重力势能高一物理优秀教案

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【简介】感谢网友“tyjsc”参与投稿,这次小编给大家整理了重力势能高一物理优秀教案(共16篇),供大家阅读参考。

篇1:重力势能高一物理优秀教案

重力势能高一物理优秀教案

一、教学目的:

1.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义式进行计算.

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.

二、重点难点:

1.重力势能以及重力势能的变化与重力做功的关系.

2.理解重力势能的相对性.

三、教学方法:

演示实验、分析推理、讲授讨论.

四、教具:

轻重不同的重锤一个、木桩、沙箱、橡皮筋.

五、教学过程:

(一)引入新课:

大家知道水力发电站是利用水来发电的,水是利用什么能来发电的呢?学习这节课后,我们将会了解这个问题。

通过前面对功和能的关系的学习,我们知道怎样判断一个物体具有能量:一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量。

演示重锤从高处落下,把木桩打进沙箱中,说明重锤对木桩做了功,举高的重锤具有能量。我们把重锤由于被学举高而具有的能量叫做重力势能。本节课将学习重力势能的有关知识。

(二)进行新课:

重力势能的大小与什么因素有关呢?

演示实验1:演示由质量不同的重锤从相同高度落下,木桩被打进沙箱的深度不同,引导学生分析得出:质量越大的重锤具有的重力势能越大。

演示实验2:演示用同一重锤从不同高度落下,木桩被打进沙箱的深度不同,引导学生得出:重锤高度越大,具有的重力势能越大。

怎样定量地表示重力势能呢?

把一个物体举高,要克服重力做功,同时物体的重力势能增加。一个物体从高处下落,重力做功,同时重力势力能减小。可见重力势能跟重力做功有密切关系。

如图1所示,设一个质量为的物体,从高度为h1的A点下落到高度为h2的B点,重力所做的功为:

WG=gΔh=gh1-gh2

我们可以看出WG等于gh这个量的变化。在物理学中就用这个物理量表示物体的重力势能。重力势能用EP来表示。

1.重力势能

1定义:由于物体被举高而具有的能量。

2重力势能的计算式:EP=gh.

即物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积。

3重力势能是标量,其单位与功的单位相同,在国际单位中 都是焦耳

2.对EP=gh的理解:

1式中h应为物体重心的高度。

2重力势能具有相对性,是相对于选取的参考面而言的。因此在计算重力势能时,应该明确选取零势面。

3重力势能可正可负,在零势面上方重力势能为正值,在零势面下方重力势能为负值。

4选取不同的零势面,物体的势能值是不同的,但势能的变化量不会因零势面的不同而不同。

例题1:边长为L,质量为的立方体物体静止放在地面,在其旁边有一高为H的水平桌面,如图2所示.

1若选地面为零势点,立方体物体的重力势能为多少?

2若选桌椅面为零势点,立方体物体的重力势能为多少?

学生先做,老师再讲。

解析:

1EP=gL/2.

2 EP= -g(H-L/2).

3.重力势能的变化和重力做功的关系

引导学生进一步分析:图1中,重力做正功,重力势能减少,减少的重力势能转化为物体的动能了。重力势能的变化是否在任意情况下都等于重力所做的功?重力做功有什么特点?

讨论1:物体从A点下落到B点过程中,如果受阻力作用,重力做的功与重力势能变化之间的关系是怎样的?

物体下落受到阻力,只影响物体动能的变化,不影响重力的功,重力势能的变化只与A、B两点的高度差有关。

WG=gh1-gh2=EP1-EP2.

物体减少的重力势能等于重力所做的功,但由于要克服阻力做功,减少的重力势能没有全部转化为动能。

讨论2:若物体从A点下落到B点后,再平移到与B点等高的`C点,重力做的功是多少?重力做功与重力势能之间的关系又如何?如图3所示。

物体由B到C过程中重力不做功,重力势能也不变化,因此物体由A运动到C点过程中,重力的功仍是WG=gh1-gh2=EP1-EP2. 物体减少的重力势能等于重力所做的功。

讨论3:若物体是从A点沿斜面滑到与B点等高的C点,上述关系是否成立?

设AC之间长为S,且与水平方向成θ角。

重力做功WG=Fssinθ=gh1-gh2

由此发现重力做功与路径无关,只跟初末位置高度有关,物体减少的重力势能仍等于重力所做的功。

讨论4:物体从B点分别匀速、加速、减速上升到A点,上述关系又是如何呢?

无论物体从B点上升到A点是匀速、加速、减速,重力都做负功,且都等于物体重力与初末位置高度差的乘积。而重力势能都增加,增加的重力势能等于克服重力所做的功。但这三种情况中,由于所受拉力不同,物体动能的变化量等于合外力的功,动能变化量不相同。

师生共同总结出重力势能变化只与重力做的功有关,两者关系如下:

当物体由高处运动到低处时,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。

当物体由低处运动到高处时,重力做负功,即物体克服重力做功,重力势能增加。增加的重力势能等于克服重力所做的功。

引导学生总结出重力做功的特点:

4.重力做功的特点:重力所做的功只跟初始位置的高度和末位置的高度有关,跟物体的运动路径无关。

演示实验3:演示张紧的橡皮筋把纸团射出去,说明发生弹性形变的橡皮筋能够做功,因而具有能量------这种能量称为弹性势能。

5.弹性势能:发生弹性形变的物体,在恢复原状时能够对外界做功,我们把物体因发生弹性形变而具有的势能叫弹性势能。

引导学生举些具有弹性势能物体的实例。如张紧的弓、卷紧的发条、位伸或压缩的弹簧、击球时的网球拍等都具有弹性势能。初步了解弹簧所具有弹性势能的大小与什么因素有关。

分析:弹簧被拉伸或压缩的长度越大,恢复原状时对外做的功就越多,弹簧的弹性势能就越大。弹簧的弹性势能不跟弹簧的劲度有关,被拉伸或压缩的长度相同时,劲度越大的弹簧弹性势能越大。

重力势能和弹性势能是由相互作用物体的相对位置决定的,所以势能又叫位能。今后还将学习其它形式的势能。

例题2:沿着高度相同,坡度不同,粗糙程度也不同的斜面向上拉同一物体到顶端,以下说法中正确的是:

A.沿着坡度小、长度大的斜面上升克服重力做的功多;

B.沿长度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多;

C.沿长度大、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多;

D.上述几种情况重力做功同样多。

学生先做,老师再评讲。正确答案为D。

(三)、课堂小结:

1.重力势能:由于物体被举高而具有的能量;重力势能的计算式:EP=gh.,即物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积;重力势能是标量,其单位与功的单位相同,在国际单位中都是焦耳。

2. 重力做功的特点:重力所做的功只跟初始位置的高度和末位置的高度有关,跟物体的运动路径无关。

3. 弹性势能:发生弹性形变的物体,在恢复原状时能够对外界做功,我们把物体因发生弹性形变而具有的势能叫弹性势能。

(四)、课外作业:

1.复习归纳本节课内容。

2.思考课本练习四第(1)、(3)题。

3.把练习四第(2)、(4)、(5)题做在作业本上。

篇2:高一物理重力势能课件

高一物理重力势能课件

一、素质教育目标

(一)知识教学点

1.知道重力势能的定义。

2.理解重力势能的计算公式,知道重力势能是标量,单位是焦耳。

3.理解重力做功与重力势能的关系。

4.知道重力势能的值是相对的,理解重力势能正负的含义。

5.了解弹性势能,知道弹簧的弹性势能的决定因素。

(二)能力训练点

1.据重力做功的特点,推导重力势能的表达方式。

2.从能的转化角度和功能关系来解释和分析物理现象

(三)德育渗透点

1.培养热爱科学,崇尚科学的品质

2.注意观察和分析生活中的有关的物理现象,激发和培养探索自然规律的兴趣。

(四)美育渗透点

让学生体会到从自然现象中概括了来的物理概念具有的自然美,严谨的科学美。

二、学法引导

通过典型事例分析和实验演示来分析讨论,指导学生总结、归纳。

三、重点难点疑点及解决办法

1.重点

重力势能大小的确定

2.难点

重力势能的相对性的理解,参考平面的选择方法。

3.疑点

如何理解重力对物体做功等于物体重力势能增量的负值。

4.

1.演绎推导物体重力势能的定义表达方式。

2.类比分析,举例释疑。

四、课时安排

1课时

五、教具学具准备

弹簧、铁球、木球、玻璃缸、细沙、长木板,木块

六、师生互动活动设计

1.教师利用实例来引入问题,利用实验来引导学生讨论问题,利用讲解来加深对概念的进一步认识。

2.学生观察、分析、讨论、总结,并通过实例分析来形成能力。

七、教学步骤

(一)明确目标

(略)

(二)整体感知

在复习初中掌握的重力势能有关知识的基础上,进一步根据功的定义,推导出重力势能的计算公式,并通过实例分析,理解重力势能的相对性、正负含义等,并能准确地计算重力势能值.

(三)重点、难点的学习与目标完成过程

【引入新课】

放录像并讲解:俄罗斯“和平号”空间站于3月23日北京时间14时0分12秒所有残片都已成功安全地坠入预定的南太平洋海域,坠毁过程极为壮观美丽,137吨的庞然大物分解燃烧,天空中出一条条长长的金色轨迹.这是一个完美的告别,“和平号”的风雨历程将成为人类永恒的记忆.“和平号”的功绩将永载史册.

现提问:“和平号”空间站坠落时,为什么会燃烧?

碎片燃烧时,温度可达3000℃,其能量由什么能量转化而来?

现在,就讲重力势能

1.重力势能

回忆初中的知识,可知

(l)定义:物体由于被举高而具有的能量.

演示实验,用木球和铁球先后从同一高度处自由下落,落入玻璃缸中的细沙中,观察到什么现象?这说明了什么?(铁球深入细砂中的距离比木球要长,这说明,质量大的物体在相同的高度时,重力势能大,克服细砂阻力做功要多)

用铁球在不同的高度处自由下落,先后落入玻璃缸中的细砂里,观察到什么现象,这又说明了什么?(铁球在比较高的地方落下来,深入砂中的距离也比较长,这说明,同一个物体在比较高的地方重力势能较大,克服细砂阻力做功要多)

综上所述,物体的重力势能的大小与物体的质量和物体所处的高度有关.

现在来推导重力势能的定量表达式:投球的质量为,从高度为 的A点下落到高度为 的B点,如图所示,重力所做的功为

(2)重力势能的表述式

物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积,重力势能是标量,也是状态量,其单位为

(3)重力做功与重力势能的关系

重力做功也可以写成

当物体下落时,重力做正功, ,可设 ,这说明,重力做功,重力势能 减少,减少的值等于重力所做的功.

同理,当物体上升时,重力做负功,重力势能E增加,增加的值等于重力所做的功,要注意的是,重力做负功也可以说成物体克服重力做功.

这种功能关系不仅适合于直线运动,也适合于曲线运动,重力做功只跟物体的运动过程中初、末位置的高度差有关,而与运动的路径无关.

提问:一个物体的质量为10g,把它置放在2楼的一张1高的桌面上,若楼房的每层楼高3,求此物体的重力势能值?

(无法计算,因为没有说明物体的高度是以什么位置为零高度,从地面算起,物体的重力势能 ,若从二楼楼面算起,物体的重力势为 .对于不同的零高度点物体所对应的重力势能值也各不相同)

2.重力势能具有相对性

正如上例所述,要确定物体重力势能 的大小,首先必须确定一个参考平面为零势能面,若定了零重力势能参考平面,物体在此平面的`下方,物体的重力势能就为负,如上例把三楼底板为零重力势能平面物体的重力势能

由此看来,物体重力势能的正负还表示重力势能的大小,在参考水平面以上的物体的重力势能一定大于参考平面以下物体的重力势能.

要特别指出的是:重力势能的变化县与零重力势能参考平面选择无关,就好像物体的高度值与选择哪一点作为测量起点无关.至于选择哪个水平面作为参考平面,可视研究,解决问题的方便而定.

与重力势能相类似,还有弹性势能.

3.弹性势能

演示实验:把水平放置的轻弹簧一端固定,另一端系一木块,压(或拉)木块,使弹簧缩短(或伸长)再释放木块,让弹簧的作用力带动木块在水平面上运动.

可知,发生弹性形变的物体能对外界做功,因而具有能量,这种能量就叫弹性势能,它存在于发生弹性形变的物体之中.

举出除弹簧以外的弹性势能存在的实例

弹性势能的大小,与物体的性质(如劲度系数)和形变量有关,可用实验演示弹簧形变量越大对外界做功可越多来说明.

势能又叫位能,它是由相互作用的物体的相对位置决定.机械运动中的势能是重力势能和弹性势能的统称.

(四)总结、扩展

1.势能有多种,与高度有关的重力势能和与形变有关的弹性势能是力学中的两种,在热力学中有分子势能,在电磁学中有电势能等.

2.势能是存在于有相互作用的物体之间,它是属于有相互作用两部分物体即物体系的,但不是有相互作用物体之间就有势能存在,比如物体间的相互作用是摩擦力,但它们就不存在什么势能.

3.势能都是相对量,只有先走零势能参考平面,势能才有确定的值.

八、布置作业

P146练习四(2)(4)(5)

九、板书设计

1.重力势能

(1)定义:物体由于被举高而具有的能量.

(2)重力势能的表达公式.

(3)重力做功与重力势能的关系.

物体下落

物体上升

2.重力势能具有相对性.

定了参考平面,物体重力势能才有确定值.

重力势能的变化与参考平面选择无关.

3.弹性势能

十、背景知识与课外阅读

用能量最低原理求解两例物理题

高中化学中讲到“能量最低原理”在不违背泡利原理的情况下,核外电子总是尽先安排布在能量最低的轨道上,电子在该轨道上,处于稳定状态,其实,能量最低原理也适用于物体系物体系的稳定状态与系统的势能有关,势能越小则状态越稳定.物体系在不受外力的情况下,总处在势能最小的状态,即稳定状态.下面利用能量最低原理,求解两例物理题.

[例1] 一质量均匀不可伸长的绳索,重为 G ,A、B两端固定在天花板上,如图所示.今在最低点C施加一竖直向下的力将绳拉至D点,在此过程中,绳索AB的重心位置( )

A.逐渐升高 B.逐渐降低

C.先降低后升高 D.始终不变

解析:由能量最低原理知,物体在静止情况下,总处于能量最低状态(即稳定状态).该状态下重力势能最小.故施力F后,细绳重心上升,故选答案A.

[例2] 如图所示.容器A、B中各有一个可自由移动的轻活塞,活塞下面是水.大气压恒定,A、B底部由带阀门的管道相连,整个装置与外界绝热,原先A中的水面比B中的高,打开阀门,使A中的水逐渐向B中流,在这个过程中( )

A.大气压力对水做功,水的内能增加

B.水克服大气压力做功,水的内能不变

C.大气压力对水不做功,水的内能不变

D.大气压力对水不做功,水的内能增加

解析:由能量最低原理可知,打开阀门见水达到平衡时应具有最小势能,故在打开阀门至平衡过程中,水的重力势能减小.又由题意知整个装置与外界绝热,因此由能量守恒得,重力势能的减少量转化为水的内能.故选答案D.

十一、随堂练习

1.下面关于重力势能的说法中,正确的是( )

A.地球上的任何一个物体的重力势能都有一个确定的值.

B.从同一高度将某一物体以相同的速率平抛或下抛,落到地面时,物体的重力势能 变化是相同的.

C.在不同高度的物体具有的重力势能可能相同.

D.低于零重力势能面的物体的重力势能一定小于在零重力势能平面以上物体的重力 势能.

2.如图所示,质量为的物体置于水平地面上,其上表面竖立直着一根轻弹簧,弹簧长为 ,劲度系数为,下端与物体相连接,现将弹簧上端缓缓竖直向上提起一段距离L,使物体离开地面,这时物体重力势能增加 .

3.一根质量分布不均匀的金属链条重30N,长1,盘曲在水平地面上,当从链条的A端慢慢提起链条到使它的另一端B恰好离开地面需做功12,如改从B端慢慢提起链条使链条A端恰好离开地面需要做功多少?

4.如图所示,桌面高为h,质量为的小球从离桌面高为H处自由下落,不计空气阻力,假设桌面处的重力势能为零,则小球落到地面前瞬间的机械能为( )

A.B.

C.D.

5.如图所示,物体从A点出发,沿3条不同的轨道运动到B点,则在移动的过程中重力做功的情况是( )

A.沿路径运动,重力做功最多

B.沿路径运动,重力做功最多

C.沿路径运动,重力做功最多

D.无论沿哪条路径,做功都一样多

6.质量为1g的物体做自由落体运动,下落1s时,物体的动能为 ,物体的重力势能减少了 .

答案:1.BCD 2. 3.18 4.B 5.D 6.50 50

篇3:高一物理重力势能的优质课教案

高一物理重力势能的优质课教案

一.教学目的:

1.能正确计算物体或物体系的重力势能.

2.会用重力势能的变化求重力的功。

3.复习动能定理,培养学生灵活运用动能定理解决实际问题的能力。

二.教学难点:

1.能正确计算物体或物体系的重力势能.

2.会用重力势能的变化求重力的功。

三.教学方法:

讲授、练习、讨论

四.教具

长方体木块、铁链、木棒等

五.教学过程:

(一)复习提问,引入新课

上一节课我们已经学习了重力势能的有关知识,请同学们回忆一下上节所学的内容,并回答下列问题:

1. 重力势能是怎样定义的?如何计算重力势能?

2. 重力做功有何特点?

3. 重力势能的变化和重力做功有何关系?

本节学习用重力势能的变化求重力的功在解题中的应用。

(二)进行新课

例题1:盘在地面上的一根不均匀的金属链重G=30N,长L=1,从一端缓慢提起至另一端恰好离开地面时需做功10,金属链重力势能增加 ,此时金属链重心位置距地面 .如果改从另一端缓慢提起至金属链恰好离地面需做功 。

学生先做,然后评讲。

解析:从一端缓慢提起至另一端恰好离开地面时需做功10,金属链重力势能增加ΔEP=Gh1=10, 此时金属链重心位置距地面h1=0.33. 如果改从另一端缓慢提起至金属链恰好离地面需做功W2=G(L-h1)=20.

例题2:如图1所示,一个人通过定滑轮匀速地拉起质量为 的物体,当人沿水平地面从A点走到B点时,位移为S,绳子方向与竖直方向成α角,原先绳子方向竖直,不计阻力,则人拉物体所做的功为多少?

解析:由于人拉绳的力的方向不确定,不能用功的'定义式来计算人所做的功,须通过动能定律来计算人所做的功。而重力的功根据重力做功的特点可得:WG=gh=g ).

由动能定律可得:W-WG=0-0

所以人所做的功为: 。

例题3:以20/s的初速度,从地面竖直向上抛出一物体,它上升的最大高度是18。如果物体在运动过程中所受阻力的大小不变,则物体在离地面多高处,物体的动能与重力势能相等。(g=10/s2)(以地面为零势点)

解析:以物体为研究对象,画出运动草图2,设物体上升到h高处动能与重力势能相等

此过程中,重力阻力做功,据动能定理有:

物体上升的最大高度为H

由式①,②,③解得h=9.5

设物体下落过程中经过距地面h′处动能等于重力势能,运动草图如图3所示。

据动能定理有:

解得h′=8.5

注意:在此较复杂的问题中,应注意不要出现漏解。比较好的方法就是逐段分析法。本题很容易漏解,要求学生仔细审题,问物体离地面多高处,物体动能与重力势相等,一般人首先是将问题变形为上升过程中什么位置动能与重力势能相等。而实际下落过程也有一处动能与重力势能相等。

例题3:有一质量为,边长为a的正方体与地面之间的摩擦因素μ=0.3。为使它水平移动距离a,可以采用将它翻倒或向前匀速平推两种方法。则: ( )

A.将它翻倒比平推前进做的功少。

B.将它翻倒比平推前进做的功多。

C.两种情况做功一样多。

D.翻倒时不做功。

解析:物体被平推着匀速前进,推力与摩擦力相平衡。翻倒则要克服物体重力做功。

匀速平推时:F=f=μg,因而物体被平推着前进,外力对物体所做的功为:W1=Fa=μga=0.3ga.

将物体推导前进 a, 如图4所示。在翻倒过程中,立方体将绕其中一条棱(如A)转动。仅在使其对角线AC转到竖直过程中(以后,稍有一倾侧,立方体会在重力作用下翻倒)这个过程中外力所做的功,就是使立方体的重心O升高所增加的重力势能,所以外力做功为:W2=ΔEP=g( .

因而推着物体匀速前进比翻倒前进相同距离所做的功多。

课堂堂讨论:

1.质量为1g的物体从静止开始,经过去时3S落地,落地时速度为10/s ,若重力加速度为g=10/s2,则在此过程中:

A.物体的重力势能减少了50;

B.物体的动能增加了100;

C.重力对物体做功150;

D.物体克服阻力做功.

2.一弹性小球质量为,距地面高度为 h处以初速度V0竖直上抛,运动过程中所受空气阻力为f,与地面碰撞时,能量损失不计,则它最后停在地面上重力做功为多少?它在运动停止前通过的总路程为多少?

(三)、课堂小结:

1.由于重力做功与路径无关,只与始末两点位置的高度差有关,因此,在计算重力做功就不需要考虑过程,只看始末位置。这使重力功的计算变得简便。

2.重力势能的变化只与重力做功有关,与其它外做功情况无关。因此在计算重力势能的变化时只看重力做功的多少即可。

(四)、课外作业:

1.用恒力F向上拉一物体,使其由地面处开始加速上升到某一高度。若考虑空气阻力而不考虑空气浮力,则在此过程中

A.力F所做的功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量

B.物体克服重力所做的功等于重力势能的增量

C.力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于重力势能的增量

D.力F和阻力的合力所做的功等于物体机械能的增量。

2.一人将一质量为的物体举高h并获得速度V,则:

A.合力对物体做功为gh + v2 ; B.人对物体做功为gh + v2 ;

C.人对物体做功为gh; D.人对物体做功为 v2 。

3.如图5,物体A的质量为,置于水平地面上,其上表面竖直连着一根轻弹簧,弹簧的自由长度为L,倔强系数为K,现将弹簧上端P缓慢地竖直上提一段距离H,使重物离开地面,这时重物的重力势能为(设地面的重力势能为零):

A.g(H ) B.g(H +g/)

C.g(H ) D.g(H )。

4.质量为的物体,从静止开始以a=g/2的加速度竖直向下运动h米,下列说法中 的是:

A.物体的动能增加了gh/2 B.物体的机械能减少了gh/2

C.物体的势能减少了gh/2 D.物体的势能减少了gh。

篇4:高一物理优秀教案

1、知识与技能

(1)认识匀速圆周运动的概念,理解线速度的概念,知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度;理解角速度和周期的概念,会用它们的公式进行计算;

(2)理解线速度、角速度、周期之间的关系:v=rω=2πr/T;

(3)理解匀速圆周运动是变速运动。

2、过程与方法

(1)运用极限法理解线速度的瞬时性,掌握运用圆周运动的特点如何去分析有关问题;

(2)体会有了线速度后,为什么还要引入角速度。运用数学知识推导角速度的单位。

3、情感、态度与价值观

(1)通过极限思想和数学知识的应用,体会学科知识间的联系,建立普遍联系的观点;

(2)体会应用知识的乐趣。激发学习的兴趣。

教学重难点

教学重点:线速度、角速度、周期的概念及引入的过程,掌握它们之间的联系。

教学难点:理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性。

新课导入

建议在我们周围,与圆周运动有关的事物比比皆是,像机械钟表的指针、齿轮、电风扇的叶片、收音机的旋钮、汽车的车轮……在转动时,其上的每一点都在做圆周运动.你即使坐着不动,其实也在随着地球的自转做圆周运动。

地球绕太阳公转的速度为每秒29.79km,公转一周所用时间为1年,月亮绕地球运转速度为每秒1.02km,运转一周所用时间为27.3天,有人说月亮比地球运动得快,有人说月亮比地球运动得慢,你怎样认为呢?

一、描述圆周运动的物理量

探究交流

打篮球的同学可能玩过转篮球,让篮球在指尖旋转,展示自己的球技,如图5-4-1所示.若篮球正绕指尖所在的竖直轴旋转,那么篮球上不同高度的各点的角速度相同吗?线速度相同吗?

【提示】篮球上各点的角速度是相同的,但由于不同高度的各点转动时的圆心、半径不同,由v=ωr可知不同高度的各点的线速度不同。

1.基本知识

(1)圆周运动

物体沿着圆周的运动,它的运动轨迹为圆,圆周运动为曲线运动,故一定是变速运动。

(2)描述圆周运动的物理量比较

2.思考判断

(1)做圆周运动的物体,其速度一定是变化的。(√)

(2)角速度是标量,它没有方向。(×)

(3)圆周运动线速度公式v=Δt(Δs)中的Δs表示位移。(×)

二、匀速圆周运动

探究交流

如图所示,若钟表的指针都做匀速圆周运动,秒针和分针的周期各是多少?角速度之比是多少?

【提示】秒针的周期T秒=1min=60s,

分针的周期T分=1h=3600s.

1.基本知识

(1)定义:线速度大小处处相等的圆周运动.

(2)特点

①线速度大小不变,方向不断变化,是一种变速运动.

②角速度不变.

③转速、周期不变.

2.思考判断

(1)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等。(√)

(2)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移相同。(×)

(3)匀速圆周运动是一种匀速运动。(×)

三、描述圆周运动的物理量间的关系

【问题导思】

1.描述圆周运动快慢的各物理量意义是否相同?

2.怎样理解各物理量间的关系式?

3.试推导各物理量间的关系式.

篇5:高一物理优秀教案

一、自由落体运动

1.定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。

思考:不同的物体,下落快慢是否相同?为什么物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况不同?

在空气中与在真空中的区别是,空气中存在着空气阻力。对于一些密度较小的物体,例如降落伞、羽毛、纸片等,在空气中下落时,受到的空气阻力影响较大;而一些密度较大的物体,如金属球等,下落时,空气阻力的影响就相对较小了。因此在空气中下落时,它们的快慢就不同了。

在真空中,所有的物体都只受到重力,同时由静止开始下落,都做自由落体运动,快慢相同。

2.不同物体的下落快慢与重力大小的关系

(1)有空气阻力时,由于空气阻力的影响,轻重不同的物体的下落快慢不同,往往是较重的物体下落得较快。

(2)若物体不受空气阻力作用,尽管不同的物体质量和形状不同,但它们下落的快慢相同。

3.自由落体运动的特点

(1)v0=0

(2)加速度恒定(a=g).

4.自由落体运动的性质:初速度为零的匀加速直线运动.

二、自由落体加速度

1.自由落体加速度又叫重力加速度,通常用g来表示。

2.自由落体加速度的方向总是竖直向下。

3.在同一地点,一切物体的自由落体加速度都相同。

4.在不同地理位置处的自由落体加速度一般不同。

规律:赤道上物体的重力加速度最小,南(北)极处重力加速度;物体所处地理位置的纬度越大,重力加速度越大。

三、自由落体运动的运动规律

因为自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,所以匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动。

1.速度公式:v=gt

2.位移公式:h=gt2

3.位移速度关系式:v2=2gh

4.推论:h=gT2

问题与探究

问题1:物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况相同吗?你有什么假设与猜想?

探究思路:物体在真空中下落时,只受重力作用,不再受到空气阻力,此时物体的加速度较大,整个下落过程运动加快。在空气中,物体不但受重力还受空气阻力,二者方向相反,此时物体加速度较小,整个下落过程较慢些。

问题2:自由落体是一种理想化模型,请你结合实例谈谈什么情况下,可以将物体下落的运动看成是自由落体运动。

探究思路:回顾第一章质点的概念,谈谈我们在处理物理问题时,根据研究问题的性质和需要,如何抓住问题中的主要因素,忽略其次要因素,建立一种理想化的模型,使复杂的问题得到简化,进一步理解这种重要的科学研究方法。

问题3:地球上的不同地点,物体做自由落体运动的加速度相同吗?

探究思路:地球上不同的地点,同一物体所受的重力不同,产生的重力加速度也就不同。一般来讲,越靠近两极,物体做自由落体运动的加速度就越大;离赤道越近,加速度就越小。

篇6:高中物理重力势能教案

课 题 §7.4 重力势能 课 型 新授课(2课时) 教 学 目 标 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.

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.

过程与方法

用所学功的概念推导重力做功与路径的关系,亲身感受知识的建立过程.

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、难点 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. 教 学 方 法 探究、讲授、讨论、练习教 学 手 段 教具准备

铁球(大小、质量均不同)两个、透明玻璃容器、沙子,投影片. 教 学 活 动

[新课导入]

(多媒体投影演示.引发学生有意注意,引导学生进入状态)打桩机的重锤从高处落下,把水泥桩打进地里;苹果自高处下落;飞机投弹等等.

师:从刚才的画面中,同学们想到了什么,从做功和能量转化的角度分析问题.

生:重锤把水泥桩打进地里;苹果自高处下落;飞机投下的炸弹等物体下落过程中它们受到的重力对它们做了功.据功和能的关系,既然重力做了功,表明这些物体在没有下落之前具有能.因为一个物体能够对外做功,所以这个物体具有能量.

师:这个能量与什么因素有关?

生:与物体所处的高度有关.

师:由于物体被举高而使物体具有的能量是什么能?

生:在初中我们已经学过:物体由于被举高而具有的能量叫重力势能.

师:那么重力势能的大小与什么有关,又如何定量表示呢?本节课我们就来学习这个问题.

[新课教学]

一、重力的功

师:重力做功与什么因素有关呢?我们现在就通过几个例子来探究一下.

(多媒体投影教材上的图5.4—1、图5.4—2、图5.4—3,让学生独立推导这几种情况下重力做的功)

师:比较容易做的是哪一个问题?

生:第一个和第二个问题.

师:为什么这两个问题容易研究呢?

生:因为这两个问题中物体运动的路径是直线,所以在研究重力做功问题上比较容易研究.

师:那么这两个问题的答案是什么呢?

生l:第一个问题中WG=mg△h=mghl一mgh2.

生2:第二个问题中WG=mgcosa=mg△h=mgh1一mgh2;,和第一个问题中所求出的答案相同.

师:我们大胆猜想一下,第三个图中重力做的功和前两个是否相等呢?

生:可能是相等的.

师:我们来验证一下我们的猜想,第三个图的困难在哪里?

生:力做功的路径是曲线.

师:我们怎样突破这个难点呢?

生1(很为难):这是力在曲线上做功的情况,不容易研究.

生2:我记得在第二节学习力对物体做功的问题时曾经接触过有关变力做功的问题.

师(鼓励):说说看,解决的途径是什么?

生2:曲线问题不容易解决,我们可以把这一条曲线看作由很多小的直线组成,这样把每小段直线上重力做的功合起来就是整个过程中重力做的总功.

师(表扬):这个同学分析得非常好,根据这个同学的分析方法,第三个问题的答案应该是什么呢?

生:在第三种情况下重力做的功和前两种情况中重力做的功相同.

师:我们可以得到什么样的结论?

生:重力做功与路径无关.

师:既然重力做功与路径无关,那么它与什么因素有关呢?

生:与物体的初末位置有关.

师:具体的表达式是什么?

生:WG=mgh1一mgh2,其中hl和h2表示物体所处位置的高度.

师:很好,可见物体的重力mg与它所在位置的高度h的乘积“mgh”是一个具有特殊意义的物理量.

[课堂训练]

1.沿着高度相同,坡度不同,粗糙程度也不同的斜面向上将同一物体拉到顶端,以下说法正确的是………………( )

A.沿坡度小、长度大的斜面上升克服重力做的功多

B.沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多

C. 沿坡度大、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多

D.上述几种情况重力做功同样多

2.将一物体由A移至B,重力做功 ………………………………………( )

A. 与运动过程中是否存在阻力有关

B.与物体沿直线或曲线运动有关

C. 与物体是做加速、减速或匀速运动有关

D.与物体发生的位移有关

参考答案

1.D

解析:重力做功的特点是与运动的具体路径无关,只与初末状态物体的高度差有关,不论光滑路径还是粗糙路径,也不论是直线运动还是曲线运动,只要初末状态的高度差相同,重力做的功就相同.

2.D

解析:重力做功只与重力方向上发生的位移有关,与物体运动所经过的路径,与物体的运动状态都没有关系

二、重力势能

[实验与探究]

探究影响小球势能大小的因素有哪些.

准备两个大小相同的小球:一个钢球、一个木球,再盛一盆细沙.如图。5.4—l所示.在沙盆上方同一高度释放两个小球,钢球的质量大,在沙中陷得较深些.

让钢球分别从不同的高度落下,钢球释放的位置越高,在沙中陷得越深.

请同学们亲自做实验探究一下重力势能的大小与哪些因素有关.

师:下面大家阅读教材11~12页“重力势能”一段,回答下面几个问题.

学生阅读课文,可以把问题用多媒体投影到大屏幕上.

师:怎样定义物体的重力势能?

生:我们把物理量mgh叫做物体的重力势能.

师:为什么可以这样来进行定义?

生:这是因为mgh这个物理量的特殊意义在于它一方面与重力做功密切相关,另一方面它随高度的变化而变化.

师:重力势能的表达式是什么?用文字怎样叙述?

生:Ep=mgh,物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高度的乘积.

师:重力势能是矢量还是标量?

生:与所有的能量一样,重力势能也是标量.

师:重力势能的单位是什么?符号是什么?

生:重力势能和其他能量一样,它们的单位和功的单位相同,都是焦耳,符号是J.

师:重力势能与什么因素有关?你能否列举生活中的实例加以说明?

篇7:高中物理重力势能教案

教材内容分析

本节教材与过去的处理方法相比,教材认真分析了重力做功与路径是否有关的问题。这样做的目的不是为了追求严密,而是想有助于学生形成严肃认真的科学态度。教材强调科学方法,引导学生用比较高的观点处理问题,只要求学生能够“跟”来,并不要求学生去重复形成他们的“科学素质”。在讨论物体沿任意路径运动时重力做功的问题时,又一次用到了极限的思想。学生经过多次接触,对这样的方法逐渐就熟悉了。本节重力势能是机械能的重要内容。要从重力做功与路径无关的特点出发,理解建立重力势能概念的可能性,掌握重力势能的定义式,明确重力做功和重力势能变化的关系。

学情分析

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、现象来支持。

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。

设计思路

《重力势能》一节新教材与旧教材相比有很大变化。教材首先从重力做功开始,讨论物体竖直向下运动、沿倾斜直线向下运动、以至物体沿任意路径向下运动几种情况的重力做功,利用极限思想,严格证明了重力对物体做功与路径无关,只与初末位置的高度差有关。分析“mgh”是一个具有特殊意义的物理量,来定义重力势能。通过让学生求讲台上一本书的重力势能,学生给出答案的多样性,质疑引导学生讨论出重力势能具有相对性。通过例题结论分析,形象地理解对于不同的参考平面,物体在某一位置具有不同的数值;引出重力势能是标量,但有正、负,正负代表大小,不代表方向,并且指出这里的正负与功的正负的区别;得出重力做功与参考平面无关,重力势能的变化与参考平面无关;探究出重力势能的变化和重力做功的关系。这样做使学生对重力势能的理解加深,思路清晰。

本节课内容既是重点又是难点,学生在一节课内不容易全面理解和掌握,教学中不宜追求多而全,可以在后续课程中逐渐理解与加深。

教学过程中可以多举身边的实际例子,由简单的现象如课本下落砸在手上感觉比较进行分析,便于得出结论,学生也容易接受。

教法上教师应充分调动学生的思维,使学生始终处于学习的主体,激发探究意识和学习的积极性。

教学目标

(一)知识与技能

1、知道重力做功与路径无关.

2、理解重力势能的概念,会用重力势能的定义进行计算.

3、知道重力势能的相对性.

4、理解重力势能的变化和重力做功的关系

(二)过程与方法

用所学功的概念推导重力做功与路径的关系,亲身感受知识的建立过程

(三)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.

重点难点与突破方法

重点:重力做功与路径无关,重力势能的概念,重力势能的变化和重力做功的关系。

难点:重力势能的变化和重力做功的关系,重力势能的相对性和系统性。

教学方法与教学资源

教学方法:探究、讨论、讲授、实验观察法、分析归纳法、讲练法。

教学资源:多媒体、两本质量不同的书、一张白纸、重锤

七、新课教学

(一)、新课引入

教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 引入新课

进行新课

一、重力做功

在上课之前,老师想请一位学生帮老师一个忙,哪位同学?

现在老师把手中的一张白纸揉成团,在距你手一定高度处由静止释放,你敢不敢接?

接着老师把纸团换成一个重锤,如果重复刚才的动作,你敢不敢接?

提问:纸团与重锤落到手上有什么不同的感觉?

为什么呢?

质量大是一方面,实际上是重锤具有的能大。

在本章的第一节《追寻守恒量》中我们就认识了一个物理量---重力势能(物体由于被举高而具有的能)。那么,今天我们就来定量的认识这种能。

探究一:重力势能大小与哪些因素有关呢?(定性)

用自己的课本做如下实验

1)同一课本从不同高度由静止下落到自己手上,手的感觉 ? ? ?

2)不同质量的课本从同一高度由静止下落到自己手上,手的感觉 ? ? ?

从中可以得到什么结论?

重力势能与质量、高度有怎样的定性关系?

书在下落过程中,高度降低,重力势能要减小,我们还知道,高度变化了,重力就要做功。因此,重力做功与重力势能的变化是有联系的。本节课我们就从研究重力做功入手,来认识重力势能。

探究二:重力做功的特点?

根据功的计算公式分别计算甲、乙、丙三种情况中小球由A运动到B过程中重力所做的功。

过程甲、乙结果为:WG=mgh=mg(h1-h2 )

过程丙:

这一过程中,教师听取学生汇报,点评

把整个路径分成许多很短的间隔;

由于每一段很小很小,都可以近似看作一段倾斜直线;

分别求出物体通过每一小段倾斜直线时重力所做的功;

物体通过整个路径时重力所做的功,等于重力在每小段上所做的功的代数和。

结果:WG=mgh=mg(h1-h2 )

板书:

公式:WG=mgh=mg(h1-h2 )

强调:h是物体初末位置的高度差。

通过甲、乙、丙的计算结果,请学生总结重力做功的特点。得出结论:

重力做功的特点:

(1)与物体的路径无关;(2)只跟物体初末位置的高度差有关。

例题1:一质量为5kg的小球先竖直上升5m,再水平向右移动5m,最后竖直下降5m,求:三个阶段以及整个过程重力做功 (g=10m/s2)。

如何判断重力做功的正负?

重力做功的正负

W>0重力做正功,高度下降

W=0重力不做功,高度不变

W<0重力做负功,高度上升

强调:在用重力做功公式时首先确定做功的正负。

学生回答敢。

学生回答敢。

学生思考、在老师的引导下,回答问题。重锤砸在手上疼。

因为重锤的质量大。

学生探究得到:重力势能与物体的质量、高度有关。

质量一定,物体高度越高,重力势能越大;高度一定,物体质量越大,重力势能越大。

在练习本上推导后,学生代表发言。

学生选出代表发表自己的见解,直至谈出微元的想法。

程度好一些的学生还可能根据功的定义式直接找出恒力(重力)及其方向上的位移(高度),得出结果。

学生可能回答出“沿不同方向运动,重力做功相同”等结论,教师要进一步给予说明引导。也可能得出结论的意思,表达不一定很准确。

提问计算结果。

上升阶段:

WG=-mgh=-250J

水平阶段:WG=mgh=0

下降阶段:WG=mgh

=250J

整个过程:

WG=mgh=0 联系实际,激发学生的兴趣,引发学生思考。

引入课题

通过动手实验,使学生产生强烈的求知欲望。学生根据自己的探究情况在班上作发言、交流、逐步形成共识。

将重力做功与重力势能的变化联系起来。让学生能够了解本节课的学习目的,初步建立起学习思路。

学生根据公式可以自行推导出结果,要让学生养成良好动脑、动手习惯,教师不可包办代替。

极限的思想,学生在前面的学习中已经接受过,在此,学生应该能够按预想的思维结果回答出问题。激发学生学习兴趣,引导学生积极探索。

引导学生学会分析数据,归纳总结规律。

了解公式的应用,计算中明确h的含义。 二、重力势能

回到重力做功的表达式。

分析表达式:WG=mgh=mgh1-mgh2

重力做功等于重力与初位置高度的乘积与重力与末位置高度乘积的差值。看起来,物体所受的重力mg与它所处位置的高度h的乘积“mgh”,是一个具有特殊意义的物理量。这个物理量的特殊意义在于它一方面与重力密切相关;另一方面,与高度有关。恰与重力势能的基本特征一致。因此,在物理学中, 我们就用“mgh”表示物体的重力势能。

下面请同学们阅读教材P65,完成下面三个问题。课件展示内容。

1、定义:物体由于被举高而具有的能,叫做重力势能。

2、表达式:Ep=mgh 即物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。

3、单位:1J=1kg·m/s2·m=1N.m

问题:一本质量为0.2kg的书放在讲台桌上,教室层高4m,讲台高1m,请问这本书的重力势能是多少? (g=10m/s2)

哪个答案正确呢?都对,都不对!为什么呢?

重力势能的相对性

那么,我们要确定物体在某一位置的重力势能必须先做什么?

在参考平面,物体的重力势能取做0,参考平面也叫零势能面。

参考平面:参考平面可以任意选取

一般选地面为参考平面

(不加说明的话是以地面为参考平面)

例如: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)

2)选择不同的参考平面,同一位置物体的重力势能的数值是不同的。但这并不影响问题的研究,因为与重力势能相关的问题中,有价值的是势能的差值,而选择不同的参考平面对于这个差值没有影响。这点我们在后边问题中探究。

3)重力势能的正负

Ep>0物体的位置在参考平面的上方

Ep=0物体处于参考平面

Ep<0物体的位置在参考平面的下方

虽然重力势能有正负之分,但是它是标量

标量,“+”、“-”只表示大小,不表示方向。“+”的一定大于“-”的。(与功的“+”、“—”含义比较)举例:5J与-7J两种情况谁大?

学生积极思考,跟上老师的思路。

篇8:高中物理重力势能教案

整体设计

重力势能及其相对性是本节的主要教学内容.教材从分析重力做功与路径无关入手,来建立重力势能的概念.按照“以学生为主体”新课程标准要求,在这一环节,要让学生亲自动手算一算这两种情况下重力对物体做了多少功,来加深对探究过程的理解.正是因为重力做功有这样的特点,才引入重力势能的概念,对这一点学生会感觉比较困难.这一认知是逐渐建立起来的,在这里要求不宜过高.教师可以帮助学生回忆,在“追寻守恒量”一节中,给出了势能的定义,“物体势能是物体凭借其位置而具有的能量.”启发学生思考,请学生说一说重力势能应该与哪些物理量有关.经过讨论,学生会得出,重力势能应跟物体在地球的相对位置有关,还应与物体受到的重力有关.本节重点讲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.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,学生往往不易理解,教学时最好能结合一些实例,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作好准备.

为了突出重点,突破难点,采用学生实际操作、推理和互动探究的方法,学生对计算结果分析,先思索由结果发现什么问题,激发学生的学习热情,然后由教师层层提出问题,分析问题,逐步解决问题,使学生理解和掌握本节的知识.关于重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.

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.

课时安排

1课时

三维目标

知识与技能

1.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义式进行计算.

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.

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.通过实验,使学生掌握科学的研究方法——控制变量法;培养学生的实际操作能力.

4.通过对结果的分析,培养学生发散性思维,及分析、推理、归纳的能力.

情感态度与价值观

1.通过对实验操作、观察、讨论,以及得出本节课物理知识的过程和方法,激发学生探索的兴趣和热爱科学的精神.

2.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.

课前准备

自制课件、事先搜集各种投影图片;大小不一的两个铁块、自制小桌、盛满沙的盒子等.

教学过程

导入新课

故事导入

1994年7月7日,苏梅克·列维9号彗星以60 km/s的速度,向木星飞驰而去.第一颗彗核撞上了木星,紧接着,其余的彗核也接二连三地向木星撞击,这一壮烈的天体碰撞,持续了5天才告结束.碰撞产生了相当于20亿颗原子弹爆炸的威力,产生的火球,直径达10 km,温度达到7 000 ℃,产生的光亮在数亿千米外也能拍到,腾起的蘑菇云极为壮观,形成的尘埃云团与地球同样大小,并存在了几个月之久.

教师引导学生思考讨论:为什么彗星撞击木星时会产生如此大的能量呢?

情景导入

大屏幕投影展示下面几幅图片,让学生自己仔细观察,并自己提出问题来讨论.

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,造成至少100人失踪

美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是5万年前,一颗直径约为30—50米的铁质流星撞击地面的结果.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

参考问题:1.我们看到一个冰天雪地、广袤无垠的银色世界,它带给人们的是圣洁、平和、宁静的感受,一种心灵的洗涤.但是一旦大量积雪从高处滑下形成雪崩.一面面白茫茫的雪墙排山倒海而来,你将感受到大雪崩所带来最令人惊心动魄的白色恐惧,将对人们的生命与财产带来灾难……为什么这么漂亮的雪花有如此大的破坏力?发生的雪崩为什么具有这么大的能量?

2.通过美国内华达州亚利桑那的陨石坑现象,你能说出这么大的能量与哪些因素有关?

实验引入

教师利用课前准备好的实验仪器:自制小桌、铁块(一大一小两个)、盛满沙的小盒,如图.先让学生猜测重力势能的影响因素.

通过学生分组讨论,由学生代表表述自己的想法,重力势能的影响因素有哪些?然后分别设计实验,验证学生的猜想.

推进新课

一、重力的功

问题:物体的重力势能跟哪些影响因素有关呢?

通过重力势能的定义,引导学生找出重力势能的影响因素:物体的质量与高度.具体的关系,要求学生设计具体的物理情景来探讨.

情境设置:把自制的物理小桌放在盛满沙的盒子中,比较质量不同的两个铁块落在小桌上时小桌陷入的深度;比较同一铁块从不同的高度落在桌子上陷入的深度.

实验一:用质量不同的两个铁块从同一高度释放,观察小桌陷入沙子中的深度.

实验二:用同一个铁块从不同高度释放,观察小桌陷入沙子中的深度.

学生认真操作实验,并记录观察到的实验现象.

现象:在实验一中,铁块的质量越大,小桌陷入沙子中的深度越大;在实验二中,铁块释放的高度越高,小桌陷入沙子中的深度越大.

通过以上实验的进行,学生深切感受两个影响因素对重力势能的影响,并从中总结具体是怎样影响的:

物体的质量越大,高度越大,重力势能就越大.

因此,要研究重力势能,就不能脱离对重力做功的研究.

重力做功的特点:

创设情景,引导学生推导重力做功的特点:如图,提出物体从A到C的几种情况,让学生写出在这几种情况下,物体从A→C,重力做的功:

图A是物体由A做自由落体到B,再水平运动到C,容易得出此过程中,重力做功为mgh;

图B是物体沿斜面由A滑到C,重力做功为:mgs·sinθ=mgh;

图C是物体沿曲面由A滑到C,可以把曲面看成很多段小斜面组成,利用图B的结论可以得出,重力做功也为mgh.还可从A到BC面画任意路径让学生求重力做功,可以看出结论都为mgh.

学生从以上三个过程的推导中容易得到重力做功的特点:重力做功与路径无关,只与物体起点和终点位置的高度差有关.

思维拓展

重力做功与路径无关,其他力(比如摩擦力)做功是否与路径有关?回答是肯定的.可见,重力做功的特点不能乱用,要视具体力而定.同时提醒学生,今后学习中还会遇到具有这种特点的力(例如电场力).

如右图所示,指导学生计算质量为m的物体,从A运动到B的过程中,重力做的功是多少?

小球的质量为m,从高度为h1的A点下落到高度为h2的B点,如图所示,重力所做的功为:

WG=mgΔh=mgh1-mgh2

从上面的表达式,可以看出重力做功的大小等于重力跟起点高度的乘积mgh1与重力跟终点高度的乘积mgh2两者之差.

点评:引导学生逐步认识mgh1、mgh2两个量是用来描述初末状态能量特点的,为重力势能概念的提出作思路引导.

二、重力势能

复习势能的概念:相互作用的物体凭借其相对位置而具有的能量,称为势能.

mgh这个物理量具有特殊的物理意义,一方面与重力做功有关(相互作用),又随高度的变化而变化(凭借其相对位置),具有了势能的特征.物理学中,把物理量mgh叫做物体的重力势能,用Ep表示.

点评:教师在分析重力做功的基础上,分析势能的两个主要特征,mgh同时具备两个主要特征,重力势能概念的提出就水到渠成.

师生共同讨论,理解Ep=mgh,主要采取讲授式:

1.标矢性:标量

2.单位:焦耳(J)

问题:重力做功引起了物体位置的变化,物体位置变化引起重力势能变化,重力做功与重力势能变化有什么关系呢?

引导学生推导:重力做功也可以写成WG=Ep1-Ep2

当物体下落时,重力做正功mgh,WG>0,即Ep1>Ep2,这说明,重力做功,重力势能Ep减少,减少的值等于重力所做的功.

同理,当物体上升时,重力做负功-mgh,重力势能Ep增加的值等于重力所做的功,要注意的是,重力做负功也可以说成物体克服重力做功.重力做功是重力势能变化的量度.

三、重力势能的相对性

问题:将一个质量为5 kg的铁球放在4楼一张1.5 m高的桌子上,已知每层楼的高度均为2.5 m,求铁球的重力势能.

要求学生分组计算,让各小组代表自由表述自己的计算结果,教师暂不作评价.预测学生的计算情况,在高度的数值代入上有不同的意见.出现计算上的矛盾,此时,教师引导学生感受由于参考面的选取不同,给计算造成了不便,无法计算.因为没有说明物体的高度是以什么位置为零高度.

请学生分别写出上图中以B和地面C为零点的物体的重力势能:Ep1=mgh1,Ep2=mg(h1+h2),(h1=AB,h2=BC).

总结:1.重力势能具有相对性,是与零点选取有关的,因此在表达重力势能时,要指明势能零点的位置.我们把重力势能为零的水平面叫做零势能面.通常以水平地面为零势能面.

篇9:高中物理《重力势能》教案

高中物理《重力势能》教案

一、教学目标:

(一)知识与技能

1.理解重力势能的概念,强调“势”的含义,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和系统性。

(二)过程与方法

用所学功的概念推导重力做功与路径的关系,亲身感受知识的建立过程。

(三)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。

二、教学重难点:

1.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。

2.教学难点:重力势能的相对性和系统性。

三、教学过程:

(一)新课引入

我们在追寻守恒量一节中找到了一个不变的量,并把它叫作能量。对于能量是如何来定义或是量度的呢?我们物理学中是通过功能关系来定义,并规定:功是能量转化的量度。实际上,物体做功的过程就是能量转化的过程。比如:把一个质量为m的物块举高,物块要克服重力做功的过程中,同时伴随着它的重力势能也在变化。这节课,我们就从重力做功的'角度来定量地研究重力势能的表达式。[板书:重力势能]

(二)新课教学

1.重力做的功[板书]

提问1:前面我们提到恒力做功(除摩擦力外)有什么特点?如1,小球在力F作用下由A点运动到B点过程中,力F做功怎么求?

(学生)答:恒力做功与物体运动的路径无关,只与初末位置有关。力F做的功为:。

总结:对于给定的物体,其重力所做的功应该也有这个特点。

(1)重力做功的特点:

重力对物体做的功只跟它的起点和终点的位置有关,与物体运动的路径无关。[板书]

提问2:怎么来证明呢?(让学生看书思考一下)

教师提示:如2所示,物体由A点沿三条不同的路径运动到B点的过程中,重力做的功为多少?(这里用到了微元思想)

总结:在这个过程中,重力所做的功都为:,得证重力做功与其运动路径无关,只与初末位置有关。

扩展:对于今后凡是碰到哪个力做功与路径无关,我们都可以引入一个相应的势能概念。

(2)重力做功的表达式:。

提问3:回过来看一看,既然功是能量转化的量度,表达式的右边表示的是什么?

总结:表示的能量之差,、就应该是物体在初末位置所对应的能量。也就是说就是我们寻找的重力势能的表达式。

2.重力势能[板书]

(1)定义:物体所受的重力与其所处的高度的乘积。

(2)表达式:。

(3)理解:①状态量,②标量,③单位:焦耳(J)。

(4)特点:

①具有相对性。因高度h具有相对性,重力势能也具有相对性。

提问4:对于讲桌上的粉笔盒,它所处的高度是多少?(等待学生思考)

要确定高度就必须先确定一个参考平面。我们把所选的参考平面认为势能为零。物体处在零势能面之上,就认为势能为正;处在零势能面之下,就认为势能为负。

提问5:物体大小形状不能忽略时,它距参考平面的高度怎么来确定?(等待学生思考)

物体大小形状不能忽略时,它距参考平面的高度应是物体重心到参考面的高度。如3所示。

②重力势能有正负,正负表示大小。

③具有系统性。物体的重力是地球施加的,如果没有地球,就不可能受到重力作用。重力势能应该归物体和地球所共有的。

例1 如4所示,质量m=0.5kg的小球,从桌面以上高h1=1.2m的A点下落到地面的B点,桌面高h2=0.8m。

(1)在表格中的空白处按要求填入数据。

所选择的的参考平面

小球在A点的重力势能

小球在B点的重力势能

整个过程中小球重力做的功

整个下落过程中小球重力势能的变化

桌面

地面

(2)如果下落时有空气阻力,表格中的数据是否会改变?

3.重力势能与重力做功的关系[板书]

上面重力做功的表达式就可以写成:。

讨论:当重力做正功时,重力势能就要减小,即。当重力做负功时,重力势能就要增加,即。

重力势能的变化定义为:。(与参考面的选取无关。)

提问6:我们发现例1中,整个过程中小球重力做的功与整个下落过程中小球重力势能的变化成什么关系?

总结:重力势能的变化与重力做功的关系:。

例2 质量为m的均匀链条长为L,开始放在光滑的水平桌面上时,有的长度悬在桌面边缘,如5所示,松手后,链条滑离桌面,问从开始到链条刚滑离桌面过程中重力势能变化了多少?

四、课堂小结:

1.重力做功的特点:与路径无关,只与起点和终点的高度差有关。

2.重力势能:。

3.重力势能具有相对性与系统性,具有正负且表示大小。

4.重力做功与重力势能变化的关系:。

五、作业布置:

课本66页问题与练习第2、4题。

篇10:必修二物理重力势能知识点

必修二物理重力势能知识点

1、重力势能的特点

重力做的功由重力大小和重力方向上发生的位移(数值方向上的高度差)决定。

公式:WG=mg·Δh

注意:重力做功与物体的运动路径无关,只决定于运动初始位置的高度差。

应用分析:

例1、楼上某房间地板高出楼外地面4m,窗台比地板高1m,一质量为10kg的重物放在地板上的A处. 把重物从该房间A处拿起来从窗户扔到楼外的地面上的B处,若没有空气阻力,重力所做的功为多少?(思考:若克服空气阻力所做的功约为50J,则重力所做的功应是多大?)

分析:重力做功与路径无关,与是否有其他力做功无关.

解析:以地面为参考面,重力的功为W=mg(hA-hB)=10×9.8×(4-0)J=392J.

2、重力势能的性质

1、重力势能是状态量:它描述了物体所处的一定状态,与物体所处的位置或时刻对应.

2、重力势能的定义式:Ep=mgh在国际单位制中的单位是焦(J).

3、重力势能具有相对性、系统性.

(1)重力势能的相对性:重力势能的表达式Ep=mgh中的h是相对参考平面的高度. 同一个物体在同一个位置,相对于不同的参考平面,其重力势能数值不同. 通常情况下,选取地面作为重力势能的参考平面. 物体在参考平面的上方,重力势能为正,反之为负. 在解题时,经常选取物体运动过程中的最低位置所在的平面作为参考平面,这样可以避免负势能的计算。需要说明的是:尽管重力势能具有相对性,但在某一过程中重力势能的变化量却不具备相对性. 而在研究问题时,人们更多关注的也恰恰是该过程中重力势能的变化。

(2)重力势能的系统性:重力势能为物体与地球这个系统所共有,物体具有多少重力势能是一种习惯说法,已被大家所默认,但从概念来说一定要理解为物体与地球这一系统所共有.

3、重力做功跟重力势能变化的关系

重力势能的变化过程,也是重力做功的过程,二者的关系为:Wg=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2

1、当物体由高处运动到低处时Wg>0,Ep1>Ep2.表明重力做正功时,重力势能减少,减少的重力势能等于重力所做的功.

2、当物体由低处运动到高处时Wg<0,Ep1

电磁现象

1.磁性:磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质(吸铁性)。

2.磁体:定义:具有磁性的物质。

分类:永磁体分为天然磁体、人造磁体。

3.磁极:定义:磁体上磁性最强的部分叫磁极(磁体两端最强中间最弱)。

种类:水平面自由转动的磁体,指南的磁极叫南极(S),指北的磁极叫北极(N)。

作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。

说明:最早的指南针叫司南,一个永磁体分成多部分后,每一部分仍存在两个磁极。

4.磁化

①定义:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。

磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后,铁钉与磁铁的接触部分间形成异名磁极,异名磁极相互吸引的结果。

②钢和软铁的磁化:软铁被磁化后,磁性容易消失,称为软磁材料.钢被磁化后,磁性能长期保持,称为硬磁性材料.所以制造永磁体使用钢,制造电磁铁的铁芯使用软铁。

5.物体是否具有磁性的判断方法:①根据磁体的吸铁性判断.②根据磁体的指向性判断.③根据磁体相互作用规律判断.④根据磁极的磁性最强判断。

6.磁感应线:

①定义:在磁场中画一些有方向的曲线.任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。

②方向:磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来,回到磁体的南极。

③说明:A、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线,不是客观存在的.但磁场客观存在。

B、用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。

C、磁感线是封闭的曲线。

D、磁感线立体的分布在磁体周围,而不是平面的。

E、磁感线不相交。

F、磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。

力学主要内容

物理力学主要研究平衡现象,如气体、液体、固体的状态方程,各种热力学平衡性质和化学平衡的研究等。对于这类问题,物理力学主要借助统计力学的方法。

物理力学对非平衡现象的研究包括四个方面:一是趋向于平衡的过程,如各种化学反应和弛豫现象的研究;二是偏离平衡状态较小的、稳定的非平衡过程,如物质的扩散、热传导、粘性以及热辐射等的研究;三是远离于衡态的问题,如开放系统中所遇到的各种能量耗散过程的研究;四是平衡和非平衡状态下所发生的突变过程,如相变等。解决这些问题要借助于非平衡统计力学和不可逆过程热力学理论。

物理力学的研究工作,目前主要集中三个方面:高温气体性质,研究气体在高温下的热力学平衡性质(包括状态方程)、输运性质、辐射性质以及与各种动力学过程有关的弛豫现象;稠密流体性质,主要研究高压气体和各种液体的热力学平衡性质(包括状态方程)、输运性质以及相变行为等;固体材料性质,利用微观理论研究材料的弹性、塑性、强度以及本构关系等。

篇11:重力势能的改变物理说课稿

重力势能的改变物理说课稿

【教材分析】

《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理2”中的二级主题“机械能与能源”的内容标准中涉及本节内容的条目是:“理解重力势能,知道重力势能的变化与重力做功的关系”,该条目要求学生理解什么是重力势能,并能从功是能量转化的量度出发,理解重力势能的变化与重力做功之间的关系,同时在高中物理学习中,学生可能遇到的势能有:重力势能、电势能、分子势能,重力势能的学习对以后相关概念的学习至关重要。

“势能的改变”是下节“能量守恒定律”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,为下节讲机械能守恒定律做好准备。

【学生分析】

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。

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,通过弹性力做功来判断弹性势能的变化。

【教学目标】

㈠知识与技能

1.理解重力势能的概念,能用重力势能的表达式计算重力势能,知道重力势能具有相对性、重力势能的变化具有绝对性。

2.理解重力做功与重力势能的关系,并能用这一结论解决一些简单的实际问题,知道重力做功与运动路径无关。

3.理解重力做功是物体重力势能变化的量度。

4.知道弹性势能的初步概念。

㈡过程与方法

1.经历发散思维和理论探究归纳能力,培养逻辑思维的`能力。

2.体会用“实验法”和“理论推导”相互验证研究问题的方法

㈢情感态度与价值观

1.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。

2.体验科学不仅仅是认识自然,挑战自然,更在于能动的改造自然。

【重点难点】

重点:重力势能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、及WG=Ep1-Ep2 关系的得出及应用

【设计思想】

本节课的教学方法采用:理论探究法、实验法、讲授法、归纳法。

通过的雪崩及水库等图片引入新课,激发学生求知的欲望。重力势能与高度和重力的关系,让学生通过演示实验,来学习体验应用“控制变量法”与“比较法”定性研究;通过设计物理过程体会“理论探究法”定量研究。通过实例计算来认识重力势能的相对性以及重力势能变化的绝对性,从而突破教学难点。根据功和能的关系,推导重力做功跟重力势能改变的关系,加深理解功是能量转化的量度。

【教学流程】

1、 开始,播放图片,创设物理问题情境。

导出概念:重力势能Ep。时间5分钟。

2、 教师引导,提出问题:Ep大小与什么因素有关。

师生交流互动,猜测,建立假设。

实验定性检验,得出结论Ep与g 及h 有关。时间5分钟。

3、 教师引导创设物理情景,学生思考,并从理论上定量推导Ep与g 及h的关系。时间5分钟。

4、 教师创设实例,学生思考分析,教师辅导总结重力势能的相对性及重力势能变化的绝对性,及重力做功与重力势能变化关系。时间10分钟。

5、 教师创设实例,师生共同分析得出重力做功与路径无关的特点。时间5分钟。

6、 最后让学生自主讨论多米诺骨牌现象及斜抛物体运动中重力势能的变化及重力做功及潮汐能三个问题,使学生能结合生活现象深化知识应用,提升分析处理问题能力。时间10分钟。

7、 布置作业.

【板书设计】

一、重力势能 符号:Ep

概念:物体处于一定的高度而具有的能。

相对性:h为物体相对参考面的高度

系统性:是地球表面附近物体与地球间的相对位置决定的

【教学媒体及手段】

图片

实验

视频

篇12:高中物理重力势能教案

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

重力做功与重力势能的变化间的关系 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 导入新课 教 学 步 骤

【导入新课】

提出一个问题,如果砸在牛顿头上的不是苹果而是榴莲,后果会是什么样子的,进而引出苹果和榴莲的能量不一样,引出学生对初中重力势能的回忆。引出重力势能的定义:物体由于被举高而具有重力势能。物体的高度发生变化时,重力要做功,因而认识重力势能要对重力做功进行研究。

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,物体的重力势能的大小与什么因素有关呢?

探究重力势能

步骤一:定性探究:重力势能与那些因素有关

学生建立假设,设计实验,检验假设

实验:用不同的东西放到学生的头上看学生的反应情况,让学生两个一组用手头的东西做一下小实验感受重力势能跟什么有关系。

归纳总结:重力势能跟物体的质量和高度都有关系;物体的质量越大,高度越大,重力势能就越大。

(设计意图,通过实验,认识影响重力势能的因素,为重力势能的定量表示奠定基础,得出重力势能的表达式一定和质量还有高度有关系。

新课教学 步骤二:

探究重力的功

为了弄清这个问题,我创设情境,引导学生计算下列三种情况下重力做的功

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mgh,

2,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

步骤三:探究重力势能的表达式

引导学生根据重力做功表达式:WG=mgh=mgh1-mgh2 由上面式子可以看出,式子右边正好是某个物理量的变化值,在物理学中,我们用“mgh”表示重力势能。

归纳总结:重力势能的定义式:EP=mgh。

设问:物体位置变化,重力做功,同时重力势能发生变化,那么重力做功与重力势能有什么关系呢?

小组讨论总结:WG= EP1-EP2

即:重力做功等于重力势能的变化的负值

教师引导学生分两种情况讨论:

篇13:高中物理重力势能教案

1.(多媒体展示图片)出示一则公益广告“一个鸡蛋的威力”。

2. 提问:鸡蛋从4楼到8楼,再到18楼,具有的破坏力,背后蕴含的能量是什么呢? 学生听讲

学生回答:鸡蛋离地越高,具有的 重力势能就越大。 通过学生们在住宅小区常见的广告作为引入,生动有趣,切入本节的课题较为容易。采用了情景创设的教学策略。 (二)重力势能概念的建立 1.提出问题:这个能量与什么因素有关?

?2.由于物体被举高而使物体具有的能量是什么能?

?3.那么重力势能的大小与什么有关,又如何定量表示呢?本节课我们就来学习这个问题。 1.领会重力势能的概念:物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。

2.猜想:重力势能的大小可能与物体所处的高度有关。 明确重力势能的概念,猜想环节是为了启发思维。 (三)探究重力势能的大小与什么因素有关 1.创设情境,启发学生思考,提问:铅球从高处落在地上撞出坑,而下落的雨滴却不能造成同样的效果,这是为什么?

?2.演示实验:在一个透明的玻璃容器内装上沙子。

?实验一:用一个铁球从不同高度释放,观察铁球落在沙子中的深度。

?实验二:用大小不同的两铁球从同一高度释放,观察铁球落在沙子中的深度。

?3.通过上述演示,我们可以定性得到:重力势能跟物体的质量和高度都有关系,且物体的质量越大,高度越大,重力势能就越大。

?4.要求学生用身边的物品设计实验,动手操作。

?5.那么,怎样定量地表示重力势能呢

1.学生回答观察的现象:在实验一中,铁球的释放高度越大,铁球落在沙子中的深度越大。在实验二中,质量大的铁球落在沙子中的深度越大。

2.动手实验,各个小组用身边的物品去演示,如用钢笔从高出落向绷直的纸上,有的情况能将纸打破,有的却不能打破……。

3.各小组学生根据自己探究的情况在班上作发言、交流、逐渐形成共识。 在创设的物理情境下,学生产生强烈的求知愿望。而且学生自己动手,利于概念教学的深刻性。 (四)重力做功与重力势能变化的关系 1.指导学生观察教材上的图5.4—1、图5.4—2、图5.4—3,让学生独立推导这几种情况下重力做的功。

2.循序渐进提出以下问题提示学生思考:

(1)前两个问题的答案是什么呢?

(2)我们大胆猜想一下,第三个图中重力做的功和前两个是否相等呢?

(3)我们来验证一下我们的猜想,第三个图的困难在哪里?

(4)我们怎样突破这个难点呢?

(5)说说看,解决问题的途径是什么?

(6)第三个问题的答案应该是什么呢?

(7)我们可以得到什么样的结论?

(8)既然重力做功与路径无关,那么它与什么因素有关呢?

(9)具体的表达式是什么?(提示:再次用到极限的思想,如分析得不完善,只要有一定道理,教师给予肯定。)

3.据进行讨论:用EP1=mgh1来表示物体在初位置的重力势能,用EP2=mgh2来表示物体在末位置的重力势能,则WG= EP1 -EP2,那么当h1 >h2和h1

4.总结: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。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。

5.指导学生讨论:物体从高为h1处运动到高为处时,运动的路径有无数条,讨论在这此运动过程中,重力所做的功是否相同。

6.由此得到:重力所做功只跟物体的初位置的高度和末位置的高度有关,跟物体运动的路径无关。

7.让学生阅读一下课本64页“说一说”,回答上面提出的问题。

篇14:高中物理重力势能教案

【课题】重力势能

【教材分析】重力势能是机械能守恒定律的知识基础,是本章的一个重要知识点,由于其涉及相对性和功能关系又是一个难点。新课标教材从重力的功以及与重力做功与重力势能变化的关系引入重力势能这一概念,一方面顺承前节功的概念的应用,另一方面促使功是能量转化的量度这一思想的生成,顺理成章,水到渠成。关于相对性学生往往不易理解,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,也为机械能守恒定律做好准备。

【学生分析】

1.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。

2.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。

3.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。

【教学目标】

㈠知识与技能

1.理解重力做功与重力势能的关系,并能用这一结论解决一些简单的实际问题,知道重力做功与运动路径无关。

2.理解重力势能的概念,能用重力势能的表达式计算重力势能。

3.知道重力势能具有相对性、重力势能的变化具有绝对性,势能是系统共有的。

4.理解重力功是物体重力势能变化的量度。

㈡过程与方法

1.经历发散思维和理论探究归纳能力

2.体会用“实验法”和“理论推导”相互验证研究问题的方法

㈢情感态度与价值观

1.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。

2.体验科学不仅仅是认识自然,挑战自然,更在于能动的改造自然。

【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。

【教具准备】投影仪,多媒体课件

【教学过程】

新课引入

大家一定还不会忘记,今年5月12日发生的汶川大地震,夺去了无数人的生命和家园。我们来看几组图片,这是震前的岷江,江水静静流淌(幻灯片1);这是震后造成的堰塞湖(幻灯片2),它时刻威胁着下游人们的生命安全;一块巨石,放在你脚边,你一定不会觉得什么,但是松动的山体滑坡,却使一个200人的抢险队不幸遇难。不管是上游的堰塞湖,还是高山上松动的巨石,因为它们都具有潜藏的能量,尽管还没有做功,却都已蓄势待发,一旦有机会,就会通过做功把能量释放出来。

教学过程

我们将这种能量叫重力势能。(引出课题)

师: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。认识这种势能,不能脱离对重力做功的研究。

1.重力的功

师:如图,让学生思考、计算写出下列几种情况下,质量为m的物体从高度为h1的A点到高度为h2的C点,重力做的功:

① ② ③

生:根据功的公式很容易得出第 = 1 GB3 ① 种情况的重力做功WG=mgh=mgh1-mgh2

第②种情况的重力的功WG=mgcosθ·l=mgh=mgh1-mgh2

师生总结得出规律:以上两种情况下,尽管物体的运动路径不同,但高度的变化一样,重力的功也是一样的。

师:第 = 3 GB3 ③ 种呢?

引导:把整个路径分成许多很短的间隔,每一小段可近似看作是一段倾斜的直线,求功方法同②,整个路径的重力功等于每一小段所做功的代数和累加。

生:第 = 3 GB3 ③ 种情况的重力的功WG=mgh=mgh1-mgh2

师生总结得出规律:

(1)重力的功:WG=mgh=mgh1-mgh2

(2)重力做功的特点:重力做功与路径无关,只与物体起点和终点位置的高度差有关。(幻灯片3)

师:物体所受的重力mg与它所处位置的高度h的成绩“mgh”,是一个具有特殊意义的物理量。它和我们要学习的重力势能是什么关系呢?

2.重力势能

(1)定义:地球上的物体由于处于一定的高度而具有的能量,我们把这种能量叫做重力势能。?用EP表示。

(2)重力势能的表达式

篇15: 《重力势能》优秀教学反思

重力势能是本章功和能的一个基本概念和物理量,要求学生知道重力势能的定义,掌握重力势能的公式,知道重力势能是标量,单位是焦耳,理解重力做功与重力势能的改变的关系,知道重力势能的值是相对的,理解重力势能正负的含义,了解弹性势能及决定因素。难点是重力势能的相对性,而重力势能的改变与参考平面无关。如果只是说明,学生很难理解和把握,于是把设计的重点放在引导学生探讨问题,自己推出结论,用已学旧知识,推导新知识的结论,这样学生就能更好的理解了,对于重力做功和重力势能的.关系,也是引导学生用旧知识的推导得到结论。

这节课的设计能循序渐进,抓住了学生的思维特点,学生能由浅到深的思考问题,得到结论,调动了学生的兴趣和积极性,把课堂还给了学生,有了些探究的味道,老师起了引导作用。改变了一些以前满堂灌的传统教学模式,能引导学生自己去分析问题,解决问题,得出结论,学生注意力集中,基本都很热情的参与,感受到了有成就的自豪感,感觉到了是自己推导出的结论,确实是在老师的引导下完成的教学任务,而不是以前那样全是老师讲授完成的任务,学生反映对知识的理解更具体和深刻,印象深,应用知识解决类似问题的能力和速度业提高了。不足之处是过于追求知识的完整和严谨,对学生的答案要求过高,给予补充的太多太细,还过于急躁的在学生回答时插话,有些问题放不开让学生讨论。老担心学生的讨论不够全面,有遗漏,所以老师强调补充的还是太多了。以后上课还要多注意,加强学生的讨论和交流,让学生真正变为主体,引导的方法和技巧更科学、灵活、合理。

篇16: 《重力势能》优秀教学反思

本节课以课改精神为指导,以教学要为学生服务为理念。在教学设计中贯彻“自主学习p合作探究p快乐学习”的理念,放手学生主动学习,充分体现学生学习的主体地位,激发学生学习的热情,学生的知识和能力真正来自自身的主动学习,不仅长了知识,也提高发现问题,分析问题、解决问题的能力!一改“一言堂”,“满堂灌”的授课形式。

在教学中,以“三个探究点”为主线,使每个学生积极学习于这个主线,主动探究掌握重力做功的特点,重力势能的`概念及重力做功与重力势能的变化关系,在探究中主动获取知识,在领悟知识中提升分析问题,解决问题的能力。取得良好的教育教学效果。

不足之处,在处理学生展示,点评上掌握的节奏还不够好,在时间的把握上还有瑕疵。在以后的教学上要注意这些不足,使教育教学更科学p合理p高效,促进学生更好成长!

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