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2019-2020年高中物理 《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版 　　【教學(xué)目標(biāo)】 　?。ㄒ唬┲R(shí)與技能 　　1．理解重力勢(shì)能的概念，會(huì)用重力勢(shì)能的定義進(jìn)行計(jì)算。 　　2．理解重力勢(shì)能的變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無(wú)關(guān)。 　　3．知道重力勢(shì)能的相對(duì)性，知道重力勢(shì)能是物體和地球系統(tǒng)共有的 　?。ǘ┻^(guò)程與方法：用所學(xué)功的概念推導(dǎo)重力做功與路徑的關(guān)系，親身感受知識(shí)的建立過(guò)程 　?。ㄈ┣楦?、態(tài)度與價(jià)值觀 　　1．滲透從對(duì)生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，得到物理結(jié)論的方法，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣． 　　2．培養(yǎng)學(xué)生遵守社會(huì)公德，防止高空墜物。 　　【教學(xué)重點(diǎn)】重力勢(shì)能的概念及重力做功跟物體重力勢(shì)能改變的關(guān)系。 　　【教學(xué)難點(diǎn)】重力勢(shì)能的系統(tǒng)性和相對(duì)性。 　　【教學(xué)方法】啟發(fā)、引導(dǎo)、講練結(jié)合 　　【教學(xué)過(guò)程】 　　一、新課引入 　　有句話(huà)是“搬起石頭砸自己的腳”，從物理的角度看待這一問(wèn)題，搬起的石頭有了做功的本領(lǐng)，它就具有了能，這種能我們稱(chēng)為重力勢(shì)能。我們今天就來(lái)學(xué)習(xí)重力勢(shì)能。 　　二、新課教學(xué) 　　物體重力勢(shì)能發(fā)生變化時(shí)，必然牽扯到重力做功，物體下降時(shí)，重力做正功，重力勢(shì)能減小；物體被舉高時(shí)，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增大。因此認(rèn)識(shí)重力勢(shì)能，不能脫離對(duì)重力做功的研究。 　　1．重力的功 　　重力做功與什么因素有關(guān)呢？我們現(xiàn)在就通過(guò)下列三種例子來(lái)探究一下。 　　思考：你認(rèn)為這三個(gè)哪個(gè)比較容易做呢？ 　　圖7．4-1：重力做功= 　　圖7．4-2：重力做功=mgcosθ 　　圖7．4-3：本圖中小球做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，怎樣來(lái)求解呢？想一想我們是怎樣推導(dǎo)出勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的公式的。重力做功= 　　 = 　　這三個(gè)運(yùn)動(dòng)重力做功有什么關(guān)系，我們得到的結(jié)論： 重力做功只跟它的起點(diǎn)與終點(diǎn)的位置有關(guān)，而與運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)。 表達(dá)式 　　練習(xí)1：下圖表示一個(gè)斜拋物體的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體由拋出位置1運(yùn)動(dòng)到最高位置2時(shí)，重力做功是多少？由位置2運(yùn)動(dòng)到跟位置1在同一水平面上的位置3時(shí)，重力做功是多少？由位置1運(yùn)動(dòng)到位置3呢？ 　　由1至2重力做功 　　由2至3重力做功 　　由1至3重力做功為零 　　物體所受的重力與它所處位置的高度的乘積是一個(gè)具有特殊意義的物理量。它一方面與重力所做的功密切相關(guān)，另一方面它隨著高度的變化而變化恰與勢(shì)能的基本特征一致。因此，我們把物理量叫做重力勢(shì)能。 　　2．重力勢(shì)能 　　重力勢(shì)能的定義 物體的重力勢(shì)能等于它所受的重力與所處的高度的乘積。 　　重力勢(shì)能是矢量？還是標(biāo)量？與所有的能量一樣，是標(biāo)量 　　重力勢(shì)能的單位： 焦耳 符號(hào)是 J 　　重力做功與重力勢(shì)能之間的關(guān)系 　　即物體由高處向低處運(yùn)動(dòng)重力做正功，重力勢(shì)能減少；由低處運(yùn)送到高處重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加。 　　思考與討論：閱讀課本說(shuō)一說(shuō)，并回答上面有關(guān)問(wèn)題。 　　如果重力做功與運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)，能量變化不能表示重力做的功 　　練習(xí)2．質(zhì)量是100 g的球從1．8 m的高處落到水平板上，又彈回到1．25 m的高度，在整個(gè)過(guò)程中重力對(duì)球所做的功為多少？球的重力勢(shì)能變化了多少？（g取10 m/s2） 　　3．重力勢(shì)能的相對(duì)性和系統(tǒng)性 　　討論歌詞：“山上有棵小樹(shù)，山下有棵大樹(shù)，我不知道，不知道哪棵更高”這是說(shuō)高度具有 相對(duì)性 。重力勢(shì)能與高度有關(guān)，重力勢(shì)能也有 相對(duì)性。 　　在研究重力勢(shì)能是應(yīng)該選擇 參考平面 。在參考平面上，物體的重力勢(shì)能為零；在參考平面上方物體的重力勢(shì)能為正的，表示重力勢(shì)能比零勢(shì)能面的勢(shì)能大；在參考平面下方物體的重力勢(shì)能為負(fù)的，表示重力勢(shì)能比零勢(shì)能面的勢(shì)能小。 　　參考平面的選擇是任意的，選不同的參考平面重力勢(shì)能是否相等？重力勢(shì)能的差值是否相同？例如根據(jù)圖，m=0．5kg,．完成下列表格： 參考平面的選擇 小球在A處的重力勢(shì)能 小球在B處的重力勢(shì)能 整個(gè)下落過(guò)程中重力的功 整個(gè)下落過(guò)程中重力勢(shì)能增量 桌面 地面 　　重力勢(shì)能是物體與地球組成的系統(tǒng)共同具有的。 　　例1 在離地80 m處無(wú)初速釋放一小球，小球質(zhì)量為m=200 g，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2，取最高點(diǎn)所在水平面為零勢(shì)能參考面。求： 　?。?）在第2 s末小球的重力勢(shì)能； 　　解析：在第2 s末小球所處的高度為：______________________________ 　　重力勢(shì)能為：___________________________________________________ 　　（2）在第3 s內(nèi)重力所做的功，重力勢(shì)能的變化． 　　解析：前2s下降了 m , 前3s下降了 m，第3s內(nèi)的位移 m 　　第3 s內(nèi)重力做功為：_____________________________________ 　　WG＞0，所以小球的重力勢(shì)能_______，且減少了_____J。 　　例2 如圖5—26所示，質(zhì)量為m物體靜止在地面上，物體上面連著一個(gè)直立的輕質(zhì)彈簧，彈簧的勁度系數(shù)為k?，F(xiàn)用手拉住彈簧上端，使彈簧上端緩慢提升高度h，此時(shí)物體已經(jīng)離開(kāi)地面，求物體重力勢(shì)能的增加量。 　　解析：物體離開(kāi)地面后，彈簧的伸長(zhǎng)量為：_____________________________________ 　　可見(jiàn)，物體上升的高度為：_____________________________________ 　　從而，物體重力勢(shì)能的增加量為：_____________________________________ 　　課堂小結(jié)： 　　1．重力做功的特點(diǎn)： 　　與路徑無(wú)關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān) 　　2．重力勢(shì)能： 　　3．重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系： 　　4．重力勢(shì)能是相對(duì)的 ，正負(fù)表示大小。 　　作業(yè)布置： 　　課本61頁(yè)問(wèn)題與練習(xí)第1，2題。 　　板書(shū)設(shè)計(jì)： 7.4重力勢(shì)能 一、重力的功 三、重力勢(shì)能的相對(duì)性 只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān)。 1.重力勢(shì)能與參考平面的選取有關(guān)， 與物體的路徑無(wú)關(guān)。 但重力勢(shì)能的變化量與參考平面的選取無(wú)關(guān) 2.勢(shì)能是系統(tǒng)所共有的 二、重力勢(shì)能 四、例題講解