西北师大附中高一奥赛教案重力势能

《西北师大附中高一奥赛教案重力势能》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、课题第五节重力势能教学目标知识目标：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；4．了解弹性势能。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．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。课型新授课课时1课时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。难点重力势能的系统性和相对性教学方法观察法、归纳法、

2、讲练法教具教学过程摘要重力做功与路径无关，只与初末位置的高度差有关，于是我们引入重力势能的概念来反映重力场的这种性质。本节我们主要研究：重力势能以及重力做功的特点，即7重力做正功时，重力势能减少，克服重力做功（重力做负功）时，重力势能增加。关于这个关系，由于与动能定理的表述不一致，学生往往不易理解，教学时可结合一些实例，从能量转化的角度分析，解开学生的困惑，例如可举在自由落体运动中，重力做正功，重力势能减少，同时由动能定理可知，动能增加，重力势能转化为动能，这样做，也可以为下一节讲解机械能守恒定律做好准备。关于重

3、力做功与路径无关和弹性势能的教学，只要求学生知道即可。引言复习提问：1．什么是动能？2．动能定理的内容是什么？数学表达式怎么写？物理现象：打桩机的重锤从高处落下时，可以把水泥桩打进地里，说明了什么呢？说明重锤具有重力势能。那么什么是重力势能？重力势能的大小与哪些因素有关呢？本节课我们就来研究这个问题。新课教学：一、重力势能1．什么是重力势能物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。2．重力势能的大小与哪些因素有关？为什么？猜想：因为重锤的质量越大，被举得越高，把水泥桩打进地里越深。所以物体的质量越大，离地面的高度越高

4、，具有的重力势能越大。3．重力势能的数学表达式问题：怎样定量的表示重力势能呢？7举例：把一个质量为ｍ的物体竖直向上抛出，在它上升和下落的过程中，重力分别做什么功？重力势能如何变化？上升过程中，重力做负功，物体的重力势能增大，下落过程中，重力做正功，物体的重力势能减小。这就说明重力势能和重力做功有密切的关系。下边我们就来分析一个例子：实例分析：质量为ｍ的物体从高度为的A点下落到高度为的B点，重力所做的功为多少？重力所做的功为：结合功和能的关系：功是能量转化的量度。我们就可以知道重力势能的数学表达式一定是：说明各个

5、物理量的物理意义。重力势能等于物体的质量、当地重力加速度和高度三者的乘积。1．说明重力势能是物体和系统共同具有的，离开了地球物体的重力势能是不存在的。例1：有一个质量为m=50kg的物体放在四楼的地板上（如放在我们的教室），每层楼高ｈ=3m，则该物体的重力势能为多大?重力加速度g=10m/s2。4500J；1500J；3000J；0；－1500J；等。同一个物体的重力势能，为什么会有不同的值呢？是由于所选高度的起点不同而造成的。第一位同学以一楼地面为参考水平面得到物体的重力势能为3mgh，第二位同学是以三楼地面为

6、参考平面，则物体的重力势能为mgh，同理第三位同学是以二楼地面作为参考平面，得到的重力势能为2mgh，而第五位同学选择五楼地面为参考面。对于同一个物体，选取不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的，参考平面的选取是任意的，通常选地面为参考平面或物体运动轨道的最低点处为参考面。4．重力势能具有相对性，与参考面选择有关。7（1）参考面：规定重力势能为零的水平面。转折：参考面应该怎样选择呢？（2）参考平面可以任意选择，实际中常常选择地面、轨道的最低点所在的水平面作为参考面。例2：在上例中，将物体由四楼移到三楼，物体

7、的重力势能变化了多少？与参考面的选择有关系吗？分析：无论以哪里为参考面，重力势能都减少了1500J。5．重力势能的变化与参考面的选择无关。6．重力势能是标量，其正负是表示大小的。问题：将物体沿不同路径由A处移到B处，各个过程中重力所做的功一样多吗？解析：二、重力做功的特点1．重力做功与路径无关；问题：重力做功与物体重力势能的变化有什么关系呢？讨论得到：2．重力做功与重力势能变化的关系（1）当物体由高处运动到低处时，ｈ１>ｈ2，WＧ>０∴表示，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。（2）当物体

8、由低处运动到高处时，ｈ１<ｈ2，WＧ<０∴，表示，物体克服重力做功(重力做负功)时，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。小结：，即重力做功等于物体重力势能变化的负值。7讨论：重力做功与重力势能变化的关系和动能定理矛盾吗？举例说明。不矛盾，例如：A．自由落体运动中，B．把物体匀速举高C．匀速下落的雨滴三、势能（位能）物理现象：拉弓射箭1．弹性势能：（1）概