沪科版（上海）物理高一第二学期（试用版）-第五章D重力势能教案

第 页 共 页 执教日期： 年 月 日 课题 D 重力势能 课型 新课 教学 目标 知识 技能 1．理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算。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， 知道重力势能是物体和地球系统共有的。 过程 方法 用所学功的概念推导重力做功与路径的关系，亲身感受知识的建立过程。 情感态 度价值 观 1．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。2．培养学生遵守社会公德，防止高空坠物。 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。 难点 重力势能的系统性和相对性。 教学 准备 教学过程： 一、 导入新课 举例：雪崩、陨石坑、打桩机、水力发电站、“和平号”空间站的坠落等事例。 引入：有句话是“搬起石头砸自己的脚”，从物理的角度看待这一问题，搬起的石头有了做功的本 领，它就具有了能，这种能我们称为重力势能。我们今天就来学习重力势能。 二、 新课教学 问题１：重力势能的大小与哪些因素有关？（质量和高度） 重力势能的概念：物体由于被举高而具有的能量。 问题 2：如何定量描述物体的重力势能？ 答案： 第 页 共 页 总结：1、重力势能的定义式： 物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高度的乘积。单位：焦耳。 2、重力势能的特点：重力做功只跟它的起点与终点的位置有关，而与运动路径无关。 3、重力势能与重力做功的关系：（1）表达式 （2）物体由高处向低处运动重力 做正功，重力势能减少；由低处运送到高处重力做负功，重力势能增加。 问题 3：重力势能中的高度如何确定？ 讨论歌词：“山上有棵小树，山下有棵大树，我不知道，不知道哪棵更高”这是说高度具有相 对性。重力势能与高度有关，重力势能也有相对性。 需要引入参考平面，在参考平面上高度为 0，也称零势能面。在参考平面上方物体的重力势能 为正的，表示重力势能比零势能面的势能大；在参考平面下方物体的重力势能为负的，表示重力 势能比零势能面的势能小。 例题：小球质量 1kg，从桌面（离地高 h2=1m）以上 h1=2m 的 A 点下落到地面的 B 点，（g=10m/s2） 填表： 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 地面 1、选择不同的参考平面，物体的重力势能不同。（相对性） 2、重力做功和势能的变化与参考平面的选择无关。（绝对性） 三、重力势能的应用 随着人类能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。 第 页 共 页 下图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度。请你从提高 能量利用效率的角度，分析这种设计的优点。 四、课堂反馈 1、关于重力做功和物体的重力势能，下列说法中不正确的是 ( ) 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．地球上任何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无关 ２、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? (g= 10m/s2) 3、起重机以 5m/s2 的加速度将质量为 1t 的物体匀减速地沿竖直方向提升高度 10m，则起重机钢索 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？ 五、教学小结 一、重力做功：与起点和终点的位置有关,与物体的路径无关． 二、重力势能：物体的重力势能等于它所受的重力和所处高度的乘积． 三、重力势能的相对性 重力势能与参考平面的选取有关．但重力势能的变化量与参考平面的选取无关． 四、重力势能的系统性 势能是物体和地球所共有的． 六、回家作业 l 练习册 A 板书设计： 一、重力做功：与起点和终点的位置有关,与物体的路径无关． 二、重力势能：物体的重力势能等于它所受的重力和所处高度的乘积． 三、重力势能的相对性 重力势能与参考平面的选取有关．但重力势能的变化量与参考平面的选取无关． 四、重力势能的系统性 势能是物体和地球所共有的． 课后记： 第 页 共 页