高中物理——重力势能(学案)
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高中物理《重力势能》教案一、教学目标1. 让学生了解重力势能的概念,理解重力势能与物体的质量和高度的关系。
2. 培养学生运用控制变量法研究物理问题的能力。
3. 引导学生运用物理知识解释生活中的现象,提高学生的实践能力。
二、教学重点与难点1. 重点:重力势能的概念及其影响因素。
2. 难点:重力势能的计算和应用。
三、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生探究重力势能的本质。
2. 利用多媒体展示实例,增强学生的直观感受。
3. 运用控制变量法,让学生分组实验,验证重力势能的规律。
四、教学过程1. 导入:a. 提问:什么是能量?常见的能量形式有哪些?b. 引导学生思考重力势能的概念。
2. 新课讲解:a. 讲解重力势能的定义及其表示方法。
b. 阐述重力势能与物体的质量和高度的关系。
c. 讲解重力势能的计算公式。
3. 实例分析:a. 展示生活中涉及重力势能的实例。
b. 引导学生运用所学知识分析实例,解释现象。
4. 小组实验:a. 学生分组进行实验,探究重力势能的变化规律。
b. 教师巡回指导,解答学生疑问。
5. 总结与拓展:a. 总结重力势能的影响因素及其应用。
b. 提问:重力势能与其他能量形式之间有何联系?五、课后作业1. 复习重力势能的概念及其影响因素。
2. 完成课后练习,运用重力势能的知识解决问题。
3. 思考生活中的其他实例,运用重力势能的知识进行分析。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问检查学生对重力势能概念的理解程度。
2. 实验报告:评估学生在实验中的观察、分析和解决问题的能力。
3. 课后作业:检查学生对重力势能知识的掌握和应用能力。
七、教学反思1. 反思教学方法的有效性,考虑如何改进教学策略以提高学生的参与度。
2. 思考如何更好地将生活实例与物理知识相结合,提高学生的学习兴趣。
3. 评估学生的学习效果,确定后续教学内容的调整方案。
八、课程扩展1. 介绍重力势能与其他能量形式之间的转换,如动能、热能等。
7.4 重力势能【学习目标】1.认识重力做功与物体运动路径无关的特点.2.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义式进行有关计算.3.理解重力做功与重力势能变化的关系.4.知道重力势能具有相对性.5.知道重力势能是物体和地球所组成的系统所共有的.【知识梳理】一、重力做的功1.重力做功的特点(1)只跟物体运动的和的位置有关,而跟物体运动的无关,跟物体初位置和末位置的有关。
(2)物体下降时重力做,物体被举高时重力做。
2.表达式:W G==mg(h1-h2),其中h1、h2分别表示物体起点和终点的高度。
[说明](1)物体在水平面上运动时,重力总是不做功。
(2)物体的竖直位移等于零,说明重力做功的代数和等于零,但过程中重力并不一定不做功。
(3)重力做功的特点可以推广到任一恒力做功,即恒力做功特点为:与具体路径无关,只与起点和终点两个位置有关,恒力做的功等于力与沿着力方向的位移的乘积。
[填一填]同一物体从同一高度处分别做自由落体、竖直上抛、平抛运动,最终落地,上述三种运动重力做的力分别为W1、W2、W3,则三者的关系为______________。
二、重力势能1.特点:与物体相对地球的或(高度)有关。
2.大小:物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积,表达式为:E p=mgh。
3.单位:,与功的单位相同。
4.重力势能的特性(1)相对性:重力势能总是相对选定的而言的(该平面常称为零势能面)。
(2)标矢性:重力势能为,只有大小没有方向,但有正负,其正负表示与参考平面上物体重力势能的相对大小;物体在参考平面上方时,重力势能为值,在参考平面下方时,重力势能为值。
(3)系统性:重力势能是与所组成的物体“系统”所共有的。
5.重力做的功与重力势能的关系:W G==-ΔE p。
[说明]当物体从高处运动到低处时,重力做正功,重力势能减小,即W G>0,E p1>E p2。
重力势能的减少量等于重力做的功。
当物体由低处运动到高处时,重力做负功,重力势能增加,即W G<0,E p1<E p2。
《重力势能》教案《重力势能》教案1教学目标学问目标1、理解重力势能的概念,会用重力势的定义进展计算。
2、理解重力势能的改变和重力做功的关系,知道重力做功与路径无关。
3、知道重力势能的相对性。
力量目标1、依据功和能的关系,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看,得到物理结论的方法,激发和培育同学探究自然规律的爱好。
教学重点重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能转变的关系。
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试验观看法、分析归纳法、讲练法教学用具ppt课件,电子教鞭课时支配: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,别出心裁的雪——木棉棉絮。
南方的人,对北方的雪总有一些期盼,我也不例外。
有哪些同学见过北方的雪吗?雪白无垠的雪,总让人浮想联翩,也让人憧憬,但是,令人想不到的是,它也具有惊人的破坏力:例1:20xx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)如此秀丽的雪花,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,当我们在欣赏灿烂星空的时候,绝不会想象到它们也会给地球带来巨大的损害: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,四周的看台那么能容纳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,具有肯定的高度。
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?小试验(视频):试验一:相同质量的小球,从不同高度下落。
试验二:不同质量的物体,从同一高度下落。
第三节势能课标定位学习目标:1.理解重力势能的概念,掌握重力势能的计算方法,知道重力势能的相对性.2.知道重力做功和重力势能的改变的关系.3.理解重力做功与路径无关的特点.重点难点:重力势能的计算,重力做功与重力势能变化的关系.自主导学1.物体的高度发生变化时,重力要做功,物体被举高时,重力做______功,物体下落时,2.重力做_______功.2.重力做功的特点物体运动时,重力对它做的功只跟它的____和____的位置有关,而跟物体运动的____无关.二、重力势能1.定义:物体由于______而具有的能量.2.大小:物体的重力势能等于它所受_______与所处_______的乘积,表达式为________.3.单位:______,与功的单位相同.4.重力做功与重力势能变化的关系表达式:WG=E p1-E p2(1)当物体从高处运动到低处时,重力做__功,重力势能_______,即WG>0,E p1>E p2.(2)当物体由低处运动到高处时,重力做__功,重力势能_______,即WG<0,E p1<E p2.重力做负功也叫做物体____________.三、重力势能的相对性1.参考平面:物体的重力势能总是相对于某一______来说的,这个______叫做参考平面,在参考平面,物体的重力势能等于0.2.参考平面的选取:(1)选择不同的参考平面,物体的重力势能数值___________,但物体在某固定的两点间的重力势能的差值________.(2)参考平面上方的物体重力势能为正,下方的物体重力势能为负,负号表示物体在这个位置具有的重力势能比在参考平面上具有的少.说明:选择哪一个面为参考平面,要根据具体情况而定,一般是以解决问题方便为原则.四、势能是系统所共有的重力势能不是地球上的物体单独具有的,重力势能是地球与物体所组成的“系统”共有的.说明:任何一种形式的势能,如分子势能、电势能等都是系统所共有的.要点突破一、重力做功的特点1.探究过程:如图7-4-1所示,质量为m的物体经三条不同的路径,从高度是h1的位置运动到高度是h2的位置.图7-4-1第一次物体竖直向下运动(图中路径1):重力所做的功WG=mgh=mg(h1-h2)=mgh1-mgh2.第二次物体沿倾斜直线向下运动(图中路径2):设倾斜直线与竖直方向成θ角,物体通过的距离为l ,则重力所做的功WG =mgl cos θ=mgh =mg (h 1-h 2)=mgh 1-mgh 2.第三次物体沿任意路径向下运动(图中路径3):我们可以把整个路径分成许多很短的间隔,每一小段都可看成一段倾斜的直线,则重力所做的功WG =mg Δh 1+mg Δh 2+…=mgh =mg (h 1-h 2)=mgh 1-mgh 2.2.归纳总结:重力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,功的大小等于物重跟起点高度与终点高度之差的乘积.即时应用(即时突破,小试牛刀)1.如图7-4-2所示,质量为m 的小球从高为h 处的斜面上的A 点滚下,经过水平面BC 后再滚上另一斜面,当它到达14h 的D 点时,速度为零,在这个过程中,重力做的功为( )图7-4-2A.14mghB.34mgh C .mgh D .0 二、对重力势能的理解1.重力势能具有相对性重力势能的表达式E p =mgh 中的h 是指物体重心到参考平面的高度,因此重力势能的大小与参考平面的选取有关,在参考平面以上为正值,以下为负值,位于参考平面时为零.2.重力势能参考平面的选取是任意的视处理问题的方便而定,一般选取地面或物体运动时所达到的最低点所在平面为零势能参考平面.3.重力势能的变化是绝对的尽管重力势能的大小与参考平面的选取有关,但重力势能的变化量与参考平面的选取无关.4.重力势能是系统共有的倘若没有地球,就谈不上重力,那么物体也就不可能具有重力势能.所以,严格来说,重力势能是地球和物体所组成的“系统”共有的,而不是物体单独具有的.特别提醒:重力势能是标量,只有大小没有方向,但有正、负,其正、负表示与参考平面上物体势能的相对大小.即时应用(即时突破,小试牛刀)例1.下列关于重力势能的说法中正确的是( )A .物体的位置一旦确定,它的重力势能的大小也随之确定B .物体与零势能面的距离越大,它的重力势能也越大C .一个物体的重力势能从-5 J 变化到-3 J ,重力势能变小了D .重力势能减小时,重力对物体做正功三、重力做功与重力势能变化的关系物体的高度变化时,重力要做功,重力势能的改变与重力做功有关.重力势能的改变只由重力做功引起.如图7-4-3,质量为m 的物体,由A 点下落到B 点,A 点高度为h 1,B 点高度为h 2.在这个过程中,重力做功WG =mgh 1-mgh 2=mg Δh .图7-4-3在这个过程中重力势能的改变量ΔE p =E p B -E p A ,所以重力做功和重力势能改变量的关系为WG =-ΔE p.这也正好说明了重力做正功,重力势能减小,而重力做负功,重力势能增加的道理.特别提醒:重力势能变化的多少是由重力做功来唯一量度的,跟物体所处的运动状态及是否受其他力或其他力是否做功无关.即时应用(即时突破,小试牛刀)例1.(2011年厦门高一检测) 关于重力做功和物体的重力势能,下列说法不正确的( )A .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 .地球上任何一个物体的重力势能都是一个确定值D .重力做功的多少与重力势能的变化都与参考平面的选取无关典例精析题型一重力做功特点的应用例1. 质量为m 的小球从距地面高为h 处自由落下,碰地后弹起的高度为h 2,然后落下,碰地后再弹起,弹起的高度为h 4……,最后小球静止于地面上,求整个过程中重力做的功.【方法总结】重力做功与物体运动的路径无关,只与初末位置的高度差有关,这一点尤其在解一些往复运动或多个过程的问题时,可以省去大量的中间步骤,使得解题单刀直入、一步求解,富于灵活性.变式训练1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题型二重力势能的计算例1. 金茂大厦是上海的标志性建筑之一,其主体建筑地上88层,地下3层,高420.5 m,是目前国内第一、世界第三的高楼,如图7-4-4所示.距地面341 m的第88层为国内迄今最高的观光层,环顾四周,极目眺望,上海新貌尽收眼底,质量为60 kg的游客,在下列情况中,他的重力势能各是多少?(g取10 m/s2)图7-4-4(1)以地面为参考平面;(2)以第88层为参考平面;(3)以420.5 m的楼顶为参考平面,若他乘电梯从地面上升到88层,需克服重力做多少功?【思路点拨】先求出选不同位置为参考平面时物体所处的高度,再根据重力势能的定义式求物体的重力势能.【方法总结】(1)计算重力势能时,必须首先选取零势能面.(2)比较物体在不同位置具有的重力势能的大小关系时,这两个位置的重力势能必须是相对同一个参考平面的.变式训练2如图7-4-5,质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地高度为h.若以桌面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是()图7-4-5A.mgh减少mg(H-h) B.mgh减少mg(H+h)C.-mgh减少mg(H-h) D.-mgh减少mg(H+h)三、巩固练习例1:沿着高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的斜面向上将一物体拉到顶端,谁克服重力做的功多?例2:不同质量的两个物体由同一地点以相同的动能竖直向上抛出,不计空气阻力,则这两个物体()A.所能达到的最大高度和最大重力势能都相同B.所能达到的最大高度不同,但最大重力势能相同C.所能达到的最大高度和最大重力势能均不同D.所能达到的最大高度相同,但最大重力势能不同。
高中物理《重力势能》教案一、教学内容本节课的教学内容选自高中物理必修2第四章第三节《重力势能》。
具体内容包括:重力势能的概念、重力势能的计算、重力势能的变化以及重力势能的应用。
二、教学目标1. 让学生理解重力势能的概念,掌握重力势能的计算方法。
2. 培养学生运用重力势能解释实际问题的能力。
3. 引导学生通过合作、探究的方式,培养学生的团队协作能力和科学思维。
三、教学难点与重点1. 教学难点:重力势能的计算方法以及重力势能与实际问题的联系。
2. 教学重点:重力势能的概念、重力势能的变化规律。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件、黑板、粉笔。
2. 学具:笔记本、课本、练习题。
五、教学过程1. 情景引入:通过一个苹果从树上落下的实例,引发学生对重力势能的思考。
2. 概念讲解:介绍重力势能的定义,让学生理解重力势能的概念。
3. 计算方法:讲解重力势能的计算方法,公式为Ep=mgh,其中m为物体质量,g为重力加速度,h为物体的高度。
4. 实例分析:分析苹果从树上落下过程中重力势能的变化,引导学生运用重力势能解释实际问题。
5. 练习环节:布置随堂练习题,让学生巩固所学知识。
7. 拓展延伸:引导学生思考重力势能与其他能量的关系,激发学生的学习兴趣。
六、板书设计1. 重力势能的概念2. 重力势能的计算方法:Ep=mgh3. 重力势能的变化规律4. 重力势能的应用七、作业设计1. 题目:一个质量为2kg的物体,从高度h=10m的地方落下,求物体落地时的重力势能。
答案:Ep=2kg×9.8m/s²×10m=196J2. 题目:一辆质量为1000kg的汽车,从山顶(高度h=500m)驶下,求汽车到达山脚时的重力势能。
答案:Ep=1000kg×9.8m/s²×500m=4.9×10^5J八、课后反思及拓展延伸本节课通过实例引入,让学生直观地理解了重力势能的概念,并通过计算方法的学习,使学生掌握了重力势能的计算。
高中物理重力势能的教案
目标:学生能够理解重力势能的概念以及如何计算重力势能。
时间:1课时
教学内容:
1. 介绍重力势能的概念及公式:重力势能是指物体由于位置上升或下降所具有的势能, 计算公式为:P = mgh,其中P表示重力势能,m表示物体的质量,g表示重力加速度,h 表示物体的高度。
2. 讲解重力势能的运用:重力势能常常在物体上升或下降的情况下进行计算,例如物体从高处下落,其重力势能转化为动能;物体被抬高时,重力势能增加。
3. 演示重力势能的计算:通过实际的例子演示如何计算重力势能,强调重力势能与物体的高度和质量有关。
4. 练习:让学生分组进行练习,计算不同物体在不同高度时的重力势能。
5. 总结:总结重力势能的概念,强调重力势能在物理运动中的重要性。
评估:通过练习题对学生的掌握情况进行评估,了解学生对重力势能的理解。
拓展:引导学生思考重力势能在实际生活中的应用,例如建筑物的设计、机械设备的运作等。
反馈:鼓励学生在日常生活中关注物体的高度变化和重力势能的转化,加深对重力势能的理解和应用。
北京四中房山分校高三上物理学案1511.重力势能表达式:mgh E p =,其中h 是物体到零势能面的高度差,物体在零势能面上方,h 为正,在零势能面下方,h 为负。
2.重力做功与重力势能变化的关系:重力做正功,重力势能增加;重力做负功,重力势能减小。
二者的定量关系为p p p G E E E W ∆-=-=213.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能量。
弹性势能大小与形变量和劲度系数有关。
221kx E p =4.机械能守恒定律的数学表达形式:①守恒式 2211p k p k E E E E +=+即:系统的初机械能等于系统的末机械能 ②转化式 减增=k p E E ∆∆或增减=k p E E ∆∆即:系统动能的增加量等于系统势能的减少量③转移式 即:系统内只有A 、B 两个物体时,A 增加的机械能等于B 减少的机械能。
阅读必修2教材第63-68页,75-77页,回答下列问题:1. 重力势能、弹性势能的表达式是如何得出的?自己在下面空白处推理一遍。
2.什么样的系统内机械能守恒?为什么是这样?说说你的理解。
应用机械能守恒定律解题的一般步骤:①找出所研究对象的初状态和末状态,②做出运动过程中物体的受力分析,然后确定此过程中是否只有重力(或弹力)做功,如果是,则机械能守恒.③选定参考面(零势面)根据机械能守恒定律列出方程解题2【例1】(1)用重力做功与重力势能变化之间的关系以及动能定理证明: ① 物体在做自由落体运动时机械能守恒。
② 跳伞运动员打开降落伞以后下落过程中机械能不守恒。
(2)以下哪些系统中机械能守恒,说明原因。
① 被水平抛出后的小球(落地前。
忽略空气阻力); ② 在无大气空间绕地球沿椭圆轨道运动的卫星; ③ 放在电梯地板上随电梯一起匀速上升的物块④ 在光滑水平面上处于水平匀强电场中的带正电小球(如下左图) ⑤ 在竖直向下的匀强电场中加速下落的带负电的小球(如下中图) ⑥ 小球由静止开始竖直下落并压缩竖直弹簧(如下右图)(3)基于机械能守恒的条件,思考以下两个问题。
7.4重力势能一、教学目标1知识与技能:(1)理解重力势能的概念;(2)了解重力做功的特点;(3)重力做功和势能变化量的关系;2过程与方法:(1)通过经历重力势能概念的建立过程,了解“势能“的含义;(2) 能够运用重力势能的定义和表达式解释生活中的问题。
3情感态度与价值观:了解实际生活中的重力做功现象,理解定义式的意义,为后续的功能关系奠定基础,形成严谨认真的科学态度。
二、学情分析1、教学对象分析:学生在此之前已经学习过重力做功和相对性内容2、学习需要分析:理解功能关系和概念定义式的科学思想三、重难点(1)重点:理解并计算重力势能;了解重力做功的特点;重力做功和重力势能变化量的关系(2)难点:重力做功和重力势能关系的建立过程及应用四、教学过程1、重力势能:定义和类型典例分析:(1)、生活导入:高空掉苹果视频(问题:苹果的“魔力“与什么因素有关?)(2)、概念切入:重力势能——定性和定量(3)、方法分析:1)定性:探究重力势能与重力做功的关系2)定量:重力做功特点:总结:重力做功与路劲无关,只与初始状态的位置有关21mgh mgh h mg W G -=∆=因此,下定义——重力势能E P =mgh(4)、归纳总结:2、重力做功与重力势能的关系(1)、典例:例2、塔吊把一质量为200kg的物体,从距地面高为h1=10m的高度匀速运到高为h2=3m 的地方,重力做了多少功?物体的重力势能如何变化?(g=10m/s-2)总结:重力做功与重力势能的关系重力做了________正功/负功,相当于,减少/增加了_______重力势能(2)、巩固练习:练习3、如图所示,质量为m的小球,用一长为l的细线悬于O点,将悬线拉直成水平状态,并给小球一个向下的速度让小球向下运动,O点正下方D处有一钉子,小球运动到B处时会以D为圆心做圆周运动,并经过C点,若已知OD=23l,则小球由A点运动到C 点的过程中,重力做功为多少?重力势能减少了多少?3、重力势能的相对性:(1)h的相对性重力势能的相对性重力势能的系统性(2) 典例:例1、如图,质量m = 1kg的小球,从桌面上方高h1 = 1.2m的A点下落到地面上的B点,桌面离地面的高度h2 = 0.8m.请按要求填写下表.(g=10m/s²)参考面小球在A处的重力势能小球在B处的重力势能整个过程中重力做功整个过程中重力势能的变化桌面地面3、拓展:绳子、链条类的重力势能(1)分类1)当粗细均匀、质量分布均匀的绳子、链条呈直线状(或水平或竖直或倾斜)放置时,Ep=mgh中的h表示长度一半位置处的重心相对零势能面的高度.2)当粗细均匀、质量分布均匀的绳子、链条不以直线状(如折线状)放置时,应当分段表示重力势能再求和.(2)典例分析例2、如图所示,在光滑的桌面上有一根均匀柔软的质量为m、长度为l的绳子,绳子的14悬于桌面下,从绳子开始下滑至绳子刚好全部离开桌面的过程中,重力对绳子做功为多少?绳子的重力势能变化量为多少?(桌面离地面高度大于l,重力加速度取g) (3)巩固练习4、一条长为L、质量为m的匀质轻绳平放在水平地面上,现在缓慢地把绳子提起来.设提起前半段绳子时人做的功为W1,全部提起来时人做的功为W2,则W1∶W2等于( ) A.1∶1 B.1∶2C.1∶3D.1∶4五、总结:一、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二、重力势能:物体由于被举高而具有的能量。
第八章机械能守恒定律2.重力势能【课标定向】1.理解重力势能,知道重力势能的变化与重力做功的关系。
2.定性了解弹性势能。
【素养导引】1.理解重力势能的概念,知道重力做功与重力势能变化的关系、重力势能的相对性,定性了解弹性势能。
(物理观念)2.经历重力势能概念的建立过程,了解“势”的含义,理解重力势能的定义及表达式,会用表达式进行计算。
(科学思维)一、重力做的功1.重力做功公式W G=mgΔh的推导:(1)设一个质量为m的物体,从与地面高度是h1的位置A竖直向下运动到高度是h2的位置B(图甲)。
这个过程中重力所做的功是W G=mgΔh=mgh1-mgh2。
(2)质量为m的物体,从与地面高度是h1的位置A沿着一个斜面向下运动到高度是h2的位置B′,再水平运动到B(图乙)。
物体沿斜面运动的距离为l,则这个过程中重力做的功是W G=(mg cos θ)l=mgΔh=mgh1-mgh2。
由B′至B重力不做功。
2.重力做功的特点: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,与是否受其他力也无关。
[思考]设想你要从某座高楼的第16层下到第1层,你可以乘电梯下,也可以沿楼梯走下。
两种方式下楼,重力对你做的功是否相等?提示:相等。
二、重力势能1.定义:我们把mgh叫作物体的重力势能,常用E p表示。
其中h 指的是物体重心到参考平面的高度。
2.表达式:E p=mgh。
3.重力势能是标量(选填“矢量”或“标量”),只有大小,没有方向,但有正负之分,正负表示物体位于参考平面的上方或下方。
4.单位:在国际单位制中是焦耳,符号为J。
1 J=1 kg·m·s-2·m=1 N·m。
5.重力做功与重力势能的关系:(1)W G=E p1-E p2(其中E p1表示物体在初位置的重力势能,E p2表示物体在末位置的重力势能)。
(2)两种情况:①物体由高处运动到低处时,重力做正功,重力势能减少,即W G>0,E p1>E p2。
7.4 《重力势能》学案学习目标:1、 理解重力势能的概念,知道在国际单位制中,势能的单位是焦耳(J );势能是标量。
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。
导学内容:1、物体由于 而具有重力势能,物体的高度发生变化时,重力要做功:物体被举高时,重力做 ;物体下降时,重力做 。
因此认识这种势能,不能脱离对重力做功的研究。
2、如右图,求三种情况下物体从A 运动到B 时重力做的功?根据上述结果,物体运动时,重力对它做的功只跟 有关,而跟 无关,功的大小等于 与两者之差。
3、重力势能的定义:物体由于 而具有的 ,用 表示,等于它所受的 。
即 。
重力势能是 ,只有 ,没有 ,单位与 的单位相同。
且1J=4、重力做功与重力势能的关系式: ,其中11mgh E p =表示物体在的重力势能,22mgh E p =表示物体在 的重力势能。
当物体由高处运动到低处时,重力做 ,重力势能 ,也就是 , 。
等于重力所做的功。
当物体由低处运动到高处时,重力做 ,重力势能 ,也就③ A BL h θ② ①是,。
等于物体克服重力所做的功。
5、(1)物体的高度h总是相对于某一水平面来说的,实际上是把这个水平面的高度取做。
因此,物体的重力势能也总是相对于某一水平来说的,这个水平面叫做,此处的重力势能取做0,所以这个参考平面也叫做。
(2)①有一个物体放在二楼地板上,层高为h,分别以地面,二楼地板,二楼楼顶为参考平面,则物体的重力式势能为多少?②同一物体的重力势能,为什么会有不同的值?③当物体落到地面时,在三种参考平面下,分别求重力势能的差值?④结论:I.参考平面可以任意选取。
II.选取的参考平面不同,重力势能的数值也是不同的,可正、可负也可取0。
III.通常选地面为参考平面。
IV.重力势能的差值与参考平面的选取无关。
6、重力势能与做功有关,即与有关。