发布时间 : 星期一 文章《重力势能》教学设计更新完毕开始阅读
《重力势能》教学设计
【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系统共有的
(二)过程与方法:学生分组探究,总结,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
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】学生讨论,学生展示总结,教师补充点拨、习题整合 【教学过程】 一、新课引入
有句话是“搬起石头砸自己的脚”,从物理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。 二、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. 重力的功 学生分组讨论,探究
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。
思考:你认为这三个哪个比较容易做呢? 各组学生代表展示: 图7.4-1:重力做功
=
1
图7.4-2:重力做功=mgcosθ
图7.4-3:本图中小球做曲线运动,怎样来求解呢?想一想我们是怎样推导出匀变速直线运动的公式的。重力做功 =
=
代表学生总结结论,其他小组补充: 重力做功只跟它的起点与终点的位置有关,而与运动路径无关。 表达式
加深理解:
练习1:下图表示一个斜抛物体的运动,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呢?
由1至2重力做功 由2至3重力做功 由1至3重力做功为零 物体所受的重力
与它所处位置的高度的乘积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
2. 重力势能
学生研读教材,讨论总结以下内容: 重力势能的定义
物体的重力势能等于它所受的重力与所处的高度的乘积。
叫做重力势能。
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重力势能增加。
练习2.质量是100 g的球从1.8 m的高处落到水平板上,又弹回到1.25 m的高度,在整个过程中重力对球所做的功为多少?球的重力势能变化了多少?(g取10 m/s2)
2
即物体由高处向低处运动重力做正功,重力势能减少;由低处运送到高处重力做负功,
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。
根据以上内容小组完成以下表格:
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=0.5kg,
.完成下列表格:
参考平面的选择 桌面 地面 小球在A处的重力势能 小球在B处的重力势能 整个下落过程中重力的功 整个下落过程中重力势能增量
重力势能是物体与地球组成的系统共同具有的。
例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/s2,取最高点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;
解析:在第2 s末小球所处的高度为:______________________________ 重力势能为:___________________________________________________ (2)在第3 s内重力所做的功,重力势能的变化.
解析:前2s下降了 m , 前3s下降了 m,第3s内的位移 m 第3 s内重力做功为:_____________________________________ WG>0,所以小球的重力势能_______,且减少了_____J。
例2 如图5—26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。
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解析:物体离开地面后,弹簧的伸长量为:_____________________________________ 可见,物体上升的高度为:_____________________________________ 从而,物体重力势能的增加量为:_____________________________________ 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:
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。 作业布置:
课后练习第1,2题。 板书设计:
7.4重力势能
一、重力的功
三、重力势能的相对性只与起点和终点的高度差
有关。
二、重力势能 1.重力势能与参考平面的选取有关, 与物
但重力势能的变化量与参考 体的路径无关。
平面的选取无关
2.势能是系统所共有的
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