人教版必修二74万有引力理论的成就3内容摘要:
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: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. 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3
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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
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
)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
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 (
材 61 页,回答下面几个问题 ) 我们在研究一个物体重力势能时应该先参考平面.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: 在参考平面上方的物体的高度是 值,重力势能也是 值 在参 考平面下方的物体的高度是 值,重力势能也是 值 势能是标量, +、 — 表示 大小 选择不同的参考平面
所以机车达最大速度时 a=0, F=Ff,P=Fvmax=Ffvmax,这一启动过 程的 vt关系如图所示 . 加速度逐渐减小的加速运动 匀速运动 …… 加速度逐渐减小的加速运动 匀加速运 动 匀速运动 …… 恒定加速度 启动的运动过程 这一启动过程的 vt关系如图所示 . 问题:请画出这一启动过程的 Pt关系图 . 【 例 1】 以一定的初速度竖直向上抛出一个小球 ,小球上升的最大高度为 h