重力势能-柳州第三中学.DOC

§7.4重力势能 张璇 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 实验观察法、分析归纳法、讲练法 教学用具 ppt课件,电子教鞭 课时安排 1课时 教　　学　　步　　骤 导入新课 曾经读过一篇文章，叫做《汕头的雪》，汕头也会下雪吗？ 汕头也会下雪，与众不同的雪——木棉棉絮。南方的人，对北方的雪总有一些期待，我也不例外。 有哪些同学见过北方的雪吗？ 洁白无垠的雪，总让人浮想联翩，也让人向往，但是，令人想不到的是，它也具有惊人的破坏力： 例1：2002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） 例2：四川丹巴亚丁雪崩（附图片） 如此美丽的雪花，怎么会有这么大的破坏力？雪崩为什么会有这么大的能量？ 浩瀚夜空，点点繁星，当我们在欣赏璀璨星空的时候，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） 陨石为何具有这么大的能量？这些能量与什么因素有关？ 雪崩和陨石都有一个特点，具有一定的高度。 学习了中学物理后，我们知道物体由于被举高而具有的能量就叫做重力势能，物体的重力势能的大小与什么因素有关呢？ 小实验（视频）： 实验一：相同质量的小球，从不同高度下落。 实验二：不同质量的物体，从同一高度下落。 学生观察后得出结论： 实验一：质量一定时，高度越高，重力势能越大。 实验二：高度一定时，质量越大，重力势能越大。 要研究重力势能，就不能脱离对重力做功的研究 新课教学 一、重力做功 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mgh 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mgh 3、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 =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 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 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 -3.92J 9.8J 减少9.8J