2023學(xué)年完整公開課版勢能

3勢能授課教師：張燦啟福山一中高一物理組1.知道重力做功的特點；會推導(dǎo)重力勢能的變化和重力做功的關(guān)系.2.知道重力勢能的概念，會用重力勢能的定義式進(jìn)行計算.3.理解重力勢能的相對性和系統(tǒng)性.本節(jié)課的重點內(nèi)容有：重力勢能

2011年7月2日下午1點半，在杭州濱江區(qū)的一住宅小區(qū)，一個2歲女童突然從10樓墜落，在樓下的吳菊萍奮不顧身地沖過去用雙手接住了孩子，女孩稚嫩的生命得救了，但吳菊萍的手臂瞬間被巨大的沖擊力撞成粉碎性骨折。一、創(chuàng)境激情引入課題（一）實例展示初步感知最美媽媽2016年冬天的第一場雪，比以往來的更晚一些……“呼——”成千上萬片雪花漫天飛舞，像銀色的蝴蝶，像潔白的花瓣，像輕盈的羽毛……它們把整個大地裝扮得如同一個粉雕玉砌的童話世界。愛在煙臺（一）實例展示初步感知

2002年９月２１日上午，俄羅斯高加索北奧塞梯地區(qū)的一個村莊發(fā)生雪崩，造成至少１００人失蹤。

然而雪崩爆發(fā)時，以排山倒海之勢，推毀沿途一切，給人類、自然界帶來不盡的災(zāi)難……一個大缸淡定中！Help!2.如果把它高高的懸掛在

你的頭頂上呢？（一）實例展示初步感知

1.放在你腳邊，有何感覺？

由以上實例可以知道，物體一旦處在一定高度時，就具有了一定的能量。而當(dāng)它從所處的高處落下時，這些能量就會以做功的方式釋放出來。

重力勢能1、物體由于處在一定的高度而具有的能量是什么能量呢？想一想（一）實例展示初步感知2、重力勢能可能與什么因素有關(guān)呢？

重力勢能與質(zhì)量、高度有關(guān)思考：重力勢能與質(zhì)量、高度的定量關(guān)系是什么？

用自己的課本做如下實驗，根據(jù)感覺體會物體的重力勢能與什么因素有關(guān)？

1、與高度有關(guān)。位置越高，重力勢能越大。

（1）同一課本從不同高度下落到自己手上，感覺?

?

?

（2）不同質(zhì)量的課本從同一高度下落到自己手上，感覺?

?

?結(jié)論：（二）親身體驗加深認(rèn)識做一做2、與質(zhì)量有關(guān)。質(zhì)量越大，重力勢能越大。

物體的高度發(fā)生變化時，重力要做功：物體被舉高時，重力做負(fù)功；物體下降時，重力做正功。因此，認(rèn)識這種勢能，不能脫離對重力做功的研究。高度變化時，重力勢能將如何變化？思考：Δh思考與討論：如圖，質(zhì)量為m的小球從高為h1的初位置沿三種不同的路徑運(yùn)動到高為h2的末位置。請計算三種情況下重力做的功分別是多少？根據(jù)計算結(jié)果你能總結(jié)出重力做功的特點嗎？

先獨(dú)立思考，然后小組內(nèi)交流，討論完成后各組代表發(fā)言。探究一、重力做功的特點二、理論探究把握規(guī)律W1=?W2=?W3=?類型3類型2類型1理論探究

重力做的功BBΔh1Δh2Δh3hh1h2Amg類型1:類型2:類型3:A1A2A3WG＝mgh＝mgh1－mgh2WG＝mglcosθ＝mgh＝mgh1－mgh2WG＝mgΔh1＋mgΔh2＋mgΔh3＋…

＝mgh＝mgh1－mgh2lBθmgAAmg求下列三種情況下，小球從A運(yùn)動到B，重力對小球做的功思考：重力做功的特點是什么？微元法重力做功的特點：

重力做功只跟它的起點和終點的位置有關(guān)，而跟物體運(yùn)動的路徑無關(guān)。WG=mgh1－mgh2表達(dá)式：初位置的高度末位置的高度WG＝mgh例：如圖所示，質(zhì)量為m的小球從高度為h處的斜面上的A點滾下經(jīng)過水平面BC后，再滾上另一斜面，當(dāng)它達(dá)到高度為h/4的D點時，速度為零，在這個過程中，重力做功為（）A.mgh/4B.3mgh/4C.mghD.0BADBC重力做功的特點：

重力做功只跟它的起點和終點的位置有關(guān)，而跟物體運(yùn)動的路徑無關(guān)。WG=mgh1－mgh2表達(dá)式：“mgh”是一個具有特殊意義的物理量。把物理量mgh叫做重力勢能。2、表達(dá)式：1、定義：物體所受重力mg與所處高度h的乘積叫做物體的重力勢能。用Ep表示。3、單位：4、重力勢能有無方向？

根據(jù)預(yù)習(xí)，明確以下問題：Ep=mgh焦耳，符號為J只有大小無方向，是標(biāo)量。重力勢能hm

思考：重力做功與重力勢能變化的關(guān)系怎樣?探究二、重力做功和重力勢能變化的關(guān)系二、理論探究把握規(guī)律物體向下運(yùn)動，重力做

功，重力勢能

。物體向上運(yùn)動，重力做

功，重力勢能

。判一判：如上圖，當(dāng)物體向上或向下運(yùn)動時，重力做什么功？重力勢能如何變化？請完成以下填空，自主回答。正減少負(fù)增加①如果重力做正功，②如果重力做負(fù)功，

重力做功對應(yīng)重力勢能的改變，重力做了多少功就有多少重力勢能發(fā)生改變。重力做功的表達(dá)式為：探究二、重力做功和重力勢能變化的關(guān)系重力勢能的減少量等于重力對物體做的功。WG>0，則EP1>EP2，重力勢能減少，WG<0，則EP1<EP2

，重力勢能增加，重力勢能的增加量等于物體克服重力做的功。

腦筋急轉(zhuǎn)彎：

人從五樓窗臺上跳下來，為何平安無事？向里跳到五樓的地板上。算一算：若人的質(zhì)量為50kg,五樓窗臺距五樓地面的高度為1m，距樓外地面的高度為16m，g=10m/s2。則：1、相對五樓地面，人的重力勢能是多少？2、相對樓外地面，人的重力勢能是多少?500J8000J1.計算重力勢能之前需要先選定參考平面

在參考面下方的物體的高度是負(fù)值，重力勢能也是負(fù)值。

3.

參考平面的選取是任意的.在參考面上方的物體的高度是正值，重力勢能也是正值；2.重力勢能是標(biāo)量．+、–表示大?。?7高度是相對的，所以重力勢能也是相對的注意:【此平面為h=0,零勢能面】探究三、重力勢能的相對性二、理論探究把握規(guī)律重力勢能的相對性hhhAhhhAhhhABBBEPB=-3mghEPA=2mghEPB=-2mghEPA=0EPA=-mghEPB=0zxxkWG=EP1－Ep2=2mgh

練一練:

如圖有一個質(zhì)量2kg的小球從桌面以上高h(yuǎn)1=1.2m的A點落到地面上的B點，桌面的高為h2=0.8m。請按要求填寫下表

(g=10m/s2)。參考平面小球在A點重力勢能EpA小球在B點重力勢能EpBA→B下落過程小球重力做功WGA→B下落過程小球重力勢能變化ΔEp桌面地面24Jh1h2AB?選取不同的參考平面,物體的重力勢能的數(shù)值不同－16J40J減少40J40J0J40J減少40J?WG、△Ep與參考面的選取無關(guān)。比較、分析表格中的數(shù)據(jù)，有何特點？想一想：重力勢能跟重力做功密切相關(guān)，如果沒有了重力，物體還有重力勢能嗎？探究4、重力勢能的系統(tǒng)性二、理論探究把握規(guī)律沒有！溫馨提示：

嚴(yán)格地說，重力勢能是地球與物體所組成的“系統(tǒng)”所共有的，平常所說的“物體”的重力勢能，只是一種簡化的說法。你本節(jié)課的收獲是什么？小結(jié)一、重力做功的特點：與路徑無關(guān)，只與起點和終點的高度差有關(guān)二、重力勢能：地球上的物體具有的與它高度有關(guān)的能量。三、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系：

重力做正功，重力勢能減少;重力做負(fù)功，重力勢能增加四、重力勢能是相對的，正負(fù)表示大小。當(dāng)堂訓(xùn)練1、物體在運(yùn)動過程中，克服重力做功為50J，則（）A、重力做功為50J；B、重力做功為-50J。C、物體的重力勢能一定增加了50J；D、物體的重力勢能一定減少50J；BC三、學(xué)以致用鞏固提高（基礎(chǔ)）2、如圖7－4－2