2020-2021学年高中物理-第四章-机械能和能源-3-势能教案3-教科版必修2.doc

2020-2021学年高中物理 第四章 机械能和能源 3 势能教案3 教科版必修2

2020-2021学年高中物理 第四章 机械能和能源 3 势能教案3 教科版必修2

年级：
姓名：

- 5 -

势能
教学目标：
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，并会用定义式
计算重力势能。
2.理解重力势能的变化与重力做功的关系，知道重力做功与路径无关及重力势
能的相对性
3.了解弹性势能的概念
教学重难点：
1. 重点：运用功能关系导出重力势能的定义式
2. 难点：重力势能概念及其相对性
教学过程：
先强调做功的过程，是能量变化的过程，做了多少功就有多少能量发生变化，知道这种关系，就可以做功的多少，定量地研究能量及其相互转化。
初中时我们学过，物体由于被举高而具有重力势能。
下面做一个实验，准备器材：泡沫板、矿泉水、一支笔。
实验目的：研究重力势能的影响因素。
实验过程：（1）先将矿泉水瓶放在泡沫板上，泡沫板未断，当把矿泉水举高，再松手让其自由砸向泡沫板时，泡沫板断了，说明了：物体被举高后，获得了某种能量，下降过程，会将这种能量释放出来；（2）研究这种能量跟哪些因素有关。①在某一高度，分别用笔和矿泉水自由砸向泡沫板，用笔时，泡沫板未断，用矿泉水时，泡沫板断了，说明这种能量与质量有关；②将泡沫板折叠成两层，从某一高度放下，泡沫板未断，再将水的高度增加，自由释放，泡沫板断了，说明这种能量与高度有关，高度越高，能量越大。
结论：这种能量与质量，高度有关
一、定义：物体由于位于高处而具有的能量，叫重力势能
为了得到重力势能的计算公式，先来看重力做功特点：
课本，讨论交流
从17层到8层，乘电梯和走廊，重力做功相等
问：重力做功跟物体运动的路径是否有关？
分别计算以下几种途径，重力做功情况
①沿AB直线路径
②沿ACB折线路径
③沿APB曲线路径（微元法）
结论：重力做功与路径无关，只与物体的质量和始、末位置的高度决定。
公式：
根据重力做了多少功，就有多少能量发生变化，则等式左边是重力做的功，右边就应该是某种能量的变化量。
物理学中，用“”这个物理量表示物体的重力势能。
表达式：单位：焦耳 J ，是状态量
例： 如图，质量0.5kg的小球，从离地高的A点落到离地高的桌面．请按要求填写下表 ()

结论：1.►选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同
2.►对一个确定的过程，和与参考面的选择无关
重力势能具有相对性：
（1） 参考平面不同，重力势能大小不同
（2） 参考平面的选取是任意的,一般选地面
（3） 重力势能是相对的，但重力势能的变化是绝对的
问：力，功，重力势能的正负意义有何不同？
提示：力的正负表示方向，功的正负表示是动力做功还是阻力做功，势能是标量，正、负表示重力势能的大小，正值代表在参考平面上方，负值代表在参考平面下方，比较物体的重力势能大小时，要带正、负号比较。
讨论交流：
重力做功与重力势能变化的关系

重力做功的多少是重力势能的量度，只需求出物体在始末位置时重力势能的改变量，也就求出了重力做功
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.特点：形变程度越大，物体弹性势能越大。

借助重力势能的学习，尝试写出弹性势能的表达式

提示：梯形的面积就是弹力做的功
三、势能的系统性
势能是系统共有的。若无地球，则无重力，也就无所谓重力势能，若弹簧一端不被固定，则难以形变，故势能是共有的。
课堂小结：
1、重力做功的特点
2、对重力势能和弹性势能的认识
3、做功与势能的变化有什么关系
课后作业：课本
板书设计：
势能
一、重力势能
1.定义：物体由于位于高处而具有的能量，叫重力势能
2.重力做功的点：与路径无关，只取决于初、末位置的高度差
3.重力势能公式：
4.是标量，状态量
5.单位：焦耳 J
6.大小与参考平面有关，变化量与参考平面无关
7.具有相对性，系统性
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.公式：
3.单位：焦耳 J
4.标量，状态量
三、势能的系统性