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重力势能优质课课件


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重力势能

一、创境激情

引入课题

(一)实例展示 初步感知 2011年7月2日下午1点半,一 个2岁女童从10楼坠落,吴菊萍 奋不顾身地冲过去用左臂接住孩 子,女童幸免于难。救人的年轻 妈妈吴菊萍左臂骨折,受伤较重, 被网友称为托举生命的“最美妈 妈”。

(一)实例展示 初步感知 雪崩

2002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,造成至少100人失踪。 2

(一)实例展示 初步感知
由以上实例可以知道,物体一旦处在一定高度时,就具 有了一定的能量。而当它从所处的高处落下时,这些能量就 会以做功的方式释放出来。

想一想
物体由于处在一定的高度而具有的能量是什么 能量呢?这种能量的大小与哪些因素有关呢?

重力势能

(二)亲身体验 加深认识
用自己的课本做如下实验,根据感觉 体会物体的重力势能与什么因素有关? (1)同一课本从不同高度下落到自己手上,感 觉 ? ? ? (2)不同质量的课本从同一高度下落到自己手 上,感觉 ? ? ?

做一做

结论:
1、与高度有关。位置越高,重力势能越大。 2、与质量有关。质量越大,重力势能越大。

合作探究(7分钟)激情源于积极主动
重点讨论问题: 1、重力做功的特点 2、重力做功与重力势能变化的关系
1、先一对一讨论,然后再组内集体讨论;学科组长做好调控,A 帮B,B帮C,将疑难问题解决, A层注意搞好拓展总结;学科组 长注意统计本组内解决不了的问题; 2、讨论完的同学 整理总结知识,点评同学做好点评准备,注重 点规律、点方法、点注意问题。

展示点评任务安排
类型
重力做功的 特点

题目 情景1 A层提升2 情景2

展示
1组前黑板

点评

要求
1、展示同学书 写认真快速;总 结规律方法(用 彩笔) 2、讨论完毕, C层整理落实学 案基础; B层落实解题法 ; A层注意拓展总 结规律方法

5组
2组前黑板

3组后黑板

6组

重力势能

问题4 A层提升3

4组后黑板

7组 8组

9组中间

二、 理论探究 把握规律

Δh

W1=?

W2=?

W3=?

思考与讨论:如图,质量为m的小球从高为h1的初位置沿三种不
同的路径运动到高为h2的末位置。请计算三种情况下重力做的功 分别是多少?根据计算结果你能总结出重力做功的特点吗? 先独立思考,然后小组内交流,讨论完成后各组长发言。

?重力做功的特点:
重力做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。

?表达式:

WG =mgh1-mgh2

“mgh”是一个具有特殊意义的物理量。

它与重力做功有关,又与重力势能的基本特征一致。 把物理量mgh叫做重力势能。

?重力势能
阅读课本,明确以下问题: 物体所受重力mg与所处高度h的乘积 1、定义: 叫做物体的重力势能。用Ep表示。

2、表达式: Ep = mgh

3、单位: 焦耳,符号为J 4、重力势能有无方向?
无方向,是标量。

算一算:若人的质量为50kg,五楼窗台距十楼地面
的高度为1m,距楼外地面的高度为32m,g=10m/s2。 则: 1、相对五楼地面,人的重力势能是多少?

2、相对楼外地面,人的重力势能是多少?

500J 16000J

二、 理论探究 把握规律
探究4、重力势能的系统性 想一想:重力势能跟重力做功密切相关, 如果 没有了重力,物体还有重力势能吗?

没有!
温馨提示: 严格地说,重力势能是地球与物体所 组成的“系统”所共有的,平常所说的“物 体”的重力势能,只是一种简化的说法。

二、 理论探究 把握规律
探究二、重力做功和重力势能变化的关系

判一判:如上图,当物体向上或向下运动时,重力做什么
功?重力势能如何变化?请完成以下填空,自主回答。

物体向下运动,重力做 正 功,重力势能 减少。 物体向上运动,重力做 负 功,重力势能 增加 。

探究二、重力做功和重力势能变化的关系
重力做功的表达式为: WG ? mgh 1 ? mgh 2

WG ? E p1 ? E p 2 ? -?E p
①如果重力做正功,WG>0,则EP1>EP2,重力势能减少,

重力对物体做的功等于重力势能的减少量。
②如果重力做负功,WG<0,则EP1<EP2 ,重力势能增加,

物体克服重力做的功等于重力势能的增加量

?重力做功对应重力势能的改变,重力做了多 少功就有多少重力势能发生改变。

学习小结: 这节课学到了什么?
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

WG ? mg?h
二、重力势能:地球上的物体具有的与它高度有关的 能量。 EP ? mgh 三、重力做功与重力势能变化的关系 重力做正功,重力势能减少 重力做负功,重力势能增加 四、重力势能的特征:相对性

WG ? EP1 ? EP 2

系统性

三、学以致用 巩固提高
1、关于重力做功和物体的重力势能,下列说法正 确的是:(ABD ) A、当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、地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确 定的值; D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。

三、学以致用 巩固提高
? 3、井深8m,井上支架高为2m,在支架上用一 根3m长的绳子系住一个重100N的物体,则物 体的重力势能是(以地面为参考平面)( C ) ? A.100J ? B.700J ? C.-100J ? D.无法确定

三、学以致用 巩固提高
4、一质量为5kg的小球从5m高处下落, 碰撞 地面后弹起, 每次弹起的高度比下落高度低 1m, 求:小球从下落到停在地面的过程中重力 一共做了多少功? (g=9.8m/s2)
解: 小球下落高度为5m

WG ? mg?h
=5 x 9.8 x 5J =245J

重力做功与路径无关

(一)实例展示 初步感知

陨 石 坑

美国内华达州亚利桑那陨石坑。它是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。这颗流星重约50万千克、速 度达到20千米/秒,爆炸力相当于美国轰炸日本广岛那颗原子弹的 一千倍。强烈的撞击在地面上产生了一个直径约1245米,平均深度 达180米的大坑。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。 3


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