高中物理7.4重力势能教案2新人教版必修2
高中物理人教版必修2重力势能教学设计
1.物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点的位 置有关,而跟物体运动的路径无关.
2.重力势能的表达式为 Ep=mgh,重力势能是标量,但重 力势能有正负,重力势能为负值时,说明物体在零势能面下方.
高度差
的高度 h
只与初、末位置的高 与参考平面的选择有关,
特点
度差有关,与路径及 同一位置的物体,选择不 参考平面的选择无 同的参考平面会有不同
关,是过程量
的重力势能值,是状态量
2.重力做功与重力势能变化的关系 (1)重力做功是重力势能变化的原因,重力做的功与重力势 能的变化量为等值关系,两者均与参考面的选择无关. (2)重力势能的变化只取决于物体的重力所做功的情况,与 物体除重力外是否还受其他力作用以及除重力做功外是否还有 其他力做功等因素均无关. (3)重力做正功,重力势能减少,重力势能的减少量等于重 力做的功,即 WG=Ep1-Ep2. (4)重力做负功,重力势能增加,重力势能的增加量等于克 服重力做的功,即 W 克=Ep2-Ep1.
(2)若取平台为参考平面,求抛出 0.4 s 时间内,初态与末态 的重力势能之差.(取 g=10 m/s2)
[答案] (1)16 J (2)16 J
[解析] 抛出 0.4 s,物体的下落距离 h=12gt2=12×10×0.42 m =0.8 m,此时物体离地面的高度 h2=h1-h=9.2 m.
[例 2] 如图所示,质量为 m 的小球从曲面左侧上的 A 点由 静止滚下,经过最低点后滚到曲面右侧上的 B 点时速度减为零, 最终静止在曲面最低点 C.已知 A 点距最低点的高度为 h1,B 点 距最低点的高度为 h2.求:
人教版高一物理必修二教案-7.4重力势能
第七章第四节重力势能教学设计一、设计思想:“功”教学之后,学生第一次涉及到能量,并从量的角度研究能量的具体表达形式。
在以后的学习过程中,能量概念的重要性会被学生逐步认识到。
就内容的呈现方式来看:从生活中的事例出发,形成具体的表达形式是这一节课的核心,本节课有探究课的特点,采取师生互动、引导、启发的教学方式。
二、教学目标:1、知识与技能:①、理解重力势能的概念,知道在国际单位中,势能的单位是焦耳(J),势能是标量,并会用重力势能的定义式进行计算。
②、理解重力做功与重力势能变化的关系,并能够应用表达式进行计算,知道重力做功与路径无关。
③、知道重力势能具有相对性,计算重力势能需选择参考面。
④、知道重力势能是物体和地球系统所共有。
2、过程与方法:根据功和能的关系,推到出重力势能的表达式,进一步渗透科学探究的几个要素。
3、情感态度与价值观:培养学生从生活现象中探究物理规律的方法,激发学生勇于探索、勇于发现的品质。
三、教学重点:1、重力势能的概念及重力做功跟重力势能改变的关系。
2、重力做功与路径无关及负功的意义。
四、教学难点:理解重力做功与重力势能变化的关系及重力势能改变的系统性五、教学资源:物理教材、实验器材(两个小球),PPT,六、教法设计:引导式、启发式、探究式、讨论式七、教学过程:重力做的功:W G=mgh=mgh1-mgh2PPT:课本图7.4-2我们接着来计算这个物体沿倾斜直线从高度为h1的地方运动到高度为h2的地方的过程中重力所做的功。
重力做的功:W G=mglcosθ =mgh=mgh1-mgh2PPT:课本图7.4-3我们最后来计算这个物体沿任意的曲线从高度为h1的地方运动到高度为h2的地方的过程中重力所做的功。
如何计算第三幅中重力所做的功呢?受第二个图的启发,我们可以把曲线分割成若干小段,当分得足够小的时候,我们就可以认为每一段都是直线,这样求出重力在每一段上所做的功,再把所有的功相加,即得在这个过程中,重力所做的功。
《重力势能》教案
《重力势能》教案《重力势能》教案1教学目标学问目标1、理解重力势能的概念,会用重力势的定义进展计算。
2、理解重力势能的改变和重力做功的关系,知道重力做功与路径无关。
3、知道重力势能的相对性。
力量目标1、依据功和能的关系,推导出重力势能的表达式;2、学会从功和能的关系上解释和分析物理形象。
德育目标渗透从对生活中有关物理现象的观看,得到物理结论的方法,激发和培育同学探究自然规律的爱好。
教学重点重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能转变的关系。
教学难点重力势能的系统性和相对性课程类型新授课教学方法试验观看法、分析归纳法、讲练法教学用具ppt课件,电子教鞭课时支配:1课时教学步骤导入新课曾经读过一篇文章,叫做《汕头的雪》,汕头也会下雪吗?汕头也会下雪,别出心裁的雪——木棉棉絮。
南方的人,对北方的雪总有一些期盼,我也不例外。
有哪些同学见过北方的雪吗?雪白无垠的雪,总让人浮想联翩,也让人憧憬,但是,令人想不到的是,它也具有惊人的破坏力:例1:20xx年9月21日上午,俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩,造成100人失踪(附图片)例2:四川丹巴亚丁雪崩(附图片)如此秀丽的雪花,怎么会有这么大的破坏力?雪崩为什么会有这么大的能量?浩瀚夜空,点点繁星,当我们在欣赏灿烂星空的时候,绝不会想象到它们也会给地球带来巨大的损害:美国内华达州亚利桑那陨石坑,5万年前,一颗直径约为30~50m的铁质流星撞击地面,它的爆炸力超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。
爆炸在地面上产生了一个大坑,据说,坑中可以安放下20个足球场,四周的看台那么能容纳200多万观众。
(附图片)陨石为何具有这么大的能量?这些能量与什么因素有关?雪崩和陨石都有一个特点,具有肯定的高度。
学习了中学物理后,我们知道物体由于被举高而具有的能量就叫做重力势能,物体的重力势能的大小与什么因素有关呢?小试验(视频):试验一:相同质量的小球,从不同高度下落。
试验二:不同质量的物体,从同一高度下落。
高中物理2 7.4重力势能 教案人教版必修二
5.4重力势能学习目标:1.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义式进行计算。
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. 理知道重力势能的相对性和重力势能变化的绝对性。
4. 了解势能及弹性势能的概念。
学习重点: 1. 重力势能2. 重力势能的变化和重力做功的关系学习难点: 重力势能的变化和重力做功的关系主要内容:一、重力势能EP1.定义:通俗地说,物体由于被举高而具有的能量叫重力势能,用符号Ep表示,物体的质量越大,离地越高,重力势能就越大。
2.定义式:EP =mgh,即物体的重力势能Ep等于物体的重量mg和它的高度h的乘积。
3.单位:在国际单位制中是焦耳(J)。
4.重力势能是状态量。
5.重力势能是标量,即只有大小,没有方向。
6.重力势能的相对性要确定重力势能的大小,首先必须确定一个参考平面(高度为零,重力势能为零的一个水平面)。
相对于不同的参考平面,在确定位置上的物体的重力势能有不同的值,这就是重力势能的相对性。
例如:水平桌面离水平地面的高度为H,一小球在水平桌面上方h高处,选水平桌面为参考平面时,小球的重力势能为mgh;若选地面为参考平面,小球的重力势能就是mg(H+h)。
选择哪个平面做参考平面,原则上是任意的,而不是硬性规定的,因此重力势能虽是标量但却有正负之分。
比如:物体在参考平面以上h高处,其重力势能为EP=mgh;当该物体在参考平面以下h低处,其重力势能就是-mgh,重力势能的正负可表示大小,比如对同一个参考平面,重力势能有一2 J和一3 J两个值,比较其大小有一2 J>一3 J。
实际问题中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(没有特别说明时)选择地面作为参考平面。
7.重力势能是属于系统的如果没有地球,就没有重力,也就谈不上重力势能了,所以重力势能是属于物体与地球所组成的系统所有的。
(重力势能的这个特点与动能不同,动能是运动物体单独具有的)通常我们说物体具有多少重力势能,只是一种简略的习惯说法(严格地说应是,某物体与地球这一系统具有多少重力势能)。
高中物理人教版必修2重力势能教学设计
程序设计
学习内容
教师行为
学生行为
媒体运用
新课导入
创设情境
同学们见过工地上的打桩机吗?桩锤高高举起后再让它自己落下,就能使桩按照设计方位准确地贯入地层。为什么桩锤举高后会有这么大的能量呢?它到底蕴含的是什么能?我们这节课就来探讨这些问题。
PPT课件、视频等
第一层级
研读教材
指导学生学会使用双色笔,确保每一位学生处于预习状态。
课程导学建议
重点难点
理解重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。
教学建议
本节内容既是重点又是难点,学生对本部分内容全面理解和掌握有一定困难,在教学中不要贪多,可以在后续课中逐渐加深理解。在教学中多举例子,由生活中简单的物理现象入手分析,这样便于学生接受。
课前
准备
三峡大坝视频短片、雪崩、山体滑坡等图片或视频、PPT课件等。研读教材,估计学生自主学习过程中可能出现的问题和疑难点,在导学案的基础上根据本班学生学习情况进行二次备课。
PPT课件
第三层级
基本检测
根据具体情况与部分同学(特别是各小组组长)交流,掌握学生的能力情况.
全体学生独立思考,独立完全,小组同学都完全后可交流讨论。
PPT课件
技能拓展
视学生基础和课堂时间、教学进度决定是否作要求
教师未提出要求的情况下学有余力的学生可自主完成
PPT课件
记录要点
教师可在学生完成后作点评
通读教材,作必要的标注,梳理出本节内容的大致知识体系。
PPT课件呈现学习目标
完成学案的情况。
尽可能多得独立完成学案内容,至少完成第一层级的内容。
结对交流收集问题
指导、倾听部分学生的交流,初步得出学生预习的效果情况。
重力势能教学设计
7.4 重力势能教学设计【教材版本】人教版普通高中课程标准实验教科书物理必修2【章节】第七章机械能守恒定律第四节重力势能【教材分析】重力势能是机械能守恒定律的基础,根据普通高中物理课程标准的要求,本节课重点在于引导学生理解重力势能,教材从学生已经熟悉的重力做功入手引入重力势能这一概念,最终推导出重力做功与重力势能变化的关系,由浅入深,层层推进,符合学生的认知规律。
关于重力势能的相对性和系统性学生往往不易理解,教学时需要结合一些实例,解开学生的困惑。
【学情分析】学生在初中阶段已对重力势能有了定性的认识,高中阶段要定量的学习重力势能,本节课在学生已学习了功的相关知识的前提下,通过重力做功的计算来判断重力势能的变化,便于学生理解,在教学过程中,重点要考虑高中学生的思维开始从具体的形象思维向抽象逻辑思维过渡,但思维还常常与感性经验直接相联系这一特点,因此,教学过程中需要通过实例探究引导学生获取相关知识,获得相应的技能。
【教学目标】(一)知识与技能1.理解重力做功与重力势能的关系,知道重力做功与路径无关。
2.理解重力势能的概念,能用重力势能的表达式计算重力势能。
3.知道重力势能具有相对性、重力势能的变化具有绝对性,势能是系统共有的。
4.理解重力做功是物体重力势能变化的量度。
(二)过程与方法1.在探究过程中渗透科学的研究方法:控制变量法,实验过程观察法及实验结果分析法。
2.体会用“实验法”和“理论推导”相互验证问题的方法。
(三)情感态度与价值观1.从对生活中有关物理现象的观察,使学生在探究过程中体验成功解决问题的喜悦,激发学生探索自然规律的兴趣。
2.通过学生之间的讨论交流与协作探究,培养团队合作精神。
3.体验科学不仅仅是认识自然,挑战自然,更在于能动的改造自然。
【重点难点】重点:理解重力势能,知道重力做功与重力势能变化的关系。
难点:重力势能的相对性、重力势能变化的绝对性。
【教具准备】投影仪、多媒体课件、带斜面的长木板、小车、钩码、小木块、导学案、课后作业【教学过程】一、情境导入学生观看雪崩视频,感受大自然的力量,激发学生对大自然的敬畏之心。
7.4重力势能学案全集(人教必修2)
7.4 重力势能新课导航一、重力的功根据功的有关知识,写出在甲、乙、丙三种情况下,物体从A运动到C点的过程中,重力做的功。
图甲是物体由A做自由落体到B,再水平运动到C;图乙是物体沿斜面由A滑到C;图丙是物体沿曲面由A滑到C。
重力做功的大小可以写成:。
从以上三个过程的做功情况可以得到重力做功的特点:。
二、重力势能相互作用的物体凭借其相对位置而具有的能量,称为势能。
mgh这个物理量具有特殊的物理意义,一方面与重力做功有关(相互作用),又随高度的变化而变化(凭借其相对位置),具有了势能的特征。
物理学中,把物理量mgh叫做物体的重力势能,用E p表示。
即E p=mgh与其它形式的能量一样,重力势能是标量,其单位与功的单位相同,在国际单位制中是焦耳,符号J。
1 J=1 kg·m·s-2·m=1 N·m有了重力势能的表达式,重力做功与重力势能的关系可以写成其中E P1=mgh1表示物体有初位置的重力势能,E P2=mgh2表示物体在末位置的重力势能。
初状态与末状态的差可称为减少量,上述关系可表述这重力做的功等于物体重力势能的减少量。
(末状态与初状态的差可称为变化量,上式可变为)当物体从高处运动到低处时,重力做功,重力势能,即,,重力势能减少的量等于重力所做的功。
当物体从低处运动到高处时,重力做功(物体克服重力做功),重力势能,即,,重力势能增加的量等于物体克服重力做的功。
三、重力势能的相对性1.重力势能的E p=mgh中的h指的是物体的重心到零势参考平面的距离。
零势参考平面是研究重力势能时,选取的一个参考平面,在参考平面内物体的重力势能为零。
2.研究重力势能,必须首先选取参考平面。
通常以地面为参考平面,但在实际问题中参考平面可以任意选取。
3.重力势能有正负,位于参考平面以上的物体具有的重力势能为正值,即E p>0,位于参考平面以下的物体具有的重力势能为负值,即E p<0。
高中物理必修二教案-7.4重力势能40-人教版
《重力势能》教学流程设计一、学习目标定位(一)知识与技能1.理解重力势能的定义及定义式。
2.知道重力势能的值是相对的,理解重力势能正负号的含义。
3.理解重力做功与重力势能的关系,知道重力做功与路径无关。
4.培养探究归纳能力和逻辑思维的能力。
(二)过程与方法1.在探究过程中渗透科学的研究方法:控制变量法,实验过程观察法及实验结果分析法。
2.体会“理论推导”验证问题的方法。
(三)情感、态度与价值观1.从对生活中有关物理现象的观察,渗透在探究过程中体验解决问题的成功喜悦,激发学生探索自然规律的兴趣。
2.通过学生之间的讨论交流与协作探究,培养团队合作精神。
3.体验科学不仅仅是认识自然,挑战自然,更在于能动的改造自然。
二、教学重点、难点1.本节课重点是重力势能的概念及对重力势能的应用。
2.本节课难点是如何探究重力势能的概念。
三、教学方法探究法演绎推理法,讲授讨论,分析归纳法。
四、教学教具铁球和橡胶球各一个,五、教学过程(一)创设情境、激趣导入投影多媒体图片:利用生活常见事例,创设问题情景,激发学生兴趣。
(二)探究过程(1)引导探究通过前面对功和能关系的学习,我们知道了怎样判断一个物体具有能量,即:一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量;而且对外做功越多,这个物体具有能量就越多。
定义:初中我们学了这种物体由于被举高而具有的能量,叫重力势能。
那么重力势能与什么因素有关呢?提出问题一:重力势能的大小与什么因素有关呢?建立假设:让学生们自己先去猜想一下,建立假设。
检验假设:设计实验,检验假设:运用控制变量法。
归纳总结:重力势能跟物体的质量和高度都有关系;物体的质量越大,高度越大,重力势能就越大。
现在我们知道了重力势能与物体的质量和高度有关,那么到底该怎样的定量计算它呢?展示学习目标引导主体自学(2)自主学习合作探究完成练习册课堂讲义相关知识点多媒体展示问题合作探究一、重力的功思考:重力做功有什么特点呢?二、重力势能思考:重力势能的表达式是什么?用文字怎样叙述?重力势能是矢量还是标量?重力势能的单位是什么?符号是什么?三、重力做功和重力势能的变化关系?(三)典题演练、巩固各知识点,重难点剖析难点一:为什么重力做功与路径无关?研究重力做功的特点设一个质量为m的物体,沿三种不同路径从高度是h1的位置,向下运动到高度为h2的位置,重力做功各为多少?21)1(mgh mgh mgh W G -==21cos )2(mgh mgh mghmgl W G -===θ21321321)()3(mgh mgh mgh h h h mgh mgh mg hmgW G -==⋅⋅⋅+∆+∆+∆=⋅⋅⋅+∆+∆+∆=课堂小结1.物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关。
高中物理必修二教案-7.4重力势能24-人教版
《重力势能》教学设计【教学课题】重力势能【设计思路】本节课是概念教学课,怎样让学生进入课堂,成为课堂的主人,以主动积极的态度去探究知识,去学习知识,是设计宗旨。
我是这样设计的:通过实例演示,活跃课堂氛围,将学生带入课堂;在学生兴趣激扬时,抛出问题,让学生主动投入到问题的思考、讨论、探究中去;通过实例,由感性思维过渡到理性思维,从定性认识到定量计算,步步深入,层层推进;通过讨论合作,解决实际问题,从而掌握重力做功的特点、重力势能的概念、重力做功与重力势能变化的关系以及重力势能的相对性、系统性等问题。
突出“设问”式教学,以问题为载体贯穿教学过程,使学生在设问和释问的过程中萌生自主学习的动机和欲望,充分体现学生的主体地位,有效地激发学生自主学习的主动性和积极性,引导学生探究、思考,得出结论,层层“设问”给学生以引导,让学生理解深刻,更易于掌握本节知识,也是本节课教学设计的一个目标。
【教学目标】知识与技能1.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义进行计算.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。
3. 知道重力势能的相对性。
过程与方法用所学功的概念推导重力做功与路径的关系,亲身感受知识的建立过程.情感、态度与价值观通过对实验的观察、对问题的讨论,激发学生探索科学的兴趣。
【教学重点】重力势能的概念及重力做功和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.【教学设计】教师活动学生活动设计意图导入新课:演示:将一张凳子举过一位同学头顶设问:请他谈一谈会有什么感觉?再次设问:居高的凳子为什么会有潜在的危险呢?引出本节课学习有关重力势能的知识。
学生思考,讨论,谈感受通过演示,设问,导入新课,活跃了课堂氛围,激发了学生学习兴趣。
新课学习设问:重力势能的大小与哪些因素有关呢?重力势能的表达式怎样?引导:一方面,重力势能的表达式中应该有m和高度h; 另一方面,物体高度变化时,重力要做功,因此,认识重力势能首先从重力做功研究入手。
高中物理 《7.4 重力势能》教学设计 新人教版必修2
物理必修二《7.4 重力势能》教学设计【教学目标】一、知识目标1.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义进行计算.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.知道重力势能的相对性.4.了解弹性势能.二、能力目标1.根据功和能的关系,推导出重力势能的表达式.2.学会从功和能的关系上解释和分析物理形象.【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【探究学习】一、复习导入教师:打桩机的重锤从高处落下时,可以把水泥桩打进地里,为什么?学生:因为重锤具有重力势能.教师:那么什么是重力势能?学生:物体由于被举高而具有的能量叫重力势能.演示实验:在一个透明的玻璃容器内装上沙子.实验一:用一个铁球从不同高度释放,观察铁球落在沙子中的深度.实验二:用大小不同的两个铁球从同一高度释放,观察铁球落在沙子中的深度.学生回答观察到的现象:在实验一中,铁球的释放高度越大,铁球落在沙子中的深度越大.在实验二中,质量大的铁球落在沙子中的深度大.教师:通过上述演示,我们可以定性得到: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.引入:那么,怎样定量地表示重力势能呢?板书课题:重力势能二、新课教学(一)重力势能1.教师举例把一个质量为m的物体竖直向上抛出,在它上升和下落的过程中,重力分别做什么功?重力势能如何变化?学生:上升过程中,物体克服重力做功(重力做负功).物体的重力势能增大.下落过程中,重力做正功,物体的重力势能减小.教师:前边我们学过了功和能之间的关系,我们知道力对物体做了多少功,物体的能量就将变化多少,那么同学们认为重力所做的功与物体重力势能的变化之间有什么关系?学生:重力所做的功等于物体重力势能的变化.2.上边我们定性分析了重力所做的功等于物体重力势能的变化,下边我们再来分析一个3.据重力做功与重力势能变化之间的关系进行讨论:①教师:我们用11mgh E P =来表示物体在初位置的重力势能,用22mgh E P =来表示物体在末位置的重力势能,则21P P G E E W -= ②学生讨论得到: 当物体由高处运动到低处时,h1>h2,W G>0 ∴21P P E E > 当物体由低处运动到高处时,h1<h2,W G<0 ∴21P P E E < ③教师总结: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.物体克服重力做功(重力做负功)时,重力势能增加,增加的重力势能等于物体克服重力所做的功.4.讨论:如图所示,物体从高为h 1处运动到高为h2处,运动的路径有无数条,讨论在这些运动过程中,重力所做的功是否相同. 学生:重力所做的功相同,因为重力所做的功等于重力势能的减少量,而重力势能的减少量mg(h1-h2)是一定的.教师:由此得到:重力所做的功只跟物体初位置的高度h1和末位置的高度h2有关,跟物体运动的路径无关.(二)重力势能的相对性教师:有一个物体放在三楼顶,每层楼高h,则该物体的重力势能为多大?学生:3mgh ;mgh ;2mgh .教师:同一个物体的重力势能,为什么会有三个不同的值呢?学生:是由于所选高度的起点不同而造成的. 教师:我们把所选高度的起点处的平面叫参考平面,第一位同学以一楼地面为参考水平面得到物体的重力势能为3mgh ,第二位同学是以三楼地面为参考平面,则物体的重力势能为mgh,同理第三位同学是以二楼地面作为参考平面,得到的重力势能为2mgh.板书:①参考平面的选取是任意的.②选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值是不同的.③通常选地面为参考平面.(三)弹性势能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一中:当弹簧压缩程度越大时,弹簧把木块推的越远.实验二中:两根等长的软、硬弹簧,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.板书:发生形变的物体,在恢复原状时能够对外做功,因而具有能量,这种能量叫做弹性势能.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,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:①势能也叫位能.②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.三、巩固练习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 m/s的初速度竖直向上抛出一个物体,经过t秒后,物体的重力势能是动能的3倍,g=10 m/s2,则t的大小为A.2秒B.3秒C.4秒D.5秒参考答案:1.ABD2.BD3.A。
7.4重力势能—人教版高中物理必修二教案
人教版高中物-理必修二7.4重力势能教案一、教学目标➢认识重力做功与路径无关;➢理解重力势能的概念会进行相关的计算;➢理解重力做功与重力势能的变化关系;➢知道重力势能具有相对性;➢知道重力势能是物体和地球系统所共有的。
教具准备投影仪、多媒体课件二、教学过程(一)新课引入师:同学们我们来看一则新闻(PPT)所示新闻讲得的是高空中的鸡蛋落下的威力。
师:同学们一个鸡蛋从高楼落下为什么威力这么大呢?生:因为在高空中鸡蛋所具有的能量大(二)新课教学师:同学们今天我们学习第4节重力势能,请同学们欣赏PPt上的3幅图片,你们观察到了那些物理知识呢?生:第一幅是黄果树瀑布,水从高处流下重力势能在发生改变,第2幅是房屋顶距离地面有一定的高度故有势能,最后一幅是雪崩从高处滚下,在高处也有势能。
师:同学们答得很好,分析的很好,分析得也很到位,哪我们来看到这个模型,重力做功如何:重力做功:cos 0G W mgh mgh ==师:同学们哪如果不是沿竖直方向,而是沿斜面方向,重力做功又如何呢?如下图所示:重力做功:cos G W mgh mgh θ==师:同学们通过上述两种情况分析,你们得出什么样的结论呢?生:重力做的功相同,重力做功只与竖直高度有关?师:同学们总结很好,那我们在来看PPt上的这个重力做功。
123...nW mg h mg h mg h mg h mgh=∆+∆+∆++∆=很容易得到:重力做功与路径无关,只与高度有关。
师:同学们来看到PPT上,物体从A的过程中重力做功的分析情况:重力做功:12cos 0()G W mg h mg h mg h h =∆=∆=-重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差有关2. 重力势能师:在重力做功情况分析中mgh 具有特殊的意义,我们把物理量mgh 叫做物体的重力势能。
P E mgh =● 重力势能是标量● 单位:焦耳J3. 关系师:我们知道重力势能和重力做功的表达式非常相似他们之间的关系是什么?1212G G p p W mgh mgh W E E =-=-① 物体由高处下落,重力做正功,重力势能减小,G p W E =∆② 物体有低处上升,重力做负功,重力势能增加,G p W E =-∆师:同学们我们来做几道题看看4. 重力势能的相对性师:如图所示高度h=8844.43m 是相对于谁呢?重力势能总是相对于某个水平面来说的,这个水平面叫做参考平面。
【人教版】高中物理必修二教案:7.4重力势能
7. 4重力势能教课目一、知与技术1.理解重力能的观点,会用重力能的定行算。
2.理解重力能的化和重力做功的关系,知道重力做功与路径没关。
3.知道重力能的相性。
二、程与方法用所学功的观点推重力做功与路径的关系,身感觉知的成立程。
三、感情、度与价浸透从生活中相关物理象的察,获得物理的方法,激和培育学生研究自然律的趣。
教课要点重力能的观点及重力做功跟物体重力能改的关系。
教课点重力能的系性和相性。
教具球、多媒体、件等。
教课程一、入新2002 年 9 月 21 日上午,俄斯高加索北奥塞梯地域的一个乡村生雪崩,造成起码100人失散,如左所示。
右是美国内达州利桑那石坑。
个石坑是 5 万年前,一直径30— 50米的流星撞地面的果。
据,坑中能够安置下20 个足球,周围的看台能容200多万众。
参照: 1. 我看到一个雪窖冰天、广袤无垠的色世界,它人的是圣、平和、安静的感觉,一种心灵的洗。
可是一旦大批雪从高滑下形成雪崩,一面面白茫茫的雪翻江倒海而来,你将感觉到大雪崩所来最令人惊心魄的白色惧怕,将人的生命与来灾⋯⋯ 什么么美丽的雪花有这样大的损坏力?生的雪崩什么拥有么大的能量?2. 通美国内达州利桑那的石坑象,你能出么大的能量与哪些要素相关?二、新教课(一)重力的功教:重力做功与什么要素相关呢?我在就通几个例子来研究一下。
(多媒体投影教材上的 7. 4- 1、 7. 4- 2、 7. 4- 3,学生独立推几种状况下重力做的功)教:比简单做的是哪一个?学生:第一个和第二个。
教:什么两个简单研究呢?学生:因为这两个问题中物体运动的路径是直线,所以在研究重力做功的问题上比较简单研究。
教师:那么这两个问题的答案是什么呢?学生:第一个问题中 W G= mg h=mgh l- mgh 2,第二个问题中 W G=mglcosθ=mg h= mgh1-mgh 2,和第一个问题中所求出的答案同样。
教师:我们勇敢猜想一下,第三个图中重力做的功和前两个能否相等呢?学生:可能是相等的。
-重力势能教案
课题:普通高中物理必修2第七章《机械能守恒定律》第四节重力势能年级:高一科目:物理宋双霞0908406023物科院09物理学(师范)7.4 重力势能教案教学目标:1.知识与技能1)理解重力势能的概念,会用重力势能的定义进行计算。
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)知道重力势能的相对性2.过程与方法1)根据功和能的关系,推导出重力势能的表达式2)学会从功和能的关系理解和分析物理现象3.情感、态度与价值观渗透从对生活中有关物理现象的观察,得到物理结论的方法,激发和培养学生探索自然规律的兴趣教学重点: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:(一)引入新课:展示图片:美国内华达州陨石坑(上帝之眼)陨石由于运动而具有能量把地球砸了一个很大的坑——动能(与质量和速度有关)新定义:物体处在一定高度时,就具有了一定的能量——重力势能。
而当它从所处的的高处落下时,这些能量就会以做功的方式释放出什么是重力势能呢?做一个简单的演示实验:【*实验用具:大烧杯一个,铁质自动铅笔,轻质木棒一根,潮湿的沙子】做实验之前,和学生讲明实验原理(物体具有能量才能够插进沙子里面一定的深度),以及所用器具的特性。
老师做实验,把实验结果显示给学生看,让他们切身感受到实验的效果最后引导学生得出结论:【物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。
】物体的重力势能与质量和所处高度有关,且质量越大,高度越高,重力势能越大。
今天我们就来学习重力势能的相关知识。
(二)新课教学:一、重力做功①(问)如图7.4-1所示,设一个质量为m的物体,从高度是h1的位置,竖直向下运动到高度是h2的位置,这个过程中重力做的功多少?(学生)答:W G=mgh=mgh1-mgh2②(问)如图7.4-2所示,物体沿倾斜直线运动的距离是l,在这一过程中重力所做的功(学生)答:W G=mglcosθ= mgh=mgh1-mgh2③(思考)如图7.4-3所示,假设这个物体沿任一路径由高度h1的起点A,运动到高度是h2的重点B,这个过程中重力所做的功是多少?方法点拨:我们把整个路径分成许多很短的间隔AA1,A1A2,A2A3……由于每一段都很小很小,它们都可以近似地看做一段倾斜的直线,设每段小斜线的高度差分别是Δh1,Δh2,Δh3,…则物体通过每段小斜线时重力所做的功分别为mgΔh1,mg Δh2,mgΔh3,…物体通过整个路径时重力所做的功,等于重力在每小段上所做的功的代数和,即W G=mgΔh1+mgΔh2+mgΔh3+…=mg(Δh1+Δh2+Δh3+…) = mgh=mgh1-mgh21、重力做功的特点:物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关(高度差),而跟物体运动的路径无关。
高中物理 7.4 重力势能教案 新人教版必修2
课 题Leabharlann 7.4 重力势能课 型
新授课 (2 课时)
教 学 目 标 教 学 重 点 、 难 点 教 学 方 法 教 学 手 段
知识与技能 1.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义进行计算. 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.知道重力势能的相对性. 过程与方法 用所学功的概念推导重力做功与路径的关系,亲身感受知识的建立过程. 情感、态度与价值观 渗透从对生活中有关物理现象的观察,得到物理结论的方法,激发和培养学生探索自然 规律的兴趣.
学 生 活 动
生:重力做功与路径无关. 师:既然重力做功与路径无关,那么它与什么因素有关呢? 生:与物体的初末位置有关. 师:具体的表达式是什么? 生:WG=mgh1 一 mgh2,其中 hl 和 h2 表示物体所处位置的高度. 师:很好,可见物体的重力 mg 与它所在位置的高度 h 的乘积“mgh”是一个具有 特殊意义的物理量. [课堂训练] 1.沿着高度相同,坡度不同,粗糙程度也不同的斜面向上将同一物体拉到顶端, 以下说法正确的是„„„„„„( ) A.沿坡度小、长度大的斜面上升克服重力做的功多 B.沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多 C. 沿坡度大、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多 D.上述几种情况重力做功同样多 2.将一物体由 A 移至 B,重力做功 „„„„„„„„„„„„„„„( ) A. 与运动过程中是否存在阻力有关 B.与物体沿直线或曲线运动有关 C. 与物体是做加速、减速或匀速运动有关 D.与物体发生的位移有关 参考答案 1.D 解析:重力做功的特点是与运动的具体路径无关,只与初末状态物体的高度差 有关,不论光滑路径还是粗糙路径,也不论是直线运动还是曲线运动,只要初末状态 的高度差相同,重力做的功就相同. 2.D 解析:重力做功只与重力方向上发生的位移有关,与物体运动所经过的路径, 与物体的运动状态都没有关系 二、重力势能 [实验与探究] 探究影响小球势能大小的因素有哪些. 准备两个大小相同的小球:一个钢球、一个木球,再盛一盆细沙.如图。5.4— l 所示.在沙盆上方同一高度释放两个小球,钢球的质量大,在沙中陷得较深些. 让钢球分别从不同的高度落下,钢球释放的位置越高,在沙中陷得越深. 请同学们亲自做实验探究一下重力势能的大小与哪些因素有关. 师:下面大家阅读教材 11~12 页“重力势能”一段,回答下面几个问题. 学生阅读课文,可以把问题用多媒体投影到大屏幕上. 师:怎样定义物体的重力势能? 生:我们把物理量 mgh 叫做物体的重力势能. 师:为什么可以这样来进行定义? 生:这是因为 mgh 这个物理量的特殊意义在于它一方面与重力做功密切相关, 另一方面它随高度的变化而变化. 师:重力势能的表达式是什么?用文字怎样叙述? 生:Ep=mgh,物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高度的乘积. 师:重力势能是矢量还是标量?
高中物理必修二教案-7.4重力势能26-人教版
重力势能教学设计教材分析:本节教材首先提出重力势能的基本定义,指出物体由于被举高而具有的能为重力势能,接着引出在物体被举高的过程中,伴随着重力做功,然后通过分析重力做功与路径无关的特点,推导得出重力势能的表达式。
最后教材又安排了重力势能的相对性以及重力势能是与地球系统共有的特点这部分知识,以便完善和加深学生对重力势能的理解。
新教材在知识安排上与老教材相比有很大不同。
老教材在给出“功是能量变化的量度”这一结论后探究重力做功与重力势能的变化关系,从而引出重力势能。
而新教材对这一思想的引入采用的是逐渐渗透的方式。
在对生活中生动实例的定性分析以后,引入重力做功,给出重力势能的表达形式,让学生在阶梯式的学习中自己寻找“功与能量”的关系。
提升了学生对物理知识的兴趣,锻炼了学生的物理思维能力。
学生分析:(1)高一学生对事物的认知还停留在具体的形象思维上,抽象的逻辑思维的建立还需要时间。
所以在教学中我们要借助图片视频等直观手段逐渐引入抽象的物理概念。
(2)重力势能是学生在初中已经接触过的,但当时只停留在定性的分析上。
新课应注意对知识从定性到定量的转化。
教学目标分析:1.知识目标(1)理解重力势能的概念,会用重力势能的表达式计算。
(2)会推导重力做功与重力势能的关系,知道重力做功与路径无关。
(3)知道重力势能的相对性。
2.技能目标(1)根据功能关系,推导出重力势能的表达式(2)学会从功能关系上解释和分析物理现象。
3.情感目标渗透从对生活中有关物理现象的解释,得到物理结论的方法,激发和培养学生探索自然规律的兴趣。
渗透社会公德教育,让学生认识到高空抛物的危害。
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。
教学难点重力做功与路径无关及重力势能的相对性。
教学过程设计。
高中物理必修二教案-7.4重力势能38-人教版
7.4 重力势能教案★新课标要求一、知识与技能1、理解重力势能的概念,会用重力势能的定义进行计算。
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、知道重力势能的相对性。
二、过程与方法用所学功的概念推导重力做功与路径的关系,亲身感受知识的建立过程三、情感、态度与价值观渗透从对生活中有关物理现象的观察,得到物理结论的方法,激发和培养学生探索自然规律的兴趣。
★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。
★教学方法教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。
★教学过程(二)进行新课一、引入新课多媒体放图片:思考(1)打桩机的重锤举高后从高处落下时,为什么重锤举高能把水泥桩打进地里? (2)水力发电站为什么要修那么高的大坝?(3)在你的头顶上方, 用线悬挂一个乒乓球,你有何感觉?如果悬挂的是举重的杠铃呢?二、新课教学1、重力做功的特点:多媒体展示问题用自己的课本做如下试验1)同一课本从不同高度下落到自己手上,感觉• • •2)不同质量的课本从同一高度下落到自己手上,感觉• • •思考与讨论:请根据学过的功的知识推导这三幅图重力所做的功分别是多少?是否相同?通过推导能得到什么结论?展示结论:重力做功与路径无关,只与始末位置的高度差有关。
2、重力势能阅读教材第60页看一下重力势能的表达式是什么?用文字怎样叙述?单位是什么?它是标量还是矢量?多媒体展示答案:(1)表达式:E p=mg h物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。
(2)在国际单位制中的单位:焦耳(J)(3)重力势能是标量,状态量。
看视频演示试验请同学们考虑一下影响重力势能的因素是什么呢?多媒体展示探究结论1)与高度有关2)与质量有关思考与讨论:重力势能中的高度如何确定呢?多媒体展示:重力势能的相对性强调:重力势能具有相对性,为了比较势能的大小,应选同一个参考面,处在参考面的物体的重力势能为0,参考面上方的物体的重力势能是正数,参考面下方的物体的重力势能是负数。
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B.当重力对物体做正功时,物体的重力势能减少
C.放在地面上的物体,它的重力势能一定等于0
D.重力势能是物体和地球共有的,而不是物体单独具有的
2.以下叙述中正确的是:
A.重力对物体做正功,物体的重力势能增加;
B.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ体克服重力做正功,物体的重力势能越少;
C.重力对物体不做功,物体的重力势能一定为零;
7.4重力势能(2)
课题
7.4重力势能(2)
课型
新授课
教学目标
1.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义进行计算.
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.知道重力势能的相对性.
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.
难点
重力势能的系统性和相对性.
教法及教具
自主探究、交流讨论、自主归纳
4、选择不同的参考平面,物体的重力势能的数值是不同的,但并不影响研究有关重力势能的问题,因为在有关的问题中,有确定意义的是重力势能的差值,这个差值并不因选择不同的参考平面而有所不同.
5、重力势能是地球与物体所组成的系统共有的,而不是地球上的物体单独具有的
任务二达标提升
1.关于重力势能的理解,下列说法正确的是
阅读教材认真完成导学案,疑难问题用红笔标出,组内讨论完成
【展示】:
阅读课本,思考问题,学生代表发表见解
板书设计
(用案人完成)
课外作业
教学后记
D.物体没克服重力做功,物体的重力势能不一定为零。
3.如图所示,桌面离地高为h,质量为m的小球从离桌面高为H处自由下落,不计空气阻力,假设桌面为零势能的参考平面,则小球在图示位置处的重力势能()
A、mghB、mgH C、mg(H+h)D、mg(H-h)
三、课堂小结
让学生概括总结本节的内容。
【使用说明及学法指导】
教
学
过
程
教
学
过
程
教学内容
个案调整
教师主导活动
学生主体活动
任务一预习导学
一、重力势能
(认真阅读教材60页“重力势能”一段,回答下面几个问题).
物体的重力mg与它所在位置的高度h的乘积“mgh”是一个具有特殊意义的物理量.特殊意义在于什么?
怎样定义物体的重力势能?
重力势能的表达式是什么?用文字怎样叙述?
重力势能是矢量还是标量?重力势能的单位是什么?符号是什么?
重力势能与重力做功的关系是什么呢?
当物体由高处向低处运动时,重力做功,物体重力势能,也就是WG>0,Ep1>Ep2;
当物体从低处运送到高处时,重力做功(或者说),重力势能,也就是WG<0,Epl<Ep2.
二、重力势能的相对性和系统性
(认真阅读教材61页,回答下面几个问题)
我们在研究一个物体重力势能时应该先参考平面.参考平面选取不同,重力势能的数值就不同.可见,重力势能具有相对性.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。
注意:
1、在参考平面上方的物体的高度是值,重力势能也是值
2、在参考平面下方的物体的高度是值,重力势能也是值
3、势能是标量,+、—表示大小