最新人教版高中物理必修2第七章重力势能教学准备一
高中物理《重力势能》教案
高中物理《重力势能》教案一、教学目标1. 让学生了解重力势能的概念，理解重力势能与物体的质量和高度的关系。
2. 培养学生运用控制变量法研究物理问题的能力。
3. 引导学生运用物理知识解释生活中的现象，提高学生的实践能力。
二、教学重点与难点1. 重点：重力势能的概念及其影响因素。
2. 难点：重力势能的计算和应用。
三、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生探究重力势能的本质。
2. 利用多媒体展示实例，增强学生的直观感受。
3. 运用控制变量法，让学生分组实验，验证重力势能的规律。
四、教学过程1. 导入：a. 提问：什么是能量？常见的能量形式有哪些？b. 引导学生思考重力势能的概念。
2. 新课讲解：a. 讲解重力势能的定义及其表示方法。
b. 阐述重力势能与物体的质量和高度的关系。
c. 讲解重力势能的计算公式。
3. 实例分析：a. 展示生活中涉及重力势能的实例。
b. 引导学生运用所学知识分析实例，解释现象。
4. 小组实验：a. 学生分组进行实验，探究重力势能的变化规律。
b. 教师巡回指导，解答学生疑问。
5. 总结与拓展：a. 总结重力势能的影响因素及其应用。
b. 提问：重力势能与其他能量形式之间有何联系？五、课后作业1. 复习重力势能的概念及其影响因素。
2. 完成课后练习，运用重力势能的知识解决问题。
3. 思考生活中的其他实例，运用重力势能的知识进行分析。
六、教学评估1. 课堂问答：通过提问检查学生对重力势能概念的理解程度。
2. 实验报告：评估学生在实验中的观察、分析和解决问题的能力。
3. 课后作业：检查学生对重力势能知识的掌握和应用能力。
七、教学反思1. 反思教学方法的有效性，考虑如何改进教学策略以提高学生的参与度。
2. 思考如何更好地将生活实例与物理知识相结合，提高学生的学习兴趣。
3. 评估学生的学习效果，确定后续教学内容的调整方案。
八、课程扩展1. 介绍重力势能与其他能量形式之间的转换，如动能、热能等。
最新人教版高中物理必修2第七章《重力势能》目标导引
4.重力势能
一览众山小
三维目标
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与重力势能变化的绝对性.
4.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，激发和培养探索自然规律的兴趣.
学法指导
本节在初中对重力势能概念定性了解的基础上，阐述了重力势能的概念，探究了重力势能的变化与重力做功间的关系，展示了重力势能的特点及变化规律.其中，掌握重力势能的概念及重力做功特点，能够恰当选取零势能面，运用重力做功特点解决实际问题是本节学习的重点；深刻领悟重力势能相对性是本节学习的难点.
教材通过探究重力做功、探究弹簧的拉力做功和探究功与物体速度变化关系的过程中，不断渗透“功是能量变化的量度”这一思想.关于重力势能的相对性比较容易理解，但在实际问题中很容易丢掉零势能面的选取这一环节，应引起高度重视；关于重力势能的系统性较难理解，要从物体所在的高度是物体同地球组成的系统内部的相对位置变化结果的表现来理解，通常所说的“物体”的重力势能只是一种习惯简化的说法.建议充分复习初中所学知识，结合实例认真观察、实验，学会归纳概括，于实例中进一步感悟重力势能的存在及重力做功的特点.。
人教版高一物理必修二第七章教案设计：7.4重力势能
7.4 重力势能教学三维目标 1、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； 2、过程与方法根据功和能的关系，推导重力势能的表达式。
使学生体会知识建立的方法。
3、情感态度与价值观：从对生活中有关的物理现象观察、对已有知识的掌握得到物理结论。
教学重点：重力做功与路径无关，重力势能的概念，重力势能的变化和重力做功的关系。
教学难点：重力势能的变化和重力做功的关系，重力势能的相对性和系统性。
教学内容： （一）引入新课问题1：水力发电站是利用水来发电的，水是利用什么来发电的呢？高处的石头欲落下，你为什么害怕，急于要躲开呢？（物体由于被举高而具有重力势能。
）问题2：怎么样认识重力势能呢？演示：粉笔在竖直方向上的运动。
（引导学生分析粉笔上升和下降过程重力做功与重力势能的变化）功与能是两个密切联系的物理量。
物体的高度发生变化，重力势能发生变化，重力要做功。
我们认识重力势能，不能脱离重力做功的研究。
（二）进行新课 1、重力做功根据功的计算公式分别计算甲、乙、丙三种情况中小球由A 到B 过程中重力所做的功。
甲A AB B乙h 1h 2hABhh 2h 1丙A 1 A 2 A 3△h 1△h 2△h 3（1）物体沿曲线运动，就已有的知识，重力做功能求出吗？（不能）怎么办？（2）想一想我们能够解决的是什么样的情况？（物体沿直线运动过程重力做功，可以根据过程甲乙的计算结果进行计算。
）（3）回忆前面学习过的方法，可不可以变曲为直呢，怎么变？（将整个路径分成许多很短的间隔）（4）怎么样来进一步计算重力的做功？（W=W 1+ W 2+ W 3+…）这一过程中，教师听取学生汇报，点评，解答学生可能提出的问题。
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。
2、重力势能重力势能应该与那些量有关？如果轻重不同的石头从同一高度下来砸到脚上，感觉怎样？同一块石头从不同高度下来，砸到脚上，感觉又如何？分析出重力势能应该与重力、高度有关。
人教版高中物理必修第2册 精品讲义 8.2 重力势能(解析版)
1．定义：物体的重力与所处高度的乘积。
2．大小：表达式Ep＝mgh；单位:焦耳，符号：J。
3．标矢性：重力势能是标量，只有大小、没有方向。
4．重力做功与重力势能变化的关系
(1)表达式：WG＝EP1－EP2＝－ΔEp。
(2)两种情况
5.重力势能的相对性、标矢性和系统性
重力势能
相对性
重力势能总是相对选定的参考平面而言的(该平面常称为零势能面)
故小球由A→D全过程中重力做功
WG＝W1＋W2＝mg ＝ mgh，B正确．
解法二全过程法．
全过程，小球的高度差为h1－h2＝ h，故WG＝ mgh，B正确．
计算重力做功时，找出初、末位置的高度差Δh，直接利用公式WG＝mgΔh即可，无需考虑中间的复杂运动过程．
【变式训练1】如图所示，一个质量为m，均匀的细链条长为L，置于光滑水平桌面上，用手按住一端，使L/2长部分垂在桌面下，（桌面高度大于链条长度，取桌面为零势能面），则链条的重力势能为
因此物体在此过程中的重力势能减少量为
ΔEp＝Ep1－Ep2＝7.84 J－(－15.68) J＝23.52 J
(2)以地面为参考平面，物体距参考平面的高度为
h1′＝(0.4＋0.8) m＝1.2 m，因而物体具有的重力势能为
Ep1′＝mgh1′＝2×9.8×1.2 J＝23.52 J
物体落至地面时，物体的重力势能为Ep2′＝0
答案mg(H＋h)减少mg(H＋h)
知识点一、重力做的功
1．重力做功只与重力和物体高度变化有关，与受到的其他力及运动状态、运动路径均无关．
2．物体下降时重力做正功，WG＝mgh；
物体上升时重力做负功，WG＝－mgh.
3．重力做功的特点可推广到任一恒力做功，即恒力做功的特点是：与具体路径无关，即恒力做的功等于力与在力的方向上的位移大小的乘积，跟初、末位置有关．
人教版高中物理必修二重力势能教学设计
情感态度与价值观1.通过观察以及知识得出的过程和方法，激发学生探索的兴趣和热爱科学的精神；2.渗透从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。
教学重、难点重点重力势能的概念；重力做功与物体重力势能改变的关系难点曲线路径下重力的做功情况重难点突破方法引入极限的思想，通过把曲线路径的无限分割，进而把分割的每一段微小的曲线近似看做一段段直线路径来分析研究重力在曲线路径时的做功情况。
教学方法讲授法、实验探究法教具斜面、物块、钢球、玻璃球、多媒体课件。
教学过程设计教学内容教师活动学生活动新课导入(2分钟)1.PPT展示图片，学生观察思考，并就提出的问题进行思考。
生活在海岛上的一种鸟，可以吃坚果。
但它的喙不能够将外壳坚硬的坚果咬开。
为了打开坚果，吃到坚果里的果肉，请大家为它想个办法。
2.引出本节课课题：重力势能。
PPT展示问：有什么方法能够打开坚果，让鸟能够吃到果肉呢？看图片，仔细思考。
猜想：将坚果从高处扔下，砸到地上；叼起石块砸向坚果……重力做的功：（6分钟）1. 复习重力势能的概念。
2. 通过重力势能的定义，引导学生得出重力势能的影响因素。
3. 实验探究：将不同质量的小球从光滑斜面的相同高度下滑，碰撞水平面上的物块。
观察物块运动的距离长短。
再用相同质量的小球从光滑斜面的不同高度下滑，观察物块运动的距离长短。
通过实验验证了重力势能与高度和质量确实存在一定的关联。
问1：初中我们就学习过重力势能的概念。
哪位同学能来复述一什么是重力势能？问2：请同学们猜想一下，哪些因素会影响重力势能的大小呢？PPT演示实验装置教师进行演示实验答1：物体由于被举高而具有的能答2：猜想：高度，质量学生观察比较相同质量的小球从不同高度下滑和不同质量的小球从同一高度下滑时，物块运动的距离新课讲授(9分钟)4.定量研究：如何研究重力势能与它影响因素之间的关系。
（引出本节课的重点之一）对于同一物体，上升与下落过程中重力势能是变化的。
最新人教版高中物理必修2第七章《重力势能》教材梳理
庖丁巧解牛知识·巧学一、重力的功由功的计算关系我们知道：物体被举高时，重力做负功;物体下降时，重力做正功.重力做的功与哪些因素有关呢?设一个质量为m的物体，从高度是h1的位置竖直向下运动到高度是h2的位置，如图5-4-1所示，这个过程中重力做的功是W G=mgh=mgh1-mgh2再看另一种情况.质量为m的物体仍然从上向下运动，高度由h1降为h2，但这次不是沿竖直方向，而是沿着倾斜的直线向下运动，如图5-4-2所示.物体沿倾斜直线运动的距离是l，在这一过程中重力所做的功是W G=mgcosθ·l=mgh=mgh1-mgh2.要点剖析如图5-4-2所示中斜面是否光滑对计算重力的功无影响；图5-4-1与图5-4-2这两种情况下，尽管物体运动的路径不同，但高度的变化是一样的，而重力所做的功也是一样的. 假设这个物体沿任一路径由高度是h1的起点A运动到高度是h2的终点B，如图5-4-3所示. 我们把整个路径分成许多很短的间隔AA1、A1A2、A2A3…由于每一段都很小很小，它们都可以近似地看作一段倾斜的直线.设每段小斜线的高度差分别是Δh1、Δh2、Δh3…则物体通过每段小斜线时重力所做的功分别为mgΔh1、mgΔh2、mgΔh3…物体通过整个路径时重力所做的功，等于重力在每小段上所做的功的代数和，即W G=mgΔh1+mgΔh2+mgΔh3+…=mg（Δh1+Δh2+Δh3+…）=mgh=mgh1-mgh2.方法点拨对图5-4-1和图5-4-2两个路径计算重力的功并不困难.但对于图5-4-3的情况下，运用了无限分割的思想（极限的方法）.这里的分析表明，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（该特点不管是否有其他力对物体做功，也不管物体怎样运动，均成立），功的大小等于物重跟起点高度的乘积mgh1与物重跟终点高度的乘积mgh2两者之差.看起来，物体所受的重力mg与它所处位置的高度h的乘积“mgh”是一个具有特殊意义的物理量.方法点拨在此问题探究过程中，我们采取步步为营，层层递进，从竖直线→斜线→曲线，即从特殊→一般的推理方法,使得出的重力做功的结论更具普遍性.二、重力势能1.定义:物体具有的与高度（位置）有关的能量.要点剖析正因为重力做功与路径无关，才引入了重力势能的概念，而摩擦力做功与路径有关系，因此对于摩擦力不能引入摩擦力势能.2.表达式:E p=mgh.物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积.3.单位:在SI制中，重力势能的单位为焦耳，符号为J.1 J=1 kg·m·s-2·m=1 N·m.4.标量，状态量重力势能与重力做的功相对应，与物体和地球的相对位置有关，物体的位置发生了变化，物体的重力势能就变化，所以重力势能是标量，同时又是与状态相对应的状态量.注意:（1）重力势能具有相对性.物体的高度h总是相对于某一水平面来说的，实际上是把这个水平面的高度取作零.因此，物体的重力势能也总是相对于某一水平面来说的，这个水平面叫做参考平面.选择哪个水平面作参考平面，可视研究问题的方便而定.通常选择地面为参考平面.重力势能是相对量，大小与零势能面的选择有关，要确定重力势能，必须事先选定零势能面.在E p=mgh中，h是物体相对于零势能面的高度.当物体在零势能面以上时，重力势能取正值；当物体在零势能面以下时，重力势能取负值；当物体处在零势能面上时，重力势能为零.所以，同一物体在同一位置，由于零势能面的选择不同，其重力势能也不同.重力势能的大小与零势能面的选择有关，但重力势能的变化量的大小与零势能面的选择无关.方法点拨重力势能是标量，只有大小而无方向，但有正、负，其正、负表示与零势能面上物体势能的相对大小.比较物体的重力势能大小时，要带正、负号比较.（2）重力势能属于物体和地球组成的系统.必须指出的是，重力势能跟重力做功密切相关，而重力是地球与物体之间的相互作用力.也就是说，倘若没有地球，就谈不上重力.所以，严格来说，重力势能是地球与物体所组成的这个物体“系统”所共有的，而不是地球上的物体单独具有的.除了重力势能，还有其他形式的势能.任何形式的势能，都是相应的物体系统由于其中各物体之间或物体内的各部分之间存在相互作用（力）而具有的能，是由各物体的相对位置决定的.例如，分子之间由于存在相互作用而具有势能，叫做分子势能，由分子间的相对位置决定;电荷之间由于存在相互作用而具有势能，叫做电势能，由电荷间相对位置决定.分子势能或电势能分别属于分子或电荷组成的系统，不是一个分子或一个电荷单独具有的.误区警示重力势能不是物体单独具有的，属于物体和地球组成的系统.任何形式的势能都是物体组成的系统所共有的.通常我们说物体具有多少重力势能，只是一种简略的习惯说法.三、重力做的功与重力势能的关系有了重力势能的表达式，重力做的功与重力势能的关系可以写为W G=E p1-E p2其中E p1=mgh1，表示物体在初位置的重力势能；E p2=mgh2，表示物体在末位置的重力势能.辨析比较重力的功不是重力势能，在重力做功的过程中，重力的功才与重力势能改变的值相等.功是过程量，能是状态量，能量与功无关，能量的改变才与功有关.当物体由高处运动到低处时，重力做正功，重力势能减少，也就是W G＞0，E p1＞E p2.这时，重力势能减少的数值等于重力所做的功.当物体由低处运动到高处时，重力做负功（物体克服重力做功），重力势能增加，也就是W G＜0，E p1＜E p2.这时，重力势能增加的数值等于克服重力所做的功.误区警示只要重力做功不等于零，重力势能就发生变化，也只有在重力做功不等于零时，重力势能才能发生变化.重力做正功，重力势能减少;重力做负功，重力势能增加；W G=-ΔE p.这里的重力做功与重力势能变化的关系，在以后学习分子势能、电势能时还要用到.问题·探究问题1 物体的重力势能与哪些因素有关呢？探究:能是物体做功的本领，功是能量转化的量度，由此可借助物体对方凳做功的多少间接反映其重力势能的大小（实验原理）.由于影响重力势能的因素是多方面的，因此可以采用控制变量法来探究多个物理量间相互影响规律（实验方法）.人们在打桩时，先把重锤高高举起，重锤的质量越大，举起后所处位置越高，下落时它能把桩打入地下越深，重锤对桩做功越多.我们可以猜测到：重力势能的大小应该与物体的质量及所在的高度有关.由此，我们可设计如下实验：自制一张四脚小方凳，方凳的四只脚尽量细些，也可用大号的铁钉来作凳脚.用一只盆子盛细沙，然后将自制的小方凳放在盆中的沙上.（1）分别使质量不等的两个物体，从同一高度落下，让它们将小方凳砸入沙中.现象：物体的质量越大，小方凳被砸入沙中越深.结论：物体的质量越大，其重力势能越大.（2）使同一个物体分别从不同高度落下，让它每次都砸在小方凳上.现象：物体从越高的位置落下，小方凳被砸入沙中越深.结论：物体被举起的高度越高，其重力势能越大.由以上实验可以看出，重力势能的大小与物体的质量和所处的高度有关，物体的质量m越大，高度h越大，重力势能E p就越大.问题2 如何理解重力势能的相对性与重力势能变化的绝对性？探究:选定水平面A为零重力势能参考平面时，则物体在水平面A时重力势能为零，下落到水平面B时重力势能为-mgΔh；选定水平面B为零重力势能参考平面时，则物体在水平面A 时重力势能为mgΔh，下落到水平面B时重力势能为零.我们由此可以体会重力势能的相对性.无论怎样选定零势能平面，最终下落过程的重力势能变化量均为-mgΔh.由此可以体会重力势能变化的绝对性.同一个物体相对于不同的零重力势能参考平面来说的，其重力势能的大小不同，这就是重力势能的相对性.而重力势能的变化量与零重力势能参考平面的选择情况无关，这叫做重力势能变化的绝对性.如图5-4-4所示，设一个质量为m的物体从高度为h1的水平面A下落到高度为h2的水平面B时，分析其重力势能及其变化情况如下表所示：图5-4-4个位置移至另一位置的重力势能的变化却是相同的.典题·热题例1将横截面积为S 的玻璃管弯成如图5-4-5所示的连通器，放在水平桌面上，左、右管处在竖直状态，先关闭阀门K ，往左、右管中分别注入高度为h 1和h 2、密度为ρ的液体，然后打开阀门K ，直到液体静止.在上述过程中，液体的重力势能减少量为（ ）图5-4-5A.ρgS （h 1-h 2）B.21ρgS （h 1-h 2）2 C.41ρgS （h 1-h 2）2 D.41ρgS （h 1-h 2） 解析：分析本题的关键是抓住重力做功与重力势能变化的关系以及重力做功的特点，采用等效法分析.首先分析物体初、末状态，弄清楚重力势能的减少是由于重心下降引起的，求出重心下降的高度即可解答.从打开阀门K 后，左管中的液体流向右管，直到两管液面相平，相当于把左管中高为212h h -的液体“搬”到右管中，其重心下降的高度为212h h -，所以该过程中，液体重力势能的减少量为ΔE p =ρgS 2)(12h h -·2)(12h h -=41ρgS （h 2-h 1）2. 答案：C例2如图5-4-6所示，杆中点有一转轴O ，两端分别固定质量为2m 、m 的小球a 和b ，当杆从水平位置转到竖直位置时，小球a 和b 构成的系统的重力势能如何变化，变化了多少?图5-4-6解析：分别求解重力对a 、b 做功的情况，进而得出重力对系统做的总功，由此根据重力做功与重力势能之间的变化关系得出结论即可.重力对小球a 做的功为W 1=2m·g·L重力对小球b 做的功为W 2=-mgL则重力对由a 、b 组成的系统所做的总功为:W G =W 1+W 2=2mgL+（-mgL ）=mgL.因为W G ＞0，所以小球a 和b 构成的系统重力势能减少，且减少了mgL.方法归纳 本题也可以选原来水平位置为零势能参考平面，分别计算a 、b 两物体势能的改变，最终得出系统势能的变化情况.例3如图5-4-7所示，两个轨道均光滑，它们高度相同，让质量均为m 的两个物体分别沿轨道由静止开始从顶端运动到底端，求：两个物体在运动过程中重力势能的变化量及重力对物体所做的功.图5-4-7解析：可以由重力势能的概念以及重力做功与物体重力势能变化间的关系进行讨论求解. 由重力势能的定义式知：两个物体在运动过程中的重力势能均减少，且减少量ΔE p =mgh. 由功的定义式可知，重力对两个物体均做正功，所做的功W=mgh.方法归纳 重力做多少正功，物体的重力势能就减少多少，重力势能的变化量仅与重力做的功有关.例4 在离地80 m 处无初速释放一小球，小球质量为m=200 g ，不计空气阻力，g 取10 m/s 2，取最高点所在水平面为零势能参考面.求:（1）在第2 s 末小球的重力势能;（2）在第3 s 内重力所做的功，重力势能的变化.解析：选取零势能参考平面，依据自由落体规律、重力势能以及重力做功与重力势能变化间的关系求解.（1）在第2 s 末小球所处的高度为: h=-21gt 2=-21×10×22 m=-20 m 重力势能为:E p =mgh=0.2×10×（-20） J=-40 JE p ＜0，说明重力势能减少.（2）在第3 s 末小球所处的高度为h′=-21g×t′2=-21×10×32 m=-45 m. 第3 s 内重力做功为:W G =mg （h-h′）=0.2×10×（-20+45） J=50 JW G ＞0，所以小球的重力势能减少，且减少了50 J.例5起重机以4g 的加速度，将质量为m 的物体匀减速地沿竖直方向提升h 高度，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？（空气阻力不计）解析：由物体运动的加速度，据牛顿第二定律可确定物体所受的合力及钢索对物体的拉力.再由功的定义式及重力做功与重力势能的变化关系求解. 由题意可知，起重机的加速度4g a，物体上升高度h ，根据牛顿第二定律得： mg-F=ma F=mg-ma=mg-m4g =43mg ，方向竖直向上 所以拉力做功W F =Fhcos0°=mgh 43 重力做功W G =mghcos180°=-mgh ，即物体克服重力做功为mgh.又因为W G =E p1-E p2=-mgh W G ＜0 E p1＜E p2即物体的重力势能增加了mgh.方法归纳已知物体运动的加速度，可由牛顿第二定律计算物体所受的合力，由功的定义再计算出某些力对物体所做的功.重力做功与物体重力势能的变化之间有一定的关系，可以利用重力势能的变化来求重力做的功，也可以利用重力的功求重力势能的变化.。
人教版高中物理必修2第七章 机械能守恒定律4. 重力势能教案
4．重力势能教材的地位和作用：《重力势能》这节课的内容在整个章节中既是重点，又是难点。
新课标教材从重力的功以及与重力做功和重力势能变化的关系引入重力势能这一概念，一方面顺承前节“功”的概念的应用，另一方面促使功是能量转化的量度这一思想的生成，顺理成章，水到渠成。
学情分析：1．高一学生认识事物的特点是开始从具体的形象思维向抽象的逻辑思维过渡，但思维还常常与感性经验直接相联系，仍需具体形象的图片画面来支持。
2．学生在初中时已接触过重力势能的概念，在高中阶段重点是定量的学习重力势能。
3．学生已学习了功的概念和计算方法，通过重力做功的计算来判断重力势能的变化。
教学目标：知识与技能目标：1．理解重力做功与重力势能的关系，并能用这一结论解决一些简单的实际问题，知道重力做功与运动路径无关。
2．理解重力势能的概念，能用重力势能的表达式计算重力势能。
3．知道重力势能具有相对性、重力势能的变化具有绝对性,势能是系统共有的。
4．理解重力功是物体重力势能变化的量度。
过程与方法目标：1．经历发散思维和理论探究归纳能力2．体会用“实验法”和“理论推导”相互验证研究问题的方法情感态度与价值观目标：1．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。
2．体验科学不仅仅是认识自然，挑战自然，更在于能动的改造自然。
教学重点：重力势能的的概念及重力做功跟重力势能改变的关系。
教学难点：重力势能的相对性、重力势能变化的绝对性。
教学环境与准备：电教室天士博教学课件导学案教学过程：1、导入新课教师活动：投影多媒体图片，利用生活常见事例，创设问题情景，激发学生兴趣。
（展示图片一：）这是一幅美国内华达州亚利桑那陨石坑图片。
（展示第二组图片：）左边这幅图是俄罗斯“和平号”空间站坠落时燃烧时的图片，中间这幅是打桩机的重锤从高处落下能把水泥打进地里，右面这幅图中水力发电站为什么要修那么高的大坝？切身的例子，如果在你的头顶上方相同的高度,分别用细绳悬挂一个粉笔头和5Kg的铅球，你的感觉有何不同？估计同学们的心里肯定有了一个大大的疑问，为什么会有以上现象发生呢？其实这和一个物理量有关，“一个地球上的物体和高度有关的物理：重力势能”。
人教版高中物理必修2第七章第4重力势能(教案+学案)
重力势能一、教学目标1．知识目标：（1）知道重力势能的定义（2）理解重力势能的计算公式，知道重力势能是标量，单位是焦耳（3）理解重力做功与重力势能的关系（4）知道重力势能的值是相对的，理解重力势能正负的含义（5）了解弹性势能，知道弹簧的弹性势能的决定因素2．能力目标（1）据重力做功的特点，推导重力势能的表达式（2）从能的转化角度和功能关系来解释和分析物理现象3．创新教育通过对位能的解释，能定性地解释有关势能的问题：如分子势能等4．德育目标注意观察和分析生活中的有关的物理现象，激发和培养自然规律的兴趣。
二、教学过程与处理1．教材分析：本节课是机械能中很重要的一节课，是机械能中一个重要部分，也是学好机械能守恒定律的重要基础。
让学生明确势能的产生和变化与保守力做功的关系。
也是研究功能关系的重要方法。
通过对势能概念的讲解，使学生掌握研究势能的方法：即势能的变化和保守力做功有关。
2．学生分析：在初中时学生已接触过重力势能的概念，在高中阶段要定量的解决重力势能。
学生们已学习了功的概念和计算方法。
通过重力做功的计算来判断重力势能的变化，通过弹性做功来判断弹性势能的变化。
3．处理方法：这节课理论性很强，所以通过设置空白点来促进学生理解4．创新点、德育点、空白点（1）创新点通过重力势能的研究，学会势能的研究方法。
（2）德育点透过现象看本质。
（3）空白点由重力做功得出重力势能的变化重力势能的相对性重力势能变化的绝对性三、教具选择与使用目的1．教具：弹簧振子、课件2．目的：弹簧振子用来研究弹性势能；课件用来给出信息和总结结论。
四、教学过程1．课前准备制作课件、准备教具（先自己练几次）；让学生预习。
2．引导目标激情入境用课件放一段玻璃瓶自由落体摔碎的镜头。
提问：玻璃杯能摔碎，能量从何而来？（提出问题、引起思考、激发兴趣）3．创造条件主动参与让学生用自己的课本（不同质量）做如下试验1）同一课本从不同高度下落，下落到自己手上，感觉做功。
高一物理必修二《重力势能》说课稿
高一物理必修二《重力势能》说课稿《高一物理必修二重力势能说课稿》一、课程概述与教学目标《重力势能》是高中物理必修二的内容，它描述了物体在重力场中由于位置而具有的能量。
这一概念对于理解物体的运动规律和能量转换具有重要意义，通过本课程的学习，学生将能够：1. 理解重力势能的概念及其与重力做功的关系。
2. 掌握重力势能的计算公式，并能应用其解决实际问题。
3. 培养学生的科学思维和解决问题的能力。
二、教学内容与重难点1. 教学内容：本课程将围绕重力势能的定义、计算和应用展开。
具体内容包括：（1）重力势能的物理意义和定义：通过实例引入重力势能的概念，并解释重力势能的变化与重力做功的关系。
（2）重力势能的计算：介绍重力势能的计算公式，即E_p mgh，其中m是物体的质量，g是重力加速度，h是物体相对于参考平面的高度。
讨论重力势能的相对性。
（3）重力势能的应用：通过实例分析，展示如何应用重力势能的知识解决实际问题，如计算物体的重力势能、判断物体重心的位置等。
2. 重点：重力势能的概念及其与重力做功的关系；重力势能的计算公式及其应用。
3. 难点：重力势能的相对性和计算公式的应用；将重力势能与功和能联系起来，理解能量守恒定律。
三、教学方法与手段为了实现教学目标，我将采用以下教学方法和手段：1. 案例教学法：通过展示日常生活中的重力势能现象，引导学生思考并理解重力势能的概念。
2. 讲解与演示相结合：通过生动的讲解和实验演示，帮助学生直观地理解重力势能的计算公式和应用。
3. 互动教学法：鼓励学生积极参与课堂讨论，提问和解答问题，培养学生的科学思维和解决问题的能力。
4. 分组合作学习：通过分组合作学习，让学生在小组内共同完成任务，培养学生的团队协作能力和沟通能力。
四、教学过程设计1. 导入新课（5分钟）通过展示生活中的重力势能现象，如建筑物的高度、火箭发射等，引导学生思考并引入重力势能的概念。
2. 新课讲解（15分钟）（1）重力势能的定义及计算公式：详细解释重力势能的概念，强调其与重力做功的关系，并介绍重力势能的计算公式E_p mgh。
最新人教版高中物理必修2第七章《重力势能》教学设计1
教学设计4重力势能文本式教学设计(二)山东省济宁嘉祥二中丁延礼教学目标知识与技能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，知道重力势能是物体和地球所组成的系统共有的．过程与方法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．情感、态度与价值观1．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．2．培养学生遵守社会公德，防止高空坠物．教学重点重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能变化的关系．教学难点重力势能的系统性和相对性．教学方法启发、引导、讲练结合．教学过程新课导入有句话是“搬起石头砸自己的脚”，从物理学的角度看待这一问题，搬起的石头有了做功的本领，它就具有了能，这种能我们称为重力势能．我们今天就来学习重力势能．新课教学物体重力势能发生变化时，必然牵扯到重力做功，物体下降时，重力做正功，重力势能减小；物体被举高时，重力做负功，重力势能增大．因此认识重力势能，不能脱离对重力做功的研究．1．重力做的功重力做功与什么因素有关呢？我们现在就通过下列三种例子来探究一下．图甲物体竖直向下运动，高度从h1降为h2图乙物体沿倾斜直线向下运动，高度从h1降为h2图丙物体沿任意路径向下运动，高度从h1降为h2(图中没有画出重力的方向) 思考：你认为这三种情形中哪个比较容易做呢？图甲：重力做功W G＝mgΔh＝mgh1－mgh2图乙：重力做功W G＝mgl cos θ＝mgΔh＝mgh1－mgh2图丙：本图中小球做曲线运动，怎样来求解呢？联系我们是如何推导出匀变速直线运动的公式的．重力做功W G＝mgΔh1＋mgΔh2＋mgΔh3＋…＋mgΔh n＝mgΔh＝mgh1－mgh2这三种情形中重力做功有什么特点，我们得到的结论：重力做功只跟它的起点与终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关．表达式W G＝mgh1－mgh2.练习1：下图表示一个做斜抛运动的物体，当物体由抛出位置1运动到最高位置2时，重力做功是多少？由位置2运动到跟位置1在同一水平面上的位置3时，重力做功是多少？由位置1运动到位置3重力做功是多少呢？由位置1运动至位置2重力做功－mgh由位置2运动至位置3重力做功mgh由位置1运动至位置3重力做功为零物体所受的重力mg与它所处位置的高度h的乘积mgh是一个具有特殊意义的物理量．它一方面与重力所做的功密切相关，另一方面它随着高度的变化而变化恰与势能的基本特征一致．因此，我们把物理量mgh叫做重力势能．2．重力势能重力势能的定义E p＝mgh物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积．重力势能是矢量？还是标量？与所有的能量一样，是标量．重力势能的单位：焦耳，符号是J.重力做功与重力势能之间的关系W G＝E p1－E p2.即物体由高处运动到低处时，重力做正功，重力势能减少；由低处运动到高处时重力做负功，重力势能增加．思考与讨论：阅读课本P65说一说，并回答上面有关问题．如果重力做功与运动路径有关，能量变化不能表示重力做的功．3．重力势能的相对性和系统性讨论歌词：“山上有棵小树，山下有棵大树，我不知道，不知道哪棵更高”这是说高度具有相对性．重力势能与高度有关，重力势能也有相对性．在研究重力势能时应该选择参考平面．在参考平面上，物体的重力势能为零；在参考平面上方物体的重力势能为正的，表示重力势能比零势能面的势能大；在参考平面下方物体的重力势能为负的，表示重力势能比零势能面的势能小．参考平面的选择是任意的，选不同的参考平面，重力势能是否相等？重力势能的差值是否相同？例如根据图，m＝0.5 kg，h1＝1.2 m，h2＝0.8 m．完成下列表格：重力势能是物体与地球所组成的系统共同具有的．例1 在离地80 m处无初速释放一小球，小球质量为m＝200 g，不计空气阻力，g取10 m/s2，取地面所在水平面为零势能参考面．求：(1)在第2 s 末小球的重力势能；(2)在第3 s 内重力所做的功，重力势能的变化．解析：(1)在第2 s 末小球所处的高度为h ＝(80－12×10×22) m ＝60 m重力势能为E p ＝mgh ＝0.2×10×60 J ＝120 J.(2)前2 s 下降了20 m ，前3 s 下降了45 m ，第3 s 内的位移为25 m 第3 s 内重力做功为W ＝mgh ＝0.2×10×25 J ＝50 J W G ＞0，所以小球的重力势能减少，且减少了50 J. 答案：(1)120 J (2)50 J例2 如图所示，质量为m 物体静止在地面上，物体上面连着一个直立的轻质弹簧，弹簧的劲度系数为k .现用手拉住弹簧上端，使弹簧上端缓慢提升高度h ，此时物体已经离开地面，求物体重力势能的增加量．解析：物体离开地面后，弹簧的伸长量为mg /k 可见，物体上升的高度为h －mg /k从而，物体重力势能的增加量为mg (h －mgk )．答案：mg (h －mgk )课堂小结1．重力做功的特点：与路径无关，只与起点和终点的高度差有关． 2．重力势能：E p ＝mgh .3．重力做功与重力势能变化的关系． 4．重力势能是相对的，正负表示大小． 布置作业课本61页问题与练习第1,2题．板书设计 4 重力势能一、重力的功W G ＝mg Δh ＝mgh 1－mgh 2 只与起点和终点的高度差有关． 与物体的路径无关．二、重力势能E p＝mghW G＝E p1－E p2三、重力势能的相对性1．重力势能与参考平面的选取有关，但重力势能的变化量与参考平面的选取无关2．势能是物体与地球所组成的系统所共有的四、例题讲解。
最新人教版高中物理必修2第七章《重力势能》教学设计(第1课时)3
课堂变化及处理 课堂变化及处理 主要环节及效果 主要环节及效果 情景导入 引向课题
幻灯片出示题目 点题
探究过程： 站在钢球下面危险，站在乒乓 WG=mglcosα =mgh 球下面不在乎。 =mgh1－mgh2 高度越大，坑越深 探究过程： 用微分思想，把物体运动的路 重量越大，坑越深 径分割成诸多小段，每一段都 可以看成小斜面。 与物体的重量有关；与物体的 每段重力做功分别是 mgΔ h1， 高度有关。且重量越大，高度 mgΔ h2， mgΔ h3„„， 越高，重力势能越大。 则重力做的总功是： WG= mgΔ h1+mgΔ h2+mgΔ h3 +„„ =mg（Δ h1+Δ h2+Δ h3+„„） =mgh=mgh1－mgh2 探究结果： WG=mgh1－mgh2
使 用 教 材 的 构 想
课 时 教 学 流 程 教师行为 教师行为 的功是多少? 一、情景体验，导入新课 （1）观看视频 1、 黄果树瀑布 2、 陨石坑的形成 问题 1：瀑布是怎么形成的？ 问题 2：陨石坑是怎么形成的？ 情景体验 4：一个质量为 m 的物体, （2）什么是势能？ 从高度为 h1 的位置 A 沿着斜面运动 到高度是 h2 的位置 B,这个过程中重 瀑布的形成，陨石坑的形成，都具有 力做的功是多少? 能量， 这就是我们将要学习的新课— —重力势能。 二、情景体验，新课教学 A 1．实验定性探究 情景体验 1：若天花板上分别挂一钢 l h h1 球和乒乓球,你在下面有什么不同的 α 感受 ? B h2 情景体验 2：同一个钢球从不同高度 情景体验 5：如果这个物体沿任意曲 处掉落到沙坑中会有什么不同? 线路径从高度为 h1 的位置 A 运动到 情景体验 3：重量不同的小钢球从相 高度是 h2 的位置 B,这个过程中重力 同高度落入砂坑中会有什么不同？ 做的功是多少? 问： 重力势能的大小与那些因素有关 呢?什么关系？ A 2．理论定量探究 A1 Δ那么重力势 h1 同学们回答的完全正确。 A2 Δ h2 Δ h3 A3 高度有什么定量关 能与物体的重量、 h1 h 系呢？ B 探究方法：根据功和能的关系 ,从重 h1 力做功探究重力势能的表达式。 通过上面的情景体验， 我们都得到一 探究过程： 个共同的结果，请同学总结。 情景体验 3；质量为 m 的物体,从高 度为 h1 的位置 A 竖直向下运动到高 度是 h2 的位置 B,这个过程中重力做 学生行为 学生行为 探究过程： WG=mgh =mgh1－mgh2 由于水的重力，由高处流向低 处就形成了瀑布。 重量较大的陨石从天空落下， 撞击地面就形成了陨石坑。 相互作用的物体凭借其位置决 定的能量叫做势能。
最新人教版高中物理必修2第七章《重力势能》教案
重力势能【三维目标】（一）知识与技能1．理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算。
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。
4．了解弹性势能。
（二）过程与方法1．根据功和能的关系，推导出重力势能的表达式。
2．学会从功和能的关系上解释和分析物理现象。
3．通过实验，使学生掌握科学的研究方法——控制变量法。
（三）情感态度与价值观通过对实验操作、观察、讨论，以及得出本节课物理知识的过程和方法，激发学生探索的兴趣和热爱科学的精神。
【教学重点】重力势能的概念及重力做功跟物体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。
【课时安排】1课时【教学过程】一、新课引入1．故事导入1994年7月7日，苏梅克·列维9号彗星以60km/s的速度，向木星飞驰而去。
第一颗彗核撞上了木星，紧接着，其余的彗核也接二连三地向木星撞击，这一壮烈的天体碰撞，持续了5天才告结束。
碰撞产生了相当于20亿颗原子弹爆炸的威力，产生的火球，直径达10km，温度达到7000℃，产生的光亮在数亿千米外也能拍到，腾起的蘑菇云极为壮观，形成的尘埃云团与地球同样大小，并存在了几个月之久。
教师引导学生思考讨论：为什么彗星撞击木星时会产生如此大的能量呢？2．情景导入大屏幕投影展示下面几幅图片，让学生自己仔细观察，并自己提出问题来讨论。
2002年9月21日上午，俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩，造成至少100人失踪。
美国内华达州亚利桑那陨石坑，这个陨石坑是5万年前，一颗直径约为30-50米的铁质流星撞击地面的结果。
据说，坑中可以安放下20个足球场，四周的看台则能容纳200多万观众。
参考问题：（1）一旦大量积雪从高处滑下形成雪崩，一面面白茫茫的雪墙排山倒海而来，你将感受到大雪崩所带来最令人惊心动魄的白色恐惧，将对人们的生命与财产带来灾难……为什么这么漂亮的雪花有如此大的破坏力？发生的雪崩为什么具有这么大的能量？（2）通过美国内华达州亚利桑那的陨石坑现象，你能说出这么大的能量与哪些因素有关？3．实验导入教师利用课前准备好的实验仪器：自制小桌、铁块（一大一小两个）、盛满沙的小盒，如图，先让学生猜测重力势能的影响因素。
必修教材2第七章第5课时教案：重力势能
系。
学生课堂完 成教材上课 后练习，然后 小组讨论。最 后上黑板展 示答案。
课堂总结： 1、重力势能的概念及其理解 2、重力势能的变化 3、重力势能与重力做功的特点
回顾本节课 的学习内容， 提炼主要的 知识点，归纳 解题方法和 注意事项等。
人教版物理必修教材②
第 7 章《机械能守恒定律》 第 5 课时
教学课题：重力势能
教学内容
重力势能
知识与技能目标 理解重力势能的概念，认识重力势与路径无关的特点；理解重力做功与势力势能的 变化关系；知道重力势能的相对性；理解势能为系统所共有的特点。 探索重力势能的大小和有关因素，理解重力势能的特点。 培养学生学习物理的方法，培养学生的客观维物主义思维。 教学器材 教学难点 有关课件，常规教具 势能的理解
h1
h2
2 、根据教 材概括重力 势能的概念。
3 、根据前 面知识分析 重力做功与 结论：重力做功的特点：重力对物体做的功只跟运动的起点和终点的位置有关， 势能的关系 而跟物体运动的路径无关。功的大小等于重力跟起点和终点间的高度差的乘积。 二、重力势能 1、概念：物体由于被举高而具有的能。 A 2、定义式：EP=mgh --物体的重力势能等于它的重量与高度的乘 积。 h1 3、重力势能是标量，单位为 J。 h B 4、重力势能具有相对性。由于高度具有相对性，故重力势能也具 h2 有相对性，求重力势时一般要取零势能面。通常都是相对于地面。 5、重力势能是系统所共有的 因为重力势能跟重力做功有关，而重力又是地球和物体之间的相互 作用力，因此，重力势是地球和物体所共有。一般情况，就说物体的重力势能。 三、重力势能的改变量 △EP=mgh2-mgh1=m
教学方法 教学重点
自主探究，合作交流 重力势能的理解和计算
高中物理《重力势能》说课稿
高中物理《重力势能》说课稿尊敬的各位老师,大家好,我是今天的XX号考生。
今天我说课的篇目是《重力势能》,对于本节课,我主要从教材分析、学情分析、教学目标、教学过程等几个方面加以说明。
一、说教材(过渡句：首先谈一谈我对教材的理解)《重力势能》选自人教版高中物理必修2第七章第4节,本节课的教学内容为重力做功的特点,重力势能的概念及与重力做功的关系,重力势能的相对性和势能是系统所共有的。
在此之前学生已经明确物体被举高有重力势能,这为本节课的学习做了良好的铺垫;同时,本节中重力做功与重力势能的变化之间的关系是下节“机械能守恒定律”的必备知识,所以本节课具有承上启下的重要作用。
二、说学情(过渡句：合理把握学情是上好一堂课的基础,接下来谈谈我对学情的分析)本节课所面对的是高一学生,他们已经具有了一定的抽象思维能力和逻辑思维能力,但思维还常常与感性经验直接相联系,仍需具体形象的图片、画面来支持。
这就要求教师在本节课要采取恰当的授课方式,帮助学生建立理性认知架构。
其次,学生已经对功和重力势能有了初步认知,这为本节课的顺利进行也起到了抛砖引玉的作用。
三、说教学目标(过渡句：新课标要求教学目标是多元的,主要包括学会、会学、乐学三个维度,所以我确定了如下教学目标)【知识与技能目标】理解重力势能的概念及重力做功与重力势能的关系;知道重力势能的相对性和势能是系统所共有的。
【过程与方法目标】通过理论探究的过程,提升归纳总结的能力,体会用“理论推导”研究问题的方法。
【情感态度价值观目标】经历对生活中有关物理现象的观察,感受物理与生活的紧密联系,激发对自然规律的探索兴趣。
四、说教学重、难点(过渡句：基于以上对教材、学情的分析和教学目标的设立,本节课的重、难点就显而易见了)【重点】重力势能的的概念及重力做功跟重力势能改变的关系。
【难点】重力势能的相对性。
五、说教学方法(过渡句：为了突出重点,突破难点,顺利达成教学目标,并结合教材特点和学生实际)本节课主要采用的教学方法有讲授法、问答法、小组合作法等。
最新人教版高中物理必修2第七章《重力势能》教学设计(第2课时)4
H
幻灯片出示题目 体现重力势能的 负值的意义。 重心 的意义。 教师点评 “-” 不表示方向， 表示大小。
教师行为
学生行为
课堂变化及处理 主要环节及效果 为以后学习弹性 势能、 机械能守恒 的系统性铺垫。 集体回答。
三、重力势能的系统性 重力是地球吸引物体而产生的， 重力 做功与重力势能有关，离开地球，重 力就失去意义，它具有系统性。 所以重力势能是哪些物体组成的系 地球和物体组成的系统。 统共有的？ 四、其它势能 势能是系统内由于其中各物体之间， 或物体内各部分之间由于存在相互 作用力，而决定的能。是由各物体间 的相对位置而决定的能。 你知道的势能还有哪些？ 弹簧的弹性势能 分子间的分子势能 电势能 重力势能和弹性势能都是机械运动 的物体具有的，都是机械能的一部 分， 下一节我们将学习弹簧的弹性势 能。 思考练习： 情景 4：如图，物体 A 置于斜面上， 物体 A 和 B 用绳子连接跨过斜面顶端 的大小可忽略的定滑轮， 绳子一直是 绷紧的。A 的重力是 10N，B 的重力 是 15N， A 与斜面的滑动摩擦力是 3N， 求： （1）在 B 物体向下运动的位移 s ＝2m 的过程中，物体 A 和 B 的重力 分别做了多少功？（2）物体 A 和 B 的重力势能分别变化了多少？ 答案： （1）Wa=-10J，Wb=30J （2）10J，-30J
知识了解。 老师可以简略说 明它们的相互性。 揭示下一节
提升能力 较高要求
板 书 设 计
7.4 重力势能 1．重力做功与重力势能的数学关系： WG=mgh1-mgh2 2．重力做功，物体的重力势能一定减少，克服重力做功，物体的重力势能一定增 加 3．重力势能具有三性：标量性，相对性，系统性
教 学 反 思
课题