重力势能-公开课教案

7.5重力势【教材分析】“重力势”是下一节“机械能守恒定律”的知识基础，是本章的重要知识要点。 在本节中，叙述重力势及其相对性、重力势的变化、重力和工作的关系。 由于与动能定理的表现不一致，学生很难理解，教育时结合几个实例，从功能关系、能量转换的角度进行分析，解决学生的困惑，准备下一节谈谈机械能守恒定律和能量转换和守恒定律。【学生分析】1 .高一学生认识事物的特征是，虽然开始了从具体的形象思考向抽象的逻辑思考的转变，但思考总是与感性经验直接联系在一起，还是要支持具体形象的图像、视频画面。2 .学生在中学接触过重力潜力的概念，必须在高中阶段定量学习重力潜力和体验的确立过程。3 .学生学习了学习的概念和计算方法。 通过重力功的计算来判断重力势的变化，通过弹力功来判断弹性势的变化。【教育目标】1 .知识和技能1 .理解重力势的概念，用重力势的定义来计算出处：Zxxk.Com 2 .了解重力势的变化和重力功的关系，知道重力功与路径无关3 .了解重力势的相对性4 .了解弹性势能2 .过程和方法1 .从功能和功能的关系导出重力势的公式2 .学会从功能和功能的关系解释和分析物理形象三、感情、态度和价值观渗透通过观察生活中的物理现象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】要点：重力势的概念和重力功与重力势变化的关系。难点：重力势的相对性，重力势变化的绝对性。实例分析重力的工作特征用实例探索WG=-EP关系总结升职练习反馈弹性势的初步理解经过探索过程得到了EP=mgh配合生活理解EP=mgh视频导入了复习重力势的概念【教育的流程】教师活动学生活动设计意图一、视频被引进，引起兴趣雪崩我们在冰雪中看到广阔广阔的银色世界，它给人一种神圣、和平、安静的感觉，是心灵的洗涤。 但是，大量的积雪从高处滑落会造成雪崩。 一片白雪墙翻山而来，你感到大雪崩最动人的白色恐惧，给人们的生命和财产带来灾难。为什么这么美丽的雪这么有破坏力？ 因为你有潜在的能量。 有机会的话，通过工作释放出这种能量。 这种能量称为重力势。我们在中学的时候学过引力势，那是怎么定义的呢？定义：因为地球上的物体处于一定高度，所以拥有的能量称为重力势。 用PS表示。二、教育过程(1)重力势第一阶层：探索EP=mgh程序1 :提出问题：重力势的大小与什么因素有关？步骤2 :创建前提条件老师：学生们可以根据现有的知识和经验，大胆地提出自己的假说，说明你的理由。程序3 :验证假说实验定性检查：看录像结论：相同高度的物体：质量越大，重力势越大质量相同的物体：高度越高，重力势越大。 物理学中用EP来表示重力势，那么EP具体是如何计算的呢？理论定量导出如图所示，球进行自由落下运动，动能定理WG=mgh=mg(h1-h2)=mgh1-mgh2=；工作是能量转换的尺度，工作的过程是能量转换的过程，能量会随着工作的量而转换。 重力起了多少作用，重力势发生了变化，重力势是动能EP=，重力势EP=mgh程序4 :结论： EP=mgh也就是说，重力势等于物体的重力和高度的积。如果有重力势的定量表现，则重力功WG=mgh1 -mgh2=Ep1 - Ep2第二层次：理解EP=mgh主要举行讲课仪式标量性：标量单位：焦耳(j )相对性： Ep与基准平面(零势能面)的选择有关系统性：重力势是地球和物体共有的，重力势具有系统性。 为了便于说明，可以说是某物体的重力势。相对的教育2005年，中国宣布世界第一高峰珠穆朗玛峰海拔最新测定结果为8844.43米的一位同学身高为1.75m米：他们分别是以哪个平面为起点的高度计算的？师生讨论：确定需要高度为零高度的基准平面的必要性。因为物体具有的重力势mgh的高度是相对的，所以重力势也是相对的，需要在计算重力势之前选定基准平面，基准平面的高度为零，重力势也为零。如图所示，质量0.5kg的球从桌上的h1=1.2m的a点落到地面的b点，桌高h2=0.8m .根据需要请填写下表(g=10m/s2)结论选择不同的基准平面，物体重力势的数值不同在特定过程中，WG和EP与参照面的选择无关(2)重力功和重力势的变化在上述例题中，球从a点运动到b点，重力是正功还是负功，重力势如何变化？ 把球从b点移动到a点，重力做正的工作还是负的工作，重力势如何变化？总结：在重力做正工作时，重力势减少，减少的重力势等于重力的工作，重力做负工作时(物体克服重力的工作)，重力势增加，增加的重力势等于物体克服重力的工作。(3)重力功与物体运动路径的关系(1)重力功的特征如图2所示，让学生写几份来自物体AC，重力的工作图c可以把物体沿着曲面从a滑动到c，把曲面看作很多小的斜面，从图b的结论可以看出重力功也是mgh。结论重力功只与其起点和终点的位置(高度差)有关，与物体运动的路径无关。(四)、弹性势能(根据授课情况，可以让学生自学)生活中，虽然没有运动也没有很大的高度，但同样也有“积蓄”能量的。 孩子手中的玩具(照片：弹弓)。 紧张的弓一放开手就用力向箭枝改变动能，松弛的弓有这样的能力吗？ 同样弓的前者有能量，如果没有后者，那么在什么情况下物体有这种能量呢？紧张的弓在复原的过程中会对外工作，但是撕碎的弓还有工作能力吗？1 .定义：物体因弹性变形而具有的能量称为弹性势。2 .弹性势能的大小和什么样的因素有关？3、潜力由相互作用的物体的相对位置决定的能量。重力势：由地球和物体的相对位置决定。弹性势能：由变形的各部分的相对位置决定。(5) .反馈练习1 .物体在运动中克服重力完成工作时()a .重力功是50Jb .物体的重力势一定会增加50Jc .物体的重力势一定会减少50Jd .重力功是-50J2 .选择不同的水平面作为基准平面，物体在某个位置的重力势和某个过程中的重力势的变化量()a .都有不同的数值b .都有相同的数值c .前者具有相同的数值，后者具有不同的数值d .前者具有不同的数值，后者具有相同的数值3 .质量为50kg的人，沿着长度L=150m、倾斜度为30的坡走在土丘上，重力给他做的工作有多少？他克服重力的工作有多少？他的重力势增加了多少？ (g为10m/s2)解析：重力给人的工作是WG=mgLcos 120=5010150(-0.5)J=-3.75104J人克服重力的工作是3.75104J从WG=-Ep开始：重力势增加了3.75104J(6)课程总结一、重力势1 .物体的重力势等于其受到的重力和高度的积。 也就是说2、重力势为标量，单位为焦耳(j )二、重力功与重力势变化的关系WG=mgh1 - mgh2=Ep1- Ep2重力所做的工作与物体运动的路径无关，仅与初始位置的高度h1和最终位置的高度h2有关。三、重力势的相对性(7)放学后作业：教科书P119 (2)(5)。物体被抬起时所具有的能量称为重力势.与高度相关的品质有关。海面地面。重力做正功，重力势减少重力做负的工作，重力势能增加。a:PS=PSB:WG=mgscos =mghc :W1=mgscos1