重力勢能教案-01

1、 重力勢能教案教學(xué)目標(biāo)：1.知識與技能）理解重力勢能的概念，會用重力勢能的定義進行計算。）理解重力勢能的變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無關(guān)）知道重力勢能的相對性過程與方法）根據(jù)功和能的關(guān)系，推導(dǎo)出重力勢能的表達式2）學(xué)會從功和能的關(guān)系理解和分析物理現(xiàn)象情感、態(tài)度與價值觀滲透從對生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，得到物理結(jié)論的方法，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣教學(xué)重點：重力勢能的概念及重力做功跟物體重力勢能改變的關(guān)系教學(xué)難點：重力勢能的系統(tǒng)性和相對性教學(xué)過程：（一） 引入新課：展示圖片： 2012 感動中國人物最美媽媽吳菊萍、雪崩、隕石坑共同點： 物體一旦處在一定高度時， 就具有了一定的能

2、量重力勢能。 而當(dāng)它從所處的的高處落下時， 這些能量就會以做功的方式釋放出什么是重力勢能呢？學(xué)生：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢能。質(zhì)量越大。高 度越高重力勢能越大。今天我們就來學(xué)習(xí)重力勢能的相關(guān)知識。（二）新課教學(xué)：物體的高度發(fā)生變化時，重力要做功：物體下降時重力做正功，重力 勢能減少；物體被舉高時重力做負(fù)功，重力勢能增加。因此認(rèn)識重力 勢能不應(yīng)脫離對重力做功的研究。一、重力做功I竹飾蹙/7工仃體帶*苴肖T43內(nèi)體附任J*整整裔下名文耳下一軸磨蛾向下行動充度從Ai部座理”與際% J1S中用flEMA11V為篇.0為九.好出。的方溝（問）如圖7.4-1所示，設(shè)一個質(zhì)量為 m的物體，從高度是

3、 hi的位置，豎直向下運動到高度是h2的位置，這個過程中重力做的功 多少？（學(xué)生）答： Wsl= mgh=mgh-mgh（問）如圖7.4-2所示，物體沿傾斜直線運動的距離是l ,在這一過程中重力所做的功（學(xué)生）答： W= mglcos 6 = mgh=mgh mgh（思考）如圖7.4-3所示，假設(shè)這個物體沿任一路徑由高度hi的起點A,運動到高度是h2的重點B,這個過程中重力所做的功是 多少？方法點撥：我們把整個路徑分成許多很短的間隔AA1 ， A1A2 ，A2A3由于每一段都很小很小，它們都可以近似地看做一段傾斜的直線，設(shè)每段小斜線的高度差分別是 Ahi, Ah2, Ah3,則物體通過 每段小

4、斜線時重力所做的功分別為 mgX hi, mgX h2, mgXh3,物體 通過整個路徑時重力所做的功， 等于重力在每小段上所做的功的代數(shù)和，即VG=mgX hi+mgX hz+mgX h3+ - =mg( A hi+Ahz+A h3+)=mgh=mgh mgh2重力做功的特點： 物體運動時， 重力對它做的功只跟它的起點和終點的位置有關(guān)(高度差) ，而跟物體運動的路徑無關(guān)。VG =mghi mgh2功的大小等于物重跟起點高度的乘積mgh與物重跟終點高度的乘積 mgh2 兩者之差物體所受的重力mg與它所處的高度h的乘積“mgh,可能是一 個具有特殊意義的物理量?！揪毩?xí)i】、如圖所示，設(shè)想你要從某

5、座高樓的第i0層下到第3層，你可以乘電梯下，也可以沿樓梯走下兩種方式下樓，重力對你做的功是否相等？相等二、重力勢能mgh個物理量的特殊意義在于它一方面與重力所做的功密切相 關(guān)，另一方面它隨著高度的變化而變化，它恰恰是我們要尋找的重力 勢能的表達式。1、重力勢能：物體的重力勢能等于它所受到的重力與所處高度 的乘積2、重力勢能的公式：Ep=mgh3、重力勢能是標(biāo)量，單位：焦耳，J4、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系：我們用Epi=mgh來表示物體在初位置時的重力勢能，用Epkmg2來表示物體在末位置時的重力勢能，則 W= Epi- Ep2【練習(xí)2】、塔吊把一質(zhì)量為200kg的物體，從距地面高為hi=1

6、0m 的高度勻速運到高為h2=3m的地方，重力做了多少功？物體的重力勢 能如何變化？(g=10m/s-2)【練習(xí)3】、塔吊把一質(zhì)量為200kg的物體，從距地面高為hi=3m 的高度勻速運到高為h2=10m的地方，重力做了多少功？物體的重力 勢能如何變化？(g=10m/s -2)學(xué)生討論得到：當(dāng)物體由高處向低處運動時，重力做正功，物體重力勢能減少，也就是 W0, &1員，重力做的功等于重力勢能的減 少；當(dāng)物體從低處運送到高處時，重力做負(fù)功 （或者說物體克服重力 做功），重力勢能增加，也就是W0,曰小，物體克服重力做的功等 于重力勢能的增加。三、重力勢能的相對性腦筋急轉(zhuǎn)彎：小明從五樓的窗戶上跳下來

7、為何平安無事？答：向里跳到五樓的地板上由于高度有相對性，所以重力勢能也應(yīng)該有相對性，我們在研究 一個物體重力勢能時應(yīng)該怎么辦？我們應(yīng)該也選擇一個參考平面，在 這個平面上物體的重力勢能值為零?！揪毩?xí)4】如圖，質(zhì)量1kg的小球，從桌面以上h1=1.2m的A點 落到地面的B點，桌面高h2=0.8m.請按要求填寫下表.（g=10m/s ）參考平面小球在A點重力勢能小球在B點重力勢能卜落過程 小球重力 做功卜落過程小球重力勢能變化桌面12J-8J20J減少20J地面20J020J減少20J重力勢能總是相對于某個水平面來說的，這個水平面叫參考平面。參考平面選取不同，重力勢能的數(shù)值就不同?？梢姡亓菽芫哂?/p>

8、相對性 選擇哪個水平面作為參考平面， 可視研究問題的方便而定，通常選擇地面作為參考平面。 選擇不同的參考平面， 物體的重力勢能的數(shù)值是不同的， 但并不影響研究有關(guān)重力勢能的問題， 因為在有關(guān)的問題中， 有確定意義的是重力勢能的差值， 這個差值并不因選擇不同的參考平面而有所不同。5重力勢能的系統(tǒng)性思考：重力勢能是物體單獨具有的嗎 ?重力勢能應(yīng)該是物體與地球組成的系統(tǒng)共同具有的， 而不是地球上某一個物體單獨具有的。（三）課堂總結(jié)：一、重力做功重力做功與路徑無關(guān), 只跟它的起點和終點的位置有關(guān)WG =mgh1- mgh2二、重力勢能Ep = mgh1、重力勢能是標(biāo)量，正負(fù)表大小2、重力做功與重力勢能的變化WG = Ep1 Ep2三、重力勢能的相對性與系統(tǒng)性（四）隨堂練習(xí)：（五）課后作業(yè)：問題與練習(xí) 1、 2、 3（六）板書設(shè)計：重力勢能一、重力做功重力做功與路徑無關(guān) , 只跟它的起點和終點的位置有關(guān)WG =mgh1- mgh 2二、重力勢能Ep = mgh1、重力勢能是標(biāo)量，正負(fù)表大小2、重力做功與重力勢能的變化WG = Ep1 Ep2三、重力勢能的相對性先選定參考平面四、勢能的系統(tǒng)性（七）教學(xué)反思：在這一節(jié)中， 圍繞重力做功和重力勢能的變化展開， 知道重力勢能是物體和地球組成的