重力势能教学设计.docx

《重力势能教学设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《重力势能教学设计.docx（9页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。

1、袈相升人复Ral力势&您重力势能教学设计【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.4 .了解弹性势能.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一2.学会从功和能的关系上解释和分析物理形象.【重、难点】重点：重力势能的的概念及重力做功跟重力势能改变的关系。难点：【教学流程】教师活动学生活动设计意图(一)重力势能第一层次：探究Ep=mgh程序一：提出问题：重力势能的大小与什么因素有关？渗透：功是能量变化的量度，能量的程序二：建立假设物体由于被举高而具有

2、的变化通过做功师同学们可以根据已有的知识和经验，大胆提出自己的假设，能量叫做重力势能。来实现。为下并上工说明你的理由。程序三：检验假设实验定性检验：观看视频结论：同一高度的物体：质量越大，重力势能越大；Ar质量相同的物体：高度越高，重力势能越大。,在物理学中我们用EP来表示重力势能，那EP具体面实验定性检验作理论铺垫。V1是怎么计算的呢？高度有关；质量有关。渗透社会公德h,IBO理论定量推导如图所示，小球做自由落体运动，由动能定理Fmv2-WV,IWc=11gh=n(h2)=tngh-mgh2=z;功是能量转化的量度,做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功，就有多少能量发生转化。重力做了多少

3、功，就有多12mv少重力势能发生了转化，重力势能等于动能即AEp=2,所以重教育：预防高空坠物的危险力势能Ep=mgh程序四：得出结论：Ep=mgh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WG=mghi-mgh2=Ep-Ep2第二层次：理解Ep=mgh主要采取讲授式标矢性：标量单位：焦耳（J）相对性：EP与参考平面（零势能面）的选择有关系统性：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。相对性的教学2005年我国公布世界第一高峰一珠穆朗玛峰海拔高度的最新测量结果为8844.43米；某同学的身高1.75m.问：他们分别

4、以什么平面作为起始高度来计算的？师生讨论：确定高度需要零高度参考平面的必要性。物体具有的重力势能mgh,高度是相对的，所以重力势能也是相对的，计算重力势能之前需要先选定参考平面，参考平面的高度为零，重力势能也为零。例:如图,质量0.5kg的小球，从桌面以上hl=L2m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=10ms2）海平面；地面。aT h i参考平面小球在 A点重 力势能小球在 B点重 力势能过球做 落小力功 下程重下落过程 小球重力 势能变化桌面地面结论：选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同对一个确定的过程，WG和Ep与参考面的选择无关(-)重力做功与重

5、力势能的改变上述例题中，小球由A点运动到B点，重力做正功还是负功， 重力势能怎么变化？让小球从B点运动到A点，重力做正功还是负 功，重力势能怎样变化？总结：重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于重力 所做的功；重力做负功时(物体克服重力作功)，重力势能增加，增 加的重力势能等于物体克服重力所做的功。(三)重力做功和物体运动路径的关系(1)重力做功的特点如图2,让学生写出几种情况下，物体从ATC,重力做的功：重力做正功，重力势能减 少；重力做负功，重力势能增 加。A：W=mghB：W=fngscos=rnghC：WI=mgscosOI=mghA.mr%,rjllgW=WI+W2+W3+=

6、mg(h+h2+i；、，IjlBcBAB-YCAn3尸mgn图2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。结论：重力做功只跟它的起点和终点的位置（高度差）有关，与物体运动的路径无关。（四）、弹性势能（据课时情况，可以让学生自学）生活中还有一些物体既没有运动也没有很大的高度却同样“储存”着能量，哪怕它只是孩童手里的玩具（图片：弹弓）。张紧的弓一撒手就会对箭支做功改变它的动能，松弛的弓有这样的本领吗？同样是弓前者具有能量而后者没有，那么什么情况下物体才具有这种能量呢？张紧的弓在恢复原状的过程会对外做功，但是拉断的弓还能有做功的本领吗？1

7、 .定义：物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。2 .弹性势能的大小与哪些因素有关呢？3、势能由相互作用的物体的相对位置决定的能量。重力势能：由地球和物体间相对位置决定。弹性势能：由发生形变的各部分的相对位置决定。（五）小结弹性势能的大小同弹性形变的大小有关。弹性形变越大，弹性势能也越大。1、重力势能(D物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积。即：Ef=WgA(2)重力势能是标量，单位是焦耳(J)2、重力做功与重力势能变化的关系Wg=mg%-mgh?=Epi-Epz重力所做的功只跟初位置的高度%和末位置的高度h?有关，与物体运动的路径无关。3、重力势能的相对性模拟试题1 .质量

8、相同的实心木球和铜球，放在同一水平桌面上，则它们的重力势能是：A.木球大；B.铜球大；C.一样大；D.不能比较。2 .以下叙述中正确的是：.重力对物体做功越多，物体的重力势能越少；B.物体克服重力做功越多，物体的重力势能越少；C.重力对物体不做功，物体的重力势能一定为零；D.物体没克服重力做功，物体的重力势能不一定为零。3 .如图1所示，桌面离地高为h,质量为m的小球从离桌面高为H处自由下落，不计空气阻力，假设桌面为零势能的参考平面，则小球在图示位置处的重力势能()什mghB、mgH/TkC、mg(H+h)H、J,D、mg(H-h)4 .物体在运动过程中，克服重力做功50J,则（）A.重力做功

9、为50JB.物体的重力势能一定增加50JC.物体的重力势能一定减小50JD.重力做功为-50J5 .用起重机将质量为m的物体匀速地吊起一段距离，那么作用在物体上各力的做功情况应该是下面的哪种说法（）A.重力做正功, B.重力做负功, C.重力做负功, D.重力不做功,拉力做负功, 拉力做正功, 拉力做正功, 拉力做正功,合力做功为零 合力做正功 合力做功为零 合力做正功6 .井深8m,井上支架高为2,在支架上用一根3m长的绳子系住一个重100、的物体，则物体的重力势能是（以地面为参考平面）（）A.100JB.700JC.-100JD.无法确定7 .一根长=2m,重力G=200N的均匀木杆放在水

10、平地面上，现将它的一端从地面抬高0.5m,另一端仍搁在地面上，则物体重力势能的变化量为（g=10ms2）（）A.400JB.200JC.100JD.50J8 .在距地面高5m的平台上，以25m/s的速率竖直向上抛出一质量为1kg的石块，不计空气阻力，Wg=IOiiiZs?,则抛出后第3S内重力对石块所做的功是（）A.-100JB.50JC.100JD.0J9 .空中某点，将三个相同小球以相同的速率V水平抛出、竖直上抛、竖直下抛，则从抛出到落地，下列说法正确的是（）A.重力做功相同B.重力的平均功率相同C.竖直下抛的小球的重力平均功率最大D.落地时重力的瞬时功率相同10 .甲、乙两物体，闭*=5

11、桁匕，从很高的同一处自由下落2s,重力做功之比，对地面的重力势能之比11 .质量为5千克的铜球，从离地15米高处自由下落IS后，它的重力势能是J,重力做功J（g=10ms2）12 .在地面附近一个质量为5kg的物体，从零势面以上8m处下落到零势面以下2m处的过程中,重力势能的最大值是J,重力做功是J.（g=10m/s2）13 .如图2所示，质量为m的物体，放于水平面上，物体上竖直固定一长度为/、劲度系数为h的轻质弹簧，现用手拉住弹簧上端P缓慢向上提，使物体离开地面上升一段距离在这一过程中，若P端上移的距离为，求物体重力势能的增加量.14 .如图3所示，物体质量为M,与甲乙两弹簧相连接，乙弹簧下

12、端与地面连接，甲、乙两弹簧质量不计，其劲度系数分别为和起初甲处于自由长度，现用手将弹簧的A端缓慢上提，使乙弹簧产生的弹力大小变为原来的2/3,则物体M增加的重力势能可能是O15 .如图4所示，长度为人质量为R的均匀的绳，一段置于水平的光滑桌面上，另一段a垂于桌面下，当绳下滑全部离开桌面时，求重力所做的功.16 .质量为m的均匀链条长为L,开始放在光滑的水平桌面上时，有1/4的长度悬在桌边缘，如图5所示，松手后，链条滑离桌面，问从开始到链条刚滑离桌面过程中重力势能变化了多少？17 .如图6所示，一人造卫星绕地球作椭圆轨道运动，试比较该卫星在近地点与远地点时的重力势能大小。18 .质量为m的小木球从离水面高度为h处由静止释放，落入水中后，在水中运动的最大深度是h，,最终木球停在水面上。若木球在水中运动时，受到因运动而产生的阻力恒为Fr求：(1)木球释放后的全部运动过程重力做的功是多少?它的重力势能变化了多少？(2)全过程中浮力对木球做了多少功？(3)分析木球的运动情况，根据你现有的知识能否求出水的阻力F“对木球做的总功?若能，请简要地说明思路。