1、.?重力勢能?教學設(shè)計設(shè)計思想：重力勢能一節(jié)是高中第一次定量地研究能量，它在教材中的地位是不言而喻的，它的研究方法將會對今后的學習產(chǎn)生深遠的意義。對于能量是如何來定義或是量度，這是這節(jié)課首先要解決的問題,也就要求本課需先闡述物理學中是通過功能關(guān)系來定義能量這一思想，規(guī)定“功是能量轉(zhuǎn)化的量度，讓學生明白物體做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程。這樣就能促進學生今后不管碰到什么形式的能量問題，都能通過做功的角度來考慮并解決問題。 與過去的處理方法相比，本節(jié)教材認真分析了重力做功與途徑是否有關(guān)的問題。這樣做的目的不是為了追求嚴密，而是想有助于學生形成嚴肅認真的科學態(tài)度。本教學設(shè)計主要從恒力做功的案例，推導出

2、恒力除摩擦力外做功的特點，讓學生去猜測并證明重力做功的特點，反其道而行之，加深學生對這種力做功特點的理解，為后續(xù)的學習灌輸一種思想。接著緊緊抓住功是能量轉(zhuǎn)化的量度，使其理解并建立重力勢能的概念，引出重力勢能的定義式，明確重力做功和重力勢能變化的關(guān)系。 教學目的： 一、知識與技能 1.理解重力勢能的概念，強調(diào)“勢的含義，會用重力勢能的定義進展計算。 2.理解重力勢能的變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與途徑無關(guān)。 3.知道重力勢能的相對性和系統(tǒng)性。 二、過程與方法 用所學功的概念推導重力做功與途徑的關(guān)系，親身感受知識的建立過程。 三、情感、態(tài)度與價值觀 浸透從對生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，得到物理

3、結(jié)論的方法，激發(fā)和培養(yǎng)學生探究自然規(guī)律的興趣。 教學重點：重力勢能的概念及重力做功跟物體重力勢能改變的關(guān)系。 教學難點：重力勢能的相對性和系統(tǒng)性。 教學方法：啟發(fā)、引導、講練結(jié)合。 教學過程： 一、新課引入 我們在追尋守恒量一節(jié)中找到了一個不變的量，并把它叫作能量。對于能量是如何來定義或是量度的呢?我們物理學中是通過功能關(guān)系來定義，并規(guī)定：功是能量轉(zhuǎn)化的量度。實際上，物體做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程。比方：把一個質(zhì)量為m的物塊舉高，物塊要抑制重力做功的過程中，同時伴隨著它的重力勢能也在變化。這節(jié)課，我們就從重力做功的角度來定量地研究重力勢能的表達式。板書：重力勢能 二、新課教學 1.重力做的功

4、板書 提問1：前面我們提到恒力做功除摩擦力外有什么特點?如圖1，小球在力F作用下由A點運動到B點過程中，力F做功怎么求? 學生答：恒力做功與物體運動的途徑無關(guān)，只與初末位置有關(guān)。力F做的功為： 總結(jié)：對于給定的物體，其重力所做的功應(yīng)該也有這個特點。 1重力做功的特點： 重力對物體做的功只跟它的起點和終點的位置有關(guān),與物體運動的途徑無關(guān)。板書 提問2：怎么來證明呢?讓學生看書考慮一下 老師提示：如圖2所示，物體由A點沿三條不同的途徑運動到B點的過程中，重力做的功為多少?這里用到了微元思想 總結(jié)：在這個過程中，重力所做的功都為： ，得證重力做功與其運動途徑無關(guān)，只與初末位置有關(guān)。 擴展：對于今后但

5、凡碰到哪個力做功與途徑無關(guān)，我們都可以引入一個相應(yīng)的勢能概念。 2重力做功的表達式： 提問3：回過來看一看，既然功是能量轉(zhuǎn)化的量度，表達式的右邊表示的是什么? 總結(jié)：表示的能量之差，、 就應(yīng)該是物體在初末位置所對應(yīng)的能量。也就是說就是我們尋找的重力勢能的表達式。 2.重力勢能板書 1定義：物體所受的重力與其所處的高度的乘積。 2表達式： 3理解：狀態(tài)量，標量，單位：焦耳J。 4特點： 具有相對性。因高度h具有相對性，重力勢能也具有相對性。 提問4：對于講桌上的粉筆盒，它所處的高度是多少?等待學生考慮 要確定高度就必須先確定一個參考平面。我們把所選的參考平面認為勢能為零。物體處在零勢能面之上，就

6、認為勢能為正;處在零勢能面之下，就認為勢能為負。 提問5：物體大小形狀不能忽略時，它距參考平面的高度怎么來確定?等待學生考慮 物體大小形狀不能忽略時，它距參考平面的高度應(yīng)是物體重心到參考面的高度。如圖3所示。 重力勢能有正負，正負表示大小。 具有系統(tǒng)性。物體的重力是地球施加的，假如沒有地球，就不可能受到重力作用。重力勢能應(yīng)該歸物體和地球所共有的。 例1 如圖4所示，質(zhì)量m=0.5kg的小球，從桌面以上高h1=1.2m的A點下落到地面的B點，桌面高h2=0.8m。 1在表格中的空白處按要求填入數(shù)據(jù)。 所選擇的的參考平面 小球在A點的重力勢能 小球在B點的重力勢能 整個過程中小球重力做的功 整個下

7、落過程中小球重力勢能的變化 桌面 地面 2假如下落時有空氣阻力，表格中的數(shù)據(jù)是否會改變? 3.重力勢能與重力做功的關(guān)系板書 上面重力做功的表達式就可以寫成： 討論：當重力做正功時，重力勢能就要減小，即 。當重力做負功時，重力勢能就要增加，即 。 重力勢能的變化定義為： 。與參考面的選取無關(guān)。 提問6：我們發(fā)現(xiàn)例1中，整個過程中小球重力做的功與整個下落過程中小球重力勢能的變化成什么關(guān)系? 總結(jié)：重力勢能的變化與重力做功的關(guān)系： 例2 質(zhì)量為m的均勻鏈條長為L，開場放在光滑的程度桌面上時，有 的長度懸在桌面邊緣，如圖5所示，松手后，鏈條滑離桌面，問從開場到鏈條剛滑離桌面過程中重力勢能變化了多少? 三、課堂小結(jié)： 1.重力做