2019-2020学年高中物理沪科版必修2（陕西专用）素材：资源链接4.1势能的变化与机械功 含解析.docx

教学资料范本2019-2020学年高中物理沪科版必修2（陕西专用）素材：资源链接4.1势能的变化与机械功 含解析编 辑：_时 间：_第4章能量守恒与可持续发展4.1势能的变化与机械功教学建议教学中应先复习初中学过的有关重力势能的概念,明确重力势能的大小跟物体的重力和相对地面的高度有关,在此基础上提出物体重力势能的大小跟重力和高度是什么关系的问题,启发学生从功是能量转化的量度去思考,接着推导物体m从高度h1处落到h2处重力做的功WG=mgh=mgh1-mgh2式中WG为重力做的功,重力做功结果使物体所处的高度发生变化,反映了物体重力势能的变化,可见重力势能的大小可用物体的重力和所处的高度来量度,其计算式为Ep=mgh。1.重力势能的相对性和参考平面教材从公式Ep=mgh出发,指出高度h是相对的,所以重力势能也是相对的。参考平面的选择是任意的,一般要从研究问题的方便出发来选择。2.重力做功与路径无关教材在正文提到了重力做功与路径无关,只与起点和终点的位置有关的结论。为加深对这个结论的理解,教学中可通过让物体从A点到B点和C点的不同路径(如图所示),计算重力做的功,物体沿曲线从A点到C点的情况直接给出,如果学生基础好,也可以把曲线划分成很多的小段,每一小段相当于一个小斜面,然后分别求出物体通过每一小斜面重力做的功,最后,重力的总功等于起点和终点的重力势能的差。以上的推导都不作为教学要求,只是为了让学生知道重力做功有这样的一个特点。而且要知道不是所有力都有这个特点,在学过的力中,重力、弹簧的弹力有这样的特点,以后要学到的电场力、分子力等也有这样的特点。3.弹性势能教材中对弹性势能要求不高,可在复习初中有关弹性势能的概念的基础上,通过实例说明弹簧的弹性势能的大小跟弹簧的劲度系数和弹簧形变的大小有关,不要求给出Ep=12kx2的计算公式。参考资料为什么有些地方的人爱把重物顶在头上我们在电影和电视中看到,有些地方的人总爱把水罐、萝筐等重物顶在头上,而不喜欢手提肩挑。这样做是不是很危险?难道这里有什么科学道理吗?如果我们仔细分析一下就会发现,把重物顶在头上走路,确实比手提肩挑更省力更科学些。人在走路时,要消耗能量。消耗的能量越多,人就感到越吃力,消耗的能量越少,人就感到越轻松,人在走路时消耗的能量主要用在两个方面:一是克服身体的各个活动部分之间的摩擦;另一个则是用于克服重力而做功。在平地面上走路,也要克服重力做功吗?是的,因为身体重心随人的行走而上下移动,用手提着重物时,重物的重心也跟着上下移动,而移动的高度与人体重心上下移动的高度几乎是一样的。重心上升时,就要克服重力做功;重心下降时,这部分能量又被转化为脚和地面相碰时产生的声能和热能。因此人提着重物走路,就必须消耗一部分能量来克服人和重物的重力而做功。如果把重物放在头上,由于人的脊柱具有弹性,重物就像压在一根弹簧上,人行走时,重物的起伏较小,用于克服重物的重力所做的功少,人消耗的能量也相应减少,因此,人就感到轻松。有人做过一项有趣的实验,分别测试人头顶重物走路和手提重物走路时的耗氧量。实验结果是:手提重物比头顶重物时耗氧量多得多。耗氧量越多,说