物理人教版高中必修2新人教版高中物理必修2第7章第4节重力势能教案
人教版高一物理必修二教案-7.4重力势能
第七章第四节重力势能教学设计一、设计思想：“功”教学之后，学生第一次涉及到能量，并从量的角度研究能量的具体表达形式。
在以后的学习过程中，能量概念的重要性会被学生逐步认识到。
就内容的呈现方式来看：从生活中的事例出发，形成具体的表达形式是这一节课的核心，本节课有探究课的特点，采取师生互动、引导、启发的教学方式。
二、教学目标：1、知识与技能：①、理解重力势能的概念，知道在国际单位中，势能的单位是焦耳（J），势能是标量，并会用重力势能的定义式进行计算。
②、理解重力做功与重力势能变化的关系，并能够应用表达式进行计算，知道重力做功与路径无关。
③、知道重力势能具有相对性，计算重力势能需选择参考面。
④、知道重力势能是物体和地球系统所共有。
2、过程与方法：根据功和能的关系，推到出重力势能的表达式，进一步渗透科学探究的几个要素。
3、情感态度与价值观：培养学生从生活现象中探究物理规律的方法，激发学生勇于探索、勇于发现的品质。
三、教学重点：1、重力势能的概念及重力做功跟重力势能改变的关系。
2、重力做功与路径无关及负功的意义。
四、教学难点：理解重力做功与重力势能变化的关系及重力势能改变的系统性五、教学资源：物理教材、实验器材（两个小球），PPT，六、教法设计：引导式、启发式、探究式、讨论式七、教学过程：重力做的功：W G＝mgh=mgh1－mgh2PPT：课本图7.4-2我们接着来计算这个物体沿倾斜直线从高度为h1的地方运动到高度为h2的地方的过程中重力所做的功。
重力做的功：W G＝mglcosθ ＝mgh＝mgh1－mgh2PPT：课本图7.4-3我们最后来计算这个物体沿任意的曲线从高度为h1的地方运动到高度为h2的地方的过程中重力所做的功。
如何计算第三幅中重力所做的功呢？受第二个图的启发，我们可以把曲线分割成若干小段，当分得足够小的时候，我们就可以认为每一段都是直线，这样求出重力在每一段上所做的功，再把所有的功相加，即得在这个过程中，重力所做的功。
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第七章机械能守恒定律4.重力势能教案(4)
重力势能如何变化 ?
学生：上升过程中，物体克服重力做功 (重力做负功 ).物体的重力势能增大 .
下落过程中，重 力做正功，物体的重力势能减小 .
教师： 前边我们学过了功和能之间的关系， 我们知道力对物体做了多少功， 物体的能量
就将变化多少，那么同学们认为重力所做的功与物体重力势能的变化之间有什么关系
为 mgh，同理第三位同学是以二楼地面作为参考平面，得到的重力势能为
板书：①参考平面的选取是任意的 .
②选取不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的
.
2mgh.
③通常选地面为参考平面 .
(三 )弹性势能
1.演示
装置如图所示：将一弹簧压缩不同程度：观察现象
.
取一个硬弹 簧，一个软弹簧，分别把它们压缩相同程度，观
当物体由低处运动到高处时， ｈ１<ｈ2， WＧ <０ ∴ EP1 E P2
③教师总结：重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所 做的功 .
物体克服重力做功 (重力做负功 )时，重力势能增加， 增加的重力势能等于物 体克服重力所做的功 .
.
精品文档
4.讨论：如图所示，物体从高为 h1 处运动到高为 ｈ2 处，运动的路径有无数条，讨论在
1.ABD 2.BD 3.A 【课堂小结 】
本节课我们学习了：
1.势能由物体间的相互作用而产生，由它们的相对位置而决定
.
2.势能是标量，单位是焦耳 .
3.重力对物体所做的功与物体的运动路径无关，只跟物体运动的始、末位置有关，重力 所做的功等于物体始、末位置的重力势能之差 .
4.重力势能是地球和地面上的物体共同具有的， 的选取有关 .
.
对于重 力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定，对于弹性势能，其大小
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。
高一下学期物理人教版必修2第7章第4节重力势能教案
第四节重力势能一、教材分析重力势能是机械能守恒定律的知识基础，是本章的一个重要知识点.同时在高中物理学习中，学生还会遇到的势能有电势能，分子势能等，重力势能的学习对以后相关概念的了解至关重要。
本节涉及了功能关系，加深了学生对做功的理解，为下节学习奠定了良好的基础，有重要的承上启下的作用。
二、学情分析学生在初中物理学习中已经知道,重力势能的大小跟物体的质量有关, 跟物体所处的高度有关。
但却不知道重力势能与这些因素之间的定量关系。
这节课让学生对重力势能从定性认识上升到定量的认识。
前面已经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。
三、教学目标知识与技能(1)理解重力势能的定义及定义式。
（2）知道重力势能具有相对性, 知道重力势能正负号的含义。
(3)理解重力做功与重力势能的关系,知道重力做功与运动路径无关。
过程与方法(1)体会用“实验法”和“理论推导”相互验证研究问题的方法。
（2）通过实验探究，体会“控制变量法”在实验中的应用。
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)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。
四、教学重难点重点：重力势能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、重力做功与重力势能变化的关系。
五、教学方法教法：实验探究法、演绎推理法、设疑法、讲授法等。
学法：交流合作式学习、自主学习、分析归纳式学习等方法。
六、教学过程（一）、创设情境、激趣导入利用生活常见事例，创设问题情景，激发学生兴趣。
前两天我看到一个非常有意思的视频，来和大家分享一下。
播放视频：举重问题：为什么放在地面上的杠铃没有将地面击穿，而举起的杠铃会将地面击穿？学生：因为举起的杠铃具有了能量。
下落过程中就会将这些能量释放出来。
引出重力势能的概念：物体由于被举高而具有的能量。
今天老师就带领大家你学习重力势能。
人教版高中物理必修2第七章第4节重力势能--叙述式教学设计方案及反思
《重力势能》教学设计及反思一、教材分析本节讲述重力势能及其相对性，重力势能的变化以及与重力做功的关系.重力做正功时，重力势能减少，克服重力做功(重力做负功)时，重力势能增加，关于这个关系，由于与动能定理的表述不一致，学生往往不易理解，教学时最好能结合一些实例，从能量转化的角度分析，解开学生的困惑，例如可举在自由落体运动中，重力做正功，重力势能减少，同时由动能定理可知，动能增加.重力势能转化为动能，这样做，也可以为下一节讲解机械能守恒定律做好准备。
二、教学目标分析（一）知识与技能1．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，知道重力势能具有相对性、重力势能的变化具有绝对性。
2．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。
3．理解重力功是物体重力势能变化的量度。
（二）过程与方法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（三）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．预防高空坠物的社会公德教育，增强民族自豪感和荣誉观念。
3．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。
三、学习者特征分析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，在高中阶段要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。
四、教学策略选择与设计本节课的教学方法采用：理论探究法、实验法、讲授法、归纳法。
通过惊心动魄的雪崩图片引入新课，激发学生求知的欲望。
重力势能与高度和重力的关系，让学生通过演示实验，来学习体验应用“控制变量法”与“比较法”定性研究；通过设计物理过程体会“理论探究法”定量研究。
人教版必修2物理：7.4 重力势能 教案设计
了解数学微
新
分知识在物
课
理中的应用
教
学
= 进行总结
联系已有 知识，培 养知识迁 移能力， 思考问题 的能力， 训练逻辑 思维。
学生思考回 答。
培养学生 的运用知 识能力。
图 7 ． 4-2 ： 重 力 做 功
新
增强学生
课
计算例题 的社会公
教
德意识，
学
用知识改
变生活的
实例。
=mgcos
θ
计算例题
培养学生 的运用知 识能力
学生分组实 验
学生通过 发现与生 活经验不 同，引发 疑问，激 发求知 望。
新
课
活动 3【活动】课题二：重力做功 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
教
学
学生板书图 1 和 2 的计算 过程
对比迁移 思考：你认为这三个哪个比较容易做呢？
图 7 ． 4-1 ： 重 力 做 功 学生思考回 加深印象 答问题。
思考与讨论：阅读课本
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 活动 5 【讲授】 课题四：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。
在研究重力势能是应该选择 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。 重力势能是物体与地球组成的系统共同具有的。
《重力势能》教学设计
教学目标
新人教高中物理必修二 7.4 重力势能 精品教案
74 重力势能 〖精讲精析〗〖知识精讲〗知识点1重力做功的特点（1）物体运动时，重力对它所做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体的 运动路径无关。
（2）重力做功的大小等于重力与初末位置高度差的乘积。
W G =mgh=mg （h 1-h 2）=mgh 1-mgh 2〖例1〗如图所示，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从顶端运动到底端，求：两个物体在运动过程中重力所做的功？〖思路分析〗重力做功与路径无关，由功的定义知，重力对两个物体均做正功，所做的功都是W=mgh〖答案〗W=mgh〖总结〗重力做功的大小等于重力与初末位置高度差的乘积。
物体从高处运动到 到低处重力做正功。
〖变式训练〗如图所示，质量为m 物体分别从倾角为α和β两个光滑斜面上滑下，两斜面的高度均为h ，则下列叙述中正确的是： A 、物体滑到斜面底端的速度相同。
B 、物体滑到斜面底端时重力的瞬时功率相同。
C 、物体滑到斜面底端时重力所做的功相同。
D 、物体滑到斜面底端时速率相同。
知识点2：重力势能（1）重力势能：我们把物理量mgh 叫做物体的重力势能，常用E P 表示，即E P = mgh 上式表明物体的重力势能等于它所受的重力与所处的高度的乘积。
（2）重力势能具有相对性。
重力势能的数字表达式E P = mgh 是与参考平面的选择有关的，式中的h 是物体重心到参考平面高度。
当物体在参考平面之上时，重力势能E P 为正值；当物体在参考平面以上时，重力势能E P为负值。
注意物体重力势能的正负的物理意义是表示比零势能大还是小。
（物体在参考平面上时重力势能为零）（3）重力势能的参考平面的选取是任意的。
视处理物体的方便而定，一般可选择地面或物体运动时所达到的最低点为零势能参考点。
（4）重力势能的变化是绝对的。
物体从一个位置到另一个位置的过程中，重力势能的变化与参考平面的选取无关，它的变化是绝对的。
我们关注的是重力势能的变化，这意味着能的转化问题。
7.4重力势能—人教版高中物理必修二教案
人教版高中物-理必修二7.4重力势能教案一、教学目标➢认识重力做功与路径无关；➢理解重力势能的概念会进行相关的计算；➢理解重力做功与重力势能的变化关系；➢知道重力势能具有相对性；➢知道重力势能是物体和地球系统所共有的。
教具准备投影仪、多媒体课件二、教学过程（一）新课引入师：同学们我们来看一则新闻（PPT）所示新闻讲得的是高空中的鸡蛋落下的威力。
师：同学们一个鸡蛋从高楼落下为什么威力这么大呢？生：因为在高空中鸡蛋所具有的能量大（二）新课教学师：同学们今天我们学习第4节重力势能，请同学们欣赏PPt上的3幅图片，你们观察到了那些物理知识呢？生：第一幅是黄果树瀑布，水从高处流下重力势能在发生改变，第2幅是房屋顶距离地面有一定的高度故有势能，最后一幅是雪崩从高处滚下，在高处也有势能。
师：同学们答得很好，分析的很好，分析得也很到位，哪我们来看到这个模型，重力做功如何：重力做功：cos 0G W mgh mgh ==师：同学们哪如果不是沿竖直方向，而是沿斜面方向，重力做功又如何呢？如下图所示：重力做功：cos G W mgh mgh θ==师：同学们通过上述两种情况分析，你们得出什么样的结论呢？生：重力做的功相同，重力做功只与竖直高度有关？师：同学们总结很好，那我们在来看PPt上的这个重力做功。
123...nW mg h mg h mg h mg h mgh=∆+∆+∆++∆=很容易得到：重力做功与路径无关，只与高度有关。
师：同学们来看到PPT上，物体从A的过程中重力做功的分析情况：重力做功：12cos 0()G W mg h mg h mg h h =∆=∆=-重力做功与路径无关，只跟始末位置的高度差有关2. 重力势能师：在重力做功情况分析中mgh 具有特殊的意义，我们把物理量mgh 叫做物体的重力势能。
P E mgh =● 重力势能是标量● 单位：焦耳J3. 关系师：我们知道重力势能和重力做功的表达式非常相似他们之间的关系是什么？1212G G p p W mgh mgh W E E =-=-① 物体由高处下落，重力做正功，重力势能减小，G p W E =∆② 物体有低处上升，重力做负功，重力势能增加，G p W E =-∆师：同学们我们来做几道题看看4. 重力势能的相对性师：如图所示高度h=8844.43m 是相对于谁呢？重力势能总是相对于某个水平面来说的，这个水平面叫做参考平面。
7.4重力势能教案
学校：临清二中学科：物理编写人：胡晓忠审稿人马洪学必修二第7章第4节《重力势能》教案一、教材分析《重力势能》是人教版高中物理必修二第7章《机械能守恒定律》第4节课的教学内容，这节课通过分析重力做功的特点，推导得出了重力势能的表达式，并进一步讨论重力势能具有相对性及重力势能是物体与地球系统所共有；是后面学习机械能守恒定律的基础。
二、教学目标1．知识目标：(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．2．能力目标：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．3．情感、态度和价值观目标：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．三、教学重点难点重点：重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系．难点：重力势能的系统性和相对性．四、学情分析五、教学方法1．实验探究：物体的势能和哪些因素有关。
2．学案导学：见后面的学案。
六、课前准备1．学生的学习准备：预习重力势能一节2．教师的教学准备：多媒体课件制作，制作学案3．教学环境的设计和布置：教室七、课时安排：1课时八、教学过程（一）预习检查、总结疑惑检查落实学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
教师提出问题：打桩机的重锤从高处落下时，可以把水泥桩打进地里，为什么?学生回答：重锤具有重力势能.教师继续提问：那么什么是重力势能?学生回答：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能.演示实验：在一个透明的玻璃容器内装上沙子.实验一：用一个铁球从不同高度释放，观察铁球落在沙子中的深度.实验二：用大小不同的两个铁球从同一高度释放，观察铁球落在沙子中的深度.学生回答观察到的现象：在实验一中，铁球的释放高度越大，铁球落在沙子中的深度越大.在实验二中，质量大的铁球落在沙子中的深度大.教师：通过上述演示，我们可以定性得到：重力势能跟物体的质量和高度都有关系，且物体的质量越大，高度越大，重力势能就越大.引入：那么，怎样定量地表示重力势能呢?设计意图：步步导入，吸引学生的注意力，明确学习目标。
高中物理人教版必修2教案：第七章第4节 重力势能3
4．重力势能一、学情分析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、视频、画面来支持。
学生在初中时已接触过重力势能的概念，学生已学习了功的概念和计算方法，使学生有能力通过重力做功的计算来判断重力势能的变化。
学生有这样的生活经验:在峭壁上的石头掉下来能把树木压断；高处的水流下来可以推动水轮发电机发电；打桩机重锤落下来，可以把木桩压入地下……，为学生定量的学习重力势能和判断重力势能的变化奠定了基础。
本节讲述重力势能及其相对性，重力势能的变化以及与重力做功的关系。
重力做正功时，重力势能减少，克服重力做功(重力做负功)时，重力势能增加。
关于这个关系，由于与动能定理的表述不一致，学生往往不易理解。
教学时最好能结合一些实例，从能量转化的角度分析，解开学生的困惑，例如可举在自由落体运动中，重力做正功，重力势能减少，同时由动能定理可知，动能增加.重力势能转化为动能，这样做，也可以为下一节讲解机械能守恒定律做好准备.二、学习内容分析本节首先提出，物体由于被举高而具有重力势能。
在被举高过程中重力要做功，重力做功的过程也就是重力势能变化的过程，然后通过分析重力做功与路径无关的特点，推导得出重力势能的表达式。
进一步讨论重力势能具有相对性及重力势能是物体与地球系统所共有的。
与以往教科书不同的是，本教科书没有生硬地给出“功是能量变化的量度”，而是在探究重力做功、探究弹簧的拉力做功和探究功与物体速度变化的关系的过程中，不断渗透这一思想的。
在“追寻守恒量”一节中，给出了势能的涵义，“物体势能是物体凭借其位置而具有的能量”。
重力势能的概念及重力做功与重力势能变化的关系是本节的重点。
笔者将提供相关情景，如雪崩等景象，激发学生根据生活中的经验提出更多的相关实例，如蒸汽锤锤桩、打夯、陨石坑、大瀑布等景象。
“势能的改变”是下节“能量守恒定律”的知识基础，是本章的一个重要知识点。
最新人教版必修二高中物理7.4重力势能教学设计
4 重力势能整体设计重力势能及其相对性是本节的主要教内容教材从分析重力做功与路径无关入手，建立重力势能的概念按照“以生为主体”新课程标准要求，在这一环节，要让生亲自动手算一算这两种情况下重力对物体做了多少功，加深对探究过程的理解正是因为重力做功有这样的特点，才引入重力势能的概念，对这一点生会感觉比较困难这一认知是逐渐建立起的，在这里要求不宜过高教师可以帮助生回忆，在“追寻守恒量”一节中，给出了势能的定义，“物体势能是物体凭借其位置而具有的能量”启发生思考，请生说一说重力势能应该与哪些物理量有关经过讨论，生会得出，重力势能应跟物体在地球的相对位置有关，还应与物体受到的重力有关本节重点讲述重力势能及其相对性，重力势能的变化以及与重力做功的关系重力做正功时，重力势能减少，克服重力做功(重力做负功)时，重力势能增加，关于这个关系，生往往不易理解，教时最好能结合一些实例，从能量转化的角度分析，解开生的困惑，例如可举在自由落体运动中，重力做正功，重力势能减少，同时由动能定理可知，动能增加,重力势能转化为动能，这样做，也可以为下一节讲解机械能守恒定律作好准备为了突出重点，突破难点，采用生实际操作、推理和互动探究的方法，生对计算结果分析，先思索由结果发现什么问题，激发生的习热情，然后由教师层层提出问题，分析问题，逐步解决问题，使生理解和掌握本节的知识关于重力做功与路径无关和弹性势能的教：只要求生知道即可教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难点重力势能的系统性和相对性课时安排1课时三维目标知识与技能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会从功和能的关系上解释和分析物理现象3通过实验，使生掌握的研究方法——控制变量法；培养生的实际操作能力4通过对结果的分析，培养生发散性思维，及分析、推理、归纳的能力情感态度与价值观1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，激发生探索的兴趣和热爱的精神2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，激发和培养生探索自然规律的兴趣课前准备自制课件、事先搜集各种投影图片；大小不一的两个铁块、自制小桌、盛满沙的盒子等教过程导入新课故事导入1994年7月7日，苏梅克·列维9号彗星以60 /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10 ，温度达到7 000 ℃，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?情景导入大屏幕投影展示下面几幅图片，让生自己仔细观察，并自己提出问题讨论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。
高中物理 第七章 第4节 重力势能讲义(含解析)新人教版必修2-新人教版高一必修2物理教案
重力势能一、重力做的功┄┄┄┄┄┄┄┄①1．重力做功的特点(1)只跟物体运动的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关，跟物体初位置和末位置的高度差有关。
(2)物体下降时重力做正功，物体被举高时重力做负功。
2．表达式：W G＝mgh＝mg(h1－h2)，其中h1、h2分别表示物体起点和终点的高度。
[说明](1)物体在水平面上运动时，重力总是不做功。
(2)物体的竖直位移等于零，说明重力做功的代数和等于零，但过程中重力并不一定不做功。
(3)重力做功的特点可以推广到任一恒力做功，即恒力做功特点为：与具体路径无关，只与起点和终点两个位置有关，恒力做的功等于力与沿着力方向的位移的乘积。
①[填一填]同一物体从同一高度处分别做自由落体、竖直上抛、平抛运动，最终落地，上述三种运动重力做的力分别为W1、W2、W3，则三者的关系为______________。
答案：W1＝W2＝W3二、重力势能┄┄┄┄┄┄┄┄②1．特点：与物体相对地球的位置或(高度)有关。
2．大小：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积，表达式为：E p＝mgh。
3．单位：焦耳，与功的单位相同。
4．重力势能的特性(1)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)。
(2)标矢性：重力势能为标量，只有大小没有方向，但有正负，其正负表示与参考平面上物体重力势能的相对大小；物体在参考平面上方时，重力势能为正值，在参考平面下方时，重力势能为负值。
(3)系统性：重力势能是地球与物体所组成的物体“系统”所共有的。
5．重力做的功与重力势能的关系：W G＝E p1－E p2＝－ΔE p。
[说明]当物体从高处运动到低处时，重力做正功，重力势能减小，即W G＞0，E p1＞E p2。
重力势能的减少量等于重力做的功。
当物体由低处运动到高处时，重力做负功，重力势能增加，即W G＜0，E p1＜E p2。
重力做负功也叫做物体克服重力做功；重力势能的增加量等于物体克服重力所做的功。
人教版高一物理必修2第七章_第四节_重力势能_教案
第四节重力势能科目: 高一物理（一）引入新课播放视屏：打桩机的重锤从高处落下，把水泥桩打进地里。
视频里涉及本节课我们就来学习这个问题。
板书：重力势能（二）新课教学 【第一环节】探究重力的功投影教材上的图7.4－1，图7.4－2，图7.4－3，引导学生把推导过程写出来。
通过推导重力在这几种不同情况下做的功，可以得出什么结论？推导三种情况下重力做的功。
选出代表板演。
PPT ：小结：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。
21mgh mgh W G -=。
可见，物体的重力mg 与它所在位置的高度h 的乘积“mgh ”是一个具有特殊意义的物理量。
【第二环节】探究重力势能 探究重力势能表达式学生实践：让重物从不同高度下落到手上，感受手有什么不同?问：初中学过重力势能是如何定义的呢? 重力势能和哪些因素有关呢？学生回答：重力势能和质量有关又和高度有关，我们就把mgh 叫重力势能，用Ep=mgh 表示。
板书：E Ｐ＝mgh重力势能的单位是焦耳重力势能是状态量，标量再引入重力势能变化量： △Ep=mgh 2-mgh 1 1.教师提问：打桩机的重锤在它上升和下落的过程中，重力分别做什么功?重力势能如何变化?学生：上升过程中，物体克服重力做功(重力做负功).物体的重力势能增大.下落过程中，重力做正功，物体的重力势能减小.教师：那么重力所做的功与物体重力势能的变化之间有什么关系?学生：重力所做的功等于物体重力势能的变化.下边同学们结合教材探讨下面两个图片：①课件展示讨论问题：①当物体由高处向低处运动时：h1>h2重力做，即，，重力势能 . 重力势能的等于重力对物体做的功。
②当物体由低处向高处运动时：h1<h2重力做，即， . 重力势能 .重力势能的等于物体重力做的功②学生讨论得到：当物体由高处运动到低处时，ｈ１>ｈ2，WＧ>０∴21PPEE>当物体由低处运动到高处时，ｈ１<ｈ2，WＧ<０∴21PPEE<③总结：重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功.物体克服重力做功(重力做负功)时，重力势能增加，增加的重力势能等于物体克服重力所做的功.教师小结：可见：重力做功是物体重力势能的变化原因。
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】高中物理必修二教案：7.4重力势能
7. 4重力势能教课目一、知与技术1．理解重力能的观点，会用重力能的定行算。
2．理解重力能的化和重力做功的关系，知道重力做功与路径没关。
3．知道重力能的相性。
二、程与方法用所学功的观点推重力做功与路径的关系，身感觉知的成立程。
三、感情、度与价浸透从生活中相关物理象的察，获得物理的方法，激和培育学生研究自然律的趣。
教课要点重力能的观点及重力做功跟物体重力能改的关系。
教课点重力能的系性和相性。
教具球、多媒体、件等。
教课程一、入新2002 年 9 月 21 日上午，俄斯高加索北奥塞梯地域的一个乡村生雪崩，造成起码100人失散，如左所示。
右是美国内达州利桑那石坑。
个石坑是 5 万年前，一直径30— 50米的流星撞地面的果。
据，坑中能够安置下20 个足球，周围的看台能容200多万众。
参照： 1. 我看到一个雪窖冰天、广袤无垠的色世界，它人的是圣、平和、安静的感觉，一种心灵的洗。
可是一旦大批雪从高滑下形成雪崩，一面面白茫茫的雪翻江倒海而来，你将感觉到大雪崩所来最令人惊心魄的白色惧怕，将人的生命与来灾⋯⋯ 什么么美丽的雪花有这样大的损坏力？生的雪崩什么拥有么大的能量？2. 通美国内达州利桑那的石坑象，你能出么大的能量与哪些要素相关？二、新教课（一）重力的功教：重力做功与什么要素相关呢？我在就通几个例子来研究一下。
（多媒体投影教材上的 7. 4- 1、 7. 4- 2、 7. 4- 3，学生独立推几种状况下重力做的功）教：比简单做的是哪一个？学生：第一个和第二个。
教：什么两个简单研究呢？学生：因为这两个问题中物体运动的路径是直线，所以在研究重力做功的问题上比较简单研究。
教师：那么这两个问题的答案是什么呢？学生：第一个问题中 W G＝ mg h=mgh l－ mgh 2，第二个问题中 W G=mglcosθ=mg h＝ mgh1－mgh 2，和第一个问题中所求出的答案同样。
教师：我们勇敢猜想一下，第三个图中重力做的功和前两个能否相等呢？学生：可能是相等的。
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物理必修2人教新课标7.4 重力势能教案课题7.4 重力势能课型新授课（2课时）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．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．教学重点、难点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．教学方法探究、讲授、讨论、练习教学手段教具准备铁球(大小、质量均不同)两个、透明玻璃容器、沙子，投影片．教学活动学生活动[新课导入](多媒体投影演示．引发学生有意注意，引导学生进入状态)打桩机的重锤从高处落下，把水泥桩打进地里；苹果自高处下落；飞机投弹等等．师：从刚才的画面中，同学们想到了什么，从做功和能量转化的角度分析问题．生：重锤把水泥桩打进地里；苹果自高处下落；飞机投下的炸弹等物体下落过程中它们受到的重力对它们做了功．据功和能的关系，既然重力做了功，表明这些物体在没有下落之前具有能．因为一个物体能够对外做功，所以这个物体具有能量．师：这个能量与什么因素有关?生：与物体所处的高度有关．师：由于物体被举高而使物体具有的能量是什么能?生：在初中我们已经学过：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能．师：那么重力势能的大小与什么有关，又如何定量表示呢?本节课我们就来学习这个问题．[新课教学]一、重力的功师：重力做功与什么因素有关呢?我们现在就通过几个例子来探究一下．(多媒体投影教材上的图5．4—1、图5．4—2、图5．4—3，让学生独立推导这几种情况下重力做的功)师：比较容易做的是哪一个问题?生：第一个和第二个问题．师：为什么这两个问题容易研究呢?生：因为这两个问题中物体运动的路径是直线，所以在研究重力做功问题上比较容易研究．师：那么这两个问题的答案是什么呢?生l：第一个问题中W G＝mg△h=mgh l一mgh2．生2：第二个问题中W G=mgcosa=mg△h＝mgh1一mgh2；，和第一个问题中所求出的答案相同．师：我们大胆猜想一下，第三个图中重力做的功和前两个是否相等呢?生：可能是相等的．师：我们来验证一下我们的猜想，第三个图的困难在哪里?生：力做功的路径是曲线．师：我们怎样突破这个难点呢?生1(很为难)：这是力在曲线上做功的情况，不容易研究．生2：我记得在第二节学习力对物体做功的问题时曾经接触过有关变力做功的问题．师(鼓励)：说说看，解决的途径是什么?生2：曲线问题不容易解决，我们可以把这一条曲线看作由很多小的直线组成，这样把每小段直线上重力做的功合起来就是整个过程中重力做的总功．师(表扬)：这个同学分析得非常好，根据这个同学的分析方法，第三个问题的答案应该是什么呢?生：在第三种情况下重力做的功和前两种情况中重力做的功相同．师：我们可以得到什么样的结论?生：重力做功与路径无关．师：既然重力做功与路径无关，那么它与什么因素有关呢?生：与物体的初末位置有关．师：具体的表达式是什么?生：W G=mgh1一mgh2，其中h l和h2表示物体所处位置的高度．师：很好，可见物体的重力mg与它所在位置的高度h的乘积“mgh”是一个具有特殊意义的物理量.[课堂训练]1．沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上将同一物体拉到顶端，以下说法正确的是………………( )A．沿坡度小、长度大的斜面上升克服重力做的功多B．沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多C. 沿坡度大、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多D．上述几种情况重力做功同样多2．将一物体由A移至B，重力做功………………………………………( )A. 与运动过程中是否存在阻力有关B．与物体沿直线或曲线运动有关C. 与物体是做加速、减速或匀速运动有关D．与物体发生的位移有关参考答案1．D解析：重力做功的特点是与运动的具体路径无关，只与初末状态物体的高度差有关，不论光滑路径还是粗糙路径，也不论是直线运动还是曲线运动，只要初末状态的高度差相同，重力做的功就相同．2．D解析：重力做功只与重力方向上发生的位移有关，与物体运动所经过的路径，与物体的运动状态都没有关系二、重力势能[实验与探究]探究影响小球势能大小的因素有哪些．准备两个大小相同的小球：一个钢球、一个木球，再盛一盆细沙．如图。
5.4—l 所示．在沙盆上方同一高度释放两个小球，钢球的质量大，在沙中陷得较深些．让钢球分别从不同的高度落下，钢球释放的位置越高，在沙中陷得越深．请同学们亲自做实验探究一下重力势能的大小与哪些因素有关．师：下面大家阅读教材11～12页“重力势能”一段，回答下面几个问题．学生阅读课文，可以把问题用多媒体投影到大屏幕上．师：怎样定义物体的重力势能?生：我们把物理量mgh叫做物体的重力势能．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：E p=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W G>0，E p1>E p2；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W G<0，E pl<E p2．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W G＝△E p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：W G＝一△E p．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．Array [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………………………………………………( )A.重力势能一定增加B．重力势能一定减少C物体速度可能增大D．物体速度可能减小2．当重力对物体做正功时，物体的……………………………………( )A. 重力势能一定减少，动能一定增加B．重力势能一定增加，动能一定减少C．重力势能一定减少，动能不一定增加D．重力势能不一定减少，动能也不一定增加3．下列关于重力势能的说法，正确的是………………………………( )A．重力势能只跟物体所处的初末位置有关，与物体实际经过的路径无关B．重力势能的变化，只跟重力做功有关，和其他力做功多少无关C．重力势能是矢量，在地球表面以上为正，在地球表面以下为负D．重力势能的变化量等于重力对物体做的功4．质量是50kg的人沿着长150 m、倾角为30°的坡路走上土丘，重力对他所做的功是多少?他克服重力所做的功是多少?他的重力势能增加了多少?(g取10m／s2) 5．在排球比赛中，某运动员用400 N的力把质量为270 g的排球从2．8 m的高度扣向对方的场地内．在球被扣到落地的过程中，排球的重力势能变化了多少?(g取10m／s2)参考答案1．ACD 2．C3．AB解析：重力势能是跟相对位置有关的能量，势能的变化只跟重力做功有关，跟物体受不受其他力、其他力做不做功，以及物体的运动状态都没有关系．而且它是标量，但有正负，正值表明物体处在零势能参考平面上方，负值表明物体处在零势能参考平面下方．重力势能的变化量等于重力对物体做功的负值，也就是说，重力做正功，重力势能减少，减少量等于重力所做的功；重力做负功，重力势能增加，增加量等于克服重力所做的功。
4．-3．75X104J 3．75X104J 3．75X104J解析：重力对人做的功为W G＝mg／cos(90°+30°)=50X10X150X(-0.5)J＝-3．75X104J．人克服重力所做的功为3．75X104J．重力势能增加了3．75X104J．5．高度减小，重力势能减少了7．56J．解析：Ep＝mg△h：0．270X10X2．8=7．56J．三、重力势能的相对性和系统性(举例说明高度具有相对性，可以用身边的物体做实验，也可以投影演示)师：我把课本放在桌面上，课本的高度是多少呢?生1：大约是课桌的高度，约为1 m左右．生2：不对，它比一楼地面高出4m左右(假设学生在二楼)．师：这两位同学哪位同学错了呢?生：两个同学都没错，只是选取的参考平面不同．师：我们可以得到一个什么结论?生：物体所处相同位置时它的高度值可能不一样，是因为高度的参考平面不同．师：那么重力势能有没有相对性呢?生：由于高度有相对性，所以重力势能也应该有相对性．师：我们在研究一个物体重力势能时应该怎么办?生：应该也选择一个参考平面，在这个平面上物体的重力势能值为零．师(总结)：重力势能总是相对于某个水平面来说的，这个水平面叫参考平面．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．选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的，但并不影响研究有关重力势能的问题，因为在有关的问题中，有确定意义的是重力势能的差值，这个差值并不因选择不同的参考平面而有所不同．师：那么重力势能是谁具有的呢?生(齐声回答)：当然是物体具有的．师：如果没有地球，有没有重力呢?…生(开始疑惑)：当然没有。