資源簡介

§8.2重力勢能
【教學目標】
1、知識與技能
1.理解重力勢能的概念，會用重力勢能的定義進行計算..Com]
2.理解重力勢能的變化和重力做功的關系，知道重力做功與路徑無關.
3.知道重力勢能的相對性.
4.了解彈性勢能.
2、過程與方法
1.根據功和能的關系，推導出重力勢能的表達式.
2.學會從功和能的關系上解釋和分析物理形象.
3、情感、態度與價值觀
滲透從對生活中有關物理現象的觀察，得到物理結論的方法，激發培養學生探索自然規律的興趣。
【重點難點】
重點：重力勢能的的概念及重力做功跟重力勢能改變的關系。
難點：重力勢能的相對性、重力勢能變化的絕對性。
【教學過程】
一、視頻引入，激發興趣
事例一：雪崩
我們看到一個冰天雪地、廣袤無垠的銀色世界，它帶給人們是圣潔、平和、寧靜的感受，一種心靈的洗滌。但是一旦大量積雪從高處滑下形成——雪崩。一面面白茫茫的雪墻排山倒海而來，你將感受到大雪崩所帶來最令人驚心動魄的白色恐懼，將對人們的生命與財產帶來災難……
事例二：水電站水力發電，研究將水能轉換為電能的工程建設和生產運行等技術經濟問題的科學技術。如果遭到破壞，水將展示它恐怖的力量。
事例三：打樁機，利用沖擊力將樁貫入地層的樁工機械。由樁錘、樁架及附屬設備等組成。
它們具有潛在能量。只要一有機會，就會通過做功把這種能量釋放出來。我們將這種能量叫重力勢能。
我們初中的時候學過重力勢能，那它是怎么定義的呢？
定義：地球上的物體由于處于一定的高度而具有的能量，我們把這種能量叫做重力勢能。用EP表示。
二、重力勢能的影響因素
（一）提出問題：重力勢能的大小與什么因素有關？
（二）建立假設
師：同學們可以根據已有的知識和經驗，大膽提出自己的假設，并且說明你的理由。
（三）用身邊的物品檢驗假設
結論：同一高度的物體：質量越大，重力勢能越大；
質量相同的物體：高度越高，重力勢能越大。在物理學中我們用EP來表示重力勢能，那EP具體是怎么計算的呢？
三、重力做功
第一層次：能找出以下幾種情況物體做功的多少
類型一：物體豎直下落
類型二：物體沿斜線運動
類型三：物體沿曲線運動
讓學生寫出幾種情況下，物體從A→C，重力做的功：
圖C是物體沿曲面由A滑到C，可以把曲面看成很多段小斜面組成，利用圖B的結論可以得出，重力做功也為mgh。
學生討論，找出重力做功的計算式
類型1：WG＝mgΔh＝mgh1－mgh2
類型2：WG＝mgl cosθ＝mgΔh＝mgh1－mgh2
類型3：WG＝mgΔh1＋mgΔh2＋mgΔh3＋… ＝mgΔh＝mgh1－mgh2
學生總結：重力做功的特點是與運動的具體路徑無關，只與初末狀態物體的高度差有關，不論光滑路徑還是粗糙路徑，也不論是直線運動還是曲線運動，只要初末狀態的高度差相同，重力做的功就相同.
教師特別指出：“ mgh”是一個具有特殊意義的物理量。這是因為mgh這個物理量的特殊意義在于它一 方面與重力做功密切相關，另一方面它隨高度的變化而變化．恰與勢能的基本特征一致。
得出結論：EP=mgh
即重力勢能等于物體重力與高度的乘積。
第二層次：理解EP=mgh
主要采取講授式
定義：物體的重力勢能等于它所受的重力與所處高度的乘積。
標矢性：標量 單位：焦耳（J）
相對性：Ep與參考平面（零勢能面）的選擇有關，結合實例讓學生分析總結，得出結論。
④系統性：重力勢能為地球與物體所共有的，重力勢能具有系統性。為了敘述方便，可以說成是某一物體的重力勢能。
四、重力做功與重力勢能
推導：有了重力勢能的定量表示，重力做功WG=mgh1 -mgh2= Ep1 - Ep2
關系：重力做功是重力勢能變化的量度
情況一：結合實例得出當物體由高處向低處運動時：重力做正 功，重力勢能減少；
情況二：結合實例得出當物體由低處向高處運動時：重力做負 功，重力勢能增加。
練習1選擇題
練習2課本“問題與練習”第3題： 如圖，質量0.5kg的小球，從桌面以上h1=1.2m的A點落到地面的B點，桌面高h2=0.8m．請按要求填寫下表．(g=10m/s2)
結論：選取不同的參考平面,物體的重力勢能的數值不同
對一個確定的過程，WG和△EP與參考面的選擇無關
五、教學總結
1、重力做功的特點：與路徑無關，只與起點和終點的高度差有關
2、重力勢能定義: 物體的重力勢能等于它所受的重力與所處高度的乘積；
3、重力勢能的特點：具有相對性；
4、重力做功與重力勢能的改變的關系：重力做正功時，重力勢能減少，減少的重力勢能等于重力所做的功；重力做負功時（物體克服重力作功），重力勢能增加，增加的重力勢能等于物體克服重力所做的功
課后作業
必作：課本“問題與練習”第1、2題。選作： 一質量為5kg的小球從5m高處下落, 碰撞地面后彈起, 每次彈起的高度比下落高度低1m, 求:小球從下落到停在地面的過程中重力一共做了多少功 (g= 10m/s2）。
板書設計 §8.2 重力勢能一、重力做功WG =mgh1- mgh2二、重力勢能 Ep = mgh1、重力做功與重力勢能的變化2、重力勢能大小的確定3、重力勢能的系統性
實例分析重力做功特點
通過實例探究WG=-ΔEP關系
總結提升
練習反饋
重力做功與重力勢能關系
經歷探究過程得出EP=mgh
結合生活理解EP=mgh
視頻引入復習重力勢能概念
4

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