人教版高中物理必修二重力勢能2優(yōu)質(zhì)教案

pppppp重勢一、教學目標．理解重力勢能的概念：知道什么是重力勢能，強調(diào)“勢”的含義。通過做功與能量關(guān)系，得到重力勢能公式E＝mgh知道在國際位制中，勢能的單位是焦耳；能標量。了解重力勢能的相對性及勢能差的不變性。．掌握重力做功特點及重力做功與重力勢能變化的關(guān)系，應用其解決相關(guān)問題。．知道彈性勢能及其相關(guān)因素。二、重點、難點分析．本節(jié)重點是重力勢能的表達，重力做功與重力勢能變化的關(guān)系。．對于勢能這種潛在做功能力的理解：一旦做了功，勢能就發(fā)揮出來而減少了。．要強調(diào)重力做功與重力勢能變化的相反量的關(guān)系，這在初學時很容易發(fā)生錯誤，所以應作為難點強調(diào)。三、教具投影儀及幻燈片(主要用于把課上要舉的例題和圖出，節(jié)約時間和黑板空。四、主要教學過程(一引入新課我們已知道運動的物體具有動能靜的物體是否有能量？我們又是如何知道它是否具有能量的呢？根據(jù)學生的回答引出新課內(nèi)容。(二教學過程設計．重力勢能利用剛才學生舉的例子說明舉的重物一旦下落就可以做功明于一定高度的重物“儲存”著一種能量，這就是重力勢能，即：重力勢能是由于物體處于一定高度而具有的能量。從重力勢能的含義可以看出，它與物體的重力和高度有關(guān)，到底是什么關(guān)系呢？．重力勢能公式功是能量變化的量度重力勢能變化也可用做功表示出來如用一外力把一質(zhì)量為m的物體勻速舉高由是勻速上升物的動能不變外力舉高物體做的功W＝mgh部用于增加物體的重力勢能程中克服重力做功亦為mgh是克服重力做了多少功，就獲得了多少重力勢能。用E表示勢能，則處于高度的物體的重力勢能為：E＝mgh即重力勢能等于物體重力與高度的乘積。p11p21p11p21p11p212從勢能公式的指導可以看出它功一樣在國際單位制中的單位也是焦J)而且也是標量。它是由物體所處的位置狀態(tài)決定的，所以與動能一樣是狀態(tài)量。如圖生別寫出以桌面和面為零點的小球的重力勢能＝mgh＝mg(h，可以看出，結(jié)果是與零點選取有關(guān)的，因此在表達重力勢能時，要指明勢能零點的位置。再請學生寫出兩種零點選取情況下球落在桌面上和落在地面上時與初態(tài)的重力勢能差E＝-mgh·E＝)，這是與零點選取無關(guān)的。可，不論我們?nèi)绾芜x擇參照系，對于一物理過程重力勢能的改是一定的我們今后的學習中更地是研究某物理過程中重力勢能的變化，這時我們就可以適當選擇參照系使問題簡化，而不會影響結(jié)果。．重力做功與重力勢能的變化關(guān)系重力做功的特點如圖，讓學生寫出幾種情況下，物體從A→重力做的功：圖A是體由A做由落體到B，水平運動到，易得出此過程中，重力做功為gh圖B是物體沿斜面由A滑，力做功為：mgs·θ；圖C是體沿曲面由A滑到以把曲面看成很多段小斜面組成用圖B的論可以得出力做功也為mgh教師還可從A到BC面畫任意路徑讓學生求重力做，可以看出結(jié)論都為。讓學生總結(jié)出規(guī)律。板書：p1p2p1p2p2pp重力做功與路徑無關(guān)，只與物體起點和終點位置的高度差有關(guān)。提問：其他(比如摩擦力)做功是否與路徑有關(guān)？回答是肯的。可見，重力做功的特點不能亂用，要視具體力而定。同時提醒學生，今后學習中還會遇到做功具這個特點的力，讓學生在今后遇到新的力時注意這個問題。重力做功與重力勢能的變化教師將手中粉筆頭豎直上拋讓學生分析其上升和下落過程中重力做功與重力勢能的變化，如圖3，可以看出，上升過程中，重力功-，重力勢能增加；下落過程中，重力做功為，力勢能減少，或稱增-，啟發(fā)學生總結(jié)出如下結(jié)論：重力做多少正功，重力勢能就減少多少；重力做多少負或稱克服重力做了多少)重力勢能就增加多少。即重力做功等于重力勢能的減少量。若用。示重力做功E表初態(tài)的重力勢能，表示末態(tài)的重力勢能，則上述關(guān)系可表達為(板)W＝E＝Δ。提醒學生注意公式中兩個勢能的先后位置和E前號的意(-Δ指減少)．彈性勢能什么是彈性勢能通過舉例看出發(fā)彈性形變的體在復形變時能對外界做功以它也具有一種潛在的能量，稱之為彈性勢能。彈性勢能與什么因素有關(guān)？以彈簧為例導生得出彈性能隨彈簧勁度系數(shù)和形變量增大而增大的結(jié)論基礎好的學生，還可引導其利用彈力與形變關(guān)系的函數(shù)圖如圖4)，求出彈力的功，而得出彈性勢能的定量表達式E

p．例題講解與討論例1．圖5表一個斜拋物的運動，當物體由拋出位置1運動到最高位置時重力做功是多少？重力勢能改變了多少？由位置2運動到跟位置在同一水平面上的位置時做功和重力勢能的變化是多少？由位置1運動到位置？解答：由位置→2重力做-mgh，重力勢能增大；位置2→，重力做功，重力勢能減少mgh(增加mgh)由位置→3重力做功和勢能變化均為零。此例的目的是再次強化重力做功、重力勢能的概念和計算例2如圖，光滑斜軌道下端與光滑圓周道相接。要使小球進入圓周軌道后能經(jīng)過軌道最高點并不落下來，至少應使它從斜軌道上多高處由靜止開始下滑？解答：因所有軌道都光滑，所以小球運動過程中，只有重力做功，要使小球能經(jīng)過軌道最高點而不下落對小球此時速度有下限也就是此處動能有一下限用動能定理對小球從出發(fā)點到圓周軌道最高點的過程列式，有：00可以看出，利用重力做功的特點對全程列式可使問題大大簡化。(讓分段列式同學提出自己的解答，然后比較優(yōu)劣)例3圖7所物質(zhì)量＝2kg傾θ°的斜面上的A點初速度v＝下滑。A點距彈簧上的擋板位置的距離為＝4m，物體到達B后將彈簧壓縮到C點，最大壓縮量為BC0.2m，后物體又被彈簧彈上去到高位置D點D點A點為＝3m求：物體跟斜面間的動摩擦因數(shù)取2，彈簧及擋板質(zhì)量不計)分析：此題一看上去似乎很繁，涉及到重力、彈力摩擦力做功的問題。其實認真分析一下就會發(fā)現(xiàn)物從B→又回到B時簧做負功做相等數(shù)量的正功功零，即彈力功為零；而重力做功根據(jù)其特點，只考慮由A到D的度差即可；摩擦力做功由于與路徑有關(guān)，須認真計算物體在全程中的位移。可見，對不同性質(zhì)的力做功要具體分析，才會既簡化問題又避免發(fā)生錯誤。利用動能定理對→B→D全程列式：(三課堂小結(jié)．對勢能的含義和表達式予以必要重復。．對重力做功的特點和重力做功與重力勢能變化關(guān)系予以強調(diào)。．回憶上節(jié)動能定理。結(jié)合本節(jié)知識，讓學生課下思考：動能定理可變成什么其他形式？又有什么意義？為以后講機械能守恒定律打下基礎。五、說明．不管是動能定理還是本節(jié)所講的重力做功與重力勢能變化的關(guān)系，都是過程量與狀態(tài)量變化之間的關(guān)系此過程分和狀態(tài)定位非常重要師應通過例題強調(diào)公式中每個符號的物理意義，不要把順序搞錯，以免給以后深入研究功能關(guān)系帶來麻煩。．勢能是一個較難理解的概念，學生在一節(jié)課內(nèi)不易全面理解和掌握。因此本節(jié)沒有給出有勢力的概念未過有勢力做的特點來定義勢能是直接給出定義和計算公式這樣是為了避免給學