人教版必修二74万有引力理论的成就8内容摘要:
样来进行定义 ? 生:这是因为 mgh 这个物理量的特殊意义在于它一方面与重力做功密切相关,另一方面它随高度的变化而变化. 师:重力势能的表达式是什么 ?用文字怎样叙述 ? 生: Ep=mgh,物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高度的乘积. 师:重力势能是矢量还是标量 ? [来源 :学科网 ZXXK] 生:与所有的能量一样,重力势能也是标量. 师:重力势能的单位是什么 ?符号是什么 ? 生:重力势能和其他能量一样,它们的单位和功的单位相同,都是焦耳,符号是 J. [来源 :学科网 ] 师:重力势能与什么因素有关 ?你能否列举生活中的实例加以说明 ? 生:根据重力势能的表达式,重力势能与物体所受到的重力和物体的相对高度有关.例如塔吊上吊着的重物比较可怕,但是当这个重物被放下之后就不再可怕了,因为物体被放下之后重力势能减少了;再例如树梢上的树叶,虽然所处位置比较高,但是由于它受到的重力比较小,所以它虽然比塔吊上的物体可能还高,但是我们并不感觉害怕它. 师:刚才这位同学分析得非常好.根据重力势能的定义式,它和重力做功的表达式非常相 似,么它们之间的关系是什么呢 ? 生 :当物体由高处向低处运动时,重力做正功,物体重力势能减少,也就是 WG0,Ep1Ep2;当物体从低处运送到高处时,重力做负功 (或者说物体克服重力做功 ),重力势能增加,也就是 WG0, EplEp2. 师:它们的数值具体用一个公式应该如何表示 ? 生 1:它们之间的关系应该是 WG=△ Ep 生 2:当物体受到的重力做正功时,物体重力势能减少;当物体克服重力做功时,物体重力势能增加,所以说重力势能的变化量和重力做功之间的关系应该是互为相反数,用公式表示应该为: WG=一△ Ep. 师 (鼓 励 ):刚才这个同学补充得相当好.下面大家阅读一下课本 12 页“说一说”,回答上面提出的问题. (学生阅读思考.回答有关问题 ) 师:如果重力的功与路径有关,即对应于相同的起点和终点,重力对同一物体做的功,随物体运动路径的不同而不同,我们还能把 mgh 叫做物体的重力势能吗 ? 生:当然不能,因为此时这个能量不能表示物体重力做功的实际情况. 师:当摩擦力对物体做功时,我们能不能定义有一个摩擦力势能存在呢 ?为什么 ? 生:不行,摩擦力做功与路径有关。 下面一 [讨论与交流 ]供老 师参考. [讨论与交流 ] 物体从 A点出发,分别沿光滑斜面下滑和水平抛出到达同一位置 B点 (如图 5. 4— 2 所示 ).不计阻力,重力所做的功相同吗 ?你认为重力做功与物体运动的路径有关吗 ?为什么 ?请与其他同学讨论交流. (课堂训练 )(供老师们参考选用 ) 1. 当重力做负功时„„„„„„„„„„„„„„„„„ „ ( )。人教版必修二74万有引力理论的成就8
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)弹簧的劲度系数 K 是多少。 ( 2)在该过程中弹力做了多少功。 ( 3)弹簧的弹性势能变化了多少。 3. 如图 ( 1) 所示,劲度系数为 k 的轻质弹簧一端固定,另 一端与物块拴接,物块放在光滑水平面上。 现用外力缓慢拉动物块,若外力所做的功为 W,则物块移动了多大的距离。 4. 如图 (2)所示,轻质弹簧直立在水平地面上,将质量为 m 的物块轻轻地放在弹簧上,达到稳定状态时弹簧被压缩了
5.怎样计算拉力做所做的功。 在各个小段上,弹力可近似认为是 不变 的 把弹簧从 A到 B的过程分成很多 小段 Δl1,Δl2,Δl3… F F F3 … W= F1Δl1+ F2Δl2+ F3Δl3+ … 积分 思想 微分 思想 6.怎样计算这个求和式。 W= F1Δl1+ F2Δl2+ F3Δl3+ … 如何求匀变速直线运动的位移的。 o F o Δl F o Δl F 6
活动:阅读教 材,找出探究过程中要依次解决的问题,从总体上把握探究的 思路。 [来源 :学科网 ] 教师活动:倾听学生回答,进一步引导。 ( 1)重力势能与高度 h 成正比,弹性势能是否也与弹簧的伸长量(或缩短量)成正比。 说出你的理由。 ( 2)在高度 h 相同的情况下,物体的质量越大,重力势能越大,对于不同的弹簧,其弹性势能是否也有类似的情形。 [来源 :Z x x m][来源 :Zx x
83。 m /s2m=1Nm=1 J ∴重力势能的单位是焦耳,并把上述板书补充完整 . ①教师:我们用11 mghEP 来表示物体在初位置的重力势能,用22 mghEP 来表示物体在末位置的重力势能,则21 PPG EEW ②学生讨论得到: 当物体 由高处运动到低处时, h 1 h 2, WG 0 ∴21 PP EE 当物体由低处运动到高处时, h 1 h 2, WG 0 ∴21
师:为什 么可以这样来进行定义 ? 生:这是因为 mgh 这个物理量的特殊意义在于它一方面与重力做功密切相关,另一方面它随高度的变化而变化. 师:重力势能的表达式是什么 ?用文字怎样叙述 ? 生: Ep=mgh,物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高度的乘积. 师:重力势能是矢量还是标量 ? 生:与所有的能量一样,重力势能也是标量. 师:重力势能的单位是什么 ?符号是什么 ? 生
与重力势能的变化 重力做功伴随着重力势能的变化,那么重力做的功与势能变化时什么关系呢。 A B h1 h2 问题 1:由 A到 B过程中,重力做了多少功。 问题 2:重力做正功时,势能怎么变化。 问题 3:重力做功的大小与势能改变在数量上什么关系。 问题 4:势能的改变量△ Ep 等于多少。 其与重力做功是什么关系。 小结( 1)重力做正功,重力势能减小 ( 2)重力做负功,重力势能增大 (