導(dǎo)學(xué)案：1.4勢能及其改變2

學(xué)而優(yōu)教有方.4重力勢能和彈性勢能【課上探究】一、重力做功（i）【知識預(yù)習(xí)】1.重力做功的特點(diǎn)：物體運(yùn)動時(shí)，重力對它做的功只跟有關(guān)，而跟物體運(yùn)動的無關(guān)。2.表達(dá)式：WG＝（其中h1、h2分別表示物體的起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度）或?qū)懗桑╤為物體始末位置的高度差）。3.重力做功的正負(fù)：物體被舉高時(shí)，重力做；物體下降時(shí)，重力做。（ii）【思維深化】1.同一個(gè)人，選擇乘電梯和走樓梯兩種方式從一樓到10樓，怎樣求出重力做的功？兩次過程重力做的功有什么大小關(guān)系？2.如圖，一個(gè)質(zhì)量為m的物體，分別沿以下三種路徑從高度h1位置運(yùn)動到高度為h2的位置．試分析三種運(yùn)動過程中的重力做功多少及其三者關(guān)系？豎直向下落沿直線AB向下運(yùn)動沿曲線運(yùn)動3.重力做功有什么特點(diǎn)？（關(guān)聯(lián)恒力功計(jì)算）二、重力勢能（i）【知識預(yù)習(xí)】1.重力勢能(1)定義:地球上的物體由于而叫做重力勢能。(2)大小:等于物體所受與的乘積,即。(3)重力勢能是（標(biāo)、矢）量，正負(fù)號的含義：（4）單位:國際單位符號為。（ii）【思維深化】1.概念建立概念建立1.結(jié)合視頻思考？（1）為什么杠鈴放在地板上是安全的，而舉重完畢后卻能把地板砸穿？（2）杠鈴“一砸到底”的根本原因是？（3）雞蛋威力變大的原因是什么？思考：（1）“重力勢能”定義？（2）重力勢能影響因素？概念建立2.結(jié)合重力做功的公式（WG＝mgh1－mgh2）及功是能量轉(zhuǎn)化的量度，分析mgh具有的特殊意義？2.概念理解質(zhì)量m=0.5kg的小球，從桌面上方高h(yuǎn)1=1.2m的A點(diǎn)下落到地面上的B點(diǎn)，桌面離地面的高度h2=0.8m。試計(jì)算：分別取地面和桌面為零勢能面，小球在A點(diǎn)、B點(diǎn)的重力勢能？思考：（1）A點(diǎn)的重力勢能就一定為正嗎？重力勢能有無正負(fù)？重力勢能的正負(fù)號的含義？（2）地面上的物體的重力勢能一定等于零嗎？重力勢能大小與零勢能面選取有無關(guān)系？重力勢能具有什么性質(zhì)？（3）矢、標(biāo)量性？3.重力勢能為系統(tǒng)（物體和地球）共同具有的？三、重力勢能變化與做功的關(guān)系（i）【知識預(yù)習(xí)】1.表達(dá)式:（定量關(guān)系）2.兩種情況（定性分析）①當(dāng)物體由高處運(yùn)動到低處時(shí),重力做功,重力勢能;②當(dāng)物體由低處運(yùn)動到高處時(shí),重力做負(fù)功,重力勢能。（ii）【思維深化】如圖所示，幼兒園小朋友們正在興高采烈地玩滑梯．1.重力勢能的變化與重力做功關(guān)系表達(dá)式？2.小朋友沿滑梯下滑時(shí)，重力勢能怎么變化？3.小朋友從最高點(diǎn)滑落到地面過程中重力勢能的變化與參考平面的選取有關(guān)嗎？4.重力勢能變化取決因素？與重力以外的力有無關(guān)系？四、彈性勢能（i）【知識預(yù)習(xí)】1.彈性勢能的定義：發(fā)生的物體的各部分之間，由于有彈力的相互作用，也具有勢能，這種勢能叫作彈性勢能。2.彈性勢能大小的相關(guān)因素：和。勢能也叫位能，與相互作用的物體的相對位置有關(guān)。3.彈力做功與彈性勢能的變化的關(guān)系：彈簧彈力做正功,彈簧的彈性勢能減小;彈簧彈力做負(fù)功,彈簧的彈性勢能增大。（ii）【思維深化】1.“彈性勢能”概念（1）發(fā)生形變的弓對飛出的箭是否做功？說明弓有什么能？（2）發(fā)生形變的桿對運(yùn)動員是否做功？說明桿有什么能？（3）水平面上把物塊向左壓彈簧一定距離后處于靜止?fàn)顟B(tài)后釋放物塊,會看到什么現(xiàn)象?說明了什么?（2）彈性勢能的大小與哪些因素有關(guān)呢？2.“彈性勢能”變化（1）小朋友用力把彈簧拉長,小朋友對彈簧做什么功?彈簧彈性勢能如何變化?（2）彈性勢能的變化的決定因素？與彈力做功的定性和定量關(guān)系？3．“彈簧彈力”功（1）“化變?yōu)楹恪鼻罄ψ龉Γ篧總＝F1Δl1＋F2Δl2＋…＋FnΔln。（2）彈簧彈力隨形變量x的變化圖線及圍成面積的意義類比v-t圖像的面積表示位移，F(xiàn)-x圖像與x軸所圍的面積表示，如圖所示。所以當(dāng)彈簧的形變量為x時(shí)，彈力做功W彈＝。（3）彈性勢能的大?。篍p＝－W彈＝eq\f(1,2)kx2【典型例題】【例1】天津之眼，即天津永樂橋摩天輪，是世界上唯一建在橋上的摩天輪。永樂橋摩天輪的直徑為110米，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，距離地面的高度可達(dá)到120米左右，相當(dāng)于35層樓的高度，能看到方圓40公里以內(nèi)的景致，是名副其實(shí)的“天津之眼”。設(shè)一位乘客質(zhì)量為60kg，當(dāng)他乘坐摩天輪從最高點(diǎn)轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)的過程中，求：重力對他做的功。重力加速度為g=10m/s2?！纠?】質(zhì)量為3kg的物體放在高4m的平臺上，g取10m/s2，求：(1)物體相對于平臺表面的重力勢能是多少？