3. 势能第一课时教学设计

江苏省兴化中学

教学简案

执教人：笪洁

第四章

机械能和能源

第3节 势 能

【教学目标】

一、知识目标

1.理解重力势能的概念，运用功能关系导出重力势能的定义式。并会用计算式计算重力势

2.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。

3.

4.了解弹性势能的概念。

二、能力目标

1.

2.学会从功和能的关系上解释和分析物理现象。

3.通过对结果的分析，培养学生发散性思维，及分析、推理、归纳的能力。

【教学重点】

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】

重力势能的系统性和相对性

【教学过程】

引入：视频《雪崩》

提问，启发学生思考

提出重力势能定义：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。

探究实验（让学生做）

学生总结观察到的现象：

结论：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。

提问：怎样定量地表示重力势能呢

板书课题：重力势能

探究重力做功的特点

1.小球从 A 点到 B 点竖直下落，重力做的功：WGmg(h1h2)mgh1mgh2

2.小球沿斜面从 A 点下滑到 C点，重力做的功：

WGmglsinmg(h1h2)mgh1mgh2

小球从 A 点平抛到 C点呢？斜抛呢？

3.小球沿曲线从 A 点运动到 C点，重力做的功：

Wmglsin111

Wmgl2sin2

2WW1W2W3mgh1mgh2mgh3

mg(h1h2h3)mgh1mgh2

总结：重力对物体做的功跟路径无关，仅由物体的质量和始、末两个位置的高度决定。

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执教人：笪洁

WGmgh1mgh2 h1，h2分别代表始、末两个位置的高度

一、重力势能

1.定义：物体由于被举高而使物体具有的能量叫重力势能。

2.重力势能的表达式

EPmgh 物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积。

参考平面：选定某一个水平面，并把这个水平面的高度定为零，则物体在该平面上的重力势能为零。(又称零势面)在参考平面上方的物体，重力势能是正值；在参考平面下方的物体，重力势能是负值。物体具有负的重力势能，表示物体在该位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能要少。

举例说明

A

参考平面是可以任意选取的，通常选取地面作为参考平面(零势面)。

例：如图，质量为m的小球，从桌面以上h1的A点落到地面的B点，

桌面高h2．请按要求填写下表．(g=10m/s2) h1

h2

B

选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同

选取不同的参考平面,WG和△EP相同

重力势能的相对性: 由于高度具有相对性，所以重力势能也具有相对性。

高度的相对性不影响对相关重力势能的问题的研究，因为高度差是一定的。重力势能的变化是绝对的，与参考平面的选取无关。

重力做功与重力势能变化的关系

1.重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功。

2.重力做负功（克服重力做功）时，重力势能增加，增加的重力势能等于克服重力所做的功。

3.重力做的功等于重力势能的减少量。

【针对训练】

1.关于重力势能的说法正确的是：

A. 重力势能只由重力决定 B. 重力势能不能有负值 C. 重力势能的大小是相对的 D. 物体在两位置上重力势能之差是一定的

2.关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是（ ）

A.当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少；

B.物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加；

C.地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值；

D.重力做功的多少与参考平面的选取无关。

课堂小结

1、重力势能：物体由于被举高而使物体具有的能量叫重力势能。

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执教人：笪洁

表达式：E

Pmgh2、重力做功及其特点：与路径无关，只与起点和终点的高度差有关

WGmgh表达式：

3、重力做功与重力势能变化的关系：

重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加

表达式：

GEP1EP2EPW4、重力势能是相对的

，正负表示大小。

一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在的平面作为零势能参考面。

二、弹性势能

物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能。

物体的形变量越大，弹性势能就越大。

重力势能和弹性势能都是势能的一种类型。

三、势能的系统性

势能都具有系统性，是物体所组成的系统共有的。

【课后训练】

1.关于重力势能的几种理解，正确的是（ ）

A.重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功

B.相对于不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但这并不影响研究有关重力势

能的问题

C.在同一高度将物体不论向何方向抛出，只要抛出时的初速度大小相同，则落地时减少的

重力势能必相等

D.放在地面的物体，它的重力势能一定等于零

2.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 3.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

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