《2 重力势能》优质课教学设计（统编人教版）下载

《2 重力势能》课堂教学教案教学设计（统编人教版）下载

【科学探究】对实例进行研究,推导出重力势能的表达式，然后通过计算归纳得出重力做功与重力势能变化的关系

【科学态度与责任】从对生活中有关物理现象的观察，渗透在探究过程中体验解决问题的成功喜悦，激发学生探索自然规律的兴趣。?

【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。

PPT

【新课导入】

初中我们已经定性地学习了重力势能，物体的质量越大、所处的位置越高，重力势能就越大。

这一节我们来进一步定量地研究重力势能。你认为重力势能的表达式应该是怎样的呢？

【新课讲授】

一、重力做的功

设一个质量为m的物体，从与地面高度为h1的位置A，竖直向下运动到高度为h2的位置B（图8.2-1甲），这个过程中重力做的功是

WG＝mgΔh＝mgh1－mgh2

再看另一种情况。质量为m的物体仍然从上向下运动，高度由h1降为h2，但这次不是沿竖直方向，而是沿着一个斜面向下运动到B′，再水平运动到B（图8.2-1乙）。

物体沿斜面运动的距离是l，在这一过程中重力做的功是

WG＝（mgcosθ）l＝mgΔh＝mgh1－mgh2

从B′沿水平方向运动到B的过程中，重力不做功。

物体沿曲面滑下时重力做的功

假设这个物体沿任一路径由高度是h1的起点A，运动到高度是h2的终点B，如图。我们把整个路径分成许多很短的间隔AA1，A1A2，A2A3，…由于每一段都很小，因而都可以近似地看做一段倾斜的直线。设每段小斜线的高度差分别是?h1，?h2，?h3，…则物体通过每段小斜线时重力所做的功分别为mg?h1，mg?h2，mg?h3，…物体通过整个路径时重力所做的功，等于重力在每小段上所做的功的代数和，即

WG＝mg?h1＋mg?h2＋mg?h3＋…＝mg(?h1＋?h2＋?h3+…)＝mgh＝mgh1－mgh2

分析表明，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。也就是说，只要起点和终点的位置不变，不论物体沿什么路径运动，重力所做的功都相同。功等于物体所受的重力跟起点高度的乘积mgh1与跟终点高度的乘积mgh2两者之差。

WG=mgh1-mgh2

二、重力势能

我们把mgh叫作物体的重力势能，常用Ep表示，即Ep＝mgh