duì)的，因此重力勢(shì)能也是相對(duì)的，與我們選取的零高度位置（重力勢(shì)能零位置）有關(guān)。但物體在兩位置之間運(yùn)動(dòng)，重力勢(shì)能的變化量卻是確定的。4．勢(shì)能的單位：勢(shì)能是標(biāo)量，只有大小沒(méi)有方向。在國(guó)際單位制中，單位與功的單位相同，是J?！舭咐芯咯ぉば〗Y(jié)鞏固1．案例剖析例1

講解教材第63頁(yè)“例題1”：體會(huì)重力勢(shì)能的相對(duì)性與重力勢(shì)能變化的絕對(duì)性。例2

講解教材第63頁(yè)“例題2”：進(jìn)一