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共1课时
4.重力势能 高中物理 人教2003课标版 1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，知道重力势能是物体和地球系统共有的。 2学情分析学生在初中已定性学过重力势能，为进一步深入学习打下了基础。 3重点难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。 4教学过程 4.1 第一学时 评论(0) 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，知道重力势能是物体和地球系统共有的。 评论(0) 学时重点学生在初中已定性学过重力势能，为进一步深入学习打下了基础。 评论(0) 学时难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。 教学活动 活动1【导入】重力势能有句话是“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。 活动2【讲授】新课教学、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 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？ 图7．4-1：重力做功 = 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 = = 这三个运动重力做功有什么关系，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，而与运动路径无关。 表达式 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 叫做重力势能。 2．重力势能 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。 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 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，重力势能增加。 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 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） 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。 参考平面的选择是任意的，选不同的参考平面重力势能不相等 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。 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。 活动3【作业】作业课本61页问题与练习第1，2题。 4.重力势能 课时设计 课堂实录4.重力势能 1第一学时 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，知道重力势能是物体和地球系统共有的。 学时重点学生在初中已定性学过重力势能，为进一步深入学习打下了基础。 学时难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。 教学活动 活动1【导入】重力势能有句话是“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。 活动2【讲授】新课教学、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 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？ 图7．4-1：重力做功 = 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 = = 这三个运动重力做功有什么关系，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，而与运动路径无关。 表达式 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 叫做重力势能。 2．重力势能 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。 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 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，重力势能增加。 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 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） 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。 参考平面的选择是任意的，选不同的参考平面重力势能不相等 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。 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。 活动3【作业】作业课本61页问题与练习第1，2题。 李强评论
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