重力势能导学案
课题:§7.4重力势能
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.知道重力势能是物体和地球系统共有的 【重点难点】
重点:重力势能的概念,重力势能的变化和重力做功的关系 难点:重力势能的系统性、相对性,正负的含义 一、重力做功
认真阅读p64教材并结合图7.4—1、图7.4—2、图7.4—3,独立推导这几种情况下重力做的功。
在三种情况下重力做的功是否相等?由此可以得到什么样的结论? 重力做功的表达式是什么? 课堂评价、
1、沿高度相同,坡度不同,粗糙程度也不同的斜面向上拉同一个物体到顶端,在下列说法中正确的是( )
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.沿坡度长,粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多 D.以上几种情况下克服重力所做的功一样多
2、若物体m沿不同的路径I和II从A滑到B,如图所示,则 ( ) A.沿路径I重力做功最大 B.沿路径II重力做功最大 C.沿路径I和II重力做功一样大 D.条件不足不能判断
【小结1】重力做功是特点
物体运动时,重力对它做的功只跟它的初、末位置的 有关,而跟物体运动的路径 。功的大小等于 与 的乘积。
二、重力势能
认真阅读教材65、66页,回答下面几个问题
1.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. 特殊意义在于什么?
2.重力势能的表达式是什么?用文字怎样叙述?
3.重力势能是矢量还是标量?重力势能的单位是什么?符号是什么?
4、重力势能的相对性和系统性
我们在研究一个物体重力势能时应先选择参考平面.参考平面选取不同,重力势能的数值就不同.可见,重力势能具有相对性.选择哪个水平面作为参考平面,可视研究问题的方便而定,通常选择地面作为参考平面。 注意:
(1)在参考平面上方的物体的高度是 值,重力势能也是 值。 (2)在参考平面下方的物体的高度是 值,重力势能也是 值。
(3)势能是标量,“+”、“—”表示 。 (4)选择不同的参考平面,物体的重力势能的数值是不同的,但并不影响研究有关重力势能的问题,因为在有关的问题中,有确定意义的是重力势能的差值,这个差值并不因选择不同的参考平面而有所不同.
(5)重力势能是地球与物体所组成的系统共有的,而不是地球上的物体单独具有的。 课堂评价:
3、一物体质量为m,重力加速度为g。
(1)若以C平面为零势能面,物体在A处的重力势能为 。 (2)若以B平面为零势能面, 物体在A处的重力势能为 。 物体在C处的重力势能为 。
(3)负号表示的物理意义是: 。
探究:重力做功与重力势能的关系
如图质量m=2kg的小球,从离开桌面高h1=1.2m的A点下落到桌面下h2=0.8m的地面B,按要求填入表格(g=10m/s2)
若将小球由B点提升到A点,完成下面的表格:
思考:如果下落时有空气阻力,表格中的数据是否应该改变?
【小结2】物体重力做功WG与物体重力势能的变化量ΔEp有何关系?
课堂评价:
4、一个小球在某位置具有的重力势能为14J,运动中克服重力做功为9J,小球的重力势能变为 。
5、一物体运动过程中重力势能由80J变为230J,则此过程中重力做功为 。
收获:今天你学到了什么?