2019-2020年高中物理《重力勢(shì)能》教案2 新人教版必修2.doc
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2019-2020年高中物理《重力勢(shì)能》教案2 新人教版必修2 ★新課標(biāo)要求 （一）知識(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關(guān). 3、知道重力勢(shì)能的相對(duì)性. （二）過程與方法 用所學(xué)功的概念推導(dǎo)重力作功與路徑的關(guān)系，親身感受知識(shí)的建立過程 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 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． ★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 實(shí)驗(yàn)觀察法、分析歸納法、講練法。 ★教學(xué)工具 鐵球(大小、質(zhì)量均不同)兩個(gè)、透明玻璃容器、沙子、投影片。 ★教學(xué)過程 （一）引入新課 教師活動(dòng)：放錄像：打樁機(jī)的重錘從高處落下，把水泥樁打進(jìn)地里。 從錄像中，同學(xué)們想到了什么？ 學(xué)生活動(dòng)：觀看錄像，思考問題。 重錘把水泥樁打進(jìn)地里，說明重錘對(duì)水泥樁做了功。據(jù)功和能的關(guān)系，既然重錘可以對(duì)水泥樁做功，表明重錘具有能。 總結(jié)點(diǎn)評(píng)：實(shí)際上重錘在下落過程中把重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，再對(duì)水泥樁做功，把其打入地里。 導(dǎo)入：在初中我們已經(jīng)學(xué)過：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢(shì)能。那么重力勢(shì)能的大小與什么有關(guān)，又如何定量表示呢？本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)這個(gè)問題。 （二）進(jìn)行新課 1、重力的功 教師活動(dòng)：投影教材上的圖5.4－1，圖5.4－2，圖5.4－3，引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材11頁“重力作功”部分。一邊閱讀，一邊在練習(xí)本上把推導(dǎo)過程寫出來。 通過推導(dǎo)重力在這幾種不同情況下做的功，可以得出什么結(jié)論？ 學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材，推導(dǎo)三種情況下重力做的功。選出代表發(fā)表自己的見解。 點(diǎn)評(píng)：通過學(xué)生親手實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生探求知識(shí)的欲望和分析問題解決問題的能力。 教師活動(dòng)：聽取學(xué)生匯報(bào)，總結(jié)點(diǎn)評(píng)。 學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真思考，分組討論，選出代表回答。 教師活動(dòng)：傾聽學(xué)生回答，點(diǎn)評(píng)。 結(jié)論：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的起點(diǎn)和重點(diǎn)的位置有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。。可見，物體的重力mg與它所在位置的高度h的乘積“mgh”是一個(gè)具有特殊意義的物理量。 2、對(duì)重力勢(shì)能的學(xué)習(xí) 教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材11－12頁“重力勢(shì)能”一段，提出問題 （1）怎樣定量表示物體的重力勢(shì)能？ （2）重力勢(shì)能與什么因素有關(guān)？你能否列舉生活中的實(shí)例加以說明？ （3）重力勢(shì)能的改變和重力作功之間的關(guān)系是怎樣的？寫出它們之間的關(guān)系式。 學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材，認(rèn)真思考問題。選出代表發(fā)表自己的見解、列舉實(shí)例。 點(diǎn)評(píng)：通過學(xué)生閱讀，培養(yǎng)學(xué)生的閱讀理解能力；通過學(xué)生的回答，培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)能力。通過學(xué)生列舉生活實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生觀察生活、熱愛生活的良好品質(zhì)。 教師活動(dòng)：聽取學(xué)生匯報(bào)，總結(jié)點(diǎn)評(píng)。 如果學(xué)生列舉實(shí)力有困難，教師可以給與指導(dǎo)和幫助，比如錄像中打樁機(jī)的例子等。也可以設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)。如下： ［演示］在一個(gè)玻璃容器內(nèi)放入沙子，拿一個(gè)鐵球分別從不同的高度釋放，使其落到沙子中，觀察鐵球落入的深度. ［演示］把大小不同的兩個(gè)鐵球從同一高度釋放，觀察它們落入沙子中的深度. 學(xué)生敘述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 1.當(dāng)鐵球質(zhì)量一定時(shí)，釋放點(diǎn)越高，鐵球落入沙子中越深； 2.當(dāng)釋放高度一定時(shí)，鐵球質(zhì)量越大，鐵球落入沙子中越深. 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明： 物體的質(zhì)量越大，高度越大，重力勢(shì)能就越大。 3、重力勢(shì)能的相對(duì)性和系統(tǒng)性 教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀課文相關(guān)內(nèi)容. 投影閱讀思考題： 1.為什么說重力勢(shì)能具有相對(duì)性？ 2.什么是參考平面？參考平面的選取是唯一確定的嗎？ 3.選擇不同的參考平面，物體的重力勢(shì)能的數(shù)值是否相同？是否會(huì)影響有關(guān)重力勢(shì)能問題的研究？ 4.如果物體在參考平面的上方，重力勢(shì)能取什么值？表示什么含義？ 5.如果物體在參考平面的下方，重力勢(shì)能取什么值？表示什么含義？ 6.為什么說“勢(shì)能是系統(tǒng)所共有的”？ 學(xué)生活動(dòng)：帶著問題閱讀教材。然后選出代表發(fā)言。 教師活動(dòng)：聽取學(xué)生匯報(bào)，總結(jié)點(diǎn)評(píng)： 1.重力勢(shì)能總是相對(duì)于某個(gè)水平面來說的，這個(gè)水平面叫參考平面.參考平面選取不同，重力勢(shì)能的數(shù)值就不同?？梢?，重力勢(shì)能具有相對(duì)性。 選擇哪個(gè)水平面作為參考平面，可視研究問題的方便而定，通常選擇地面作為參考平面. 2.選擇不同的參考平面，物體的重力勢(shì)能的數(shù)值是不同的，但并不影響研究有關(guān)重力勢(shì)能的問題，因?yàn)樵谟嘘P(guān)的問題中，有確定意義的是重力勢(shì)能的差值，這個(gè)差值并不因選擇不同的參考平面而有所不同. 3.對(duì)選定的參考平面而言，在參考平面上方的物體，高度是正值，重力勢(shì)能也是正值，表示物體在該位置具有的重力勢(shì)能比在參考平面具有的重力勢(shì)能要大. 4.在參考平面下方的物體，高度是負(fù)值，物體具有負(fù)的重力勢(shì)能，表示物體在該位置具有的重力勢(shì)能比在參考平面上具有的重力勢(shì)能要少。 5.重力勢(shì)能根重力有關(guān)，而重力是地球施加給物體的，沒有地球，也就談不上重力勢(shì)能。可見，重力勢(shì)能是“地球和物體”這個(gè)系統(tǒng)共有的。 點(diǎn)評(píng)：培養(yǎng)學(xué)生閱讀理解能力和語言概括能力。 （三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng) 教師活動(dòng)：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請(qǐng)一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。 學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。 點(diǎn)評(píng)：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。 教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識(shí)框架。 （四）實(shí)例探究 ☆ 對(duì)重力勢(shì)能的理解 ［例1］關(guān)于重力勢(shì)能的幾種理解，正確的是 A.重力勢(shì)能等于零的物體，一定不會(huì)對(duì)別的物體做功 B.放在地面上的物體，它的重力勢(shì)能一定等于零 C.在不同高度將某一物體拋出，落地時(shí)重力勢(shì)能相等 D.相對(duì)不同的參考平面，物體具有不同數(shù)值的重力勢(shì)能，但并不影響研究有關(guān)重力勢(shì)能的問題 答案：CD. ☆關(guān)于重力勢(shì)能的相對(duì)性 ［例2］如圖所示，桌面高為h，質(zhì)量為m的小球從離桌面高H處自由落下，不計(jì)空氣阻力，假設(shè)桌面處的重力勢(shì)能為0，則小球落到地面前瞬間的重力勢(shì)能為 A.mgh B.mgH C.mg(h+H) D.-mgh ［思路］重力勢(shì)能的大小是相對(duì)參考平面而言的，參考平面選擇不同，物體的高度不同，重力勢(shì)能的大小則不同. 解：據(jù)題意知已選定桌面為參考平面，則小球在最高點(diǎn)時(shí)的高度為H，小球在桌面的高度為零，小球在地面時(shí)的高度為－h(huán)，所以小球落到地面時(shí)，它的重力勢(shì)能為Ep=-mgh. 答案：D ☆重力做功及重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系 ［例3］一物體從A點(diǎn)沿粗糙面AB與光滑面AC分別滑到同一水平面上的B點(diǎn)與C點(diǎn)，則下列說法中正確的是 A.沿AB面重力做功多 B.沿兩個(gè)面重力做的功相同 C.沿AB面重力勢(shì)能減少多 D.沿兩個(gè)面減少的重力勢(shì)能相同 答案：BD. ☆綜合應(yīng)用 ［例4］起重機(jī)以的加速度將質(zhì)量為m的物體勻減速地沿豎直方向提升高度h，則起重機(jī)鋼索的拉力對(duì)物體做的功為多少？物體克服重力做功為多少？物體的重力勢(shì)能變化了多少. 解：由題意可知起重機(jī)的加速度a=，物體上升高度h， 據(jù)牛頓第二定律得mg-F=ma所以F=mg-ma=mg-mg=mg 方向豎直向上. 所以拉力做功 WF = Fhcos0=mgh 重力做功 WG=mghcos180=-mgh 即物體克服重力做功為mgh 又因?yàn)? WG =Ep1-Ep2=-mgh WG<0，Ep1下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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