2020高中物理重力势能教案一

　　教学目标 知识目标 1、理解重力势能的概念，会用重力势的定义进行计算。

　　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。 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。 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

　　重力做功与重力势能的变化间的关系 课程类型 新授课 教学方法 实验观察法、分析归纳法、讲练法 教学用具 ppt课件，电子教鞭 课时安排 1课时 导入新课 教　　学　　步　　骤

　　【导入新课】

　　提出一个问题，如果砸在牛顿头上的不是苹果而是榴莲，后果会是什么样子的，进而引出苹果和榴莲的能量不一样，引出学生对初中重力势能的回忆。引出重力势能的定义：物体由于被举高而具有重力势能。物体的高度发生变化时，重力要做功，因而认识重力势能要对重力做功进行研究。

　　学习了初中物理后，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?

　　探究重力势能

　　步骤一：定性探究：重力势能与那些因素有关

　　学生建立假设，设计实验，检验假设

　　实验：用不同的东西放到学生的头上看学生的反应情况，让学生两个一组用手头的东西做一下小实验感受重力势能跟什么有关系。

　　归纳总结：重力势能跟物体的质量和高度都有关系;物体的质量越大，高度越大，重力势能就越大。

　　(设计意图，通过实验，认识影响重力势能的因素，为重力势能的定量表示奠定基础，得出重力势能的表达式一定和质量还有高度有关系。

　　新课教学 步骤二：

　　探究重力的功

　　为了弄清这个问题，我创设情境，引导学生计算下列三种情况下重力做的功

　　1，讨论小球竖直下落，重力所做的功

　　物体由A运动到B，重力做功mgh，

　　2，讨论小球沿斜线下落，重力所做的功

　　物体由A运动到B，重力做功mgh

　　3，讨论小球沿曲线下落，重力所做的功

　　物体由A运动到B，重力做功mgh

　　综合以上三种情况，可以得到结论：

　　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。

　　即 WG =mgh1- mgh2

　　步骤三：探究重力势能的表达式

　　引导学生根据重力做功表达式：WG=mgh=mgh1-mgh2 由上面式子可以看出，式子右边正好是某个物理量的变化值，在物理学中，我们用“mgh”表示重力势能。

　　归纳总结：重力势能的定义式：EP=mgh。

　　设问：物体位置变化，重力做功，同时重力势能发生变化，那么重力做功与重力势能有什么关系呢?

　　小组讨论总结：WG= EP1-EP2

　　即：重力做功等于重力势能的变化的负值

　　教师引导学生分两种情况讨论：

　　2020高中物理重力势能教案二

　　【课题】重力势能

　　【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，由于其涉及相对性和功能关系又是一个难点。新课标教材从重力的功以及与重力做功与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。关于相对性学生往往不易理解，教学时最好能结合一些实例，从功能关系、能量转化的角度分析，解开学生的困惑，也为机械能守恒定律做好准备。

　　【学生分析】

　　1.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。

　　2.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。

　　3.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。

　　【教学目标】

　　㈠知识与技能

　　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。

　　㈡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

　　㈢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。

　　【重点难点】

　　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、重力势能变化的绝对性。

　　【教具准备】投影仪，多媒体课件

　　【教学过程】

　　新课引入

　　大家一定还不会忘记，今年5月12日发生的汶川大地震，夺去了无数人的生命和家园。我们来看几组图片，这是震前的岷江，江水静静流淌(幻灯片1);这是震后造成的堰塞湖(幻灯片2)，它时刻威胁着下游人们的生命安全;一块巨石，放在你脚边，你一定不会觉得什么，但是松动的山体滑坡，却使一个200人的抢险队不幸遇难。不管是上游的堰塞湖，还是高山上松动的巨石，因为它们都具有潜藏的能量，尽管还没有做功，却都已蓄势待发，一旦有机会，就会通过做功把能量释放出来。

　　教学过程

　　我们将这种能量叫重力势能。(引出课题)

　　师：物体的高度发生变化时，重力要做功：物体被举高时，重力做负功;物体下降时，重力做正功。认识这种势能，不能脱离对重力做功的研究。

　　1.重力的功

　　师：如图，让学生思考、计算写出下列几种情况下，质量为m的物体从高度为h1的A点到高度为h2的C点，重力做的功：

　　① ② ③

　　生：根据功的公式很容易得出第 = 1 GB3 ① 种情况的重力做功WG=mgh=mgh1-mgh2

　　第②种情况的重力的功WG=mgcosθ·l=mgh=mgh1-mgh2

　　师生总结得出规律：以上两种情况下，尽管物体的运动路径不同，但高度的变化一样，重力的功也是一样的。

　　师：第 = 3 GB3 ③ 种呢?

　　引导：把整个路径分成许多很短的间隔，每一小段可近似看作是一段倾斜的直线，求功方法同②，整个路径的重力功等于每一小段所做功的代数和累加。

　　生：第 = 3 GB3 ③ 种情况的重力的功WG=mgh=mgh1-mgh2

　　师生总结得出规律：

　　(1)重力的功：WG=mgh=mgh1-mgh2

　　(2)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。(幻灯片3)

　　师：物体所受的重力mg与它所处位置的高度h的成绩“mgh”，是一个具有特殊意义的物理量。它和我们要学习的重力势能是什么关系呢?

　　2.重力势能

　　(1)定义：地球上的物体由于处于一定的高度而具有的能量，我们把这种能量叫做重力势能。?用EP表示。

　　(2)重力势能的表达式

　　2020高中物理重力势能教案三

　　1.(多媒体展示图片)出示一则公益广告“一个鸡蛋的威力”。

　　2. 提问：鸡蛋从4楼到8楼，再到18楼，具有的破坏力，背后蕴含的能量是什么呢? 学生听讲

　　学生回答：鸡蛋离地越高，具有的 重力势能就越大。 通过学生们在住宅小区常见的广告作为引入，生动有趣，切入本节的课题较为容易。采用了情景创设的教学策略。 (二)重力势能概念的建立 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。 明确重力势能的概念，猜想环节是为了启发思维。 (三)探究重力势能的大小与什么因素有关 1.创设情境，启发学生思考，提问：铅球从高处落在地上撞出坑，而下落的雨滴却不能造成同样的效果，这是为什么?

　　?2.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：用大小不同的两铁球从同一高度释放，观察铁球落在沙子中的深度。

　　?3.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。

　　?4.要求学生用身边的物品设计实验，动手操作。

　　?5.那么，怎样定量地表示重力势能呢

　　1.学生回答观察的现象：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越大。

　　2.动手实验，各个小组用身边的物品去演示，如用钢笔从高出落向绷直的纸上，有的情况能将纸打破，有的却不能打破……。

　　3.各小组学生根据自己探究的情况在班上作发言、交流、逐渐形成共识。 在创设的物理情境下，学生产生强烈的求知愿望。而且学生自己动手，利于概念教学的深刻性。 (四)重力做功与重力势能变化的关系 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)前两个问题的答案是什么呢?

　　(2)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?

　　(3)我们来验证一下我们的猜想，第三个图的困难在哪里?

　　(4)我们怎样突破这个难点呢?

　　(5)说说看，解决问题的途径是什么?

　　(6)第三个问题的答案应该是什么呢?

　　(7)我们可以得到什么样的结论?

　　(8)既然重力做功与路径无关，那么它与什么因素有关呢?

　　(9)具体的表达式是什么?(提示：再次用到极限的思想，如分析得不完善，只要有一定道理，教师给予肯定。)

　　3.据进行讨论：用EP1=mgh1来表示物体在初位置的重力势能，用EP2=mgh2来表示物体在末位置的重力势能，则WG= EP1 -EP2，那么当h1 >h2和h1

　　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。

　　5.指导学生讨论：物体从高为h1处运动到高为处时，运动的路径有无数条，讨论在这此运动过程中，重力所做的功是否相同。

　　6.由此得到：重力所做功只跟物体的初位置的高度和末位置的高度有关，跟物体运动的路径无关。

　　7.让学生阅读一下课本64页“说一说”，回答上面提出的问题。