7.4_重力势能教案(公开课配套有课件上传)
教学设计7:7.4重力势能
7.4重力势能
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.
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.
重力势能的系统性和相对性
“明标自学”:
(1)新课导入
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?
(2)自学内容
1、重力做功与什么有关?与什么无关?
2、重力势能的概念是什么?.
3、重力势能的变化和重力做功什么关系,
本节课我们学习了:
1.势能由物体间的相互作用而产生,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.。
高中物理必修二教案-7.4重力势能15-人教版
教学重点
教学难点
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义
层次
教师活动
学生活动
教学意图
引
课
新
课
教
学
理
论
知
识
得
出
公
式
归
纳
总
结
3、单位与功的相同,在国际单位制中都是焦耳,符号为J。
进一步推导1J=1kg·m/s2·m=1N·m
4、标量
知道了重力势能下面应用公式计算物体重力势能。
<多媒体展示>习题
对重力势能的相对性学习:
高度总是相对某一水平面来说的,重力势能与高度有关,因此重力势能也是相对某一水平面来说的,把这个水平面叫参考面,因此重力势能与高度一样都具有相对性。我们规定在参考面以下高度为负值。通过练习来体会重力势能的相对性,并小组讨论重力势能与参考面的选取之间的关系。
将结论写成式子表示为:
WG=mg△h=mgh1-mgh2。可见,物体的重力所做的功使一个与高度有关的物理量mgh发生变化。物理学上把这个与高度有关的能量mgh叫做重力势能。
二、对重力势能的学习
提问:如何用文字来给重力势能下个定义?
1、定义:物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积。
2、写成公式为:EP=mgh。
听取学生汇报,总结:
重力势能与参考面的选取有关。
引导学生进一步归纳具体什么样的关系?
得出正负号的意义。
教师点评总结:
1、选取不同的参考面重力势能是不同的。
2、参考平面的选取是任意的。
重力势能公开课教案
一、教学目标:1. 让学生了解重力势能的概念,理解重力势能与物体的高度和质量的关系。
2. 培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过实验和观察,探究重力势能的变化规律。
二、教学内容:1. 重力势能的定义2. 重力势能与物体的高度和质量的关系3. 重力势能的计算公式4. 重力势能的转化和守恒5. 重力势能在实际中的应用三、教学方法:1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生主动探究重力势能的奥秘。
2. 利用实验和观察,让学生直观地感受重力势能的变化。
3. 运用案例分析,让学生了解重力势能在实际生活中的应用。
4. 开展小组讨论,培养学生合作学习和解决问题的能力。
四、教学准备:1. 实验器材:小球、斜面、高度计、碰撞器等。
2. 教学课件:重力势能的相关图片、视频和动画。
3. 教学案例:有关重力势能在实际中的应用的案例。
五、教学过程:1. 导入新课:通过一个简单的实验,让学生感受重力势能的变化,引发学生对2. 讲解重力势能的概念和计算公式,让学生理解重力势能的本质。
3. 实验探究:让学生亲自动手进行实验,观察重力势能的变化规律,引导学生运用物理学知识解决实际问题。
4. 案例分析:分析重力势能在实际中的应用,让学生了解重力势能的重要性。
5. 小组讨论:让学生围绕重力势能的应用展开讨论,培养学生的合作学习和解决问题的能力。
教学反思:在课后,教师应认真反思本节课的教学效果,针对学生的掌握情况,调整教学策略,以提高教学效果。
关注学生在课堂上的参与度和兴趣,不断改进教学方法,使学生能够更好地理解和掌握重力势能的知识。
六、教学评估:1. 课堂提问:通过提问了解学生对重力势能概念的理解程度,以及能否运用相关知识分析实际问题。
2. 实验报告:评估学生在实验中的观察、分析及问题解决能力。
3. 小组讨论:观察学生在讨论中的参与程度,评价其合作学习和解决问题的能力。
4. 课后作业:检查学生对课堂所学知识的掌握情况,以及运用知识解决问题的能力。
人教版物理必修二 7.4 重力势能 教案
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,再分析重力做功与路径无关的特点,然后推导得出重力势能的表达式。
并总结出重力做功与重力势能变化之间的关系。
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。
学生分析:
高一学生抽象的逻辑思维能力一般,对事物的认知停留在表面上,所以在教学中需要借助图片视频等直观手段引入抽象的物理概念。
教学目标:
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。
教学重点:
重力势能的概念,重力做功跟物体重力势能改变的关系。
教学难点:
重力做功跟物体重力势能改变的关系。
教具准备:
Ppt课件,课堂中的小物件(粉笔)。
重力势能公开课教案
重力势能公开课教案第一章:引言1.1 目的:引导学生对重力势能的概念产生兴趣和好奇心。
1.2 教学内容:解释重力势能的概念,介绍其在物理学中的重要性。
1.3 教学方法:通过提问和讨论的方式,激发学生的思考和兴趣。
1.4 教学步骤:1.4.1 引入话题:向学生提问:“你们听说过重力势能吗?”,让学生分享他们的知识和观点。
1.4.2 讲解重力势能的概念:解释重力势能是指物体由于位置的高度而具有的能量。
1.4.3 举例说明:通过简单的例子,如抛物线运动或滚下山坡的球,来说明重力势能的转化和守恒。
1.4.4 互动讨论:让学生参与讨论,提问他们关于重力势能的问题,鼓励他们提出自己的观点和疑问。
第二章:重力势能的计算2.1 目的:引导学生理解并掌握重力势能的计算方法。
2.2 教学内容:介绍重力势能的计算公式和参数。
2.3 教学方法:通过示例和练习,让学生掌握重力势能的计算方法。
2.4 教学步骤:2.4.1 回顾重力势能的概念:简要回顾上一章节中讲解的重力势能的概念。
2.4.2 介绍计算公式:给出重力势能的计算公式PE = mgh,其中m 是物体的质量,g 是重力加速度,h 是物体的高度。
2.4.3 示例计算:通过示例来说明如何计算重力势能,例如计算一个物体从地面上方一定高度落下时的重力势能。
2.4.4 练习计算:让学生进行练习计算,解答一些相关的问题,并提供指导和建议。
第三章:重力势能的转化3.1 目的:引导学生理解重力势能可以转化为其他形式的能量。
3.2 教学内容:解释重力势能的转化原理,举例说明转化过程。
3.3 教学方法:通过示例和实验,让学生理解重力势能的转化过程。
3.4 教学步骤:3.4.1 回顾重力势能的概念:简要回顾上一章节中讲解的重力势能的概念。
3.4.2 介绍转化原理:解释重力势能可以转化为其他形式的能量,如动能或热能。
3.4.3 示例说明:通过示例来说明重力势能的转化过程,例如一个物体从高处落下并撞击地面时,重力势能转化为动能和热能。
人教版必修2物理:7.4 重力势能 教案设计
了解数学微
新
分知识在物
课
理中的应用
教
学
= 进行总结
联系已有 知识,培 养知识迁 移能力, 思考问题 的能力, 训练逻辑 思维。
学生思考回 答。
培养学生 的运用知 识能力。
图 7 . 4-2 : 重 力 做 功
新
增强学生
课
计算例题 的社会公
教
德意识,
学
用知识改
变生活的
实例。
=mgcos
θ
计算例题
培养学生 的运用知 识能力
学生分组实 验
学生通过 发现与生 活经验不 同,引发 疑问,激 发求知 望。
新
课
活动 3【活动】课题二:重力做功 重力做功与什么因素有关呢?我们现在就通过下列三种例子来探究一下
教
学
学生板书图 1 和 2 的计算 过程
对比迁移 思考:你认为这三个哪个比较容易做呢?
图 7 . 4-1 : 重 力 做 功 学生思考回 加深印象 答问题。
思考与讨论:阅读课本
说一说,并回答上面 有关问题。 如果重力做功与运动路径有关,能量变化不能表示重力做的功 活动 5 【讲授】 课题四:重力势能的相对性和系统性
讨论歌词:“山上有棵小树,山下有棵大树,我不知道, 不知道哪棵更高”这是说高度具有 相对性 。重力势能与高度 有关,重力势能也有 相对性。
在研究重力势能是应该选择 参考平面 。在参考平面上, 物体的重力势能为零;在参考平面上方物体的重力势能为正的, 表示重力势能比零势能面的势能大;在参考平面下方物体的重 力势能为负的,表示重力势能比零势能面的势能小。 重力势能是物体与地球组成的系统共同具有的。
《重力势能》教学设计
教学目标
高中物理必修二教案-7.4重力势能18-人教版
高中物理人教版必修27.4重力势能教学设计知识与技能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.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.教学准备Powerpoint设计整个教学流程请同学们观看视频。
从视频可以看出,举高的重物有能量,这种能叫做重力势能,初中学习我们知道:物体的重力势能,与它的质量和高度有关,它的质量越大,所处的位置越高,重力势能就越大,它们满足什么定量关系呢?这就是我们这节课要重点研究的问题。
(板书)通过刚才的视频,我们可以看出:重物下落时,重力势能减小,重力做正功;重物被举高时,重力势能增加,重力做负功,可见,重力势能的变化总伴随着重力做功,因此,认识重力势能,应先研究重力做功。
新课教学一、重力做功请看第一种情况,重力做多少功;板书第二种情况计算重力做的功。
假设所说“倾斜的直线”是个斜面,斜面是否光滑对计算“重力做的功”有影响吗?以上两种情况,你有什么发现?(运动的路径不同,高度的变化一样,重力做的功也一样)如果物体沿任意路径运动,重力做的功又是多少?如何计算重力做的功?说说你的解决思路和方法。
通过以上分析,我们可以得到什么结论?(重力做功特点)板书二、重力势能重力做的功等于物重跟起点高度的乘积mgh1与物重跟终点高度的乘积mgh2两者之差。
做功必伴随能量的变化:这个差值是否体现某种能量的变化?看起来,物体所受的重力mg与它所处位置的高度h的乘积mgh是一个具有特殊意义的物理量。
mgh一方面与重力做功密切相关,另一方面它随着高度的增加而增加,随着质量的增加而增加,恰与势能的基本特征一致,因此,物理学上,我们把物理量mgh叫做物体的重力势能。
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。
7.4《重力势能》教学设计-全面
《重力势能》教学设计江苏省海州高级中学袁亚琴一、教材内容分析本节教材与过去的处理方法相比,教材认真分析了重力做功与路径是否有关的问题。
这样做的目的不是为了追求严密,而是想有助于学生形成严肃认真的科学态度。
教材强调科学方法,引导学生用比较高的观点处理问题,只要求学生能够“跟”来,并不要求学生去重复形成他们的“科学素质”。
在讨论物体沿任意路径运动时重力做功的问题时,又一次用到了极限的思想。
学生经过多次接触,对这样的方法逐渐就熟悉了。
本节重力势能是机械能的重要内容。
要从重力做功与路径无关的特点出发,理解建立重力势能概念的可能性,掌握重力势能的定义式,明确重力做功和重力势能变化的关系。
二、学情分析1.高一学生认识事物的特点是: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,仍需具体形象的图片、现象来支持。
2.学生在初中时已接触过重力势能的概念,在高中阶段要定量的学习重力势能及体验建立过程。
3.学生已学习了功的概念和计算方法,通过重力做功的计算来判断重力势能的变化。
三、设计思路《重力势能》一节新教材与旧教材相比有很大变化。
教材首先从重力做功开始,讨论物体竖直向下运动、沿倾斜直线向下运动、以至物体沿任意路径向下运动几种情况的重力做功,利用极限思想,严格证明了重力对物体做功与路径无关,只与初末位置的高度差有关。
分析“mgh”是一个具有特殊意义的物理量,来定义重力势能。
通过让学生求讲台上一本书的重力势能,学生给出答案的多样性,质疑引导学生讨论出重力势能具有相对性。
通过例题结论分析,形象地理解对于不同的参考平面,物体在某一位置具有不同的数值;引出重力势能是标量,但有正、负,正负代表大小,不代表方向,并且指出这里的正负与功的正负的区别;得出重力做功与参考平面无关,重力势能的变化与参考平面无关;探究出重力势能的变化和重力做功的关系。
这样做使学生对重力势能的理解加深,思路清晰。
本节课内容既是重点又是难点,学生在一节课内不容易全面理解和掌握,教学中不宜追求多而全,可以在后续课程中逐渐理解与加深。
重力势能_公开课教案
渗透:功是能量变化的量度,能量的变化通过做功来实现。为下面实验定性检验作理论铺垫。
与什么因素有关?
▲程序二建立假设
师:同学们可以根据已有的知识和经验,
斗胆提出自己的假设,并且说明你的理由。
▲程序三:检验假设
①实验定性检验:观看视频
结论:同一高度的物体:质量越大,重
力势能越大;
【学生分析】1.高一学生认识事物的特点是:开始从具体的形象思维向抽象逻辑思维
过渡,但思维还往往与感性经验直接相联系,仍需具体形象的图片、视频画面来支持。
2.学生在初中时已接触过重力势能的概念,在高中阶段要定量的学习重力势能及体验建立过程。
3.学生已学习了功的概念和计算方法。通过重力做功的计算来判断重力势能的变化,通过弹性力做功来判断弹性势能的变化。
③相对性:E与参考平面(零势能面)的p
选择有关
④系统性:重力势能为地球与物体所共
有的,重力势能具有系统性。为了叙述方便,
可以说成是某一物体的重力势能。
我们初中的时候学过重力势能,那它是怎么定义的呢?
定义:地球上的物体由于处于一定的高度而具有的能量,我们把这种能量叫做重力
势能。用E表示。
P
二、教学过程
(一)重力势能
◆第一层次:探索E=mghP
▲程序一:提出问题:重力势能的大小
学生活动
物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。
高度有关;质量有关。
设计意图
力势能发生了转化,重力势能等于动能即
E=1mv2,所以重力势能E=mgh
P2P
▲程序四:得出结论:E=mgh
P
即重力势能等于物体重力与高度的乘
积。
有了重力势能的定量表示,重力做功
重力势能教案优秀教案演示教学
重力势能教案优秀教案年月日生2:曲线问题不容易解决,我们可以把这一条曲线看作由很多小的直线组成,这样把每小段直线上重力做的功合起来就是整个过程中重力做的总功.师(表扬):这个同学分析得非常好,根据这个同学的分析方法,第三个问题的答案应该是什么呢?生:在第三种情况下重力做的功和前两种情况中重力做的功相同.师:我们可以得到什么样的结论?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:W G=mgh1一mgh2,其中h l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.。
教学设计3:7.4 重力势能
《重力势能》教学设计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,知道重力势能是物体和地球所组成的系统共有的.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1.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.2.培养学生遵守社会公德,防止高空坠物.教学重点重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能变化的关系.教学难点重力势能的系统性和相对性.教学方法启发、引导、讲练结合.教学过程新课导入有句话是“搬起石头砸自己的脚”,从物理学的角度看待这一问题,搬起的石头有了做功的本领,它就具有了能,这种能我们称为重力势能.我们今天就来学习重力势能.新课教学物体重力势能发生变化时,必然牵扯到重力做功,物体下降时,重力做正功,重力势能减小;物体被举高时,重力做负功,重力势能增大.因此认识重力势能,不能脱离对重力做功的研究.1.重力做的功重力做功与什么因素有关呢?我们现在就通过下列三种例子来探究一下.图甲物体竖直向下图乙物体沿倾斜直图丙物体沿任意路径下运动,思考:你认为这三种情形中哪个比较容易做呢?图甲:重力做功W G=mgΔh=mgh1-mgh2图乙:重力做功W G=mgl cos θ=mgΔh=mgh1-mgh2图丙:本图中小球做曲线运动,怎样来求解呢?联系我们是如何推导出匀变速直线运动的公式的.重力做功W G=mgΔh1+mgΔh2+mgΔh3+…+mgΔh n=mgΔh=mgh1-mgh2这三种情形中重力做功有什么特点,我们得到的结论:重力做功只跟它的起点与终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关.表达式W G=mgh1-mgh2.练习1:下图表示一个做斜抛运动的物体,当物体由抛出位置1运动到最高位置2时,重力做功是多少?由位置2运动到跟位置1在同一水平面上的位置3时,重力做功是多少?由位置1运动到位置3重力做功是多少呢?由位置1运动至位置2重力做功-mgh由位置2运动至位置3重力做功mgh由位置1运动至位置3重力做功为零物体所受的重力mg与它所处位置的高度h的乘积mgh是一个具有特殊意义的物理量.它一方面与重力所做的功密切相关,另一方面它随着高度的变化而变化恰与势能的基本特征一致.因此,我们把物理量mgh叫做重力势能.2.重力势能重力势能的定义E p=mgh物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积.重力势能是矢量?还是标量?与所有的能量一样,是标量.重力势能的单位:焦耳,符号是J.重力做功与重力势能之间的关系W G=E p1-E p2.即物体由高处运动到低处时,重力做正功,重力势能减少;由低处运动到高处时重力做负功,重力势能增加.思考与讨论:阅读课本P 65说一说,并回答上面有关问题.如果重力做功与运动路径有关,能量变化不能表示重力做的功.3.重力势能的相对性和系统性讨论歌词:“山上有棵小树,山下有棵大树,我不知道,不知道哪棵更高”这是说高度具有相对性.重力势能与高度有关,重力势能也有相对性.在研究重力势能时应该选择参考平面.在参考平面上,物体的重力势能为零;在参考平面上方物体的重力势能为正的,表示重力势能比零势能面的势能大;在参考平面下方物体的重力势能为负的,表示重力势能比零势能面的势能小.参考平面的选择是任意的,选不同的参考平面,重力势能是否相等?重力势能的差值是否相同?例如根据图,m =0.5 kg ,h 1=1.2 m ,h 2=0.8 m .完成下列表格:重力势能是物体与地球所组成的系统共同具有的.1 在离地80 m 处无初速释放一小球,小球质量为m =200 g ,不计空气阻力,g 取10 m/s 2,取地面所在水平面为零势能参考面.求:(1)在第2 s 末小球的重力势能;(2)在第3 s 内重力所做的功,重力势能的变化.解析:(1)在第2 s 末小球所处的高度为h =(80-12×10×22) m =60 m[ ] 重力势能为E p =mgh =0.2×10×60 J =120 J.(2)前2 s 下降了20 m ,前3 s 下降了45 m ,第3 s 内的位移为25 m第3 s 内重力做功为W =mgh =0.2×10×25 J =50 JW G >0,所以小球的重力势能减少,且减少了50 J.答案:(1)120 J (2)50 J2 如图所示,质量为m 物体静止在地面上,物体上面连着一个直立的轻质弹簧,弹簧的劲度系数为k .现用手拉住弹簧上端,使弹簧上端缓慢提升高度h ,此时物体已经离开地面,求物体重力势能的增加量.解析:物体离开地面后,弹簧的伸长量为mg /k可见,物体上升的高度为h -mg /k从而,物体重力势能的增加量为mg (h -mg k). 答案:mg (h -mg k) 课堂小结1.重力做功的特点:与路径无关,只与起点和终点的高度差有关.2.重力势能:E p =mgh .3.重力做功与重力势能变化的关系.4.重力势能是相对的,正负表示大小.布置作业课本61页问题与练习第1,2题.板书设计4 重力势能一、重力的功W G =mg Δh =mgh 1-mgh 2只与起点和终点的高度差有关.与物体的路径无关.二、重力势能E p =mghW G =E p1-E p2三、重力势能的相对性1.重力势能与参考平面的选取有关,但重力势能的变化量与参考平面的选取无关2.势能是物体与地球所组成的系统所共有的四、例题讲解。
高中物理必修二教案-7.4重力势能4-人教版
7.4《重力势能》教学设计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.课时安排1课时教学目标一、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.知道重力势能的相对性和系统性.二、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上解释和分析物理现象.3.通过模拟生活场景,使学生深刻掌握做功与路径无关的本质.4.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.三、情感态度与价值观1.通过对举例实例,引发学生思考讨论,以及得出本节课物理知识的过程和方法,激发学生探索的兴趣和热爱科学的精神.2.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.教学过程导入新课情景导入屏幕投影展示下面几幅图片,让学生自己仔细观察,并自己提出问题来讨论.2002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,造成至少100人失踪问题:1.我们看到一个冰天雪地、广袤无垠的银色世界,它带给人们的是圣洁、平和、宁静的感受,一种心灵的洗涤.但是一旦大量积雪从高处滑下形成雪崩.一面面白茫茫的雪墙排山倒海而来,你将感受到大雪崩所带来最令人惊心动魄的白色恐惧,将对人们的生命与财产带来灾难……为什么这么漂亮的雪花有如此大的破坏力?发生的雪崩为什么具有这么大的能量?2.通过实例现象,你能说出这么大的能量与哪些因素有关?实验引入教师展示图片,模拟实验:小桌、铁块(一大一小两个)、盛满沙的小盒,如图.先让学生猜测重力势能的影响因素.通过学生分组讨论,由学生代表表述自己的想法,重力势能的影响因素有哪些?然后分别设计实验,验证学生的猜想.推进新课一、重力的功问题:物体的重力势能跟哪些影响因素有关呢?通过功的定义,写出重力势能的表达式,再一次引出重力势能的影响因素:物体的质量与高度,并与定义作对比.模拟情境设置:物理小桌放在盛满沙的盒子中,比较质量不同的两个铁块落在小桌上时小桌陷入的深度;比较同一铁块从不同的高度落在桌子上陷入的深度.实验一:用质量不同的两个铁块从同一高度释放,观察小桌陷入沙子中的深度.实验二:用同一个铁块从不同高度释放,观察小桌陷入沙子中的深度.学生认真操作实验,并记录观察到的实验现象.现象:在实验一中,铁块的质量越大,小桌陷入沙子中的深度越大;在实验二中,铁块释放的高度越高,小桌陷入沙子中的深度越大.通过以上实验的进行,学生深切感受两个影响因素对重力势能的影响,并从中总结具体是怎样影响的:物体的质量越大,高度越大,重力势能就越大.因此,要研究重力势能,就不能脱离对重力做功的研究.二、重力势能复习势能的概念: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.理解:1.定义.2.表达式:E p=mgh3.单位:焦耳(J)4.标矢性:标量问题:重力做功引起了物体位置的变化,物体位置变化引起重力势能变化,重力做功与重力势能变化有什么关系呢?三、重力做功与重力势能变化的关系由一二的分析不难看出,重力做功和重力势能的关系为:W G=E p1-E p2当物体下落时,重力做正功mgh,W G>0,即E p1>E p2,这说明,重力做功,重力势能E p减少,减少的值等于重力所做的功.同理,当物体上升时,重力做负功-mgh,重力势能E p增加的值等于重力所做的功,注意:重力做负功也可以说成物体克服重力做功.重力做功是重力势能变化的量度.重力做功的特点:创设情景,引导学生推导重力做功的特点:如图,提出物体从A到C的几种情况,让学生写出在这几种情况下,物体从A→C,重力做的功:图A是物体由A做自由落体到B,再水平运动到C,容易得出此过程中,重力做功为mgh;图B是物体沿斜面由A滑到C,重力做功为:mgs·sinθ=mgh;图C是物体沿曲面由A滑到C,可以把曲面看成很多段小斜面组成,利用图B的结论可以得出,重力做功也为mgh.还可从A到BC面画任意路径让学生求重力做功,可以看出结论都为mgh.学生从以上三个过程的推导中容易得到重力做功的特点:重力做功与路径无关,只与物体起点和终点位置的高度差有关.四、重力势能的相对性问题:将一个质量为5 kg的铁球放在4楼一张1.5 m高的桌子上,已知每层楼的高度均为2.5 m,求铁球的重力势能.要求学生分组计算,让各小组代表自由表述自己的计算结果,教师暂不作评价.预测学生的计算情况,在高度的数值代入上有不同的意见.出现计算上的矛盾,此时,教师引导学生感受由于参考面的选取不同,给计算造成了不便,无法计算.因为没有说明物体的高度是以什么位置为零高度.请学生分别写出上图中以B和地面C为零点的物体的重力势能:E p1=mgh1,E p2=mg(h1+h2),(h1=AB,h2=BC).总结:1.重力势能具有相对性,是与零点选取有关的,因此在表达重力势能时,要指明势能零点的位置.我们把重力势能为零的水平面叫做零势能面.通常以水平地面为零势能面.2.对选定的参考平面而言,在参考平面上方的物体,高度是正值,重力势能也是正值;在参考平面下方的物体,高度是负值,重力势能也是负值.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.自主学习:学生分别写出以B和地面C为零点情况下,物体落在B和落在地面C上时与初态的重力势能差:ΔE p1=-mgh1,ΔE p2=-mg(h1+h2),这是与零点选取无关的.师生总结:不论我们如何选择参考系,对于一物理过程,重力势能的改变是一定的.我们今后的学习中,更多地是研究某物理过程中重力势能的变化,这时我们就可以适当选择参考系使问题简化,而不会影响结果.五、重力势能的系统性重力是物体与地球之间的作用力,因此重力势能是物体与地球组成的系统所共有的.课堂练习:课后习题3题课堂小结本课主要学习了以下内容:1.势能由物体间的相互作用而产生,由它们的相对位置而决定.2.重力势能的表达式.3.势能是标量,单位是焦耳.4.重力做功与重力势能的关系(重点).5.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.6.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.布置作业教材“问题与练习”第1、2、4题.板书设计4 重力势能1.重力势能:地球上物体由于处于一定的高度而具有的能量.2.重力做功与重力势能的关系3.重力势能具有相对性4.重力势能是地球跟物体组成的系统所共有的.。
高中物理必修二教案-7.4重力势能33-人教版
重力势能教学设计教材分析:本节教材首先提出物体被举高的过程中有重力势能,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。
教材对重力势能概念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.知识与技能(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.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上解释和分析物理现象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。
教具准备:ppt课件教学过程设计步骤教师活动学生活动设计目的新课引入情景引入:(1)打桩机的重锤从高处落下时,为什么能把水泥打进地里?(2)水力发电站为什么要修那么高的大坝?(3)在你的头顶上方相同的高度,分别用细绳悬挂一个粉笔头和7.5Kg的铅球,你的感觉有何不同?分析:物体位于高处具有能量,一有机会它就会把能量释放出来。
我们把这种能量叫做重力势能。
7.4重力势能教案
学校:临清二中学科:物理编写人:胡晓忠审稿人马洪学必修二第7章第4节《重力势能》教案一、教材分析《重力势能》是人教版高中物理必修二第7章《机械能守恒定律》第4节课的教学内容,这节课通过分析重力做功的特点,推导得出了重力势能的表达式,并进一步讨论重力势能具有相对性及重力势能是物体与地球系统所共有;是后面学习机械能守恒定律的基础。
二、教学目标1.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.2.能力目标: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.3.情感、态度和价值观目标: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.三、教学重点难点重点: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.四、学情分析五、教学方法1.实验探究:物体的势能和哪些因素有关。
2.学案导学:见后面的学案。
六、课前准备1.学生的学习准备:预习重力势能一节2.教师的教学准备:多媒体课件制作,制作学案3.教学环境的设计和布置:教室七、课时安排:1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
教师提出问题: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?学生回答:重锤具有重力势能.教师继续提问:那么什么是重力势能?学生回答: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?设计意图:步步导入,吸引学生的注意力,明确学习目标。
教学设计17:7.4重力势能
7.4 重力势能一、内容及其解析1、内容:本节内容包括做功的特点是与路径无关,是引入势能概念的前提,还阐述了重力势能为负值的物理意义,初步建立势能是系统共有的概念.2、解析:前面学到相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能,那么地球跟它周围的物体有相吸引的作用,凭借其相对位置也一定决定了一种形式的势能,这就是重力势能.同时,物体的重力做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,即W G=mgh1-mgh2.我们看到mgh这个量与重力势能的基本特征一致,于是就把它叫做物体的重力势能.理解重力势能的相对性与系统性.本节内容计划3课时完成,其中2课时新课教学,1课时完成学案讲解。
二、目标及其解析1、目标定位(1)认识重力做功的特点.(2)知道重力势能的符号、表达式及其单位.(3)知道重力势能的相对性,能根据所确定的参考平面计算物体的重力势能,知道重力势能的变化与参考平面无关.(4)掌握重力做功与重力势能变化的关系.2、目标解析(1)认识重力做功的特点就是认识重力做功与路径无关,只与物体的质量和高度有关。
(2)知道重力势能的符号是E p、表达式E p=mgh及其单位是焦耳.(3)知道重力势能的相对性就是知道重力势能与参考平面有关,能根据所确定的参考平面计算物体的重力势能,知道重力势能的变化与参考平面无关.(4)掌握重力做功与重力势能变化的关系就是知道重力做了多少功就有多少重力势能发生转化.三、教学问题诊断分析学生可能遇到的问题是难理解“势能是系统所共有的”,解决这一问题的办法是让学生了解到重力是物体和地球所共有的,而重力势能是物体在重力作用下凭借其位置而具有的能量,故“势能是系统所共有的”四、教学支持条件分析求物体竖直向下运动、沿斜面直线向下运动及曲面向下运动三种情况下重力对物体所做的功,然后通过对比发现中力做功只与初末位置的高度差有关,与运动路径无关,本节采用传统教学即可。
五、教学过程设计第一部分课前预习1.知识点复习(1)在本章第一节中,势能的定义:。
教学设计15:7.4重力势能
7.4 重力势能教学过程【联系生活,引出新课】播放动图,提出问题:1.同样是水为什么有的就是小桥流水之静谧,有的就是气势恢宏之震撼呢?2.是什么造就了它们的不同呢?教师作系统总结并提出问题:1.仅仅有了高度谁就会有巨大的能量吗?2.水的能量究竟和那些因素有关呢?带着这样的问题进入新课。
小组讨论,回顾初中所学知识:地球上的物体具有的与它高度有关的能量。
学生探究得到:重力势能与物体的质量、高度有关。
质量一定,物体高度越高, 重力势能越大;高度一定,物体质量越大,重力势能越大。
联系实际,激发学生的兴趣,引发学生思考。
【重力做功的特点】提出三种物体下落路径重力做功的情况竖直路径、斜线路径、曲线路径。
根据功的计算公式分别计算甲、乙、丙三种情况中小球由A 运动到B过程中重力所做的功。
过程丙:这一过程中,教师听取学生汇报,点评.。
把整个路径分成许多很短的间隔;由于每一段很小很小,都可以近似看作一段倾斜直线;分别求出物体通过每一小段倾斜直线时重力所做的功;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。
学生讨论得到结果:过程甲、乙结果为:W G =mgh=mg ( h 1 -h2 )学生选出代表发表自己的见解,直至谈出微元学生根据公式可以自行推导出结果,要让学生养成良好动脑、动手习惯,教师不可包办代替。
极限的思想,学生在前面的学习中已经接受过,在此,学生应该能够按预想的思维结果回答出问题。
什么?在参考平面,物体的重力势能取做0 ,参考平面也叫零势能面。
1) 参考平面:参考平面可以任意选取一般选地面为参考平面(不加说明的话是以地面为参考平面)例如:如图,质量0.5kg 的小球,从桌面以上h1=1.2m 的A点落到地面的B点,桌面高h2=0.8m .请按要求填写下表.(g=10 m/s 2 )2) 选择不同的参考平面,同一位置物体的重力势能的数值是不同的。
但这并不影响问题的研究,因为与重力势能相关的问题中,有价值的是势能的差值,而选择不同的参考平面对于这个差值没有影响。
(教案)7.4 重力势能(第1课时)(PXH)2020
《7.4重力势能》教案(第1课时)授课人:一、教学目标:1.理解重力做功的特点,知道重力做功与路径无关。
2.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义进行计算。
(重点)3.理解重力势能的变化和重力做功的关系。
(重点)二、教学重、难点:理解重力势能的概念,会用重力势能的定义进行计算。
理解重力势能的变化和重力做功的关系。
三、教学过程:(具体见PPT)1、复习回顾。
2、知识讲解1:重力做功的特点:3、知识讲解2:重力势能的表达式4、知识讲解3:重力做功与重力势能的关系5、知识讲解4:重力势能的变化量6、课堂小结:7、课堂练习:8、布置作业:四、教学内容:(一)复习回顾:物体由于被举高而具有的能叫重力势能。
质量越大,所处的位置越高,重力势能越大!重力势能的定量表达式应该符合这些特征。
(二)知识讲解1:思考:重力势能与质量、高度的定量关系是什么?重力势能的表达式是怎样的?当物体的高度发生变化时,重力要做功:物体下降时,重力做正功;物体被举高时,重力做负功。
因此,认识重力势能,不应脱离对重力做功的研究。
【理论探究】求下列三种情况下,小球从A运动到B,重力对小球做的功。
类型1:物体竖直向下运动,高度从h1降为h2。
类型2:物体沿倾斜直线向下运动,高度从h1降为h2。
类型3:物体沿任意路径向下运动,高度从h1降为h2。
【思考】重力做功的特点是什么?【结论】一、重力做功的特点:W G=mgh=mgh1-mgh2分析表明: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。
(即仅与高度差h有关)还表明:重力做功的大小等于物重跟起点高度的乘积mgh1与物重跟终点高度的乘积mgh2两者之差。
可见,重力做的功等于“mgh”这个量的变化.在物理学中,“mgh”是一个有特殊意义的物理量.mgh这个物理量的特殊意义在于:①它与重力做的功密切相关;②它随着高度的增加而增加、随着质量的增加而增加,恰与势能的基本特征一致。
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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
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:2012感动中国人物—最美妈妈吴菊萍、雪崩、陨石坑
共同点:物体一旦处在一定高度时,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?
学生:物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。
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:
物体的高度发生变化时,重力要做功:物体下降时重力做正功,重力势能减少;物体被举高时重力做负功,重力势能增加。
因此认识重力势能不应脱离对重力做功的研究。
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-mgh2
②(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-mgh2
③(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-mgh2
1、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。
2、W G=mgh1-mgh2
功的大小等于物重跟起点高度的乘积mgh1与物重跟终点高度的乘积mgh2两者之差物体所受的重力mg与它所处的高度h的乘积“mgh”,可能是一个具有特殊意义的物理量。
【练习1】、如图所示,设想你要从某座高楼的第10层下到第3层,你可以乘电梯下,也可以沿楼梯走下.两种方式下楼,重力对你做的功是否相等?
相等
二、重力势能
mgh这个物理量的特殊意义在于它一方面与重力所做的功密切相关,另一方面它随着高度的变化而变化,它恰恰是我们要寻找的重力势能的表达式。
1、重力势能:物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高度的乘积
2、重力势能的公式:Ep=mgh
3、重力势能是标量,单位:焦耳,J
4、重力做功与重力势能变化的关系:
我们用E p1=mgh1来表示物体在初位置时的重力势能,用E p2=mg h2来表示物体在末位置时的重力势能,则W G=E P1-E P2
【练习2】、塔吊把一质量为200kg的物体,从距地面高为h1=10m的高度匀速运到高为h2=3m的地方,重力做了多少功?物体的重力势能如何变化?(g=10m/s-2) 【练习3】、塔吊把一质量为200kg的物体,从距地面高为h1=3m的高度匀速运到高为h2=10m的地方,重力做了多少功?物体的重力势能如何变化?(g=10m/s-2) 学生讨论得到:当物体由高处向低处运动时,重力做正功,物体重力势能减少,也就是W G>0,E p1>E p2,重力做的功等于重力势能的减少;当物体从低处运送到高处时,重力做负功(或者说物体克服重力做功),重力势能增加,也就是W G<0,E pl<E p2,物体克服重力做的功等于重力势能的增加。
三、重力势能的相对性
脑筋急转弯:小明从五楼的窗户上跳下来为何平安无事?
答:向里跳到五楼的地板上
由于高度有相对性,所以重力势能也应该有相对性,我们在研究一个物体重力势能时应该怎么办?我们应该也选择一个参考平面,在这个平面上物体的重力势能值为零。
【练习4】如图,质量1kg的小球,从桌面以上h1=1.2m的A点落到地面的B点,桌面高
重力势能总是相对于某个水平面来说的,这个水平面叫参考平面。
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。
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.重力势能的系统性
思考:重力势能是物体单独具有的吗?
重力势能应该是物体与地球组成的系统共同具有的,而不是地球上某一个物体单独具有的。
(三)课堂总结:
一、重力做功
重力做功与路径无关,只跟它的起点和终点的位置有关
W G =mgh1- mgh2
二、重力势能E p = mgh
1、重力势能是标量,正负表大小
2、重力做功与重力势能的变化
W G = E p1-E p2
三、重力势能的相对性与系统性
(四)随堂练习:
(五)课后作业:问题与练习1、2、3
(六)板书设计:
§7.4 重力势能
一、重力做功
重力做功与路径无关,只跟它的起点和终点的位置有关
W G =mgh1- mgh2
二、重力势能E p = mgh
1、重力势能是标量,正负表大小
2、重力做功与重力势能的变化
W G = E p1-E p2
三、重力势能的相对性
先选定参考平面
四、势能的系统性。