资源简介

(共22张PPT)
§8.2 重力势能
目 录
CATALOG
01
02
03
04
教材分析
学情分析
教学目标
教学重难点
05
06
07
教法与学法
教学过程
板书设计
01
课标分析
课标分析
本章要求
通过实验及理论推导等方法，让学生理解重力势能与重力做功的关系，理解动能定理和机械能守恒定律，学会从机械能转化和守恒的视角分析物理问题，形成初步的能量观念。
在应用机械能守恒定律解决问题的过程中，引导学生体会守恒的思想，领悟从守恒的角度分析问题的方法，增强分析和解决问题的能力。
作用及地位
教材分析
教学内容
能力要求
《重力势能》是人教版高中物理必修第二册第八章第二节的内容，教材通过设计不同情景下重力做功来得出重力做功的特点；从重力做功中寻找重力势能的表达式；在重力做功的表达式中理解重力做功与重力势能变化的关系；最后讲解了重力势能的相对性。
重力势能是学生日常生活中很常见的一种能量，它与重力做功紧密联系，加深了学生对做功的理解，并且重力做功与重力势能的变化之间的关系是本章“机械能守恒定律”的必备知识，本节的讲解思路也为学生学习电势能、分子势能打下坚实的基础因此这一部分的内容具有承上启下的作用。
通过探究不同情景下重力做功，引导学生观察思考、理论推导、分析归纳、得出结论，培养学生的探究精神。
学生已有知识基础
学生学习困难之处
1
2
3
学情分析
教学辅助与扩展
学生已经知道了关于重力势能的知识，物体的质量越大，所处位置越高，物体具有的重力势能就越大。
学生虽然已经知道了重力势能的相关知识，但从重力做功的过程探究重力势能的表达式需要严密的逻辑推理能力这对学生来说是有困难的。
通过探究不同情景下重力做功引导学生学会探究并且激发学生的探究欲望，经历严密的推理过程得到重力势能的表达式，以及重力做功与重力势能变化的关系使学生得到学习方法的训练。
1．理解重力势能的概念及重力做功与重力势能变化的关系。
2.知道重力势能的相对性和系统性。
从重力做功和重力势能的变化视角，讨论功能关系。在得出重力势能表达式的过程中，不仅要告诉学生结论，更为重要的是该结论是怎样得出来的。对培养学生的逻辑思维能力非常重要。
复习初中所学重力势能的相关知识，在此基础上让学生猜测重力势能的表达式。体现科学探究中提出问题、形成猜想和假设、获取和处理信息、基于证据得出结论等要素。
本节从定性到定量，逐层深入引导学生思考，参与探究，在激起学生兴趣的同时，吸引学生深入探究，以此渗透培养学生的科学素养，提高学生的思维逻辑性、严谨性。
物理观念
科学思维
科学态度与责任
教学目标
科学探究
本节课课标要求：理解重力势能，知道重力势能的变化与重力做功的关系
教学重、难点
重点：重力做功的特点，重力势能的概念及重力做功与重力势能变化之间的关系。
难点：重力势能表达式的得出过程，重力势能的相对性及系统性。
教学重难点
教法与学法
采用分析法、归纳法、讲授法
通过探究分析巧用引导性提问，激发学生的积极性，让学生在轻松、自主、讨论的学习氛围中总结出本节的主要内容从而完成学习任务。
教法
学法
教法
学法
教学设计
重力势能
重力做功的特点
重力做功与重力势能变化的关系
教学过程分析
初中我们已经定性地学习了重力势能，物体的质量越大、所处的位置越高，重力势能就越大。这一节我们来进一步定量地研究重力势能。你认为重力势能的表达式应该是怎样的呢？
问题
一、重力做功
观察小球的运动情况
θ
L
h1
h2
Δh
B
B
B
竖直下落
沿斜线运动
沿曲线运动
重力做功的特点：
物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。即重力做功数值等于重力与高度差的乘积。
表达式：
WG ＝ mgh =mgh1－mgh2
★重力做功的特点是与运动的具体路径无关，只与初末状态物体的高度差有关，不论光滑还是粗糙路径，也不论是直线还是曲线运动，不论是否受到其他力的作用，只要初末状态的高度差相同，重力做的功就相同．
例2：如图所示，质量为m的小球从高度为h处的斜面上的A点滚下经过水平面BC后，再滚上另一斜面，当它达到高度为h/4的D点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为 （ ）
D
B
A. mgh/4
B. 3mgh/4
C. mgh
D. 0
二、重力势能
分析表达式 WG=mgh1-mgh2，请思考“mgh”具有什么特殊意义？
特殊意义在于：
（1）与重力做功密切相关
（2）随高度的变化而变化．
恰与势能的基本特征一致
可见,重力做的功等于mgh这个量的变化.在物理学中， mgh 是一个由特殊意义的物理量.就用这个物理量表示物体的重力势能。
1、重力势能的系统性
2、重力势能的相对性
Ep = mgh
(h是物体相对参考面的高度)
参考面即高度为零的平面，一般来说参考面可以任意选取
（1）物体在参考面上，h=0，Ep=0。
（2）物体在参考面上方，h为正值，Ep为正值
（3）物体在参考面下方，h为负值，Ep为负值
正负表示大小
EPA= 5J：表示比0势能面多5J
EPB=-5J：表示比0势能面少5J
哪一点的重力势能大
重力势能是物体与地球组成系统共有的
参考平面
0
0
h > 0
Ep > 0
h < 0
Ep < 0
高度h
重力势能EP
零势能面
h
h
h
A
EPA=2mgh
EPA= 0
EPA= -mgh
参考面
参考面
参考面
WG =mgh1－mgh2
重力做功WG (正、负） 重力势能EP （增加、减少） 重力做功和重力势能变化的关系
物体 上升
物体 下降
正
负
减少
增加
重力做的功等于重力势能的减少
物体克服重力做的功等于重力势能的增加
三、重力做功与重力势能变化的关系
例 ：如图，质量 0.5 kg 的小球，从桌面以上 h1 = 1.2 m 的 A 点落到地面的 B 点，桌面高 h2 = 0.8 m。关于小球的重力势能，请按要求填写下表。( g = 10 m/s2 )
参考平面 在A点 在 B点 下落过程重力做功 重力势能变化
桌面
地面
6 J
10 J
─4 J
0
10 J
10 J
减少10 J
减少10 J
★选择不同的参考平面，物体的重力势能不同。
相对性
★重力做功和重力势能的变化与参考平面的选择无关。
绝对性
h1
h2
A
B
1.物体在运动过程中，克服重力做功50J，则( )
A．重力做功为50J
B．物体的重力势能一定增加50J
C．物体的重力势能一定减少50J
D．重力做功为-50J
BD
2.下列关于重力势能的说法，正确的是( )
A．重力势能只跟物体所处的初末位置有关，与物体实际经过的路径无关
B．重力势能的变化，只跟重力做功有关，和其他力做功多少无关
C．重力势能是矢量，当重力对物体做正功时，物体的重力势能减少
D．重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的
ABD
板书设计
8.2重力势能
一、重力做功
1.特点：重力对物体做的功只与它的初、末位置有关，而与物体运动的路径无关。
2.公式：WG=mgh1-mgh2
二、重力势能
1.定义：物体所受重力mg与所处高度h的乘积叫做物体的重力势能。用Ep表示。
2.公式：Ep = mgh(h是物体相对参考面的竖直高度)
3.单位：焦耳，符号为J
4.重力势能具有系统性：地球与物体共同具有重力势能
5.重力势能具有相对性：相对零势能面而言
三、重力做功与重力势能的关系：WG =mgh1－mgh2 =Ep1－Ep2=-△Ep

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