8.2 重力势能 教案-2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

课 题 8.2 重力势能 教 学 目 标 1. 通过不同路径反重力做功的分析，归纳出重力做功与路径无关的特点。 2. 理解重力势能的表达式，通过重力做功与重力势能变化的关系体会功能关系。 3. 知道重力势能的大小与参考面的选取无关。 重 点 理解重力势能的表达式，通过重力做功与重力势能变化的关系体会功能关系。 难 点 知道重力势能的大小与参考面的选取无关。 教 学 过 程 一、情境引入 师：一则新闻：2020年1月4日下午3时许，江西省黎川县的尹女士带着5岁的女儿去亲戚家做客，在经过潭溪乡幸福村的路上，5岁的女儿被一张从天而降的躺椅砸中，当场被砸得颅骨骨折、颅内出血。扔躺椅的是这栋房子的女主人付某，因其在家中三楼阳台打扫卫生，觉得折叠躺椅拿到一楼不便，于是从三楼阳台将躺椅抛向楼下小路上，正好砸中路过的小女孩。为什么一张折叠椅竟能有如此大的杀伤力？了解一下高空抛物的杀伤力。 二、新课教学 师：请你从能量的角度解释，为什么高处掉下来的躺椅会对人体造成伤害？ 生：因为高处的物体具有的能量大。 问：什么情况下，躺椅会对人造成更大的伤害？ 生：物体更重或扔下的高度更高。 教 学 过 程 师：物体由于被举高而具有的能量，叫重力势能。根据日常的生活经验，影响重力势能的因素有哪些？ 生：重力大小、高度。 师：我们从力做功转化成能量的角度来研究。试分析三个阶段中推力做的功WF，摩擦力做的功Wf ，重力做的功WG的正负，以及物体重力势能EP的变化，并填入下表中： 师：我们发现，只要重力做正功，物体的重力势能就减少，而重力做负功，物体的重力势能就增加，重力做功与重力势能有没有关系？ 生：有关系，重力做功可以引起重力势能的变化。 师：没错，其实功是能量转化的量度：，对于重力做功就有：。我们来看具体的情况，物体竖直下落，重力做功是mgh，而h=h1-h2，因此，物体沿斜线运动结果一样，物体沿曲线运动，每一小段曲线都可以近似看成一小段斜线，这样每一小段斜线对应的重力做功加起来就是总的重力做功，结果还是一样的，可见重力做功与运动路径无关，只与初末位置的高度有关。因此，重力势能表达式就是EP=mgh，单位：焦耳(J)，也是标量。重力做功是重力势能转化的量度，做多少功就转化多少能量。根据表格数据，选择的参考平面不同，小球具有的重力势能就不同，因此物体重力势能的数值具有相对性。而无论选择什么参考平面，重力做了10J的功重力势能就会减少10J，可见重力做了多少功就会转化多少能量，与参考面的选择无关。 问：如果没有地球引力，物体具有重力势能吗？ 教 学 过 程 生：不具有。 师：重力势能是物体与地球共有的。 师：除了重力势能，还有其他形式的势能。任何形式的势能，都是由于其中各物体之间，或物体内的各部分之间存在相互作用力而具有的，由各物体的相对位置决定的。例1、例2、例3。 三、课堂小结 教 后 反 思 重力势能和弹性势能是最简单的能量，由浅入深更好地让学生理解。 学科网（北京）股份有限公司 $