重力势能

重力势能

一、教学目标

1．知识目标：

（1）知道重力势能的定义

（2）理解重力势能的计算公式，知道重力势能是标量，单位是焦耳

（3）理解重力做功与重力势能的关系

（4）知道重力势能的值是相对的，理解重力势能正负的含义

（5）了解弹性势能，知道弹簧的弹性势能的决定因素

2．能力目标

（1）据重力做功的特点，推导重力势能的表达式

（2）从能的转化角度和功能关系来解释和分析物理现象

3．创新教育

通过对位能的解释，能定性地解释有关势能的问题：如分子势能等

4．德育目标

注意观察和分析生活中的有关的物理现象，激发和培养自然规律的兴趣。

二、教学过程与处理

1．教材分析：本节课是机械能中很重要的一节课，是机械能中一个重要部分，也是学好机械能守恒定律的重要基础。

让学生明确势能的产生和变化与保守力做功的关系。也是研究功能关系的重要方法。通过对势能概念的讲解，使学生掌握研究势能的方法：即势能的变化和保守力做功有关。

2．学生分析：在初中时学生已接触过重力势能的概念，在高中阶段要定量的解决重力势能。学生们已学习了功的概念和计算方法。通过重力做功的计算来判断重力势能的变化，通过弹性做功来判断弹性势能的变化。

3．处理方法：这节课理论性很强，所以通过设置空白点来促进学生理解

4．创新点、德育点、空白点

（1）创新点

通过重力势能的研究，学会势能的研究方法。

（2）德育点

透过现象看本质。

（3）空白点

由重力做功得出重力势能的变化

重力势能的相对性

重力势能变化的绝对性

三、教具选择与使用目的

1．教具：弹簧振子、课件

2．目的：弹簧振子用来研究弹性势能；课件用来给出信息和总结结论。

四、教学过程

1．课前准备

制作课件、准备教具（先自己练几次）；

让学生预习。

2．引导目标激情入境

用课件放一段玻璃瓶自由落体摔碎的镜头。

提问：玻璃杯能摔碎，能量从何而来？

（提出问题、引起思考、激发兴趣）

3．创造条件主动参与

让学生用自己的课本（不同质量）做如下试验

1）同一课本从不同高度下落，下落到自己手上，感觉做功。

2）不同质量课本从同一高度落下，落在自己手上，感觉做功。

然后自己总结结论。

（给大约五分钟时间，让学生做试验，总结）

学生自己会得到如下结论：

做功与高度有关

做功与质量有关

（用课件总结。）

提出问题，能量从哪里来呢？是重力势能转化来的。可见重力势能和质量、高度有关系。

用课件给出重力势能的公式Ep=mgh .

4．学生研究、合作交流

（1）空白点一：研究重力做功与重力势能的关系。

提示：从做功角度考虑（给学生几分钟时间）。

课件给出结论：重力做了多少功，重力势能就减少多少；重力做负功，重力势能就增加多少。

（2）空白点二：重力势能的相对性。

提示：高度只是相对性的，同一座50米长度的电视塔，建在山谷和山顶，我们说那座高，（学生说山顶高）此时给出结论，这是我们是相对地面说的。

（学生讨论、研究、总结）

提问学生总结。

课件给出结论：由于高度有相对性，而势能和高度有关，所以重力势能也有相对性，在描述重力势能要先确定参考平面。

（３）空白点三：重力势能变化的绝对性。

假设锁头的质量是１００ｇ，从讲桌上面２０ｃｍ的高处落到讲桌下面２０ｃｍ高，重力势能变化多少？

（分别以地面、讲桌面、天花板为参考平面）

学生讨论总结之后会得到变化为４Ｊ。与参考面无关。

教师总结：重力势能变化只与重力做功有关，与参考面无关。

（４）空白点四：研究弹力做功和弹性势能关系。

用弹簧振子演示，让学生观察，总结弹力做功和弹性势能变化的关系。

（以上空白点的结论均用课件显示出来）

５．反思小结

找几名同学总结本节课的理论内容，着重指出研究重力势能的方法。

６．创新性应用

质量为ｍ的石块从高ｈ的空中落下，减少的势能有３０％生热，问可使质量为ｍ１的水升温多少度？

７．巩固

练习册习题。

五、研究性作业

定性给出分子间作用力的概念。让学生讨论如何研究分子势能。

六、板书设计

1、重力势能

定义：物体由于被举高而具有的能量

重力势能的表达公式

重力做功与重力势能的关系

物体下落

物体上升

2、重力势能具有相对性

确定了参考平面，物体重力势能才有确定值。

重力势能的变化与参考平面选择无关。

3、弹性势能

7.5 重力势能

□教学目标：

1.知道重力势能的定义，知道重力势能与什么因素有关。

2.理解重力势能的概念，会用重力势的定义进行计算。

3.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。

4.知道重力势能的相对性。

5.了解弹性势能。

6.根据功和能的关系，推导出重力势能的表达式；

7.学会从功和能的关系上解释和分析物理形象。

□教学重点：

1.重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。

□教学难点：

2.重力势能的系统性和相对性

□教学方法：

实验观察法、分析归纳法、讲练法

□教学过程：

教师：打桩机的重锤从高处落下时，可以把水泥打进地里，为什么？

学生：因为重锤具有重力势能。

教师：那么什么是重力势能？

学生：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。

演示实验：

在一个透明的玻璃容器内装上沙子。

实验一：用一个铁球从不同高度释放，观察铁球落在沙子中的深度。

实验二：用大小不同的两铁球从同一高度释放，观察铁球落在沙子中的深度。

学生回答观察的现象：

在实验一中：铁球的释放高度越大，铁球落在沙子中的深度越大。

在实验二中：质量大的铁球落在沙子中的深度越大。

教师：通过上述演示，我们可以定性得到：重力势能跟物体的质量和高度都有关系，且物体的质量越大，高度越大，重力势能就越大。

引入：那么，怎样定量地表示重力势能呢？

（一）重力势能：

1、教师举例：