课外读物第二课时教案

§7.4重力势能

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。

知识与技能

教学目标

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；

2、学会从功和能的关系上解释和分析物理形象。

情感态度与价值观

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

1

教

学

步

骤

一、情景导入

1、水力发电站为什么要修那么高的大坝呢？

2、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）

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？

3、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，导四周的看台则能容纳200多万观众。（附图片）

入陨石为何具有这么大的能量？这些能量与什么因素有关？

新课

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？

二、小实验：

实验一：同一课本，从不同高度下落到手上。

实验二：不同质量的课本，从同一高度下落到手上。

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

2

一、重力做功

类型1：WG＝mgh＝mgh1－mgh2

类型2：WG＝mgl cosθ＝mgh＝mgh1－mgh2

类型3：WG＝mgΔh1＋mgΔh2＋mgΔh3＋…＝mgh＝mgh1－mgh2

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：

“mgh”

是一个具有特殊意义的物理量：1、“mgh”与重力做功有着新“mgh”随着高度的变化而变化，与势能的基本特征一致。

课密切的关系；2、物理学中把mgh叫做物体的重力势能，EP=mgh

教即物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积

学

1、重力势能：物体凭借其高度而具有的能量

EP=mgh 2、大小：Ep= mgh（h

─物体重心到零势能面的高度）

3.

单位：焦（耳）J

1 J = 1 kg•m•s-2•m = 1 N•m

4.

标量，状态量。

5、重力势能的变化量：

ΔEP

= mgh2 ─ mgh1

6、、重力做功与重力势能的变化

WG = mgh1﹣mgh2= Ep1﹣Ep2=﹣ΔEP

重力做功WG

重力势能Ep 重力做功和重力势（正、负）

（增加、减少）

能变化的关系

负

增加

物体克服重力做的功等于重力势能的增加

重力做的功等于重力势能的减少

物体上升

物体下落

正

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3 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。

正负号表示重力势能的大小

④参考平面的选取是任意的（一般从选择地面为参考平面）

【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=10m/s2

) 参考小球在A点平面

重力势能

桌面

地面

6J 10J 小球在B点重力势能

﹣4J 0 下落过程小球重力做功

10J 10J 下落过程小球重力势能变化

减少10J 减少10J 总结：⑴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。

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

小

二、重力势能

Ep = mgh 结

1、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

4

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；

巩C、物体的能量一定减少50J；

固D、重力做了50J的负功。

练

习

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？

作完成《系统集成》第七章第3课时的

业

§7.4 重力势能

一、重力做功

板WG =mgh1- mgh2

书二、重力势能

Ep = mgh 设1、重力做功与重力势能的变化

计

2、重力势能大小的确定

3、重力势能的系统性

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