高中物理重力势能教学设计-高中重力势能教学设计
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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。
《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。
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。
高一物理必修二《重力势能》说课稿《高一物理必修二重力势能说课稿》一、课程概述与教学目标《重力势能》是高中物理必修二的内容,它描述了物体在重力场中由于位置而具有的能量。
这一概念对于理解物体的运动规律和能量转换具有重要意义,通过本课程的学习,学生将能够:1. 理解重力势能的概念及其与重力做功的关系。
2. 掌握重力势能的计算公式,并能应用其解决实际问题。
3. 培养学生的科学思维和解决问题的能力。
二、教学内容与重难点1. 教学内容:本课程将围绕重力势能的定义、计算和应用展开。
具体内容包括:(1)重力势能的物理意义和定义:通过实例引入重力势能的概念,并解释重力势能的变化与重力做功的关系。
(2)重力势能的计算:介绍重力势能的计算公式,即E_p mgh,其中m是物体的质量,g是重力加速度,h是物体相对于参考平面的高度。
讨论重力势能的相对性。
(3)重力势能的应用:通过实例分析,展示如何应用重力势能的知识解决实际问题,如计算物体的重力势能、判断物体重心的位置等。
2. 重点:重力势能的概念及其与重力做功的关系;重力势能的计算公式及其应用。
3. 难点:重力势能的相对性和计算公式的应用;将重力势能与功和能联系起来,理解能量守恒定律。
三、教学方法与手段为了实现教学目标,我将采用以下教学方法和手段:1. 案例教学法:通过展示日常生活中的重力势能现象,引导学生思考并理解重力势能的概念。
2. 讲解与演示相结合:通过生动的讲解和实验演示,帮助学生直观地理解重力势能的计算公式和应用。
3. 互动教学法:鼓励学生积极参与课堂讨论,提问和解答问题,培养学生的科学思维和解决问题的能力。
4. 分组合作学习:通过分组合作学习,让学生在小组内共同完成任务,培养学生的团队协作能力和沟通能力。
四、教学过程设计1. 导入新课(5分钟)通过展示生活中的重力势能现象,如建筑物的高度、火箭发射等,引导学生思考并引入重力势能的概念。
2. 新课讲解(15分钟)(1)重力势能的定义及计算公式:详细解释重力势能的概念,强调其与重力做功的关系,并介绍重力势能的计算公式E_p mgh。
高中物理《重力势能》教案一、教学目标1. 让学生理解重力势能的概念,知道重力势能的大小与哪些因素有关。
2. 让学生掌握重力势能的计算公式,能够运用重力势能解释实际问题。
3. 培养学生的观察能力、思考能力和实践能力,提高学生对物理学科的兴趣。
二、教学内容1. 重力势能的概念2. 重力势能的大小与哪些因素有关3. 重力势能的计算公式4. 重力势能的应用5. 重力势能与动能的转化三、教学重点与难点1. 教学重点:重力势能的概念、大小、计算公式及应用。
2. 教学难点:重力势能与动能的转化。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生思考重力势能的内涵和外延。
2. 利用实例分析法,让学生通过实际问题理解重力势能的应用。
3. 采用小组讨论法,培养学生的合作意识和团队精神。
4. 利用多媒体教学,增强学生的直观感受。
五、教学过程1. 导入:通过一个简单的例子,如抛物线运动,引导学生思考重力势能的概念。
2. 新课讲解:讲解重力势能的定义、大小与哪些因素有关,以及计算公式。
3. 实例分析:分析一些实际问题,如物体从高处落下、物体被抬高等,让学生理解重力势能的应用。
4. 小组讨论:让学生分组讨论重力势能与动能的转化,分享各自的观点和理解。
5. 总结:对本节课的内容进行总结,强调重力势能的重要性和应用价值。
6. 作业布置:布置一些有关重力势能的练习题,巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问方式检查学生对重力势能概念的理解程度。
2. 练习题:布置课堂练习题,评估学生对重力势能大小、计算公式的掌握情况。
3. 小组讨论:评估学生在小组讨论中的参与程度,以及他们对重力势能与动能转化的理解。
七、教学拓展1. 介绍重力势能在其他领域的应用,如地球物理学、工程学等。
2. 探讨重力势能与引力势能的区别和联系。
3. 引入相对论中的势能概念,为学生提供更深层次的思考。
八、教学反思1. 反思教学过程:考虑教学方法是否适合学生的认知水平,是否需要调整教学策略。
高中物理重力势能教案设计重力势能(gravitational potential energy)是物体因为重力作用而拥有的能量。
接下来是小编为大家整理的高中物理重力势能教案设计,希望大家喜欢!高中物理重力势能教案设计一教材分析:本节教材首先提出重力势能的基本定义,指出物体由于被举高而具有的能为重力势能,接着引出在物体被举高的过程中,伴随着重力做功,然后通过分析重力做功与路径无关的特点,推导得出重力势能的表达式。
最后教材又安排了重力势能的相对性以及重力势能是与地球系统共有的特点这部分知识,以便完善和加深学生对重力势能的理解。
新教材在知识安排上与老教材相比有很大不同。
老教材在给出“功是能量变化的量度”这一结论后探究重力做功与重力势能的变化关系,从而引出重力势能。
而新教材对这一思想的引入采用的是逐渐渗透的方式。
在对生活中生动实例的定性分析以后,引入重力做功,给出重力势能的表达形式,让学生在阶梯式的学习中自己寻找“功与能量”的关系。
提升了学生对物理知识的兴趣,锻炼了学生的物理思维能力。
学生分析:高一学生对事物的认知还停留在具体的形象思维上,抽象的逻辑思维的建立还需要时间。
所以在教学中我们要借助图片视频等直观手段逐渐引入抽象的物理概念。
重力势能是学生在初中已经接触过的,但当时只停留在定性的分析上。
新课应注意对知识从定性到定量的转化。
教学目标分析:知识目标理解重力势能的概念,会用重力势能的表达式计算。
会推导重力做功与重力势能的关系,知道重力做功与路径无关。
知道重力势能的相对性。
技能目标根据功能关系,推导出重力势能的表达式学会从功能关系上解释和分析物理现象。
情感目标渗透从对生活中有关物理现象的解释,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。
渗透社会公德教育,让学生认识到高空抛物的危害。
教学重点:重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。
教学难点重力做功与路径无关及重力势能的相对性。
教具准备:Ppt课件,装沙的小桶,大小质量各异的3个小球教学过程设计步骤教师活动学生活动设计目的新课引入情景引入:故事引入:在荒芜的海岛上,饥饿的小猴捡到了一个核桃,请同学们帮小猴想想,要怎样才能把核桃打开。
教学设计:2024秋季人教版高中物理必修第二册第八章机械能守恒定律《重力势能》教学目标(核心素养)1.物理观念:理解重力势能的概念,掌握重力势能的表达式及其与高度、质量的关系。
2.科学思维:通过实例分析,培养学生运用重力势能概念解决实际问题的能力,提升逻辑推理和抽象思维能力。
3.科学探究:经历重力势能概念的建构过程,体验科学探究的基本方法,培养观察、比较、归纳的能力。
4.科学态度与责任:激发学生对物理现象的好奇心和探索欲,培养严谨的科学态度和实事求是的科学精神,认识重力势能在日常生活和工程技术中的应用价值。
教学重点•重力势能的概念及其表达式。
•重力势能的变化与做功的关系。
教学难点•理解重力势能是地球与物体间相互作用、由于位置关系而具有的能量。
•掌握重力势能变化与重力做功的关系,理解重力做功与路径无关,只与初末位置的高度差有关。
教学资源•多媒体课件(含重力势能概念示意图、实例分析动画等)。
•实验器材(如斜面、小球、刻度尺等,用于演示重力做功与重力势能变化的关系)。
•教材、教辅资料及网络资源。
教学方法•讲授法:系统讲解重力势能的概念及其表达式。
•演示法:利用实验或多媒体演示,直观展示重力做功与重力势能变化的关系。
•讨论法:组织学生讨论重力势能的应用实例,促进思维碰撞。
•练习法:通过例题和练习题,巩固学生对重力势能概念的理解和应用能力。
教学过程导入新课•情境导入:展示一张高山滑雪运动员从山顶滑下的照片,提问:“运动员在下滑过程中,是什么力在推动他前进?这个力做了功吗?运动员的能量是如何变化的?”引导学生思考重力做功与能量变化的关系,引出重力势能的概念。
新课教学1.重力势能的概念•讲解重力势能的定义:物体由于被举高而具有的能量称为重力势能。
•强调重力势能是地球与物体间相互作用、由于位置关系而具有的能量。
•给出重力势能的表达式:Ep=mgh,解释各符号的含义(m为质量,g为重力加速度,h为相对于参考平面的高度)。
重力势能教案高中物理
一、教学目标
1. 了解重力势能的概念和计算公式;
2. 能够应用重力势能的知识解决相关问题;
3. 掌握重力势能和机械能的关系。
二、教学重点
1. 重力势能的概念和计算公式;
2. 重力势能和机械能的关系。
三、教学难点
1. 能够正确使用重力势能的计算公式;
2. 理解重力势能和机械能之间的关系。
四、教学准备
1. 多媒体教学设备;
2. 教学实验器材:小球、斜面、测量工具等;
3. 课件、教材等资料。
五、教学步骤
1. 导入:通过介绍小球从一定高度落下的过程,引入重力势能的概念;
2. 讲解:解释重力势能的定义、计算公式以及影响重力势能的因素;
3. 实验:让学生通过实验测定小球的高度、重力势能和动能的变化,并计算机械能的守恒;
4. 练习:设计一些练习题,让学生熟练掌握重力势能的计算方法;
5. 拓展:介绍重力势能在实际生活中的应用,引导学生思考;
6. 总结:总结重力势能的概念、计算方法和与机械能的关系。
六、教学反思
本教案通过实验和练习相结合的方式,能够提高学生对重力势能的理解和运用能力。
同时,通过引入实际生活中的应用案例,能够增强学生对物理知识的兴趣和认识的深度。
在教学中,教师应注意引导学生进行思考和讨论,激发学生的学习兴趣,提高学习效果。
《重力势能》教学设计一、教学理念高中物理课程的教育目标是提高全体高中学生的科学素养,从教学目标与核心素养:物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任,为学生的终身发展、使其今后能应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础。
在教学上要注意强调从生活走进物理,从物理走向社会,将物理与生活实际联系起来;也要强调知识的构建过程,注重培养物理实验、科学探究、分析总结能力等;更要强调基础知识的学习,注重物理学核心概念的建立。
二、教材分析《重力势能》是人教版必修第二册第七章第4节的内容,教材本章在第1、2节介绍了能量与功的知识,未提及能量与功之间的关系。
本章主要学习能量、功还有能量之间的转化关系的有关知识。
而本节是安排在能量、功、功率之后,弹性势能之前,可以让学生先了解能量以及功的基本概念,这样有利于学生们学习重力势能,以及探究学习重力做功与重力势能之间的关系,同时也为后续学生们学习弹性势能、动能、能量转化、机械能守恒等知识奠定基础。
本节课主要学习重力势能的概念以及表达式,重力做功的特点,重力势能与重力做功的关系,还有零势能面的选取。
三、学情分析本节课的授课对象是高中一年级的学生,经过初中两年的物理学习,他们在物理上都有一定的物理知识基础,同时,也有一定的观察探究能力、归纳分析能力。
在初中阶段,学生已初步学习了重力势能的概念。
但是未涉及到重力势能的表达式,也未将重力势能与做功联系起来分析学习。
本节课就是从重力做功出发,结合重力势能的表达式,探究得出重力做功与重力势能的关系,让学生们进一步学习了解功能的关系。
对于本节课的学习,对于学生来说,较为难以理解的是利用无限分割法求取曲线运动重力做功的大小,学生前面只学习了如何求取直线运动过程中做功的大小,而对于曲线运动做功的大小未有接触。
四、教学目标与核心素养1、物理观念掌握重力做功的特点,理解重力势能的概念,知道重力势能的变化与做功的关系。
2、科学思维通过理论探究的过程,提升归纳总结的能力,体会用“理论推导”研究问题,学会无限分割的物理思维求取曲线运动重力做功的方法。
一、教学目标1. 知识与技能目标:(1)理解重力势能的概念,掌握重力势能的计算公式;(2)能够运用重力势能的知识解决实际问题。
2. 过程与方法目标:(1)通过实验探究,了解重力势能的大小与哪些因素有关;(2)培养学生观察、分析、归纳等科学探究能力。
3. 情感态度与价值观目标:(1)激发学生对物理学科的兴趣,提高学习积极性;(2)培养学生严谨的科学态度和团结协作的精神。
二、教学内容1. 重力势能的定义;2. 重力势能的计算公式;3. 影响重力势能大小的因素;4. 重力势能的应用。
三、教学过程1. 导入新课(1)通过图片、视频等形式展示生活中的重力势能现象,激发学生的学习兴趣;(2)引导学生回顾重力、动能的概念,为新课的学习做好铺垫。
2. 实验探究(1)分组实验:学生分组进行实验,探究重力势能的大小与哪些因素有关;(2)学生汇报实验结果,教师引导学生分析实验数据,总结规律。
3. 讲授新课(1)讲解重力势能的定义,介绍重力势能的计算公式;(2)分析影响重力势能大小的因素,如质量、高度等;(3)结合实例,讲解重力势能的应用。
4. 课堂练习(1)教师布置课后作业,巩固所学知识;(2)学生自主完成作业,教师巡视指导。
5. 总结与反思(1)教师引导学生回顾本节课所学内容,总结重力势能的特点;(2)学生分享学习心得,教师进行点评和总结。
四、教学评价1. 课堂表现:观察学生在课堂上的学习态度、参与度等;2. 作业完成情况:检查学生课后作业的完成质量;3. 实验操作:评价学生在实验过程中的操作技能和探究能力;4. 课堂练习:通过课堂练习了解学生对知识的掌握程度。
五、教学资源1. 教材、课件;2. 实验器材:弹簧测力计、重锤、不同质量的物体、不同高度的支架等;3. 图片、视频等教学素材。
六、教学反思1. 教师在教学过程中,应注重引导学生主动探究,培养学生的科学素养;2. 教师要关注学生的个体差异,因材施教,提高教学效果;3. 教师要不断总结教学经验,优化教学设计,提高教学质量。
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有关。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过观察、实验和思考,探究重力势能的变化规律。
二、教学内容1. 重力势能的概念2. 重力势能与质量和高度的关系3. 重力势能的转化和守恒三、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:重力势能的转化和守恒。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生主动探究重力势能的奥秘。
2. 运用实验、动画和实例等多种教学资源,帮助学生形象地理解重力势能的概念和变化规律。
3. 组织小组讨论,培养学生的合作精神和团队意识。
五、教学过程1. 导入新课:通过提问方式引导学生回顾动能的概念,进而引出重力势能的概念。
2. 自主学习:让学生阅读教材,了解重力势能的定义和影响因素。
3. 课堂讲解:详细讲解重力势能的概念、影响因素以及重力势能的转化和守恒。
4. 实例分析:分析实际例子,让学生理解重力势能与质量和高度的关系。
5. 小组讨论:组织学生进行小组讨论,探讨重力势能的转化和守恒现象。
6. 课堂练习:布置一些有关重力势能的练习题,让学生巩固所学知识。
7. 总结与反思:对本节课的内容进行总结,引导学生反思自己在学习过程中的收获和不足。
8. 课后作业:布置一些有关重力势能的课后作业,让学生进一步巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂提问:通过提问了解学生对重力势能概念的理解程度,以及学生对重力势能与质量和高度关系的掌握情况。
2. 课堂练习:检查学生完成练习题的情况,评估学生对重力势能转化和守恒的理解。
3. 小组讨论:观察学生在讨论中的表现,评估学生的合作精神和团队意识。
七、教学拓展1. 邀请相关领域的专家或学者进行讲座,加深学生对重力势能及其应用的理解。
2. 组织学生进行实地考察,如参观水电站、电梯等,让学生感受重力势能在实际生活中的应用。
第2节重力势能[学习目标]1.知道重力做功与路径无关.2.理解重力势能的概念,知道重力势能具有相对性、系统性,会用重力势能的计算公式进行相关计算.3.理解重力做功与重力势能变化的关系.4.理解弹性势能的概念,会分析决定弹性势能大小的相关因素.知识点1重力做的功1.重力做功的表达式:W G=mgΔh,Δh指初位置与末位置的高度差.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.[判一判]1.(1)物体只要运动,其重力一定做功.()(2)物体的高度只要发生变化,其重力一定做功.()(3)重力做功多少取决于物体的重力和它通过的路程.()提示:(1)×(2)√(3)×[想一想]1.设想你要从某座高楼的第17层下到第8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,重力是恒力,利用恒力做功表达式可推导.知识点2重力势能1.重力势能(1)定义:物体由于被举高而具有的能.(2)公式:E p=mgh,式中h是物体重心到参考平面的高度.(3)单位:焦耳;符号:J.2.重力做功与重力势能之间的关系:W G=E p1-E p2.知识点3重力势能的相对性物体的重力势能总是相对于某一水平面来说的,这个水平面叫作参考平面,参考平面的重力势能为零.通常选地面为参考平面.[判一判]2.(1)重力势能E p1=2 J,E p2=-3 J,则E p1与E p2方向相反.()(2)重力势能的变化量与零势能面的选取无关.()提示:(1)×(2)√[想一想]2.若重力做的功与路径有关,即对应于同样的起点和终点,重力对同一物体所做的功,随物体运动路径的不同而不同,我们还能把mgh叫作物体的重力势能吗?为什么?提示:不能.因为如果重力做的功与路径有关,物体从同样的起点沿不同的路径运动到同样的终点,重力做的功不同,沿不同路径有不同的量,不一定等于mgh1-mgh2,所以就不能把mgh叫作物体的重力势能了.知识点4弹性势能1.定义:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用而具有的势能.2.弹簧的弹性势能:弹簧的长度为原长时,弹性势能为0.弹簧被拉长或被压缩时,就具有了弹性势能.[判一判]3.(1)不同弹簧的形变量相同时弹力做功相同.()(2)弹簧被压缩时,弹性势能为负;弹簧被拉伸时,弹性势能为正.()提示:(1)×(2)×1.(重力做功)某游客领着孩子游泰山时,孩子不小心将手中的皮球滑落,球从A点滚到了山脚下的B点,高度标记如图所示,则下列说法正确的是()A.从A到B的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程重力做的功B.从A到B过程中阻力大小不知道,无法求出此过程重力做的功C.从A到B重力做功mg(H+h)D.从A到B重力做功mgH解析:选D.重力对物体所做的功只与初、末位置的高度差有关,大小为W G =mgH,故D正确.2.(对重力势能的理解)下列关于重力势能的说法中正确的是()A.重力势能是地球和物体共同具有的,而不是物体单独具有的B.重力势能的大小与零势能面的选择无关C.重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功D.在地面上方的物体,它的重力势能不可能小于零解析:选A.重力势能是地球和物体共同具有的,而不是物体单独具有的,A 正确;重力势能的大小与零势能面的选择有关,B错误;重力势能是相对量,零势能面是人为选取的,重力势能等于零的物体,仍然可能对别的物体做功,C错误;如果取地面以上某点为零势能点,即使在地面上方的物体,它的重力势能也可能小于零,D错误.3.(重力势能的相对性)如图所示,静止的小球沿不同的光滑轨道由同一位置滑到水平桌面上,轨道高度为H,桌面距地面高为h,小球质量为m,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.小球沿竖直轨道下滑到桌面上,重力势能减少得最少B.小球沿曲线轨道下滑到桌面上,重力势能减少得最多C.以桌面为参考平面,小球重力势能减少mgHD.以地面为参考平面,小球重力势能减少mg(H+h)解析:选 C.静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面上,由于高度差相同,所以重力做功相同,重力势能减少量相同,A、B错误;重力势能的变化量与零势能面的选取无关,重力做的正功等于重力势能的减少量,重力做功为mgH,则重力势能的减少量为mgH,C正确,D错误.4.(弹性势能)早期的弹弓,一般用“Y”形的树枝制作,如图所示.在树枝的两头分别系上两根相同的皮筋,两皮筋之间用一包裹弹丸的皮块连接.将弹丸包裹在皮块间,水平向后拉动皮块到某一位置后释放,弹丸被水平射出.下列说法正确的是()A.橡皮筋被拉伸的过程中,橡皮筋的弹力做负功B.橡皮筋被拉伸的过程中,橡皮筋的弹力做正功C.弹丸被射出的过程中,橡皮筋的弹性势能不变D.弹丸被射出的过程中,皮块对弹丸做负功解析:选 A.橡皮筋被拉伸的过程中,橡皮筋的弹力与橡皮筋的位移方向相反,则橡皮筋的弹力做负功,故A正确,B错误;弹丸被射出的过程中,橡皮筋的形变量减小,则弹性势能减小,故C错误;弹丸被射出的过程中,皮块对弹丸的力与弹丸的位移方向相同,则皮块对弹丸做正功,故D错误.探究一对重力做功的理解【情景导入】人骑自行车上坡时,非常吃力,而骑自行车下坡时,非常省力,你知道为什么吗?提示:上坡时,克服重力做功,人做功的一部分能量克服重力做功,转化为重力势能;下坡时,重力做正功,将重力势能转化为动能.1.重力做功大小只与重力和物体高度变化有关,与所受其他力及运动状态均无关.2.物体下降时重力做正功,物体上升时重力做负功.3.在一些往复运动或多个运动过程的复杂问题中求重力做功时,利用重力做功的特点,可以省去大量中间过程,一步求解.【例1】如图所示,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,当它到达高为h4的D点时,速度为零,在这个过程中,重力做功为()A.mgh 4B.3mgh 4C .mghD .0[解析] 法一:分段法小球由A →B ,重力做正功W 1=mgh小球由B →C ,重力做功为0 小球由C →D ,重力做负功W 2=-mg ·h 4故小球由A →D 全过程中重力做功W G =W 1+W 2=mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫h -h 4=3mgh 4. 法二:全过程法全过程,小球的高度差h 1-h 2=34 h ,故W G =3mgh 4.[答案] B[针对训练1] 如图所示,一物体从A 点出发,分别沿粗糙斜面AB 和光滑斜面AC 下滑及斜向上抛出,运动后到达同一水平面上的B 、C 、D 三点.关于重力的做功情况,下列说法正确的是( )A .沿AB 面滑下时,重力做功最多B .沿AC 面滑下时,重力做功最多C .沿AD 抛物线运动时,重力做功最多D .三种情况下运动时,重力做的功相等解析:选D.由于重力做功与路径无关,只与初、末位置的高度差有关,故D 正确.探究二 对重力势能的理解1.重力势能的“四性”标量性重力势能是标量,只有大小,没有方向,但有正负相对性选取不同的水平面作为参考平面,其重力势能具有不同的数值,即重力势能的大小与参考平面的选取有关绝对性物体在两个高度不同的位置时,由于高度差一定,重力势能之差也是一定的,即物体重力势能的变化与参考平面的选取无关系统性重力是地球对物体吸引而产生的,如果没有地球对物体的吸引,就不会有重力,也不存在重力势能,所以重力势能是这个系统共同具有的,平时所说的“物体”的重力势能只是一种简化的说法2.重力做功与重力势能的变化(1)表达式:W G=E p1-E p2=-ΔE p.(2)重力做多少正功,重力势能减小多少;克服重力做多少功,重力势能增加多少.【例2】如图所示,桌面距地面的高度为0.8 m,一物体质量为2 kg,放在桌面上方0.4 m的支架上,则:(g取9.8 m/s2)(1)以桌面为参考平面,计算物体具有的势能,并计算物体由支架下落到地面过程中重力势能减少多少?(2)以地面为参考平面,计算物体具有的势能,并计算物体由支架下落到地面过程中重力势能减少多少?(3)比较以上计算结果,说明什么问题?[解析](1)以桌面为参考平面,物体距参考平面的高度为h1=0.4 m,因而物体具有的重力势能E p1=mgh1=2×9.8×0.4 J=7.84 J物体落至地面时,物体的重力势能为E p2=mgh2=2×9.8×(-0.8)J=-15.68 J因此物体在此过程中的重力势能减少量ΔE p=E p1-E p2=7.84 J-(-15.68 J)=23.52 J.(2)以地面为参考平面,物体距参考平面的高度为h′1=(0.4+0.8)m=1.2 m,因而物体具有的重力势能E′p1=mgh′1=2×9.8×1.2 J=23.52 J物体落至地面时,物体的重力势能为E′p2=0在此过程中,物体的重力势能减少量为ΔE′p=E′p1-E′p2=23.52 J-0=23.52 J.(3)通过上面的计算,说明重力势能是相对的,它的大小与参考平面的选择有关.而重力势能的变化是绝对的,它与参考平面的选择无关,其变化值与重力对物体做功的多少有关.[答案](1)7.84 J23.52 J(2)23.52 J23.52 J(3)见解析【例3】如图所示,质量为m的铁球从空中位置A处由静止释放后,经过一段时间下落至位置B,A、B间高度差为H,重力加速度为g,不计空气阻力,取A位置为零势能点.则()A.在位置B处,铁球的重力势能为mgHB.如果存在空气阻力,在位置B处铁球的重力势能大于-mgHC.无论是否存在空气阻力,经过位置B处时,重力势能一定减小mgHD.选择B为零势能点,由于零势能点下降,重力做功会大于mgH[解析]在位置B处,铁球的重力势能为-mgH,与是否存在空气阻力无关,故A、B错误;无论是否存在空气阻力,经过位置B处时,重力势能为-mgH,一定减小mgH,故C正确;重力做功的多少与路径无关、与零势能点的选取无关,所以选择B为零势能点,铁球从A到B重力做功一定等于mgH,故D错误.[答案] C【例4】一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h.关于此过程,下列说法中不正确的是()A.提升过程中手对物体做的功为m(a+g)hB.提升过程中合外力对物体做的功为mahC.提升过程中物体的重力势能增加了m(a+g)hD.提升过程中物体克服重力做的功为mgh[解析]设人对物体的拉力为F,由牛顿第二定律得F-mg=ma,即F=m(g+a),提升过程中手对物体做的功为W=m(a+g)h,A正确;提升过程中合外力对物体做的功为W=mah,B正确;提升过程中物体克服重力做的功为mgh,合重力势能增加了mgh,C不正确,D正确.[答案] C[针对训练2]下列说法中正确的是()A.地面上的物体重力势能一定为零B.质量大的物体重力势能一定大C.不同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大D.离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零解析:选D.重力势能的大小与零势能面的选取有关,故A错误,D正确;由重力势能定义式E p=mgh,可知重力势能由质量和高度决定,故B、C错误.[针对训练3](多选)抢运救灾物资时,小张将质量为20 kg的物体提高1.5m,交给站在车上的小李,小李又将物体提高1.5 m摆放到位.若选取不同的参考平面,则两个人在提高物体的过程中()A.物体重力势能的增加量不同B.物体重力势能的增加量相同C.重力对物体做功不相等D.重力对物体做功相等解析:选BD.重力势能的变化只与重力做功情况有关,与其他因素无关,在本题中物体两次被提高的高度相同,因此重力做功相等,均做负功,重力势能增加量相同,故A、C错误,B、D正确.探究三对弹性势能的理解和应用【情景导入】如图所示,滑块以初速度v冲向固定在竖直墙壁的弹簧,并将弹簧压缩.(1)在将弹簧压缩的过程中,分析弹簧做功情况及弹性势能的变化.(2)在弹簧恢复形变,从最大压缩量向原长恢复的过程中,分析弹簧做功情况及弹性势能的变化.(3)在弹簧压缩过程中,从原长开始压缩相同长度,弹力做功和弹性势能变化相等吗?提示:(1)在弹簧压缩的过程中:弹簧给滑块的力F 与速度的方向相反,滑块克服弹簧弹力做功,即弹簧弹力做负功,弹簧被压缩了,弹性势能增加了.(2)在弹簧恢复形变过程中:弹簧给滑块的力F 向右,与滑块运动方向相同,弹簧弹力做正功,弹簧的形变减小,弹性势能减少了.(3)不相等,弹簧压缩量越大,弹力越大,相同位移,克服弹力做功多,弹性势能变化大.1.对弹性势能的理解(1)弹性势能的产生原因⎩⎨⎧①物体发生了弹性形变②各部分间的弹力作用 (2)弹性势能的影响因素⎩⎨⎧①弹簧的形变量l ②弹簧的劲度系数k (3)系统性:弹性势能是发生弹性形变的物体上所有质点因相对位置改变而具有的能量,因此弹性势能具有系统性.(4)相对性:弹性势能的大小与选定的零势能位置有关.对于弹簧,一般规定弹簧处于原长时的势能为零势能.2.弹性势能表达式的推导根据胡克定律F =kx ,作出弹力F 与弹簧形变量x 关系的F -x 图线,根据W =Fx 知,图线与横轴所围的面积应等于F 所做的功,即W =kx ·x 2=12kx 2,所以E p =12kx 2.3.弹力做功与弹性势能变化的关系如图所示,O 为弹簧的原长处.(1)弹力做负功时:如物体由O 向A 运动(压缩)或者由O 向A ′运动(伸长)时,弹性势能增大,其他形式的能转化为弹性势能.(2)弹力做正功时:如物体由A 向O 运动,或者由A ′向O 运动时,弹性势能减小,弹性势能转化为其他形式的能.(3)弹力做功与弹性势能的关系:弹力做多少正功,弹性势能就减小多少;弹力做多少负功,弹性势能就增加多少,即W=-ΔE p=E p1-E p2.弹【例5】关于弹簧的弹性势能,下列说法中正确的是()A.当弹簧变长时,它的弹性势能一定增加B.当弹簧变短时,它的弹性势能一定减少C.在拉伸长度相同时,劲度系数越大的弹簧,它的弹性势能越大D.弹簧拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能[解析]如果弹簧原来处于压缩状态,那么当它恢复原长时,它的弹性势能减小,当它变短时,它的弹性势能增大,弹簧拉伸时的弹性势能可能大于、小于或等于压缩时的弹性势能,需根据形变量来判定,A、B、D错误;当拉伸长度相同时,劲度系数越大的弹簧,需要克服弹力做的功越多,弹簧的弹性势能越大,C正确.[答案] C【例6】如图所示,质量为m的物体静止在地面上,物体上面连着一个轻弹簧,用手拉住弹簧上端上移H,将物体缓缓提高h,拉力F做功W F,不计弹簧的质量,则下列说法中正确的是()A.重力做功-mgh,重力势能减少mghB.弹力做功-W F,弹性势能增加W FC.重力势能增加mgh,弹性势能增加FHD.重力势能增加mgh,弹性势能增加W F-mgh[解析]可将整个过程分为两个阶段:一是弹簧伸长到m刚要离开地面阶段,拉力克服弹力做功W F1=-W弹,等于弹性势能的增加;二是弹簧长度不变,物体上升h,拉力克服重力做功W F2=-W G=mgh,等于重力势能的增加,又由W F=W F1+W F2可知A、B、C错误,D正确.[答案] D[针对训练4]撑竿跳是运动会上常见的比赛项目,用于撑起运动员的竿要求具有很好的弹性,下列关于运动员撑竿跳起的过程中说法正确的是()A.运动员撑竿刚刚触地时,竿弹性势能最大B.运动员撑竿跳起到达最高点时,竿弹性势能最大C.运动员撑竿触地后上升到达最高点之前某时刻,竿弹性势能最大D.以上说法均有可能解析:选 C.竿形变量最大时,弹性势能最大,竿刚触地时没有形变,人到最高点时,竿由弯曲到伸直,只有C正确.[针对训练5]如图所示,在光滑水平面上有一物体,它的左端连一弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力F的作用下物体处于静止状态,当撤去F后,物体将向右运动.在物体向右运动的过程中,下列说法正确的是()A.弹簧的弹性势能逐渐减小B.弹簧的弹性势能逐渐增大C.弹簧的弹性势能先增大后减小D.弹簧的弹性势能先减小后增大解析:选D.由于在力F的作用下物体处于静止状态,此时弹簧处于压缩状态,撤去F后,物体在向右运动的过程中,弹簧的弹力对物体先做正功后做负功,故弹簧的弹性势能先减小后增大.[A级——合格考达标练]1.(多选)关于重力势能,下列说法中正确的是()A.重力势能的大小与所选的参考平面有关B.在同一个参考平面,重力势能-5 J小于-10 JC.重力做正功,重力势能增加D.物体的重力势能是物体和地球所共有的解析:选AD.重力势能有相对性,其大小与所选的参考平面有关,A正确;在同一个参考平面,重力势能-5 J大于-10 J,B错误;重力做正功,重力势能减小,C错误;重力势能是物体和地球共有的,而不是物体单独具有的,离开地球物体将不再具有重力势能,D正确.2.(多选)下列关于重力势能和弹性势能的相关说法中,正确的是()A.重力势能与重力做功密切相关,重力做功与路径有关B.抬高物体,物体具有重力势能,重力势能是地球上的物体单独具有的C.弹簧受力发生弹性形变,具有弹性势能D.选择不同的参考平面,重力势能不相同,但是对于同一过程重力势能的变化都是相同的解析:选CD.重力势能与重力做功密切相关,重力做功与路径无关,只与初、末位置有关,A错误;抬高物体,物体具有重力势能,重力势能是地球上的物体与地球共有的,B错误;弹簧受力发生弹性形变,具有弹性势能,C正确;选择不同的参考平面,重力势能不相同,但是对于同一过程重力势能的变化都是相同的,与参考平面的选择无关,D正确.3.一个物体从空中落下,在这个过程中,重力对它做的功为2 000 J,物体克服空气阻力做的功为100 J.则在这一过程中,物体的重力势能() A.减小了2 000 J B.减小了2 100 JC.增加了2 000 J D.减小了1 900 J解析:选A.重力做正功,重力势能减小,重力做了2 000 J的正功,故重力势能减少2 000 J,A正确,B、C、D错误.4.(多选)如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平地面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹簧弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示,则()A.t2时刻弹簧的弹性势能最大B.t3时刻弹簧的弹性势能最大C.t1~t3这段时间内,弹簧的弹性势能先减少后增加D.t1~t3这段时间内,弹簧的弹性势能先增加后减少解析:选AD.由胡克定律可知,弹簧弹力与弹簧形变量成正比,而形变量越大,弹簧的弹性势能越大,故弹簧弹力越大,弹簧弹性势能越大,由题图乙可知,t 2时刻弹簧的弹力最大,弹性势能最大,故A 正确,B 错误;t 1~t 3这段时间内,弹簧的弹力先增大后减小,则弹性势能先增加后减少,故C 错误,D 正确.5.如图所示,在水平地面上平铺着n 块砖,每块砖的质量为m ,厚度为h .如果工人将砖一块一块地叠放起来,那么人至少做功( )A .n (n -1)mgh B.12n (n -1)mgh C .n (n +1)mgh D.12n (n +1)mgh解析:选B.取n 块砖的整体为研究对象,叠放起来后整体的重心距地面12nh ,原来的重心距地面12h ,故有W =ΔE p =nmg ×12nh -nmg ×12h =12n (n -1)mgh ,B 正确.6.(多选)物体由于受到地球的吸引而产生了重力所具有的能量叫重力势能,物体的重力势能与参考平面有关,现有质量为m 的小球,从离桌面H 高处由静止下落,桌面离地面高度为h ,如图所示,下面关于小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别是( )A .若以地面为参考平面,分别为:mgh ,增加mg (H -h )B .若以桌面为参考平面,分别为:mgh ,增加mg (H -h )C .若以地面为参考平面,分别为:0,减少mg (H +h )D .若以桌面为参考平面,分别为:-mgh ,减少mg (H +h )解析:选CD.以地面为参考平面,小球落地时的重力势能为0,整个下落过程中重力势能减少了mg (H +h ),故A 错误,C 正确;以桌面为参考平面,小球落地时的重力势能为-mgh ,整个下落过程中重力势能减少了mg (H +h ),故B 错误,D 正确.7.(多选)关于重力势能与重力做功,下列说法中正确的是( )A .重力对物体做正功,物体的重力势能可能增加B .将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面,物体所减少的重力势能相等C .用手托住一个物体匀速上举时,手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功与物体增加的重力势能之和D .物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量解析:选BD.重力对物体做正功,物体的重力势能减小,故A 错误;将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面,初、末位置的高度差相同,物体所减少的重力势能相等,故B 正确;用手托住一个物体匀速上举时,手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功,故C 错误;物体克服重力做功就是重力做负功.假设上升高度为H ,则重力做负功为-mgH ,物体克服重力做功为mgH ,重力势能增加也为mgH ,所以物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量,故D 正确.[B 级——等级考增分练]8.一根弹簧的弹力F -伸长量(位移)x 图像如图所示,当弹簧的伸长量由3.0 cm 变到6.0 cm 的过程中( )A .弹力所做的功是0.45 J ,弹性势能减少了0.45 JB .弹力所做的功是0.6 J ,弹性势能减少了0.6 JC .弹力所做的功是-0.45 J ,弹性势能增加了0.45 JD .弹力所做的功是-45 J ,弹性势能增加了45 J解析:选C.当弹簧的伸长量由3.0 cm 变到6.0 cm 的过程中,弹簧的弹力做负功,根据平均值法可得弹簧的弹力做功为W =-F -Δl =-10+202×0.03 J =-0.45 J ,所以弹簧的弹性势能增加了0.45 J ,故C 正确,A 、B 、D 错误.9.(多选)质量为m 的物体,由静止开始下落,由于空气阻力作用,下落的加速度为45g ,在物体下落h 的过程中,下列说法正确的是( )A.物体重力做的功为mghB.物体所受阻力做功为mgh 5C.物体重力势能减少了mghD.物体所受阻力做功为-mgh 5解析:选ACD.因物体的加速度为45g,由牛顿第二定律可知mg-F f=ma,解得空气阻力为F f=15mg,重力做功为W G=mgh,A正确;阻力做功为W f=-15mgh,B错误,D正确;根据重力做功与重力势能变化的关系知,重力势能减少了mgh,C正确.10.(多选)如图所示,轻质弹簧的劲度系数为k,小球所受重力为G,平衡时小球在A处.今用力F竖直向下压小球,使弹簧缩短x,小球静止在B处,则()A.小球在A处时弹簧的弹力为零B.小球在B处时弹簧的弹力为kx+GC.小球在A处时弹簧的弹性势能较大D.小球在B处时弹簧的弹性势能较大解析:选BD.小球在A位置时,处于静止状态,受重力和弹簧的弹力,二力平衡,故弹簧的弹力等于重力,即kx1=G,A错误;小球在B位置时,处于静止状态,受重力、压力F和弹簧的弹力,根据共点力的平衡条件可得F+G=F弹,根据胡克定律有F弹=k(x1+x),解得F弹=G+kx,B正确;弹簧压缩量越大,弹性势能越大,可知C错误,D正确.11.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。
高中物理重力势能教案大全物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。
接下来是小编为大家整理的高中物理重力势能教案大全,希望大家喜欢!高中物理重力势能教案大全一课题§7.4 重力势能课型新授课(2课时) 教学目标知识与技能1.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义进行计算.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.过程与方法用所学功的概念推导重力做功与路径的关系,亲身感受知识的建立过程.情感、态度与价值观渗透从对生活中有关物理现象的观察,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.教学重点、难点教学重点重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系.教学难点重力势能的系统性和相对性. 教学方法探究、讲授、讨论、练习教学手段教具准备铁球(大小、质量均不同)两个、透明玻璃容器、沙子,投影片. 教学活动[新课导入](多媒体投影演示.引发学生有意注意,引导学生进入状态)打桩机的重锤从高处落下,把水泥桩打进地里;苹果自高处下落;飞机投弹等等.师:从刚才的画面中,同学们想到了什么,从做功和能量转化的角度分析问题.生:重锤把水泥桩打进地里;苹果自高处下落;飞机投下的炸弹等物体下落过程中它们受到的重力对它们做了功.据功和能的关系,既然重力做了功,表明这些物体在没有下落之前具有能.因为一个物体能够对外做功,所以这个物体具有能量.师:这个能量与什么因素有关?生:与物体所处的高度有关.师:由于物体被举高而使物体具有的能量是什么能?生:在初中我们已经学过:物体由于被举高而具有的能量叫重力势能.师:那么重力势能的大小与什么有关,又如何定量表示呢?本节课我们就来学习这个问题.[新课教学]一、重力的功师:重力做功与什么因素有关呢?我们现在就通过几个例子来探究一下.(多媒体投影教材上的图5.4—1、图5.4—2、图5.4—3,让学生独立推导这几种情况下重力做的功)师:比较容易做的是哪一个问题?生:第一个和第二个问题.师:为什么这两个问题容易研究呢?生:因为这两个问题中物体运动的路径是直线,所以在研究重力做功问题上比较容易研究.师:那么这两个问题的答案是什么呢?生l:第一个问题中WG=mg△h=mghl一mgh2.生2:第二个问题中WG=mgcosa=mg△h=mgh1一mgh2;,和第一个问题中所求出的答案相同.师:我们大胆猜想一下,第三个图中重力做的功和前两个是否相等呢?生:可能是相等的.师:我们来验证一下我们的猜想,第三个图的困难在哪里?生:力做功的路径是曲线.师:我们怎样突破这个难点呢?生1(很为难):这是力在曲线上做功的情况,不容易研究.生2:我记得在第二节学习力对物体做功的问题时曾经接触过有关变力做功的问题.师(鼓励):说说看,解决的途径是什么?生2:曲线问题不容易解决,我们可以把这一条曲线看作由很多小的直线组成,这样把每小段直线上重力做的功合起来就是整个过程中重力做的总功.师(表扬):这个同学分析得非常好,根据这个同学的分析方法,第三个问题的答案应该是什么呢?生:在第三种情况下重力做的功和前两种情况中重力做的功相同.师:我们可以得到什么样的结论?生:重力做功与路径无关.师:既然重力做功与路径无关,那么它与什么因素有关呢?生:与物体的初末位置有关.师:具体的表达式是什么?生:WG=mgh1一mgh2,其中hl和h2表示物体所处位置的高度.师:很好,可见物体的重力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.[课堂训练]1.沿着高度相同,坡度不同,粗糙程度也不同的斜面向上将同一物体拉到顶端,以下说法正确的是………………( )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. 沿坡度大、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多D.上述几种情况重力做功同样多2.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参考答案1.D解析:重力做功的特点是与运动的具体路径无关,只与初末状态物体的高度差有关,不论光滑路径还是粗糙路径,也不论是直线运动还是曲线运动,只要初末状态的高度差相同,重力做的功就相同.2.D解析:重力做功只与重力方向上发生的位移有关,与物体运动所经过的路径,与物体的运动状态都没有关系二、重力势能[实验与探究]探究影响小球势能大小的因素有哪些.准备两个大小相同的小球:一个钢球、一个木球,再盛一盆细沙.如图。
⾼中物理重⼒势能教案重⼒势能教案教学⽬标: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. 理知道重⼒势能的相对性和重⼒势能变化的绝对性。
4. 了解势能及弹性势能的概念。
教学重点: 1. 重⼒势能2. 重⼒势能的变化和重⼒做功的关系教学难点: 重⼒势能的变化和重⼒做功的关系主要内容:⼀、重⼒势能EP1.定义:通俗地说,物体由于被举⾼⽽具有的能量叫重⼒势能,⽤符号Ep表⽰,物体的质量越⼤,离地越⾼,重⼒势能就越⼤。
2.定义式:EP =mgh,即物体的重⼒势能Ep等于物体的重量mg和它的⾼度h的乘积。
3.单位:在国际单位制中是焦⽿(J)。
4.重⼒势能是状态量。
5.重⼒势能是标量,即只有⼤⼩,没有⽅向。
6.重⼒势能的相对性要确定重⼒势能的⼤⼩,⾸先必须确定⼀个参考平⾯(⾼度为零,重⼒势能为零的⼀个⽔平⾯)。
相对于不同的参考平⾯,在确定位置上的物体的重⼒势能有不同的值,这就是重⼒势能的相对性。
例如:⽔平桌⾯离⽔平地⾯的⾼度为H,⼀⼩球在⽔平桌⾯上⽅h⾼处,选⽔平桌⾯为参考平⾯时,⼩球的重⼒势能为mgh;若选地⾯为参考平⾯,⼩球的重⼒势能就是mg(H+h)。
选择哪个平⾯做参考平⾯,原则上是任意的,⽽不是硬性规定的,因此重⼒势能虽是标量但却有正负之分。
⽐如:物体在参考平⾯以上h⾼处,其重⼒势能为EP=mgh;当该物体在参考平⾯以下h低处,其重⼒势能就是-mgh,重⼒势能的正负可表⽰⼤⼩,⽐如对同⼀个参考平⾯,重⼒势能有⼀2 J和⼀3 J两个值,⽐较其⼤⼩有⼀2 J>⼀3 J。
实际问题中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(没有特别说明时)选择地⾯作为参考平⾯。
7.重⼒势能是属于系统的如果没有地球,就没有重⼒,也就谈不上重⼒势能了,所以重⼒势能是属于物体与地球所组成的系统所有的。
(重⼒势能的这个特点与动能不同,动能是运动物体单独具有的)通常我们说物体具有多少重⼒势能,只是⼀种简略的习惯说法(严格地说应是,某物体与地球这⼀系统具有多少重⼒势能)。
重力势能高中物理教案
一、教学目标:
1. 了解重力势能的概念和计算方法;
2. 掌握重力势能的计算公式;
3. 能够运用重力势能的概念解决相关问题。
二、教学重点:
1. 重力势能的概念和计算方法;
2. 重力势能的计算公式。
三、教学难点:
1. 重力势能的应用。
四、教学准备:
1. 教师准备相关教学资料和实验器材;
2. 学生准备笔记和计算器。
五、教学过程:
1. 引入:通过展示一个物体从高处掉落的视频或实验,引导学生思考重力势能的概念;
2. 理解:讲解重力势能的概念和计算方法,引导学生掌握计算公式;
3. 实验:设计一个实验,让学生通过测量物体的高度和重量,计算重力势能;
4. 讨论:让学生讨论重力势能与高度、质量等因素之间的关系;
5. 练习:布置相关练习,巩固学生对重力势能的理解和应用;
6. 总结:让学生总结本节课的重点内容,强化对重力势能的理解。
六、板书设计:
重力势能 = 重量 × 高度
七、课堂作业:
1. 计算一个质量为2kg的物体在高度为10m处的重力势能;
2. 思考:如何利用重力势能来解释一个物体为何从高处掉落时会加速下落。
八、教学反馈:
1. 布置作业,让学生在家继续巩固所学知识;
2. 收集学生的答案和问题,及时进行反馈和指导。
以上是一份重力势能高中物理教案范本,希望对您有所帮助。
如果有任何问题,请随时与我联系。
祝教学顺利!。
重力势能教学设计核心素养(6篇)重力势能教学设计核心素养篇一【教材分析】重力势能是机械能守恒定律的根底,依据一般高中物理课程标准的要求,本节课重点在于引导学生理解重力势能,教材从学生已经熟识的重力做功入手引入重力势能这一概念,最终推导出重力做功与重力势能变化的关系,由浅入深,层层推动,符合学生的认知规律。
关于重力势能的相对性和系统性学生往往不易理解,教学时需要结合一些实例,解开学生的困惑。
【教学目标】(一)学问与技能1.理解重力做功与重力势能的关系,知道重力做功与路径无关。
2.理解重力势能的概念,能用重力势能的表达式计算重力势能。
3.知道重力势能具有相对性、重力势能的变化具有肯定性,势能是系统共有的。
4.理解重力做功是物体重力势能变化的量度。
(二)过程与方法1.在探究过程中渗透科学的讨论方法:掌握变量法,试验过程观看法及试验结果分析法。
2.体会用“试验法”和“理论推导”相互验证问题的方法。
(三)情感态度与价值观1.从对生活中有关物理现象的观看,使学生在探究过程中体验胜利解决问题的喜悦,激发学生探究自然规律的兴趣。
2.通过学生之间的争论沟通与协作探究,培育团队合作精神。
3.体验科学不仅仅是熟悉自然,挑战自然,更在于能动的改造自然。
【学情分析】学生在初中阶段已对重力势能有了定性的熟悉,高中阶段要定量的学习重力势能,本节课在学生已学习了功的相关学问的前提下,通过重力做功的计算来推断重力势能的变化,便于学生理解,在教学过程中,重点要考虑高中学生的思维开头从详细的形象思维向抽象规律思维过渡,但思维还经常与感性阅历直接相联系这一特点,因此,教学过程中需要通过实例探究引导学生猎取相关学问,获得相应的技能。
【重点难点】重点:理解重力势能,知道重力做功与重力势能变化的关系。
难点:重力势能的相对性、重力势能变化的肯定性。
【教学预备】多媒体课件、带斜面的长木板、小钢珠、玻璃珠、小木块、导学案6.1第一学时教学活动活动1【导入】情境导入学生观看雪崩视频,感受大自然的力气,激发学生对大自然的敬畏之心。
高中物理重力势能教学设计|高中重力势能教学设计
物体由于被举高而具有的能叫做重力势能,下面小编为你整理了高中物理重力势能教学设计,希望对你有帮助。
高中重力势能教学设计
高中物理重力势能教学反思
本节课是通过概念推理为探究的一节课,这节课很好的体现了三维教学目标。
重力势能是本章中的一个基本概念和物理量,要求学生知道重力势能的定义,掌握重力势能的公式,知道重力势能是标量,单位是焦耳,理解重力做功与重力势能的改变的关系,知道重力势能的值是相对的,理解重力势能正负的含义。
难点是重力势能的相对性,而重力势能的改变与参考平面无关。
如果只是说明,学生很难理解和把握,于是把设计的重点放在引导学生探讨问题,自己推出结论,用已学旧知识,推导新知识的结论,这样学生就能更好的理解了,对于重力做功和重力势能的关系,也是引导学生用旧知识的推导得到结论。
为了突破难点从高度具有相对性入手,问学生挂在天花板上的电灯、电风扇有多高。
不同的学生可能会有不同的回答,这样从矛盾当中,我们很自然的就引入了参考平面,即零势能面。
有了高度的相对性,学生根据重力势能的计算式,就会很容易理解重力势能也具有相对性:选择不同的参考平面,物体的重力势能是不同的。
然后,再让学生选择不同的参考平面来计算物体从A位置下落到B位置重力势能的改变。
这样的切入学生容易理解,难点也自然而然地被突破了。
不足之处是过于追求知识的完整和严谨,在学生经过探究后总结的答案要求过高,给予补充的太多太细,还过于急躁的在学生回答时插话,有些问题放不开让学生讨论。
老担心学生的讨论不够全面,有遗漏。
以后上课我要多加强学生的讨论和交流,让学生真正变为主体,
引导的方法和技巧要设计得更科学、灵活、合理。
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