1、1第 2 节 势能的改变2教学过程(一) 重力势能请同学们分析、讨论以上提出的问题并引导学生归纳出重力势能的定义。定义：物体处于一定的高度而具有的能叫做重力势能提出问题：物体重力势能的大小可能与哪些因素有关？请同学们猜想演示实验【提供实验器材：铁球(大小、质量均不同的两个)、透明玻璃容器、沙子】在一个透明的玻璃容器内装上沙子。实验一：将不同的两铁球从同一高度释放，观察铁球落在沙子中的深度。实验二：用一个铁球从不同高度释放，观察铁球落在沙子中的深度。 学生回答观察的现象：铁球的释放高度越大，铁球落在沙子中的深度越大。质量大的铁球落在沙子中的深度越大。归纳上述演示，我们可以定性得到：重力势能跟物体
2、的质量和高度都有关系，且物体的质量越大，高度越高，重力势能就越大。提出问题：那么，怎样来定量表示重力势能呢？实验演示及解答问题： 投影片出示问题：让质量为的小球从高度为 h1的 A 点下落到高度为 2的 B 点，重力所做的功为多少?学生求解得到： 重力所做的功为：WG （ ）学生思考讨论交流进行分析得出定义：物体处于一定的高度而具有的能叫做重力势能观察实验，回答现象学生回答：铁球的释放高度越大，铁球落在沙子中的深度越大。质量大的铁球落在沙子中的深度越大。思考分析回答问题学生求解得到： 重力所做的功为：WG （ ）引导学生通过对运动实例的观察与分析，总结出重力势能的定义.通过实验引导学生分析物理
3、量之间的关系(控制变量法)通过实例分析物体受到的重力所做的功3教学过程让学生研究上式的物理意义：重力所做的功等于这个量的变化，所以在物理学中就用这个式子来表示物体的重力势能.板书：重力势能公式： E mghE 物体的重力势能 焦（J） 物体的质量 千克（kg） 重力加速度(米每二次方秒)s 2/ 物体的高度米（）让学生推导重力势能的单位kg/s 2J重力势能的单位是焦耳。重力势能是标量多媒体投影问题：一个质量为 10kg的物体,把它放置在一张高 1m 的桌面上,则此物体的重力势能是多少呢？（取 g=10/s 2）根据学生回答让学生讨论：为什么同一个问题会得到不同的答案？提出重力势能的相对性：重
4、力势能E mgh 中 h 是相对于某个水平面来说的,这个水平面上 h=0,重力势能也为零,这个水平面叫做零势能参考平面。通常也叫零势面。参考水平面的选取是任意的，选择哪个水平面作为参考平面,可视研究问题的方便而定。通常选择地面作为参考平面。选择不同的零势面，重力势能是不同的。h 是所处位置的平面到参考水平面的距离。动手推导重力势能单位kg/s 2J重力势能的单位是焦耳。思考问题并进行讨论通过动手自我推导重力势能的单位进一步理解单位之间的关系.让学生通过问题设疑,讨论分析,最后对问题进行归纳总结.提高学生的解决问题和分析问题的能力.4教学过程物体位于参考平面上方,h0,重力势能是正值,物体位于参
5、考平面下方,h 2， W 当物体由低处运动到高处时， 2， W 当物体由低处运动到高处时， 2， W 思考讨论,分析得出:重力所做的功相同通过对物理量之间的关系式来讨论各个物理量在不同的条件下的关系.通过阅读讨论分析,提高学生对问题的分析和提炼观点的能力.5教学过程教师：由此得到：重力所做的功只跟物体初位置的高度 和末位置的高度 2有关，跟物体运动的路径无关。(三)弹性势能的改变1.演示装置如图所示：将一弹簧压缩不同程度 观察现象取一个硬弹簧，一个软弹簧，分别把它们压缩相同程度，观察现象2.学生叙述实验现象实验 1 中：当弹簧压缩程度越大时，弹簧把木块推的越远实验 2 中：两根等长的软、硬弹簧
6、，压缩相同程度时，硬弹簧把木块弹出的远3.上述实验中，弹簧被压缩时，要发生形变，在恢复原状时能够对木块做功，我们说弹簧具有能，这种能叫弹性势能4.教师：同学们能举几个物体具有弹性势能的例子吗?学生：卷紧的发条，被拉伸或压缩的弹簧，拉弯的弓、击球时的网球拍或羽毛球拍、撑杆跳高时的撑杆等5.教师分析上述各例中弹性势能和形变程度之间的关系，学生总结得到：形变程度越大，弹性势能也越大 6.教师：到现在为止，我们已学习了两种势能：重力势能和弹性势能对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定.观察实验,叙述实验现象实验 1 中：当弹簧压缩程度越大时，弹簧把木块推的越远实验 2 中：两根等长的软、
7、硬弹簧，压缩相同程度时，硬弹簧把木块弹出的远学生举出实例:卷紧的发条，被拉伸或压缩的弹簧，拉弯的弓、击球时的网球拍或羽毛球拍、撑杆跳高时的撑杆等通过实验现象来给学生对弹性势能有个感性认识.通过大量的实例使学生进一步理解弹性势能的概念6教学过程对于弹性势能，其大小由形变程度决定，而形变程度不同，发生形变的物体的各部分相对位置也会发生变化，得到：势能也叫位能势能具有系统性：重力势能是物体和地球组成的系统共有的，弹性势能是物体的各部分所共有的。7知识应用用投影片出示思考题：1.关于重力做功和物体的重力势能，下列说法中正确的是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
8、的重力势能一定增加C.地球上任何一个物体的重力势能都有一个确定值D.重力做功的多少与参考平面的选取无关2.物体在运动过程中，克服重力做功为 50 J，则A.重力做功为 50 JB.物体的重力势能一定增加 50 JC.物体的动能一定减少 50 JD.重力做了 50 J 的负功3.以 40 /s 的初速度竖直向上抛出一个物体，经过 秒后，物体的重力势能是动能的 3 倍， 10 /s 2，则 的大小为A.2 秒 B.3 秒 C.4 秒 D.5秒独立思考并动手解题1. ABD2. BD3. B通过练习来巩固本堂课所学的知识点,要理解并懂得熟练应用所学的知识.8课堂小结1.势能由物体间的相互作用而产生，
9、由它们的相对位置而决定2.势能是标量，单位是焦耳3.重力对物体所做的功与物体的运动路径无关，只跟物体运动的始、末位置有关，重力所做的功等于物体始、末位置的重力势能之差4.重力势能是地球和地面上的物体共同具有的，一个物体的重力势能的大小与参考平面的选取有关培养学生归纳的能力.进一步掌握本堂课的内容.作业课本 P31 第 4、5、6 题完成练习册让学生实现知识的自我反馈（六）课堂小结1重力势能是地球和地面上的物体共同具有的。重力势能的大小具有相对性，确定了参考平面，物体重力势能才有确定值。但重力势能的改变是绝对的。2重力做功与物体的运动路径无关，只跟物体运动的始末位置有关。3重力做功是重力势能变化
10、的量度。教师总结关于人类与重力势能的认识，是一个从恐惧到挑战直到利用的过程。人们对重力势能的恐惧感是与生俱来的（雪崩、泥石流：2006 年 2 月 17 日泥石流突袭菲律宾 2000 人丧生） 。但是随着人们通过生产实践中对重力势能的认识的逐步加深，我们开始变得乐于挑战这种能量（攀岩运动） 。甚至在可以控制的范围内享受重力势能带给我的种种乐趣（过山车） 。但是科学的意义不仅仅是认识自然，挑战自然，更在于能动的利用自然！介绍水力发电（水力发电的图片） 。【教学后记】9本节课在教学设计上遵循学生的认知规律，遵循辩证唯物主义的认识论，使学生对重力势能概念的建立和理解有一个从感性到理性，从定性到定量的
11、过程，使学生对物理概念和规律的学习并不感到突然和困难。本节课运用“实验（举例）理论探究归纳实例研究”教学方法，把“实验观察、学生讨论、教师讲解”融合在一起。本着“学生主体，教师主导”的原则，在特定情景下的实例研究，让学生感到新鲜好奇，讨论问题积极主动，自主地总结规律。贴近生活的实例、小实验，使学生的学习兴趣高涨，体验社会公德、爱国情感及合理利用自然的科学认识。本节课在多媒体、实验、板书的运用上，相互补充，克服了单一媒体运用的呆板的课堂教学形式，对整合课堂教学资源，起到了一定的作用。幻灯片所展示的各种生动、活泼、有趣的图片，激发学生探究知识的欲望和积极性，也是本节课的一大亮点。本节课至始至终围绕“功是能量变化的量度”到“重力做功是重力势能变化的量度”课题中心内容。让学生体会到重力做功是导致重力势能变化的唯一因素。【板书设计】一、重力势能二、弹性势能1定义：物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。2弹性势能的大小同弹性形变的大小有关。三、势能：由相互作用的物体的相对位置决定的能量。GpWE（与路径无关）重力势能重力做功表达式：E p=mgh单位：焦耳（J）标矢性：标量相对性系统性10
