高一物理重力势能 a项 重力势能不是跟m和h有关吗 怎么又跟a有关了

(1)下列有关高中物理实验的描述中,正确的是:______.A、在“验证力的平行四边形定则”的实验中,拉橡皮筋的细绳要稍长,并且实验时要使弹簧测力计与木板平面平行,同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上B、在“研究平抛物体的运动”的实验中,必须要用秒表测出平抛物体的运动时间C、在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,弹簧必须水平使用,以克服弹簧所受重力对实验的影响D、在测量电动势和内阻的实验中,最好使用新电池.(2)在用自由落体法“验证机械能守恒”的实验中:(a)甲同学上交的实验报告中,显示重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能,则出现这一问题的可能原因是______A.重锤的质量测量错误B.用公式vt=gt计算各点的速度C.直流电源的电压太小D.重锤下落时受到的阻力过大(b)乙同学实验所用重锤的质量m=1.0kg,打点记时器的频率为50Hz,打下的纸带如图所示(图中的数据为从起点O到该点的距离),则在打B点时,重锤的动能EkB=______J,从开始下落到打B点时,重锤的重力势能减小量是______J(g=9.8m/s2,结果取两位有效数字) - 跟谁学
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在线咨询您好,告诉我您想学什么,15分钟为您匹配优质老师哦马上咨询&&&分类:(1)下列有关高中物理实验的描述中,正确的是:______.A、在“验证力的平行四边形定则”的实验中,拉橡皮筋的细绳要稍长,并且实验时要使弹簧测力计与木板平面平行,同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上B、在“研究平抛物体的运动”的实验中,必须要用秒表测出平抛物体的运动时间C、在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,弹簧必须水平使用,以克服弹簧所受重力对实验的影响D、在测量电动势和内阻的实验中,最好使用新电池.(2)在用自由落体法“验证机械能守恒”的实验中:(a)甲同学上交的实验报告中,显示重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能,则出现这一问题的可能原因是______A.重锤的质量测量错误B.用公式vt=gt计算各点的速度C.直流电源的电压太小D.重锤下落时受到的阻力过大(b)乙同学实验所用重锤的质量m=1.0kg,打点记时器的频率为50Hz,打下的纸带如图所示(图中的数据为从起点O到该点的距离),则在打B点时,重锤的动能EkB=______J,从开始下落到打B点时,重锤的重力势能减小量是______J(g=9.8m/s2,结果取两位有效数字)(1)下列有关高中物理实验的描述中,正确的是:______.A、在“验证力的平行四边形定则”的实验中,拉橡皮筋的细绳要稍长,并且实验时要使弹簧测力计与木板平面平行,同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上B、在“研究平抛物体的运动”的实验中,必须要用秒表测出平抛物体的运动时间C、在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,弹簧必须水平使用,以克服弹簧所受重力对实验的影响D、在测量电动势和内阻的实验中,最好使用新电池.(2)在用自由落体法“验证机械能守恒”的实验中:(a)甲同学上交的实验报告中,显示重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能,则出现这一问题的可能原因是______A.重锤的质量测量错误B.用公式vt=gt计算各点的速度C.直流电源的电压太小D.重锤下落时受到的阻力过大(b)乙同学实验所用重锤的质量m=1.0kg,打点记时器的频率为50Hz,打下的纸带如图所示(图中的数据为从起点O到该点的距离),则在打B点时,重锤的动能EkB=______J,从开始下落到打B点时,重锤的重力势能减小量是______J(g=9.8m/s2,结果取两位有效数字)科目:最佳答案(1)A、在“验证力的平行四边形定则”的实验中,拉橡皮筋的细绳要稍长,利于实验中作图,实验时要使弹簧测力计与木板平面平行,同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上,这样才能把分力准确通过力的图示表示出来,故A正确.B、在“研究平抛物体的运动”的实验中,小球每次从斜槽上同一位置静止释放,不需要用秒表测出平抛物体的运动时间.故B错误.C、在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,弹簧不一定要水平使用,但是在使用的过程中要考虑弹簧所受重力对实验的影响,故C错误.D、在测量电动势和内阻的实验中,最好使用内阻比较大的旧电池.故D错误.故选:A(2)A.需要验证的公式:△mgh=△EK=12m(v22-v21)重锤的质量可以约调,所以重锤的质量测量错误对实验的结果没有影响.故A错误;B.用公式vt=gt计算各点的速度,有可能会使得速度的计算结果偏大.故B正确;C.电火花打点计时器使用交流电,故直流电源错误.故C错误;D.重锤下落时受到的阻力过大,由于重锤下落时要克服阻力做功,有内能产生,根据能量守恒定律知,该实验的动能增量总是小于重力势能的减小量.故D错误.故选:B(b)在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,因此有:vB=SAC2TEK=12mv2B=12×1×(0.62×0.02)2J=0.31J重力势能减小量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.0324J=.032J.故答案为:(1)A;(2)(a)B;(b)0.31;0.32解析
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)下面关于重力做功及重力势能的说法中,正确的是 A.两物体A,A的高度是B的2倍,与参考平面的选取无关 D.相对不同的参考平面,物体具有不同数值的重力势能、B,物体重力势能的减少要比无阻力自由下落时重力势能减少得少 C.重力做功的多少,从某一高度下落一物体到达地面,那么A的重力势能也是B的2倍 B.如果考虑空气阻力
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不正确无论有无空气阻力重力势能与高度和质量都有关系,从某一高度下落一物体到达地面,物体重力势能的减少是一样的
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A不对 重力势能还与物体质量有关B不对 重力势能的变化仅与mgh有关C对 与选取的参考平面无关 能量是守恒的 与平面无关D对
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高一物理暑假作业:《重力势能、弹性势能》
放暑假了,同学们应该怎样度过这个暑假呢?高中阶段是我们一生中学习的&黄金时期&。暑假这一个月的时间对同学们尤其重要。下文为大家准备了高一物理暑假作业。
一、选择题(本题共6道小题)
1.关于重力势能,下列说法中正确的
A.物体的位置一旦确定,它的重力势能的大小也随之确定
B.物体与零势能面的距离越大,它的重力势能也越大
C.一个物体的重力势能从-5 J变化到-3 J,重力势能减少了
D.重力势能的变化量与零势能面的选取无关
2.物体运动过程中,重力对其做功500J,则物体的(&& )
A.动能一定增加500J&&&&&&&&&&&&&&&& B.动能一定减少500J
C.重力势能一定增加500J&&&&&&&&&&&& D.重力势能一定减少500J
3.桌面高为h1,质量为m的小球从高出桌面h2的A点从静止开始下落到地面上的B点,以桌面为参考面,在此过程中小球重力做功和小球在桌面处的机械能分别为(  )
A、mg(h1+h2)
B、mgh2,mgh2
C、mgh2,mg(h1+h2)
D、mg(h1+h2),mg(h1+h2)
4.下列关于重力势能的说法中正确的是(&& )
A.重力势能的大小只由重物本身决定
B.重力势能恒大于零
C.当物体放在地面上,它具有的重力势能一定为零
D.重力势能是相对于零势能面而言的,因此重力势能具有相对性
5.如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连.弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未标出).物块的质量为m,AB=a,物块与桌面间的动摩擦因数为&.现用水平向右的力将物块从O点拉至A点,拉力做的功为W.撤去拉力后物块由静止向左运动,经O点到达B点时速度为零.重力加速度为g. 则上述过程中(  )
A. 物块在A点时,弹簧的弹性势能等于W&mga
B. 物块在B点时,弹簧的弹性势能小于W&mga
C. 经O点时,物块的动能小于W&mga
D. 物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能
6.如图所示,将一轻弹簧下端固定在倾角为&的粗糙斜面底端,弹簧处于自然状态时上端位于A点。质量为m的物体从斜面上的B点由静止下滑,与弹簧发生相互作用后,最终停在斜面上。则下列说法正确的是 ( & )
A.物体最终将停在A点
B.物体第一次反弹后不可能到达B点
C.整个过程中重力势能的减少量大于物体克服摩擦力做的功
D.整个过程中物体在A点的动能最大
二、实验题(本题共2道小题) 7.一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系。实验装置如下图甲所示,在离地面高为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小刚球接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。重力加速度为g
(1)若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s,则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为&&&&&&&&& ;
(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据:
弹簧压缩量x/cm 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 小球飞行水平距离s/&102cm 2.01 3.00 4.01[ 4.98 6.01 6.99 结合(1)问与表中数据,弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式应为&&&&&&&& ;
(3)完成实验后,该同学对上述装置进行了如下图乙所示的改变:(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;(II)将木板向右平移适当的距离固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板上得到痕迹P;(III)用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离为y。若已知木板与桌子右边缘的水平距离为L,则(II)步骤中弹簧的压缩量应该为&&&&&&& 。
8.某同学想研究弹簧的弹性势能Ep和弹簧形变量x间的函数关系。设想用水平力缓慢地将弹簧从原长拉伸x,该过程拉力做的功W等于弹性势能的增加,即Ep。根据本实验所得,弹力F和弹簧伸长x的关系为F=kx。拉力的平均值为kx,所以W=kx2。他猜想弹性势能的表达式应该就是Ep=kx2。他找到一根弹簧、一个木板、一个重G=5.0N的长方体形金属块,设计了一个实验,利用一把毫米刻度尺来验证这个结论。步骤是:
(1)将金属块悬挂在该弹簧下方,静止时测得弹簧的伸长量为1.00cm,由此得出该弹簧在受到单位作用力时的伸长量,即F=kx式中的比例系数k为________N/m;
(2)将金属块放在长木板上,调节长木板的倾角,当金属块刚好能匀速下滑时测出斜面的高度为10.00cm,底边长为40.00cm,由此测得金属块和长木板间的动摩擦因数&=______。
(3)如图将木板固定在地面上,金属块放置于木板上。弹簧一端固定在竖直墙上,另一端与金属块接触,用手向左压金属块使弹簧压缩一定长度后由静止释放,滑块脱离弹簧后,又沿长木板滑行一段距离而停下。测出每次弹簧的压缩量x和金属块脱离弹簧后在长木板上滑行的距离s,将对应的数据填写在下面的表格中。
X/cm 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 S/cm 3.00 6.02 10.05 14.96 20.97 28.05 为验证结果是否符合猜想Ep=kx2,则应该根据以上数据作出得图像为(&&&&& )
A:图像&&&&&&&&&&&& B:图像
C:图像&&&&&&& D:图像相关推荐: |
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4.重力势能优质课一等奖
4.重力势能  高中物理 & & & 人教2003课标版
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 &&&&& 1.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。&&&&& 2.从能的转化角度和功能关系解释和分析物理现象作为能力训练点。 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。
&&&&&& 这个班的学生比较活跃,但控制能力差,基础较差,对物理,有一部分学生还没入门,引导的时候,得给予较细的提示和指导,这样这部分学生也能逐渐进入推导过程,得到结论。同时选择了生活中最基本的常识经验作为切入点,开始进行分析,得到重力势能的表达式。
教学重点 &&&&&& 重力势能的概念及重力做功跟物体的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。 教学难点 &&&&&& 重力势能的系统性和相对性。
4.1 第一学时
&&&&教学活动
活动1【导入】情景导入 
&&&&&&& 课前播放瀑布的动画及《自然之声》的乐曲。&师:通过刚才的亲身视听,同学们感知了水往低处流形成的壮观瀑布,是谁帮我们创造了这么漂亮的美景呢?&生:七嘴八舌,众说不一(可能有说到重力做功)。&师:我想我们共同探究一下相关问题,就能说清其中的原因了。【视觉、听觉两个角度对学生形成感官刺激,即创造了课堂学习的浓厚氛围,又激发了学生学习的积&极性,培养了学生浓厚的学习兴趣】
活动2【导入】课前提问
1、什么是势能?2、功的计算公式是什么?各符号的物理意义分别是什么?功是标量还是矢量,负号表示什么?
活动3【活动】探索实验
&[实验与探究]&&& 猜想与假设&&& 请同学们互相讨论一下影响重力做功大小的因素有那些,然后说出自己的猜想。&生可能猜想:①重力 ②高度 ③质量 ……(好的同学可能说到高度差)。设计实验现在请同学们利用桌上的实验器材设计实验,来亲自验证自己的猜想是否正确。通过同学们的猜想,我们发现影响重力做功的因素不止一个,所以老师提醒同学们实验中一定要注意控制变量,例如每次实验前都要蹾平杯中的沙面。&&&& 进行实验&&&& 学生分组探究下面两个实验,教师巡视并进行随机指导:实验一:用铁球和塑料球从同一高度释放,观察两球落在沙子中的深度。实验二:用一个铁球从不同高度释放,观察铁球落在沙子中的深度。&&&&& 学生说出观察到的现象及结论:在实验一中,质量大的铁球落在沙子中的深度大,铁球做功大。在实验二中,铁球的释放高度越大,铁球落在沙子中的深度越大,从高处落下做功大。&&&&& 分析和论证&&&&& 教师引导学生说出最终的结论:重力做功的大小跟物体的质量和下落的高度都有关系,且物体的质量越大,下落的高度越大,重力做的功就越大。【分组实验探究活动即体现了学生的主体地位,培养了学生的动手能力,又加强了学生的感性认识,活跃了课堂气氛,激发了学生学习的积极性,提高了学生继续学习的兴致,也让教师尝到了师生合作的乐趣】
活动4【讲授】理论研究
(一)刚才同学们做过的实验中,重力做的功的计算中:WG&=&mgh&=&mg(h1&-&h2)&=&mgh1&-&mgh2&&(让学生思考后说出结果)当物体沿斜面由A运动到C的过程中重力做的功为:&&&&WG&=&mgLcosθ=&mgh&=&mg(h1&-&h2)&=&mgh1&-&mgh2&&&(让学生说出结果)当物体沿曲面由A运动到C的过程中重力做的功比较复杂:(教师引导学生分析、理解、认识)&&&&对于物体沿曲面运动的情形,采用前面用到的极限分析的方法将运动路径分成许多很短的间隔,由于每一小段都很小,故可近似地看成一小段倾斜的直线,设每段小斜线的高度差分别是△h1,△h2,△h3,…,这样每一小段的研究就可以用图2的方法处理了,即每一小段中物体做的功分别为:mg△h1,mg△h2,mg△h3,…所以WG=&mg△h1+mg△h2+mg△h3+…&=&mg(△h1+△h2+△h3+…)=&mgh&=&mgh1-mgh&2&&&&&& 汇总以上三种情况的分析,借助课件中的场景图,引导学生分析、总结出推导的结论:在三种不同的运动形式下,物体的重力做了相同的功,这说明重力做的功有着明显的特点,请每组的同学们互相探讨一下。&&&&&& 学生说出自己的观点后,教师借助课件在学生回答的基础上整理出结论: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。【用所学功的概念推导重力做功与路径的关系,让学生亲身感受知识的建立过程。通过重力做功的理论推导,重温了极限思想这一重要物理方法的应用,培养了学生的逻辑思维能力,也为学生从本质上理解与认识重力势能打下了坚实的基础】(二)根据刚得出的重力做功的公式,我们知道重力做的功等于mgh1&和mgh2的差,由此可见mgh具有某种特殊的意义!&&&& 联系前面《追求守恒量》一节中的势能知识,谁能领着大家一起回忆一下什么是势能?学生回答;相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能。&&&&&& 请同学们根据你的理解想一想mgh这个物理量是不是势能?并简单的说明理由。&&&&&& 教师引导学生进一步总结,mgh中的mg是重力,而重力是物体与地球之间的相互作用,h1和h2分别表达的是物体所处的位置,故物理量mgh只是与所处的位置h1和h2以及重力mg有关。这些特征正是势能所具有的,所以它应该是势能,又由于是重力所引起的势能,故称作重力势能。其表达式为Ep=mgh,国际单位制中的单位是焦尔,符号为J,即&&1kg·m/s-2·m&=&1N·m&=&1J&。(一带而过)&&&&&& 有了重力势能的表达式Ep=mgh,WG&=&mgh1&-&mgh2可以写成WG&=Ep1&-&Ep2,其中Ep1=mgh1&表示物体在初位置的重力势能,Ep2=mgh2表示物体在末位置的重力势能。由此可知:①重力势能是状态量。②重力做的功等于初、末位置重力势能的差值。(点到为止,为后续学习埋下伏笔)【通过逻辑推理,借助前面的势能知识,在重力做功的公式WG=&mgh1-mgh&2基础上归纳出本节的中心知识点重力势能。这里采用的方法,有别于以前通过实验分析直接给出重力势能的方法,这样做更有利于学生透彻地理解知识,也有益于培养学生的能力】(三)接下来,我们共同领略一下重力势能在我们现实生活中的体现:&&&&&& 出示①跳台滑雪②蒸汽锤锤桩③水力发电等视频文件,来进一步理解重力势能,形成对重力势能的具体的感观认识,并体会重力势能的应用与危害。&&&&&& 强调:人类已由最初单纯的观赏、认识自然,转变为挑战自然,利用自然为我们人类服务了。矛头一转,任何事物都有两面性,提醒学生重力势能还会对人类造成威胁,甚至危及到人的生命。请同学们课后做一下相关的调查。&&&&& (科学的意义,不仅仅是认识自然、挑战自然,更在于能动的改造自然,并利用自然)【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。物理的特点就是与生活实际紧密联系,而理论联系实际能够变抽象为形象,体现所学知识的实际价值,调节课堂气氛,调动学生的学习积极性。并且随机对学生进行爱国主义教育、爱憎分明的情感教育】(四)到现在为止,我们已经知道重力势能能够为我们人类做出很多的贡献,它是一个功臣,所以在重力势能的归属权上,小熊和地球发生了争执:借助空中的小熊与地球的动画,请同学们当一下法官,来判断小熊(Ep是我的)和地球(Ep是我们的)的说法谁的说法对。给学生些时间讨论势能的归属权问题。&&&&&& 然后从本质上具体分析说法正确与错误的原因:离开了任何一方重力势能都将不复存在,因为离开了任何一方,赖以存在的相互作用力--重力将不复存在。同时深入说明小熊与地球之间有一定的高度,这一高度体现两者之间的位置关系,帮助学生理解并认识重力势能的系统性。平常我们所说的“物体”的势能,只是一种习惯性的简化说法。&&&&&&& 那么,物体和地球组成的系统具有的重力势能还具有其它什么特点呢?(由此引入后面的学习)课堂延伸:其它势能如:分子势能、弹性势能、电势能等均具有系统性。【这一部分内容大胆地进行了改革,改变了教材的编排顺序,我感觉这么改进以后,知识衔接更紧密,连贯性更强,更易于学生接受,且利用了拟人手法,增强了学生对知识的亲切感】(五)进一步引入,同学们知道:坐飞机的人在飞机的里面并不害怕&,而一旦掉到飞机的外面却异常害怕,这是为什么呢?(或同学们在三楼的班级里不害怕,而一旦站上三楼的窗台就会害怕了,这是为什么呢?)&&&&&&&我想:学习了后面的知识后,同学们就能明白其中的原因了。&&&&&&&利用一维坐标系,从参考系谈及参考平面,从高度的相对性论及重力势能的相对性,从重力势能涉及重力势能的变化……。&&&&&&提到坐飞机的问题,同学们首先想到的可能是高度问题,那我们就先来研究一下高度的问题。引导学生复习利用坐标系表示物体位置(高度)及位移(高度差)的知识:想确定物体的位置,要先建立坐标系,确定坐标原点亦即参考系,这里先选地面为参考系,同时说明地面是一个平面,故我们这里称参考系为参考平面。重点强调坐标原点(参考平面)的不同而引起的位置坐标(高度)的变化,即物体位置(高度)的相对性,并指出位移(高度差)并没有发生变化,亦即坐标原点(参考平面)的改变不会影响位移(高度差)。&&&&&&&通过学习,同学们知道重力势能与物体所处的高度有关,而高度是具有相对性的,那么重力势能是否也具有相对性呢?&&&&&&&选择不同的参考平面,重力势能的变化的大小并不发生变化,故参考平面的选取对重力势能问题的研究没有影响;&&&&&&参考平面的选取具有随意性,为了研究问题的简便,一般选择地面或系统的最低处作为参考平面。回过头来让学生分析坐飞机的两种不同感觉的原因:坐飞机的人在飞机的里面并不害怕&,而一旦掉到飞机的外面却异常害怕,这是为什么呢?(讲解中注意说明:研究位置用参考系,研究高度用海平面,研究重力势能用参考平面)【重力势能的相对性知识的学习没有象教材中的那样,用一个二层楼去简单说明,而是用旧知识引领新知识的方法,易于帮助学生融会贯通的掌握知识。物理教学应培养学生“追根问底”的思维习惯,“自圆其说”应是最起码的逻辑思维要求】
活动5【讲授】例题演练
例题:在排球比赛中,某运动员用400N的力把质量为270g的排球,从2.8m的高度扣向对方的场地中,排球在2.8m高度处具有的重力势能是多少?(g取10m/s2)(教师读题并引领学生识题、分析题)解:选地面为参考平面,则 h=2.8mEP=mgh=0.27×10×2.8J=7.56J答:重力势能是7.56J。【示范知识的应用是进一步帮助学生理解知识的良方,使学生及时掌握了利用新学知识解决问题的方法,也让学生体会到了应用知识解决问题的成功感和喜悦,同时为继续学习后面的知识打下了铺垫】
活动6【活动】理论探究
&&&&&&& 在我们刚才的计算题中,排球被扣向对方的场地的过程中,排球的高度发生了变化,排球的重力势能也发生了变化,排球的重力做了功,那么排球的重力势能的变化量与排球的重力做功之间有着怎样的关系呢?&&&&&&请同学们观看与分析两位同学骑自行车上、下拱形桥的视频文件:先引导学生观察、分析得出:①h↑,EP↑,WG为负;②h↓,EP↓,WG为正;然后利用数学方法推导出重力做功与重力势能变化量的关系式:WG=&EP1-&EP2=-(EP2-&EP1)=-△EP;最后,教师将两种情况对比进行深入的说明。(强调:做负功可以说成物体克服重力做功)【这一部分内容的教学也进行了革新,没有用教材上的起重机去探讨重力做功与重力势能变化的关系,而用学生最熟悉的骑自行车上、下拱形桥为例探讨,增进了学生与知识的亲近感和熟知感,使学生容易理解】
活动7【练习】课堂练习
&&&&& 下面我们一起看一道综合性的问题,来检验一下我们的学习效果,并看一看谁的反应快。完成一道具有综合性的表格练习题。【讲练结合,既强化了学生对知识的理解,又学习了新学知识的运用方法,让学生体会到了成功的喜悦与学习的快乐】
活动8【活动】课堂小结
1、让学生总结发言: 同学们,通过学习你对本节课的学习内容印象最深的是什么?能否试着说明你的理由,以及通过这一节课的学习,你还有那些疑问? 【首尾相应,使课堂教学浑然一体。给学生机会,让他们说出心理的想法,即体现出了学生的主体地位,又能够很真实的了解学情,及时补救本节教学中的不足。并且能够拉近师生关系,有利于促进师生关系的和谐】 2、回应课前引课留下的疑问:探讨瀑布形成的本质原因。 激趣小实验: 同学们熟知,任何物体都有往低处落的趋势,而老师却能够让物体往“高处走”,请同学们注意观察老师演示的实验,怪坡实验:学生看到双圆锥体自发地向“高处走”,这一现象好像与本节课的知识相矛盾。实质上,这正是老师利用本节课的知识表演的一个小魔术而已,请同学们课后思考其中的奥妙。 请同学们课后继续探讨重力势能的应用与危害,最好能写一篇小说明文。 【这个实验把本节课的学习推向了高潮,怪坡实验激发了学生继续研究下去的激情。】
活动9【作业】激趣小实验
&&&&&& 同学们熟知,任何物体都有往低处落的趋势,而老师却能够让物体往“高处走”,请同学们注意观察老师演示的实验,怪坡实验:学生看到双圆锥体自发地向“高处走”,这一现象好像与本节课的知识相矛盾。实质上,这正是老师利用本节课的知识表演的一个小魔术而已,请同学们课后思考其中的奥妙。&请同学们课后继续探讨重力势能的应用与危害,最好能写一篇小说明文。【这个实验把本节课的学习推向了高潮,怪坡实验激发了学生继续研究下去的激情。】
4.重力势能 
课时设计 课堂实录
4.重力势能 
&&&&教学活动
活动1【导入】情景导入 
&&&&&&& 课前播放瀑布的动画及《自然之声》的乐曲。&师:通过刚才的亲身视听,同学们感知了水往低处流形成的壮观瀑布,是谁帮我们创造了这么漂亮的美景呢?&生:七嘴八舌,众说不一(可能有说到重力做功)。&师:我想我们共同探究一下相关问题,就能说清其中的原因了。【视觉、听觉两个角度对学生形成感官刺激,即创造了课堂学习的浓厚氛围,又激发了学生学习的积&极性,培养了学生浓厚的学习兴趣】
活动2【导入】课前提问
1、什么是势能?2、功的计算公式是什么?各符号的物理意义分别是什么?功是标量还是矢量,负号表示什么?
活动3【活动】探索实验
&[实验与探究]&&& 猜想与假设&&& 请同学们互相讨论一下影响重力做功大小的因素有那些,然后说出自己的猜想。&生可能猜想:①重力 ②高度 ③质量 ……(好的同学可能说到高度差)。设计实验现在请同学们利用桌上的实验器材设计实验,来亲自验证自己的猜想是否正确。通过同学们的猜想,我们发现影响重力做功的因素不止一个,所以老师提醒同学们实验中一定要注意控制变量,例如每次实验前都要蹾平杯中的沙面。&&&& 进行实验&&&& 学生分组探究下面两个实验,教师巡视并进行随机指导:实验一:用铁球和塑料球从同一高度释放,观察两球落在沙子中的深度。实验二:用一个铁球从不同高度释放,观察铁球落在沙子中的深度。&&&&& 学生说出观察到的现象及结论:在实验一中,质量大的铁球落在沙子中的深度大,铁球做功大。在实验二中,铁球的释放高度越大,铁球落在沙子中的深度越大,从高处落下做功大。&&&&& 分析和论证&&&&& 教师引导学生说出最终的结论:重力做功的大小跟物体的质量和下落的高度都有关系,且物体的质量越大,下落的高度越大,重力做的功就越大。【分组实验探究活动即体现了学生的主体地位,培养了学生的动手能力,又加强了学生的感性认识,活跃了课堂气氛,激发了学生学习的积极性,提高了学生继续学习的兴致,也让教师尝到了师生合作的乐趣】
活动4【讲授】理论研究
(一)刚才同学们做过的实验中,重力做的功的计算中:WG&=&mgh&=&mg(h1&-&h2)&=&mgh1&-&mgh2&&(让学生思考后说出结果)当物体沿斜面由A运动到C的过程中重力做的功为:&&&&WG&=&mgLcosθ=&mgh&=&mg(h1&-&h2)&=&mgh1&-&mgh2&&&(让学生说出结果)当物体沿曲面由A运动到C的过程中重力做的功比较复杂:(教师引导学生分析、理解、认识)&&&&对于物体沿曲面运动的情形,采用前面用到的极限分析的方法将运动路径分成许多很短的间隔,由于每一小段都很小,故可近似地看成一小段倾斜的直线,设每段小斜线的高度差分别是△h1,△h2,△h3,…,这样每一小段的研究就可以用图2的方法处理了,即每一小段中物体做的功分别为:mg△h1,mg△h2,mg△h3,…所以WG=&mg△h1+mg△h2+mg△h3+…&=&mg(△h1+△h2+△h3+…)=&mgh&=&mgh1-mgh&2&&&&&& 汇总以上三种情况的分析,借助课件中的场景图,引导学生分析、总结出推导的结论:在三种不同的运动形式下,物体的重力做了相同的功,这说明重力做的功有着明显的特点,请每组的同学们互相探讨一下。&&&&&& 学生说出自己的观点后,教师借助课件在学生回答的基础上整理出结论: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。【用所学功的概念推导重力做功与路径的关系,让学生亲身感受知识的建立过程。通过重力做功的理论推导,重温了极限思想这一重要物理方法的应用,培养了学生的逻辑思维能力,也为学生从本质上理解与认识重力势能打下了坚实的基础】(二)根据刚得出的重力做功的公式,我们知道重力做的功等于mgh1&和mgh2的差,由此可见mgh具有某种特殊的意义!&&&& 联系前面《追求守恒量》一节中的势能知识,谁能领着大家一起回忆一下什么是势能?学生回答;相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能。&&&&&& 请同学们根据你的理解想一想mgh这个物理量是不是势能?并简单的说明理由。&&&&&& 教师引导学生进一步总结,mgh中的mg是重力,而重力是物体与地球之间的相互作用,h1和h2分别表达的是物体所处的位置,故物理量mgh只是与所处的位置h1和h2以及重力mg有关。这些特征正是势能所具有的,所以它应该是势能,又由于是重力所引起的势能,故称作重力势能。其表达式为Ep=mgh,国际单位制中的单位是焦尔,符号为J,即&&1kg·m/s-2·m&=&1N·m&=&1J&。(一带而过)&&&&&& 有了重力势能的表达式Ep=mgh,WG&=&mgh1&-&mgh2可以写成WG&=Ep1&-&Ep2,其中Ep1=mgh1&表示物体在初位置的重力势能,Ep2=mgh2表示物体在末位置的重力势能。由此可知:①重力势能是状态量。②重力做的功等于初、末位置重力势能的差值。(点到为止,为后续学习埋下伏笔)【通过逻辑推理,借助前面的势能知识,在重力做功的公式WG=&mgh1-mgh&2基础上归纳出本节的中心知识点重力势能。这里采用的方法,有别于以前通过实验分析直接给出重力势能的方法,这样做更有利于学生透彻地理解知识,也有益于培养学生的能力】(三)接下来,我们共同领略一下重力势能在我们现实生活中的体现:&&&&&& 出示①跳台滑雪②蒸汽锤锤桩③水力发电等视频文件,来进一步理解重力势能,形成对重力势能的具体的感观认识,并体会重力势能的应用与危害。&&&&&& 强调:人类已由最初单纯的观赏、认识自然,转变为挑战自然,利用自然为我们人类服务了。矛头一转,任何事物都有两面性,提醒学生重力势能还会对人类造成威胁,甚至危及到人的生命。请同学们课后做一下相关的调查。&&&&& (科学的意义,不仅仅是认识自然、挑战自然,更在于能动的改造自然,并利用自然)【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。物理的特点就是与生活实际紧密联系,而理论联系实际能够变抽象为形象,体现所学知识的实际价值,调节课堂气氛,调动学生的学习积极性。并且随机对学生进行爱国主义教育、爱憎分明的情感教育】(四)到现在为止,我们已经知道重力势能能够为我们人类做出很多的贡献,它是一个功臣,所以在重力势能的归属权上,小熊和地球发生了争执:借助空中的小熊与地球的动画,请同学们当一下法官,来判断小熊(Ep是我的)和地球(Ep是我们的)的说法谁的说法对。给学生些时间讨论势能的归属权问题。&&&&&& 然后从本质上具体分析说法正确与错误的原因:离开了任何一方重力势能都将不复存在,因为离开了任何一方,赖以存在的相互作用力--重力将不复存在。同时深入说明小熊与地球之间有一定的高度,这一高度体现两者之间的位置关系,帮助学生理解并认识重力势能的系统性。平常我们所说的“物体”的势能,只是一种习惯性的简化说法。&&&&&&& 那么,物体和地球组成的系统具有的重力势能还具有其它什么特点呢?(由此引入后面的学习)课堂延伸:其它势能如:分子势能、弹性势能、电势能等均具有系统性。【这一部分内容大胆地进行了改革,改变了教材的编排顺序,我感觉这么改进以后,知识衔接更紧密,连贯性更强,更易于学生接受,且利用了拟人手法,增强了学生对知识的亲切感】(五)进一步引入,同学们知道:坐飞机的人在飞机的里面并不害怕&,而一旦掉到飞机的外面却异常害怕,这是为什么呢?(或同学们在三楼的班级里不害怕,而一旦站上三楼的窗台就会害怕了,这是为什么呢?)&&&&&&&我想:学习了后面的知识后,同学们就能明白其中的原因了。&&&&&&&利用一维坐标系,从参考系谈及参考平面,从高度的相对性论及重力势能的相对性,从重力势能涉及重力势能的变化……。&&&&&&提到坐飞机的问题,同学们首先想到的可能是高度问题,那我们就先来研究一下高度的问题。引导学生复习利用坐标系表示物体位置(高度)及位移(高度差)的知识:想确定物体的位置,要先建立坐标系,确定坐标原点亦即参考系,这里先选地面为参考系,同时说明地面是一个平面,故我们这里称参考系为参考平面。重点强调坐标原点(参考平面)的不同而引起的位置坐标(高度)的变化,即物体位置(高度)的相对性,并指出位移(高度差)并没有发生变化,亦即坐标原点(参考平面)的改变不会影响位移(高度差)。&&&&&&&通过学习,同学们知道重力势能与物体所处的高度有关,而高度是具有相对性的,那么重力势能是否也具有相对性呢?&&&&&&&选择不同的参考平面,重力势能的变化的大小并不发生变化,故参考平面的选取对重力势能问题的研究没有影响;&&&&&&参考平面的选取具有随意性,为了研究问题的简便,一般选择地面或系统的最低处作为参考平面。回过头来让学生分析坐飞机的两种不同感觉的原因:坐飞机的人在飞机的里面并不害怕&,而一旦掉到飞机的外面却异常害怕,这是为什么呢?(讲解中注意说明:研究位置用参考系,研究高度用海平面,研究重力势能用参考平面)【重力势能的相对性知识的学习没有象教材中的那样,用一个二层楼去简单说明,而是用旧知识引领新知识的方法,易于帮助学生融会贯通的掌握知识。物理教学应培养学生“追根问底”的思维习惯,“自圆其说”应是最起码的逻辑思维要求】
活动5【讲授】例题演练
例题:在排球比赛中,某运动员用400N的力把质量为270g的排球,从2.8m的高度扣向对方的场地中,排球在2.8m高度处具有的重力势能是多少?(g取10m/s2)(教师读题并引领学生识题、分析题)解:选地面为参考平面,则 h=2.8mEP=mgh=0.27×10×2.8J=7.56J答:重力势能是7.56J。【示范知识的应用是进一步帮助学生理解知识的良方,使学生及时掌握了利用新学知识解决问题的方法,也让学生体会到了应用知识解决问题的成功感和喜悦,同时为继续学习后面的知识打下了铺垫】
活动6【活动】理论探究
&&&&&&& 在我们刚才的计算题中,排球被扣向对方的场地的过程中,排球的高度发生了变化,排球的重力势能也发生了变化,排球的重力做了功,那么排球的重力势能的变化量与排球的重力做功之间有着怎样的关系呢?&&&&&&请同学们观看与分析两位同学骑自行车上、下拱形桥的视频文件:先引导学生观察、分析得出:①h↑,EP↑,WG为负;②h↓,EP↓,WG为正;然后利用数学方法推导出重力做功与重力势能变化量的关系式:WG=&EP1-&EP2=-(EP2-&EP1)=-△EP;最后,教师将两种情况对比进行深入的说明。(强调:做负功可以说成物体克服重力做功)【这一部分内容的教学也进行了革新,没有用教材上的起重机去探讨重力做功与重力势能变化的关系,而用学生最熟悉的骑自行车上、下拱形桥为例探讨,增进了学生与知识的亲近感和熟知感,使学生容易理解】
活动7【练习】课堂练习
&&&&& 下面我们一起看一道综合性的问题,来检验一下我们的学习效果,并看一看谁的反应快。完成一道具有综合性的表格练习题。【讲练结合,既强化了学生对知识的理解,又学习了新学知识的运用方法,让学生体会到了成功的喜悦与学习的快乐】
活动8【活动】课堂小结
1、让学生总结发言: 同学们,通过学习你对本节课的学习内容印象最深的是什么?能否试着说明你的理由,以及通过这一节课的学习,你还有那些疑问? 【首尾相应,使课堂教学浑然一体。给学生机会,让他们说出心理的想法,即体现出了学生的主体地位,又能够很真实的了解学情,及时补救本节教学中的不足。并且能够拉近师生关系,有利于促进师生关系的和谐】 2、回应课前引课留下的疑问:探讨瀑布形成的本质原因。 激趣小实验: 同学们熟知,任何物体都有往低处落的趋势,而老师却能够让物体往“高处走”,请同学们注意观察老师演示的实验,怪坡实验:学生看到双圆锥体自发地向“高处走”,这一现象好像与本节课的知识相矛盾。实质上,这正是老师利用本节课的知识表演的一个小魔术而已,请同学们课后思考其中的奥妙。 请同学们课后继续探讨重力势能的应用与危害,最好能写一篇小说明文。 【这个实验把本节课的学习推向了高潮,怪坡实验激发了学生继续研究下去的激情。】
活动9【作业】激趣小实验
&&&&&& 同学们熟知,任何物体都有往低处落的趋势,而老师却能够让物体往“高处走”,请同学们注意观察老师演示的实验,怪坡实验:学生看到双圆锥体自发地向“高处走”,这一现象好像与本节课的知识相矛盾。实质上,这正是老师利用本节课的知识表演的一个小魔术而已,请同学们课后思考其中的奥妙。&请同学们课后继续探讨重力势能的应用与危害,最好能写一篇小说明文。【这个实验把本节课的学习推向了高潮,怪坡实验激发了学生继续研究下去的激情。】
李胜利评论&
实用性很强
课件没传好
精品导学案}

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