内容正文:
重力势能
海口二中 刘 浩
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观看视频
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如果一个物体
能够对外界做功,
我们就说这个物体具有
由于运动
能量
动能
由于发生弹性形变
弹性势能
由于被举高
重力势能
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θ
L
h
A
A
A
B
B
B
竖直下落
沿斜线运动
沿曲线运动
竖直位移为h
竖直位移为h
竖直位移为h
一、重力做功的特点:
重力做的功跟移动的路径无关,只跟重力的大小和初末位置的高度差有关。
W=±mgh
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思考:
我们怎样来定量的描述物体的重力势能呢?
WG=mg(h1-h2)
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设一个质量为m的物体从距地面高度为h1的A点下落到高度为h2的B点,重力对物体所做的功为多少?
情景设计:
WG=mgh1-mgh2
h1
A
h2
B
二、重力势能
①表达式: Ep=mgh
②单位: 焦耳(J)
③标量
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三、重力做功与重力势能的关系
(1)当物体由高处向低处运动时:
重力做正功,重力势能减少,
减少的重力势能等于重力所做的功。
(2)当物体由低处向高处运动时:
重力做负功(物体克服重力做功),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。
WG= mgh1-mgh2= Ep1-Ep2 =△Ep
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讨论:
1.计算重力势能之前需要先选定参考平面。
在参考面上方的物体的高度是正值,
重力势能也是正值;
在参考面下方的物体的高度是负值,
重力势能也是负值。
2.参考平面的选取是任意的 。
3.重力势能是标量。+、–表示大小。
四、重力势能的相对性
高度是相对的,
所以重力势能也是相对的。
如果有一个人站在3楼,
你认为他所在的位置是
比较高还是比较低?
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必须指出的是,重力是地球与物体之间的相互作用力。也就是说,倘若没有地球,就谈不上重力。所以,严格说来,重力势能是地球与物体所组成的这个“系统”所共有的,而不是地球上的物体单独具有的。
重力势能属于物体和地球组成的系统 。
五、重力势能的系统性
平常所说的“物体”的重力势能,只是一种习惯简化的说法。
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小 结
一、重力做功的特点:
与路径无关,只与初末位置的高度差有关
二、重力势能:
Ep=mgh
三、重力做功与重力势能变化的关系:
重力做的正功等于重力势能的减少
重力做的负功等于重力势能的增加
四、重力势能是相对的 ,正负表示大小。
确定物体的重力势能要选择参考平面。
五、势能是系统所共有的。
WG=±mgh h高度差
WG=Ep1-Ep2 =△Ep
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7.4 重力势能(“翻转课堂”教学模式)
海口二中 刘浩
【教材分析】
“重力势能”是下节“机械能守恒定律”的知识基础,是本章的一个重要知识点。本节进述重力势能及其相对性,重力势能的变化以及与重力做功的关系。由于与动能定理的表述不一致,学生往往不易理解,教学时最好能结合一些实例,从功能关系、能量转化的角度分析,解开学生的困惑,为下节讲机械能守恒定律及能量转化和守恒定律做好准备。
【学情分析】
1.高一学生认识事物的特点是:开始从具体的形象思维向抽象逻辑思维过渡,但思维还常常与感性经验直接相联系,仍需具体形象的图片、视频画面来支持。
2.学生在初中时已接触过重力势能的概念,在高中阶段要定量的学习重力势能及体验建立过程。
3.学生已学习了功的概念和计算方法,通过重力做功的计算来判断重力势能的变化。
【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。[来源:Zxxk.Com]
(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和系统性。
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。
(2)学会从功和能的关系上解释和分析物理现象。
3、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。
【重点难点】
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:重力势能的相对性、重力势能变化的绝对性。
【教学准备】
1、 提前一天观看微课视频,完成《课时学习任务单》。
微课的主要内容:
2、 老师根据学生完成《课时学习任务单》的情况反馈,制定课堂教学内容。
3、 实验器材准备:大小相同材料不同的小球、水槽、沙、完全相同的盒子、报纸
4、 多媒体课件。
【教学过程】
环节一:动手动脑学物理。
设计目的:让学生通过自己设计的开放性实验加深对重力势能概念的理解。
(开放