高一下期物理必修2教案 5.4 重力势能(2篇)
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。
重力势能 教学设计 高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
《重力势能》教学设计一、核心素养物理观念：树立能量观念，理解重力势能的定义，知道重力做功与路径无关；能够用重力势能的表达式进行简单运算，掌握重力做功与重力势能变化量的关系。
科学思维：在探究重力做功的过程中再次领悟微元法的理想化模型，在理解重力做功与势能变化量的过程中从数学的角度理解物理问题，体会数学物理融合的思想。
科学探究：用实验探究及推理的方法，猜想重力势能的影响因素；结合功能原理，通过计算归纳得出重力做功与重力势能变化的关系；用生活例子解释并记忆重力做功与重力势能变化的关系。
科学态度与责任：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，培养学生在日常生活中养成善于观察和总结的习惯。
二、教学重点重力做功的特点及计算公式，重力做功与重力势能变化的关系。
三、教学难点重力做功特点的探究、重力做功与重力势能变化的关系。
四、教学方法讲授法、举例法、讨论法、练习法五、教学工具多媒体、书本、跷跷板模型六、教学流程（一）回顾旧知初中已经简略的提及过了重力势能的定义，但没有深入去学习。
提问：同学们还记得重力势能的定义是什么吗？预设：处于高处的物体具有的能量叫做重力势能。
（二）讲授新课1.重力势能概念的理解及意义（1）播放水力发电的图片水力发电利用处于高处的水具有的能量（重力势能）进行发电。
（2）播放雪崩、高空坠物的图片雪崩时由于具有重力势能造成巨大的伤害。
总结：重力势能对于人类的生活的影响具有两面性，因此学习重力势能是很有必要的。
2.实验猜想影响重力势能的因素（1）质量保持书本举高的高度一致，改变质量，手部受到的冲击性不同。
猜测：重力势能与质量有关（2）高度保持书本的质量一致，改变高度，手部受到的冲击性不同。
猜测：重力势能与高度有关（3）重力做功功是能量转化的量度，研究重力势能就要研究重力做功。
猜测：重力势能与重力做功有关3.探究重力做功的特点引导学生结合课本80页：图8.2-1甲(物体竖直向下运动,高度从h1降为h2),图8.2-1乙(物体斜面直线向下运动，高度从h1降为h2),图8.2-4(物体沿任意曲线路径向下运动，高度从h1降为h2)， 探究三种不同情况重力做功的计算方法。
《重力势能》教学设计
《重力势能》教学设计《重力势能》教学设计作为一位兢兢业业的人民教师，就不得不需要编写教学设计，教学设计把教学各要素看成一个系统，分析教学问题和需求，确立解决的程序纲要，使教学效果最优化。
写教学设计需要注意哪些格式呢？下面是店铺精心整理的《重力势能》教学设计，仅供参考，大家一起来看看吧。
《重力势能》教学设计1【教学目标】（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系统共有的。
（二）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（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．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】启发、引导、讲练结合【教学过程】一、新课引入有句话是“搬起石头砸自己的脚”，从物理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。
二、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。
思考：你认为这三个哪个比较容易做呢？图7．4-1：重力做功=图7．4-2：重力做功=mgcosθ图7．4-3：本图中小球做曲线运动，怎样来求解呢？想一想我们是怎样推导出匀变速直线运动的公式的。
重力做功==这三个运动重力做功有什么关系，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，而与运动路径无关。
表达式练习1：下图表示一个斜抛物体的运动，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呢？由1至2重力做功由2至3重力做功由1至3重力做功为零物体所受的重力与它所处位置的高度的乘积是一个具有特殊意义的物理量。
《重力势能》教案
《重力势能》教案《重力势能》教案1教学目标学问目标1、理解重力势能的概念，会用重力势的定义进展计算。
2、理解重力势能的改变和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关。
3、知道重力势能的相对性。
力量目标1、依据功和能的关系，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形象。
德育目标渗透从对生活中有关物理现象的观看，得到物理结论的方法，激发和培育同学探究自然规律的爱好。
教学重点重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能转变的关系。
教学难点重力势能的系统性和相对性课程类型新授课教学方法试验观看法、分析归纳法、讲练法教学用具ppt课件，电子教鞭课时支配：1课时教学步骤导入新课曾经读过一篇文章，叫做《汕头的雪》，汕头也会下雪吗?汕头也会下雪，别出心裁的雪——木棉棉絮。
南方的人，对北方的雪总有一些期盼，我也不例外。
有哪些同学见过北方的雪吗?雪白无垠的雪，总让人浮想联翩，也让人憧憬，但是，令人想不到的是，它也具有惊人的破坏力：例1：20xx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100人失踪(附图片)例2：四川丹巴亚丁雪崩(附图片)如此秀丽的雪花，怎么会有这么大的破坏力?雪崩为什么会有这么大的能量?浩瀚夜空，点点繁星，当我们在欣赏灿烂星空的时候，绝不会想象到它们也会给地球带来巨大的损害：美国内华达州亚利桑那陨石坑，5万年前，一颗直径约为30～50m的铁质流星撞击地面，它的爆炸力超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。
爆炸在地面上产生了一个大坑，据说，坑中可以安放下20个足球场，四周的看台那么能容纳200多万观众。
(附图片)陨石为何具有这么大的能量?这些能量与什么因素有关?雪崩和陨石都有一个特点，具有肯定的高度。
学习了中学物理后，我们知道物体由于被举高而具有的能量就叫做重力势能，物体的重力势能的大小与什么因素有关呢?小试验(视频)：试验一：相同质量的小球，从不同高度下落。
试验二：不同质量的物体，从同一高度下落。
高中物理《重力势能》教案
高中物理《重力势能》教案一、教学内容本节课的教学内容选自高中物理必修2第四章第三节《重力势能》。
具体内容包括：重力势能的概念、重力势能的计算、重力势能的变化以及重力势能的应用。
二、教学目标1. 让学生理解重力势能的概念，掌握重力势能的计算方法。
2. 培养学生运用重力势能解释实际问题的能力。
3. 引导学生通过合作、探究的方式，培养学生的团队协作能力和科学思维。
三、教学难点与重点1. 教学难点：重力势能的计算方法以及重力势能与实际问题的联系。
2. 教学重点：重力势能的概念、重力势能的变化规律。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、黑板、粉笔。
2. 学具：笔记本、课本、练习题。
五、教学过程1. 情景引入：通过一个苹果从树上落下的实例，引发学生对重力势能的思考。
2. 概念讲解：介绍重力势能的定义，让学生理解重力势能的概念。
3. 计算方法：讲解重力势能的计算方法，公式为Ep=mgh，其中m为物体质量，g为重力加速度，h为物体的高度。
4. 实例分析：分析苹果从树上落下过程中重力势能的变化，引导学生运用重力势能解释实际问题。
5. 练习环节：布置随堂练习题，让学生巩固所学知识。
7. 拓展延伸：引导学生思考重力势能与其他能量的关系，激发学生的学习兴趣。
六、板书设计1. 重力势能的概念2. 重力势能的计算方法：Ep=mgh3. 重力势能的变化规律4. 重力势能的应用七、作业设计1. 题目：一个质量为2kg的物体，从高度h=10m的地方落下，求物体落地时的重力势能。
答案：Ep=2kg×9.8m/s²×10m=196J2. 题目：一辆质量为1000kg的汽车，从山顶（高度h=500m）驶下，求汽车到达山脚时的重力势能。
答案：Ep=1000kg×9.8m/s²×500m=4.9×10^5J八、课后反思及拓展延伸本节课通过实例引入，让学生直观地理解了重力势能的概念，并通过计算方法的学习，使学生掌握了重力势能的计算。
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。
高一物理重力势能教案(5篇)
高一物理重力势能教案（5篇）高一物理重力势能教案（5篇）教案是教师教学过程中必不可少的指导工具，能够提升教学质量和效果。
下面是小编为大家整理的高一物理重力势能教案，如果大家喜欢可以分享给身边的朋友。
高一物理重力势能教案（精选篇1）设计思路《重力势能》一节新教材与旧教材相比有很大变化。
教材首先从重力做功开始，讨论物体竖直向下运动、沿倾斜直线向下运动、以至物体沿任意路径向下运动几种情况的重力做功，利用极限思想，严格证明了重力对物体做功与路径无关。
分析“mgh”是一个具有特殊意义的物理量，来定义重力势能。
然后再分析重力势能的变化和重力做功的关系，再讲重力势能的相对性和系统性。
这样将重力势能的讲法准确了，也加深了，思路比较清晰。
本节课内容既是重点又是难点，学生在一节课内不容易全面理解和掌握，教学中不宜追求多而全，可以在后续课程中逐渐理解与加深。
教学过程中可以多举身边的实际例子，由简单的现象如自由落体等进行分析，便于得出结论，学生也容易接受。
教法上教师应充分调动学生的思维，使学生始终处于学习的主体，激发探究意识和学习的积极性。
教学目标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；（3）知道重力势能的相对性和系统性。
2、过程与方法（1）根据已有的知识，利用极限的思想证明重力做功与路径无关；（2）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，激发和培养学生探索自然规律的兴趣。
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：第四节重力势能（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。
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. 让学生理解重力势能的概念，知道重力势能的大小与哪些因素有关。
2. 让学生掌握重力势能的计算公式，能够运用重力势能解释实际问题。
3. 培养学生的观察能力、思考能力和实践能力，提高学生对物理学科的兴趣。
二、教学内容1. 重力势能的概念2. 重力势能的大小与哪些因素有关3. 重力势能的计算公式4. 重力势能的应用5. 重力势能与动能的转化三、教学重点与难点1. 教学重点：重力势能的概念、大小、计算公式及应用。
2. 教学难点：重力势能与动能的转化。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生思考重力势能的内涵和外延。
2. 利用实例分析法，让学生通过实际问题理解重力势能的应用。
3. 采用小组讨论法，培养学生的合作意识和团队精神。
4. 利用多媒体教学，增强学生的直观感受。
五、教学过程1. 导入：通过一个简单的例子，如抛物线运动，引导学生思考重力势能的概念。
2. 新课讲解：讲解重力势能的定义、大小与哪些因素有关，以及计算公式。
3. 实例分析：分析一些实际问题，如物体从高处落下、物体被抬高等，让学生理解重力势能的应用。
4. 小组讨论：让学生分组讨论重力势能与动能的转化，分享各自的观点和理解。
5. 总结：对本节课的内容进行总结，强调重力势能的重要性和应用价值。
6. 作业布置：布置一些有关重力势能的练习题，巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对重力势能概念的理解程度。
2. 练习题：布置课堂练习题，评估学生对重力势能大小、计算公式的掌握情况。
3. 小组讨论：评估学生在小组讨论中的参与程度，以及他们对重力势能与动能转化的理解。
七、教学拓展1. 介绍重力势能在其他领域的应用，如地球物理学、工程学等。
2. 探讨重力势能与引力势能的区别和联系。
3. 引入相对论中的势能概念，为学生提供更深层次的思考。
八、教学反思1. 反思教学过程：考虑教学方法是否适合学生的认知水平，是否需要调整教学策略。
《重力势能》教案
《重力势能》教案一、教学目标1. 让学生了解和掌握重力势能的概念。
2. 让学生理解重力势能与物体的质量和高度之间的关系。
3. 培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 重力势能的定义2. 重力势能的计算公式3. 重力势能与质量和高度的关系4. 重力势能的转化和守恒5. 重力势能在实际中的应用三、教学重点与难点1. 教学重点：重力势能的概念、计算公式、与质量和高度的关系。
2. 教学难点：重力势能的转化和守恒定律。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生思考和探索重力势能的奥秘。
2. 利用实验和实例，让学生直观地理解重力势能的概念和应用。
3. 采用小组讨论和合作学习的方式，培养学生的团队协作能力。
五、教学过程1. 导入：通过一个简单的实验，让学生感受重力势能的变化，激发学生的兴趣。
2. 讲解重力势能的概念，引导学生理解重力势能的定义。
3. 介绍重力势能的计算公式，让学生掌握计算重力势能的方法。
4. 探讨重力势能与质量和高度的关系，引导学生通过实验和数据分析得出结论。
5. 讲解重力势能的转化和守恒定律，让学生了解重力势能在实际中的应用。
6. 布置课堂练习题，巩固所学知识。
7. 课堂小结，总结重力势能的重要性和应用领域。
8. 布置课后作业，让学生进一步巩固和拓展所学知识。
六、教学评估1. 课堂练习题：通过课堂练习题的完成情况，评估学生对重力势能概念、计算公式和与质量和高度关系的理解程度。
2. 小组讨论：观察学生在小组讨论中的参与程度和合作能力，评估学生对重力势能转化和守恒定律的理解。
3. 课后作业：通过课后作业的完成情况，评估学生对课堂所学知识的巩固和拓展程度。
七、教学资源1. 实验器材：需要准备一些简单的实验器材，如小球、斜面、高度计等，用于展示和验证重力势能的变化。
2. 教学课件：制作精美的教学课件，帮助学生直观地理解重力势能的概念和应用。
3. 参考资料：提供一些相关的参考资料，供学生自主学习和拓展知识。
高中物理重力势能教案设计
高中物理重力势能教案设计重力势能(gravitational potential energy)是物体因为重力作用而拥有的能量。
接下来是小编为大家整理的高中物理重力势能教案设计，希望大家喜欢!高中物理重力势能教案设计一教材分析：本节教材首先提出重力势能的基本定义，指出物体由于被举高而具有的能为重力势能，接着引出在物体被举高的过程中，伴随着重力做功，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。
最后教材又安排了重力势能的相对性以及重力势能是与地球系统共有的特点这部分知识，以便完善和加深学生对重力势能的理解。
新教材在知识安排上与老教材相比有很大不同。
老教材在给出“功是能量变化的量度”这一结论后探究重力做功与重力势能的变化关系，从而引出重力势能。
而新教材对这一思想的引入采用的是逐渐渗透的方式。
在对生活中生动实例的定性分析以后，引入重力做功，给出重力势能的表达形式，让学生在阶梯式的学习中自己寻找“功与能量”的关系。
提升了学生对物理知识的兴趣，锻炼了学生的物理思维能力。
学生分析：高一学生对事物的认知还停留在具体的形象思维上，抽象的逻辑思维的建立还需要时间。
所以在教学中我们要借助图片视频等直观手段逐渐引入抽象的物理概念。
重力势能是学生在初中已经接触过的，但当时只停留在定性的分析上。
新课应注意对知识从定性到定量的转化。
教学目标分析：知识目标理解重力势能的概念，会用重力势能的表达式计算。
会推导重力做功与重力势能的关系，知道重力做功与路径无关。
知道重力势能的相对性。
技能目标根据功能关系，推导出重力势能的表达式学会从功能关系上解释和分析物理现象。
情感目标渗透从对生活中有关物理现象的解释，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。
渗透社会公德教育，让学生认识到高空抛物的危害。
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。
教学难点重力做功与路径无关及重力势能的相对性。
教具准备：Ppt课件，装沙的小桶，大小质量各异的3个小球教学过程设计步骤教师活动学生活动设计目的新课引入情景引入：故事引入：在荒芜的海岛上，饥饿的小猴捡到了一个核桃，请同学们帮小猴想想，要怎样才能把核桃打开。
高中物理5.4重力势能 教案(荐)人教版必修2
重力势能教学设计本节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.关于重力做功与路径无关和弹性势能的教学：只要求学生知道即可．教学目标一、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．4.了解弹性势能．二、能力目标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形象．三、德育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．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实验观察法、分析归纳法、讲练法教学用具铁球(大小、质量均不同的两个)、透明玻璃容器、沙子、投影片．教学过程用投影片出示本节课的学习目标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．学习目标完成过程：一、复习导入教师：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：因为重锤具有重力势能．教师：那么什么是重力势能?学生：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?板书课题：重力势能二、新课教学(一)重力势能1.教师举例把一个质量为ｍ的物体竖直向上抛出，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：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?学生：重力所做的功等于物体重力势能的变化．2.上边我们定性分析了重力所做的功等于物体重力势能的变化，下边我们再来分析一个例子：①用投影片出示问题：质量为ｍ的物体从高度为ｈ１的A点下落到高度为ｈ2的B点，重力所做的功为多少?②学生求解得到：重力所做的功为：W G＝ｍｇΔｈ＝ｍｇ（ｈ１－ｈ２）③教师：前边我们结合功和能的关系分析得到重力所做的功等于物体重力势能的变化，而我们经过推导又得到重力所做的功等于ｍｇｈ这个量的变化，所以在物理学中就用ｍｇｈ这个式子来表示物体的重力势能．板书：EＰ＝mghEＰ物体的重力势能焦（J）ｍ→物体的质量千克（kg）ｇ→重力加速度→(米每二次方秒)s2/ｍｈ→物体的高度→米（ｍ）④推导重力势能的单位：∵１kg·ｍ/s2·ｍ＝１Ｎ·ｍ＝１J∴重力势能的单位是焦耳，并把上述板书补充完整．⑤重力势能是标量3.据重力做功与重力势能变化之间的关系进行讨论：①教师：我们用来表示物体在初位置的重力势能，用来表示物体在末位置的重力势能，则②学生讨论得到：当物体由高处运动到低处时，ｈ１>ｈ2，WＧ>０∴当物体由低处运动到高处时，ｈ１<ｈ2，WＧ<０∴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．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，讨论在这些运动过程中，重力所做的功是否相同．学生：重力所做的功相同，因为重力所做的功等于重力势能的减少量，而重力势能的减少量ｍｇ（ｈ１－ｈ2）是一定的．教师：由此得到：重力所做的功只跟物体初位置的高度ｈ１和末位置的高度ｈ2有关，跟物体运动的路径无关．(二)重力势能的相对性教师：有一个物体放在三楼顶，每层楼高ｈ，则该物体的重力势能为多大?学生：3mgh；mgh；2mgh．教师：同一个物体的重力势能，为什么会有三个不同的值呢?学生：是由于所选高度的起点不同而造成的．教师：我们把所选高度的起点处的平面叫参考平面，第一位同学以一楼地面为参考水平面得到物体的重力势能为3mgh，第二位同学是以三楼地面为参考平面，则物体的重力势能为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2mgh．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．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，观察现象．2.学生叙述实验现象实验一中：当弹簧压缩程度越大时，弹簧把木块推的越远．实验二中：两根等长的软、硬弹簧，压缩相同程度时，硬弹簧把木块弹出的远．3.上述实验中，弹簧被压缩时，要发生形变，在恢复原状时能够对木块做功，我们说弹簧具有能，这种能叫弹性势能．板书：发生形变的物体，在恢复原状时能够对外做功，因而具有能量，这种能量叫做弹性势能．4.教师：同学们能举几个物体具有弹性势能的例子吗?学生：卷紧的发条，被拉伸或压缩的弹簧，拉弯的弓、击球时的网球拍或羽毛球拍、撑杆跳高时的撑杆等．5.教师分析上述各例中弹性势能和形变程度之间的关系，学生总结得到：形变程度越大，弹性势能也越大．6.教师：到现在为止，我们已学习了两种势能：重力势能和弹性势能．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，其大小由形变程度决定，而形变程度不同，发生形变的物体的各部分相对位置也会发生变化，得到：①势能也叫位能．②势能具有系统性：重力势能是物体和地球组成的系统共有的，弹性势能是物体的各部分所共有的．三、巩固练习用投影片出示思考题：1.关于重力做功和物体的重力势能，下列说法中正确的是A.当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少B.物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加C.地球上任何一个物体的重力势能都有一个确定值D.重力做功的多少与参考平面的选取无关2.物体在运动过程中，克服重力做功为50 J，则A.重力做功为50 JB.物体的重力势能一定增加50 JC.物体的动能一定减少50 JD.重力做了50 J的负功3.以40 ｍ/s的初速度竖直向上抛出一个物体，经过ｔ秒后，物体的重力势能是动能的3倍，ｇ＝10 ｍ/s2，则ｔ的大小为A.2秒B.3秒C.4秒D.5秒参考答案：1.ABD2.BD3.A四、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，一个物体的重力势能的大小与参考平面的选取有关．思考题1.关于重力势能的几种理解，正确的是A.重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功B.相对于不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但这并不影响研究有关重力势能的问题．C.在同一高度将物体不论向任何方向抛出，只要抛出时的初速度大小相同，则落地时减少的重力势能必相等D.放在地面的物体，它的重力势能一定等于零2.一物体从A点沿粗糙面AB与光滑面AC分别滑到同一水平面上的B点与C点，则下列说法中正确的是A.沿AB面重力做功多B.沿两个面重力做的功相同C.沿AB面重力势能减少多D.沿两个面减少的重力势能相同3.在水平面上竖直放置一轻质弹簧，有一物体在它的正上方自由落下，在物体压缩弹簧速度减为零时A.物体的重力势能最大B.物体的动能最大C.弹簧的弹性势能最大D.弹簧的弹性势能最小4.质量为１kg的铁球从某一高度自由落下，当下落到全程中点位置时，具有36 J的动能.空气阻力不计，取地面为零势能面，ｇ取10 ｍ/s2，则A.铁球在最高点时的重力势能为36 JB.铁球在全程中点位置时具有72 J机械能C.铁球落到地面时速度为12 ｍ/sD.铁球开始下落时的高度为7.2ｍ参考答案：1.BC2.BD3.C4.BCD六、板书设计习题精选（一）1、以下说法中，正确的是：A．重力势能大的物体，离地面高度大；B．重力势能大的物体，所受重力一定大；C．重力势能大的物体，质量不一定大；D．重力势能大的物体，速度不一定大。
2024秋季人教版高中物理必修第二册第八章机械能守恒定律《重力势能》
教学设计：2024秋季人教版高中物理必修第二册第八章机械能守恒定律《重力势能》教学目标（核心素养）1.物理观念：理解重力势能的概念，掌握重力势能的表达式及其与高度、质量的关系。
2.科学思维：通过实例分析，培养学生运用重力势能概念解决实际问题的能力，提升逻辑推理和抽象思维能力。
3.科学探究：经历重力势能概念的建构过程，体验科学探究的基本方法，培养观察、比较、归纳的能力。
4.科学态度与责任：激发学生对物理现象的好奇心和探索欲，培养严谨的科学态度和实事求是的科学精神，认识重力势能在日常生活和工程技术中的应用价值。
教学重点•重力势能的概念及其表达式。
•重力势能的变化与做功的关系。
教学难点•理解重力势能是地球与物体间相互作用、由于位置关系而具有的能量。
•掌握重力势能变化与重力做功的关系，理解重力做功与路径无关，只与初末位置的高度差有关。
教学资源•多媒体课件（含重力势能概念示意图、实例分析动画等）。
•实验器材（如斜面、小球、刻度尺等，用于演示重力做功与重力势能变化的关系）。
•教材、教辅资料及网络资源。
教学方法•讲授法：系统讲解重力势能的概念及其表达式。
•演示法：利用实验或多媒体演示，直观展示重力做功与重力势能变化的关系。
•讨论法：组织学生讨论重力势能的应用实例，促进思维碰撞。
•练习法：通过例题和练习题，巩固学生对重力势能概念的理解和应用能力。
教学过程导入新课•情境导入：展示一张高山滑雪运动员从山顶滑下的照片，提问：“运动员在下滑过程中，是什么力在推动他前进？这个力做了功吗？运动员的能量是如何变化的？”引导学生思考重力做功与能量变化的关系，引出重力势能的概念。
新课教学1.重力势能的概念•讲解重力势能的定义：物体由于被举高而具有的能量称为重力势能。
•强调重力势能是地球与物体间相互作用、由于位置关系而具有的能量。
•给出重力势能的表达式：Ep=mgh，解释各符号的含义（m为质量，g为重力加速度，h为相对于参考平面的高度）。
重力势能教案高中物理
重力势能教案高中物理
一、教学目标
1. 了解重力势能的概念和计算公式；
2. 能够应用重力势能的知识解决相关问题；
3. 掌握重力势能和机械能的关系。
二、教学重点
1. 重力势能的概念和计算公式；
2. 重力势能和机械能的关系。
三、教学难点
1. 能够正确使用重力势能的计算公式；
2. 理解重力势能和机械能之间的关系。
四、教学准备
1. 多媒体教学设备；
2. 教学实验器材：小球、斜面、测量工具等；
3. 课件、教材等资料。
五、教学步骤
1. 导入：通过介绍小球从一定高度落下的过程，引入重力势能的概念；
2. 讲解：解释重力势能的定义、计算公式以及影响重力势能的因素；
3. 实验：让学生通过实验测定小球的高度、重力势能和动能的变化，并计算机械能的守恒；
4. 练习：设计一些练习题，让学生熟练掌握重力势能的计算方法；
5. 拓展：介绍重力势能在实际生活中的应用，引导学生思考；
6. 总结：总结重力势能的概念、计算方法和与机械能的关系。
六、教学反思
本教案通过实验和练习相结合的方式，能够提高学生对重力势能的理解和运用能力。
同时，通过引入实际生活中的应用案例，能够增强学生对物理知识的兴趣和认识的深度。
在教学中，教师应注意引导学生进行思考和讨论，激发学生的学习兴趣，提高学习效果。
重力势能教学设计
《重力势能》教学设计一、教学理念高中物理课程的教育目标是提高全体高中学生的科学素养,从教学目标与核心素养：物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任,为学生的终身发展、使其今后能应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础。
在教学上要注意强调从生活走进物理，从物理走向社会，将物理与生活实际联系起来；也要强调知识的构建过程，注重培养物理实验、科学探究、分析总结能力等；更要强调基础知识的学习，注重物理学核心概念的建立。
二、教材分析《重力势能》是人教版必修第二册第七章第4节的内容，教材本章在第1、2节介绍了能量与功的知识，未提及能量与功之间的关系。
本章主要学习能量、功还有能量之间的转化关系的有关知识。
而本节是安排在能量、功、功率之后，弹性势能之前，可以让学生先了解能量以及功的基本概念，这样有利于学生们学习重力势能，以及探究学习重力做功与重力势能之间的关系，同时也为后续学生们学习弹性势能、动能、能量转化、机械能守恒等知识奠定基础。
本节课主要学习重力势能的概念以及表达式，重力做功的特点，重力势能与重力做功的关系，还有零势能面的选取。
三、学情分析本节课的授课对象是高中一年级的学生，经过初中两年的物理学习，他们在物理上都有一定的物理知识基础，同时，也有一定的观察探究能力、归纳分析能力。
在初中阶段，学生已初步学习了重力势能的概念。
但是未涉及到重力势能的表达式，也未将重力势能与做功联系起来分析学习。
本节课就是从重力做功出发，结合重力势能的表达式，探究得出重力做功与重力势能的关系，让学生们进一步学习了解功能的关系。
对于本节课的学习，对于学生来说，较为难以理解的是利用无限分割法求取曲线运动重力做功的大小，学生前面只学习了如何求取直线运动过程中做功的大小，而对于曲线运动做功的大小未有接触。
四、教学目标与核心素养1、物理观念掌握重力做功的特点，理解重力势能的概念，知道重力势能的变化与做功的关系。
2、科学思维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，学会无限分割的物理思维求取曲线运动重力做功的方法。
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有关。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过观察、实验和思考，探究重力势能的变化规律。
二、教学内容1. 重力势能的概念2. 重力势能与质量和高度的关系3. 重力势能的转化和守恒三、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：重力势能的转化和守恒。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生主动探究重力势能的奥秘。
2. 运用实验、动画和实例等多种教学资源，帮助学生形象地理解重力势能的概念和变化规律。
3. 组织小组讨论，培养学生的合作精神和团队意识。
五、教学过程1. 导入新课：通过提问方式引导学生回顾动能的概念，进而引出重力势能的概念。
2. 自主学习：让学生阅读教材，了解重力势能的定义和影响因素。
3. 课堂讲解：详细讲解重力势能的概念、影响因素以及重力势能的转化和守恒。
4. 实例分析：分析实际例子，让学生理解重力势能与质量和高度的关系。
5. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，探讨重力势能的转化和守恒现象。
6. 课堂练习：布置一些有关重力势能的练习题，让学生巩固所学知识。
7. 总结与反思：对本节课的内容进行总结，引导学生反思自己在学习过程中的收获和不足。
8. 课后作业：布置一些有关重力势能的课后作业，让学生进一步巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂提问：通过提问了解学生对重力势能概念的理解程度，以及学生对重力势能与质量和高度关系的掌握情况。
2. 课堂练习：检查学生完成练习题的情况，评估学生对重力势能转化和守恒的理解。
3. 小组讨论：观察学生在讨论中的表现，评估学生的合作精神和团队意识。
七、教学拓展1. 邀请相关领域的专家或学者进行讲座，加深学生对重力势能及其应用的理解。
2. 组织学生进行实地考察，如参观水电站、电梯等，让学生感受重力势能在实际生活中的应用。
高中物理 第4节《重力势能》教学设计 新人教版必修2-新人教版高一必修2物理教案
1．提出问题：这个能量与什么因素有关？
2．由于物体被举高而使物体具有的能量是什么能？
3．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。
1．领会重力势能的概念：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。
2．猜想：重力势能的大小可能与物体所处的高度有关。
二、探究重力势能的大小与什么因素有关
学生阅读思考，回答有关问题。
学生烟酸，巩固所学的知识。
巩固练习、
评估、交流、
小结
出示随堂练习设计题。
引导学生回顾本节所学的内容，自我完善，并在小组内交流。
对本节学习情况进行总结、评价。
根据要求完成练习题。
按要求回顾本节学习内容，并在组内交流，小结。
听课，领会
各小组学生根据自己探究的情况在班上作发言、交流、捉奸形成共识。
三、重力做功与重力势能的变化的关系〔师生交流讨论〕
1．指导学生观察教材上的图 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。
2．循序渐进提出以下问题提示学生思考：
(1)比较容易做的是哪一个问题？
(2)为什么这两个问题容易研究呢？
(3)那么这两个图中重力做的功和前两个是否相等呢？
〔5)我们来验证一下我们的猜想，第三个图的困难在哪里？
(6)我们怎样突破这个难点呢？
〔7)说说看，解决问题的途径是什么？
〔8)第三个问题的答案应该是什么呢？
(9)我们可以得到什么样的结论？
〔10〕既然重力做功与路径无关，那么它与什么因素有关呢？
4．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。
重力势能高中物理教案
重力势能高中物理教案
一、教学目标：
1. 了解重力势能的概念和计算方法；
2. 掌握重力势能的计算公式；
3. 能够运用重力势能的概念解决相关问题。
二、教学重点：
1. 重力势能的概念和计算方法；
2. 重力势能的计算公式。
三、教学难点：
1. 重力势能的应用。
四、教学准备：
1. 教师准备相关教学资料和实验器材；
2. 学生准备笔记和计算器。
五、教学过程：
1. 引入：通过展示一个物体从高处掉落的视频或实验，引导学生思考重力势能的概念；
2. 理解：讲解重力势能的概念和计算方法，引导学生掌握计算公式；
3. 实验：设计一个实验，让学生通过测量物体的高度和重量，计算重力势能；
4. 讨论：让学生讨论重力势能与高度、质量等因素之间的关系；
5. 练习：布置相关练习，巩固学生对重力势能的理解和应用；
6. 总结：让学生总结本节课的重点内容，强化对重力势能的理解。
六、板书设计：
重力势能 = 重量 × 高度
七、课堂作业：
1. 计算一个质量为2kg的物体在高度为10m处的重力势能；
2. 思考：如何利用重力势能来解释一个物体为何从高处掉落时会加速下落。
八、教学反馈：
1. 布置作业，让学生在家继续巩固所学知识；
2. 收集学生的答案和问题，及时进行反馈和指导。
以上是一份重力势能高中物理教案范本，希望对您有所帮助。
如果有任何问题，请随时与我联系。
祝教学顺利！。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高中物理课堂教学教案年月日课题§5.4 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．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.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。
下面一供老师参考．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学内容.教材从分析重力做功与路径无关入手，来建立重力势能的概念.按照“以学生为主体”新课程标准要求，在这一环节，要让学生亲自动手算一算这两种情况下重力对物体做了多少功，来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，对这一点学生会感觉比较困难.这一认知是逐渐建立起来的，在这里要求不宜过高.教师可以帮助学生回忆，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.”启发学生思考，请学生说一说重力势能应该与哪些物理量有关.经过讨论，学生会得出，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，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作好准备.为了突出重点，突破难点，采用学生实际操作、推理和互动探究的方法，学生对计算结果分析，先思索由结果发现什么问题，激发学生的学习热情，然后由教师层层提出问题，分析问题，逐步解决问题，使学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学：只要求学生知道即可.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.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；培养学生的实际操作能力.4.通过对结果的分析，培养学生发散性思维，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，激发学生探索的兴趣和热爱科学的精神.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，激发和培养学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.教学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 km/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10 km，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?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.我们看到一个冰天雪地、广袤无垠的银色世界，它带给人们的是圣洁、平和、宁静的感受，一种心灵的洗涤.但是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？实验引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.通过学生分组讨论，由学生代表表述自己的想法，重力势能的影响因素有哪些？然后分别设计实验，验证学生的猜想.推进新课一、重力的功问题：物体的重力势能跟哪些影响因素有关呢？通过重力势能的定义，引导学生找出重力势能的影响因素：物体的质量与高度.具体的关系，要求学生设计具体的物理情景来探讨.情境设置：把自制的物理小桌放在盛满沙的盒子中，比较质量不同的两个铁块落在小桌上时小桌陷入的深度；比较同一铁块从不同的高度落在桌子上陷入的深度.实验一：用质量不同的两个铁块从同一高度释放，观察小桌陷入沙子中的深度.实验二：用同一个铁块从不同高度释放，观察小桌陷入沙子中的深度.学生认真操作实验，并记录观察到的实验现象.现象：在实验一中，铁块的质量越大，小桌陷入沙子中的深度越大；在实验二中，铁块释放的高度越高，小桌陷入沙子中的深度越大.通过以上实验的进行，学生深切感受两个影响因素对重力势能的影响，并从中总结具体是怎样影响的：物体的质量越大，高度越大，重力势能就越大.因此，要研究重力势能，就不能脱离对重力做功的研究.重力做功的特点：创设情景，引导学生推导重力做功的特点:如图，提出物体从A到C的几种情况，让学生写出在这几种情况下，物体从A→C，重力做的功：图A是物体由A做自由落体到B，再水平运动到C，容易得出此过程中，重力做功为mgh；图B是物体沿斜面由A滑到C，重力做功为：mgs·sinθ=mgh；图C是物体沿曲面由A滑到C，可以把曲面看成很多段小斜面组成，利用图B的结论可以得出，重力做功也为mgh.还可从A到BC面画任意路径让学生求重力做功，可以看出结论都为mgh.学生从以上三个过程的推导中容易得到重力做功的特点：重力做功与路径无关，只与物体起点和终点位置的高度差有关.思维拓展重力做功与路径无关，其他力(比如摩擦力)做功是否与路径有关？回答是肯定的.可见，重力做功的特点不能乱用，要视具体力而定.同时提醒学生，今后学习中还会遇到具有这种特点的力（例如电场力）.如右图所示，指导学生计算质量为m的物体，从A运动到B的过程中，重力做的功是多少？小球的质量为m，从高度为h1的A点下落到高度为h2的B点，如图所示，重力所做的功为：W G=mgΔh=mgh1-mgh2从上面的表达式，可以看出重力做功的大小等于重力跟起点高度的乘积mgh1与重力跟终点高度的乘积mgh2两者之差.点评：引导学生逐步认识mgh1、mgh2两个量是用来描述初末状态能量特点的，为重力势能概念的提出作思路引导.二、重力势能复习势能的概念：相互作用的物体凭借其相对位置而具有的能量，称为势能.mgh 这个物理量具有特殊的物理意义，一方面与重力做功有关（相互作用），又随高度的变化而变化（凭借其相对位置），具有了势能的特征.物理学中，把物理量mgh 叫做物体的重力势能，用E p 表示.点评：教师在分析重力做功的基础上，分析势能的两个主要特征，mgh 同时具备两个主要特征，重力势能概念的提出就水到渠成.师生共同讨论，理解E p =mgh ，主要采取讲授式：1.标矢性：标量2.单位：焦耳（J ）问题:重力做功引起了物体位置的变化，物体位置变化引起重力势能变化，重力做功与重力势能变化有什么关系呢？引导学生推导：重力做功也可以写成W G =E p1-E p2当物体下落时，重力做正功mgh ，W G >0，即E p1>E p2，这说明，重力做功，重力势能E p 减少，减少的值等于重力所做的功.同理，当物体上升时，重力做负功-mgh ，重力势能E p 增加的值等于重力所做的功，要注意的是，重力做负功也可以说成物体克服重力做功.重力做功是重力势能变化的量度.三、重力势能的相对性问题：将一个质量为5 kg 的铁球放在4楼一张1.5 m 高的桌子上，已知每层楼的高度均为2.5 m ，求铁球的重力势能.要求学生分组计算，让各小组代表自由表述自己的计算结果，教师暂不作评价.预测学生的计算情况，在高度的数值代入上有不同的意见.出现计算上的矛盾，此时，教师引导学生感受由于参考面的选取不同，给计算造成了不便，无法计算.因为没有说明物体的高度是以什么位置为零高度.请学生分别写出上图中以B 和地面C 为零点的物体的重力势能：E p1=mgh 1，E p2=mg(h 1+h 2)，（h 1=AB ，h 2=BC ）.总结：1.重力势能具有相对性，是与零点选取有关的，因此在表达重力势能时，要指明势能零点的位置.我们把重力势能为零的水平面叫做零势能面.通常以水平地面为零势能面.2.对选定的参考平面而言，在参考平面上方的物体，高度是正值，重力势能也是正值；在参考平面下方的物体，高度是负值，重力势能也是负值.物体具有负的重力势能，表示物体在该位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能要少.自主学习：学生分别写出以B 和地面C 为零点情况下，物体落在B 和落在地面C 上时与初态的重力势能差：ΔE p1=-mgh 1,ΔE p2=-mg(h 1+h 2)，这是与零点选取无关的.师生总结：不论我们如何选择参考系，对于一物理过程，重力势能的改变是一定的.我们今后的学习中，更多地是研究某物理过程中重力势能的变化，这时我们就可以适当选择参考系使问题简化，而不会影响结果.课堂训练1.分析判断下列几种说法是否正确.（1）物体在末位置的重力势能与物体如何运动无关；（2）物体在地球表面和月球表面上的重力势能相等；（3）一个静止的物体重力势能为负值时，说明物体无做功本领.2.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高度h ，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？3.关于重力势能，下列说法中正确的是（ ）A.物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B.物体与零势面的距离越大，它的重力势能也越大C.一个物体的重力势能从-5 J 变化到-3 J ，重力势能减少了D.重力势能的减少量等于重力对物体做的功参考答案1.第一种说法正确.解析：（1）把重力势能的决定因素和实际问题的给定条件相比较；（2）正确理解重力势能是系统具有的，系统发生变化时，重力势能如何变化；（3）理解重力势能的正、负与物体做功之间的关系.2.解析：由题意可知起重机的加速度a=4g ，物体上升高度h ， 据牛顿第二定律得mg-F=ma ，所以F=mg-ma=mg-m×mg g 4341方向竖直向上.所以拉力做功W F =Fhcos0°=43mgh 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=-mghW G <0，E p1<E p2即物体的重力势能增加了mgh.3.D 解析：物体的重力势能与参考面的选取有关，同一物体在同一位置相对不同的参考面的重力势能不同，A 选项错.物体在零势能面以上，距零势面的距离越大，重力势能越大，物体在零势面以下，距零势面的距离越大，重力势能越小，B 选项错.重力势能中的正、负号表示大小，-5 J 的重力势能小于-3 J 的重力势能，C 选项错.重力做的功量度了重力势能的变化，D 选项正确.四、势能是系统所共有的合作探究引导学生认真研究表达式E p =mgh,提出问题：重力势能到底是谁的？物体m 的？地球的？ 甲小组讨论结果：重力势能是物体m 的,因为mg 是物体的重力.乙小组讨论结果：重力势能是地球的，因为重力的施力物体是地球.教师首先肯定甲乙小组的讨论成果，然后加以引导：质量是物体的固有属性，而重力的施力物体是地球；没有物体，谈不上重力势能；没有地球施加重力，重力势能也就不复存在. 师生总结：重力势能是物体跟地球组成的系统所共有的，而不是物体单独具有的.素质教育：关于人类与重力势能的认识，是一个从恐惧到挑战直到合理改造的过程.人们对重力势能的恐惧感是与生俱来的（雪崩、泥石流：2006年2月17日泥石流突袭菲律宾2 000人丧生）.但是随着人们通过生产实践中对重力势能的认识的逐步加深，我们开始变得乐于挑战这种能量（如攀岩运动）.甚至在可以控制的范围内享受重力势能带给我的种种乐趣（如过山车）.但是，科学的意义不仅仅是认识自然，挑战自然，更在于能动地利用自然.介绍水力发电. 课堂小结本课主要学习了以下内容：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，一个物体的重力势能的大小与参考平面的选取有关.布置作业1.教材“问题与练习”第1、2、3、4题.2.从山坡上滚下的大石块，它有没有重力势能?在它下滚的过程中重力势能的大小有没有变化?为什么?板书设计4 重力势能1.重力势能：地球上物体由于处于一定的高度而具有的能量.2.重力势能具有相对性.3.重力势能是地球跟物体组成的系统所共有的.活动与探究课题：骑车和跑步哪种方式能更好地减少人的能量消耗?方法：学生利用课下时间，通过骑车和跑步，在平路和上坡两种情况下进行实际测试，亲自体验.交流：在平路或下坡路上，骑自行车的最大好处是能减少人的能量消耗.这时，人只需要提供很少的能量，就能补偿由于摩擦而消耗的能量，以保持自行车的速度.而当人在平路上跑步时，实际上每跑一步，身体都要做上下运动以及瞬间停顿.这样，跑步者有很大一部分能量被无效地损耗掉，必须由人体重新提供.由于这些能量比人骑自行车通过同一段路程所消耗的能量要多得多，所以，在平路上跑步要比骑自行车要费劲些.但在上坡时，由于人体提供的能量主要用来增加重力势能.骑自行车上坡，人不但要为提高自身的重力势能做功，还要提高自行车的重力势能做许多额外功，这时，自行车的优越性就明显下降.所以，在上坡时，骑自行车并不比跑步轻松.习题详解1.证明：设斜面高度为h ，对应于倾角为θ1、θ2、θ3的斜面长分别为l 1、l 2、l 3.由功的公式可知，在倾角为θ1的斜面上，重力与位移的夹角为（2π-θ1），重力所做的功为：W G =mgl 1cos （2π-θ1）=mgl 1sinθ1=mgh.同理可证，在倾角为θ2、θ3的斜面上，重力所做的功都等于mgh ，与斜面倾角无关.2.解答：（1）足球由位置1运动到位置2时，重力所做的功为-mgh ，足球克服重力所做的功为mgh ，足球的重力势能增加了mgh.（2）足球由位置2运动到位置3时，重力做的功为mgh ，足球的重力势能减少了mgh.（3）足球由位置1运动到位置3时，重力做功为零，重力势能变化为零.3.解答：（1）说明：本题的意图是使学生认识，重力势能跟零势面的选取有关，而重力势能的变化跟重力的功相对应，与零势能面的选取无关.重力做的功只跟物体位置的变化有关，与是否存在其他力无关.4.解答：A正确.例如：物体在向上的拉力作用下，如果做匀加速直线运动，这时拉力的功大于重力势能的增加量.如果物体做匀减速直线运动，这时拉力的功小于重力势能的减少量.B错误.物体匀速上升，拉力的大小等于重力，拉力的功一定等于重力势能的增加量.C错误.根据W G=E p1-E p2可知，重力做-1 J的功，物体势能的增加量为1 J.D错误.重力做功只与起点和终点的位置有关，与路径无关，A、B两点的位置不变，从A点到B点的过程中，无论经过什么路径，重力的功都是相同的.设计点评新课程倡导探究式教学，探究的内容和形式是多种多样的.本节教学设计充分体现了这点要求，教学设计从导入新课开始，利用多样的导入（苏梅克·列维9号彗星的故事导入、雪崩陨石的情景导入、自制教具的实验导入）方式激发学生的探究热情.学生在初中的原有知识上完全可以通过教师的引导，自行提出“重力势能的大小与什么因素有关？”的问题.因此教学设计只作引导，让学生自主提问.教学设计多举实例，从生活中发现物理，让物理走向生活，激发了学生的学习兴趣与动机，同时也可以使他们养成善于运用知识、关心生活和生产中实际问题的习惯.因而这一特点有利于创设教学情景，加大学生学习动力，促进学生关心社会实际生活，增强社会责任感.比如：在教学中，通过“雪崩”的图片，让学生体验到高处的物体都具有潜在的能量——重力势能.。