搜索
1§7.4重力势能陶世奇教学目标知识目标1、理解重力势能的概念，会用重力势的定义进行计算。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。能力目标1、根据功和能的关系，推导出重力势能的表达式；2、学会从功和能的关系上解释和分析物理形象。德育目标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。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课程类型新授课教学方法分析归纳法、讲练法教学用具ppt课件课时安排1课时2教学过程导入新课同学们在初中学习过毛主席的《沁园春雪》在诗中，毛主席曾用“千里冰封，万里雪飘。”来形容北国美丽的冰雪世界。但是，令人想不到的是，如此美丽的冰雪世界也具有惊人的破坏力：例如2002年9月21日上午，俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩，造成100人失踪（附图片）每当我们仰望星空欣赏璀璨繁星的时候，绝不会想象到它们也会给地球带来巨大的伤害：美国内华达州亚利桑那陨石坑，5万年前，一颗直径约为30～50m的铁质流星撞击地面，它的爆炸力超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。爆炸在地面上产生了一个大坑，据说，坑中可以安放下20个足球场，四周的看台则能容纳200多万观众。（附图片）雪崩和陨石为何具有这么大的能量？这是因为它们具有潜在的能量，这种静止的物体在没有下落之前储存的与高度有关的能量就是重力势能。学习了初中物理后，我们知道物体由于被举高而具有的能量就叫做重力势能，物体的高度增加时重力势能会增大，物体高度降低时重力势能会减小。但是当物体的高度发生变化时，重力要做功，物体被举高时重力做负功，物体下降时，重力做正功。因此要研究重力势能，就不能脱离对重力做功的研究。下面，我们一起来研究一下重力做功。3新课教学一、重力做功1、讨论小球竖直下落，重力所做的功物体由A运动到B，重力做功mgh2、讨论小球沿斜线下落，重力所做的功物体由A运动到B，重力做功mgh3、讨论小球沿曲线下落，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。即WG=mgh=mgh1-mgh2二、重力势能：结合功和能的关系，我们可以分析得到重力所做的功等于物体重力势能的变化，并且经过推导又得到重力所做的功等于mgh这个量的变化，所以在物理学中就用mgh这个式子来表示物体的重力势能。重力势能：物体凭借其高度而具有的能量EP=mgh)()/(/)()(22mhsmgkgmJEp米物体的高度秒米物体的重力加速度千克物体的质量焦物体的重力势能单位表示单位表示单位表示单位表示1、重力做功与重力势能的变化WG=mgh1-mgh2=Ep1-Ep2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负增加物体克服重力做的功等于重力势能的增加物体下落正减少重力做的功等于重力势能的减少【练习】一质量为5kg的小球从5m高处下落,碰撞地面后弹起,每次弹起的高度比下落高度低1m,求:小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功?重力势能如何变化？(g=9.8m/s)解略4新课教学讨论课本P60中的“说一说”。2、确定重力势能的大小学生分组讨论：一栋三层高的楼房，每层的高度3m，将一个质量为5kg的小球放在三楼阳台的栏杆上，栏杆的高度是1m，求小球的重力势能。（g=9.8m/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。＋、－表示重力势能的大小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）【练习】如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上h1=1.2m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=9.8m/s)参考平面小球在A点重力势能小球在B点重力势能下落过程小球重力做功下落过程小球重力势能变化桌面5.88J-3.92J9.8J减少9.8J地面9.8J09.8J减少9.8J⑴选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同⑵对一个确定的过程，WG和△EP与参考面的选择无关3、重力势能的系统性我们常常有这样的疑问，重力势能是谁的？是物体的？还是地球的？质量是物体的固有属性，而重力的施力物体是地球，两者缺一不可。故：重力势能是物体和地球组成的系统所共有的。小结一、重力做功重力做功与路径无关,只跟它的起点和终点的位置有关WG=mgh1-mgh2二、重力势能Ep=mgh1、重力做功与重力势能的变化2、重力势能大小的确定3、重力势能的系统性5巩固练习1、关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是：（AB）A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少；B、物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加；C、地球上物体一个物体的重力势能都有一个确定值；D、重力做功的多少与参考平面的选取有关。2、物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则：（BD）A、重力做功为50J；B、物体的重力势能一定增加了50J；C、物体的能量一定减少50J；D、重力做了50J的负功。3、起重机以g/4的加速度将质量为m的物体匀减速地沿竖直方向提高h：⑴起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？⑵物体克服重力做功为多少？⑶物体的重力势能变化了多少？4、如图所示，小球做斜抛运动：⑴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？⑵重力势能改变了多少？⑶由位置2运动到跟位置1在同一水平面上的位置3时，重力做功和重力势能的变化是多少？⑷由位置1运动到位置3呢？作业完成《导与练》第七章第四节的练习板书设计§7.4重力势能一、重力做功WG=mgh1-mgh2二、重力势能Ep=mgh1、重力做功与重力势能的变化2、重力势能大小的确定3、重力势能的系统性