资源简介

课题 第一节 势 能（二）
课时 1课时（45 min） 总 15 课时
教学目标 知识技能目标： 了解重力势能 了解弹性势能 （2）理解机械能是人类生活中常见的能量形式 思政育人目标： （1）通过学习物体动能的增量与其运动路径无关，学会透过现象看本质，坚持用发展的、联系的、全面的观点看问题 （2）了解机械能守恒定律中蕴含的守恒思想，树立正确的得失观、苦乐观和顺逆观
教学重难点 教学重点：重力势能和弹性势能 教学难点：重力势能和弹性势能的计算
教学方法 讲练结合法
教学用具 电脑、投影仪、多媒体课件、教材
教学过程 主要教学内容及步骤 设计意图
问题导入 （4 min） 【教师】提出以下问题： 如果一个物体从高空中落下，大家思考一下重力所做的功如何计算？ 【学生】思考、举手回答 通过问题导入的方法，引导学生主动思考，激发学生的学习兴趣
传授新知 （24 min） 【教师】通过学生的回答引入要讲的知识 知识点 重力势能的定义 【教师】讲解重力势能的定义 位于高处的物体由于地球与物体之间相互吸引而具有的能，叫作重力势能，其定义式为 重力势能的单位为焦耳（J）。 【学生】聆听、理解、记忆 知识点 决定重力势能大小的因素 【教师】举例讲解决定重力势能大小的因素 质量相同时，高度越高，物体的重力势能越大；高度相同时，质量越大，物体的重力势能越大。由此可知，物体重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越高，物体具有的重力势能就越大。 【学生】聆听、理解、记笔记 知识点 重力势能的相对性和系统性 【教师】讲解重力势能的相对性和系统性 相对性：重力势能总是相对于选定的水平面而言的，一般将选定的水平面称为零势能面。物体的重力势能在参考面以上为正值，在参考面以下为负值，位于参考面上时为零。 系统性：重力势能属于地球与物体所组成的系统。重力属于地球与物体之间的相互作用力，从这个方面讲，地球和物体处于平等地位。重力势能是由物体和地球之间的相对位置所决定的能，是地球和物体所组成的物体系统所共有的。 【学生】聆听、理解、记笔记 知识点 重力做功与重力势能变化的关系 【教师】举例讲解重力做功与重力势能变化的关系 当物体向下运动时：，重力做正功，，重力势能减少，且减少的重力势能等于重力所做的功；当物体向上运动时：，重力做负功，，重力势能增加，且增加的重力势能等于克服重力所做的功。 重力做功与路径无关，仅取决于其始末位置的高度差。 【学生】理解、记笔记 【教师】讲解例题 【例4-3】如图4-9所示，一个质量为M的物体放在水平地面上，物体上方安装一个自然状态下长度为L、劲度系数为k的轻弹簧。现用手拉着弹簧上端的P点缓慢向上移动，直到物体离开地面一段距离。在这一过程中，P点的位移是H，则物体重力势能的增加量是多少？ 【学生】聆听、理解、演算 知识点 弹性势能的定义 【教师】讲解重力弹性势能 发生形变的物体在恢复原状时能够对外界做功，因而具有能量，这种能量叫作弹性势能，其定义式为 式中，x为形变量，k为弹簧的劲度系数。弹性势能的单位为焦耳（J）。 【学生】聆听、理解、记忆 知识点 决定弹性势能大小的因素 【教师】举例讲解决定重力势能大小的因素 决定弹性势能大小的因素有形变量和劲度系数。 （1）形变量：劲度系数相同的情况下，形变越大，弹性势能越大。 （2）劲度系数：形变量相同的情况下，劲度系数越大，弹性势能越大。 【学生】聆听、理解、记笔记 知识点 弹性势能与弹簧长度的对应性 【教师】讲解弹性势能与弹簧长度的对应性 弹簧的伸长量或压缩量不同，其弹性势能也不同。但弹簧被拉长或压缩相同长度时，其弹性势能是一样的。所以，弹性势能和弹簧的形变量之间不是一一对应关系，即某个弹性势能可能对应着伸长和压缩两种不同的状态。 【学生】聆听、理解、记笔记 知识点 弹力做功与弹性势能变化的关系 【教师】举例讲解弹力做功与弹性势能变化的关系 如图4-10所示，O点所在位置为弹簧的原长处。物体由O点向A点运动（压缩）或者由O点向点运动（伸长）时，弹力做负功，弹性势能增大，其他形式的能转化为弹性势能；物体由A点向O点运动，或者由点向O点运动时，弹力做正功，弹性势能减小，弹性势能转化为其他形式的能。弹力做功与弹性势能的关系为。 图4-10 弹性形变 【学生】理解、记笔记 【教师】讲解例题 【例4-4】在水平地面上放一个竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为m的木块相连。若在木块上作用一个竖直向下的力F，使木块缓慢向下移动h，力F做功，此时木块再次处于平衡状态，如图。求： （1）在木块下移h的过程中，重力势能的减少量。 （2）在木块下移h的过程中，弹性势能的增加量。 【学生】聆听、理解、演算 通过教师的讲解和演示，使学生了解重力势能、弹性势，能知道机械能是人类生活中常见的能量形式。
课堂讨论 （10 min） 【教师】组织学生以小组为单位讨论以下问题： （1）重力势能为什么与路径无关？ （2）胡克定理中我们知道，在根据那么可以得出与所给有区别？大家讨论其原因是什么？ 【学生】聆听、思考、小组讨论，由小组代表上台发表讨论结果 【教师】与学生一起评价各组的发言 通过课堂讨论，巩固所学知识，加深学生对所学知识的理解，并将所学知识与实践相结合
课堂小结 （3 min） 【教师】简要总结本节课的要点 本节课学习了重力势能、弹性势能等知识，重点是对机械能的理解；希望大家在课下多加练习，巩固课上所学知识，为后面的学习打下坚实的基础。 【学生】总结回顾知识点 总结知识点，巩固学生对重力势能、弹力势能相关知识的印象
作业布置 （2 min） 【教师】布置课后作业 完成教材习题4-1中与本节课相关的习题 【学生】完成课后作业 通过课后作业复习巩固学到的知识，提高实际操作能力
教学反思 本节课效果不错，学生全程参与，主动讨论。对学生而言，教师对学生内心深处的宽容，为学生提供充分表达自己的机会和空间，才能有针对性地开启顿悟，进行更有效的教育，并培养他们判断是非的能力。对教师而言，在科技飞速发展的时代，网络通讯技术使得教师不再拥有绝对的权威优势，这种角色的转变也是对教师个体能力有限性的宽容。

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