当前位置:文档之家› 人教版高中物理必修二《重力势能》教学案

人教版高中物理必修二《重力势能》教学案

一、重力做的功与路径的关系
探讨小球在相同的高度沿三种不同路径落到相同
的高度重力所做的功?
1、讨论小球甲竖直下落,重力所做的功
物体由A运动到B,重力做功mgh
2、讨论小球艺沿斜线下落,重力所做的功
物体由A运动到B,重力做功mgh
3、讨论小球丙沿曲线下落,重力所做的功
物体由A运动到B,重力做功mgh
综合以上三种情况,可以得到结论: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。
重力做功WG
(正、负)
重力势能Ep
(增加、减少)
重力做功和重力势能变化的关系
物体上升

增加
物体克服重力做的功等于重力势能的增加
物体下落

减少
重力做的功等于重力势能的减少
提问:
质量均为60kg的甲、乙、丙三名同学分别站在教学楼的一楼、二楼和三楼,问他们的重力势能相等吗?一楼距二楼4米,三楼距二楼也是4米,问三名同学各自的重力势能为多少?
即WG=mgh1- mgh2
【学以致用】
练习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的功同样多
解:重力做功为:
WG=mg(h1-h2)=14000J
Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=14000J
重力势能减少了14000J
与运动状态没有关系
结论1:物体下降,重力做正功,重力势能减少,WG=EP1-EP2>0;重力做的功等于重力势能的减少量。
例题2.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?物体克服重力做了多少功?物体的重力势能如何变化?
新课教学
提问:学习了初中物理后,我们知道物体由于被举高而具有的能叫重力势能。那么重力势能的大小与哪些因素有关呢?也就是什么样的物体具有较大的重力势能呢?大家可以根据自己的生活实际,大胆的做出猜测,并说说你的理由。
小实验(视频):
物体被举高后落下砸在沙坑中的桌子上面,观察桌子陷入沙坑的深度。
重力势能跟物体的质量和高度都有关系。
给出定义:重力势能:物体凭借其高度而具有的能量EP=mgh
三、重力做的功与重力势能变化的关系
计算式:WG= mgh1-mgh2=Ep1-Ep2
例题1.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?若物体加速或减速下降呢?
(2)重力势能表达式中的“h”是相对于参考平面而言的,物体位于同一位置,取不同的参考平面,它的重力势能值可能不同。所以我们说,重力势能具有“相对性”。
例3巩固相对性。学生做题、回答、小结
例题3:如右图小球质量1kg,从桌面(离地高h2
=1m)以上h1=2m的A点为下落到地面的B点, 填表:
选择不同的参考平面,物体的重力势能不同。
二、重力势能:
结合功和能的关系,探讨mgh,相互作用的物体凭借其相对位置而具有的能量,称为势能。
从上式大家可以看出,mgh这个物理量具有特殊的物理意义它即与重力mg有关,又与物体所处的位置h有关,并且mgh随高度的增加而增大,随质量的增加而增大,符合我们对重力势能的猜测。因此,我们把物理量mgh叫做物体的重力势能,常用Ep表示,即Ep=mgh
当然,万事万物有利也有弊,如此巨大的重力势能会给人类造福,也可能会造成重大的灾难,大家提到了重力势能,又因为重力势能与我们的生活有密切关系。我们只有认识自然,才能更主动的改造自然。今天这节课我们将深入地学习重力势能的知识及其应用。
出示课题
先看今天这节课的学习目标(生读)
学生可能会回答出类似的答案
让学生从生活实际中感受重力势能的存在,以及这种能量的普遍存在。
重力做的功和重力势能的变化与参考平面的
选择无关。
参考
平面
小球在A点的重力势能
小球在B点的重力势能
下落过程小球重力做的功
下落过程小球重力势能
的减小量
桌面
地面
确定重力势能的方法:
①先选定参考平面(0势能面)
②在参考面上方的物体的高度是正值,重力势能也是正值;
③在参考面下方的物体的高度是负值,重力势能也是负值。+、-表示重力=-14000J
物体克服重力做了14000J的功
Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=-14000J
重力势能增加了14000J
结论2:物体上升,重力做负功,重力势能增加,WG=EP1-EP2<0,物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量。
重力做功与重力势能的变化
(g=10m/s2)
不同学生得到的重力势能数值可能不同。
这是由于所选高度的起点不同而造成的。
我们把所选高度的起点处的平面叫参考平面。
四:1、重力势能的“相对性”
参考平面:选取某一水平面,假定物体在这个水平面上时,重力势能为零,这个平面叫做重力势能的“参考平面”,又叫“零势能面”。
注意:(1)物体位于参考平面之上时,重力势能为“正”,位于参考平面之下时,重力势能为负;
7.4重力势能
重力势能教学设计
教 学 步 骤
步骤
教师活动
学生活动
设计目的
新课引入
情景引入:
同步播放ppt:有这么一首歌唱得非常好听,歌的名字是《你那里下雪了吗》,一提起雪,大家的心情一下明朗起来了,想起那洁白无瑕温柔可亲的的白雪,出去打个雪仗堆个雪人,美的感受不由心生。无论是南方淅淅沥沥轻柔点缀的小雪花,还是北方千里冰封万里雪飘的鹅毛大雪,一旦这些大雪麦盖了三十层被,就会给人们的生产生活带来很多不便,尤其是在这样的地方,一旦发生雪崩那将是非常可怕的事情,请同学们看这样的一个视频(法国阿尔卑斯山区雪崩事件埋没三个城镇,造成200多人失踪)。对人类破坏的还不止是雪崩,山体滑坡和泥石流等等,每一年都会使的人民的财产造成很大的损失。当然这些自然灾害也有好的一面,溪水潺潺,一泻千里,才有了今日为人类服务的小浪底和气势磅礴的三峡发电工程。看到这些图片以后回答这个问题。
④参考平面的选取是任意的。
一般从研究问题的方便出发来选择;通常选择地面作为参考平面。
四:2、重力势能的“系统性”
相关主题