第一篇：高中物理人教版必修2《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì)

§7.4 重力勢(shì)能

本節(jié)知識(shí)點(diǎn)是人教版高一物理第七章第四節(jié)的內(nèi)容，在此之前，學(xué)生已初步認(rèn)識(shí)到處理動(dòng)力學(xué)問(wèn)題可以從兩個(gè)方面去思考：

1、牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)的相關(guān)規(guī)律；

2、力做功與能量變化之間的關(guān)系。本章節(jié)主要是從第二方面著手探究動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。本節(jié)強(qiáng)化的一個(gè)思想是從定性到定量地探究重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系。同時(shí)本節(jié)中重力做功與重力勢(shì)能的變化之間的關(guān)系也是“機(jī)械能守恒定律”的必備知識(shí)。本節(jié)的講解思路也為學(xué)生學(xué)習(xí)電勢(shì)能打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一、教學(xué)目標(biāo): 1.知識(shí)與技能

1)．理解重力勢(shì)能的概念，會(huì)用重力勢(shì)能的定義進(jìn)行計(jì)算。2)．理解重力勢(shì)能的變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無(wú)。

3)．知道重力勢(shì)能的相對(duì)性。2.過(guò)程與方法

用所學(xué)功的概念推導(dǎo)重力做功與路徑的關(guān)系，親身感受知識(shí)的建立過(guò)程。

3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀

滲透從對(duì)生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，得到物理結(jié)論的方法，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣。

二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：

重點(diǎn)：重力勢(shì)能的概念及重力做功跟物體重力勢(shì)能改變的關(guān)系。

難點(diǎn)：重力勢(shì)能的系統(tǒng)性和相對(duì)性。

三、教學(xué)方法：探究、講授、討論、練習(xí)

四、教學(xué)手段：多媒體輔助教學(xué)

課 型：新授課（1課時(shí)）

五、教學(xué)活動(dòng)： [新課導(dǎo)入](多媒體投影演示．引發(fā)學(xué)生有意注意，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入狀態(tài))雪崩；隕石坑等等。

師：從剛才的畫(huà)面中，同學(xué)們想到了什么，從做功和能量轉(zhuǎn)化的角度分析問(wèn)。

生：雪，隕石等物體下落過(guò)程中它們受到的重力對(duì)它們做了功。據(jù)功和能的關(guān)系，既然重力做了功，表明這些物體在沒(méi)有下落之前具有。因?yàn)橐粋€(gè)物體能夠?qū)ν庾龉Γ赃@個(gè)物體具有能。師：由于物體被舉高而使物體具有的能量是什么能？

生：在初中我們已經(jīng)學(xué)過(guò)：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢(shì)能。師：那么重力勢(shì)能的大小與什么有關(guān)？ 學(xué)生探究：

1）同一課本從不同高度下落到自己手上，感覺(jué) ? ? ? 2）不同質(zhì)量的課本從同一高度下落到自己手上，感覺(jué) ? ? ? 師生分析：重力勢(shì)能的大小與物體的高度和質(zhì)量有關(guān) [新課教學(xué)]

一、重力的功

師：重力做功與什么因素有關(guān)呢？我們現(xiàn)在就通過(guò)幾個(gè)例子來(lái)探究一下。

(多媒體展示教材上的圖7．4—

1、圖7．4—

2、圖7．4—3，讓學(xué)生獨(dú)立推導(dǎo)這幾種情況下重力做的功)師：比較容易做的是哪一個(gè)問(wèn)題？ 生：第一個(gè)和第二個(gè)問(wèn)題。師：為什么這兩個(gè)問(wèn)題容易研究呢？

生：因?yàn)檫@兩個(gè)問(wèn)題中物體運(yùn)動(dòng)的路徑是直線，所以在研究重力做功問(wèn)題上比較容易研究。

師：那么這兩個(gè)問(wèn)題的答案是什么呢？ 生l：第一個(gè)問(wèn)題中WG＝mg△h=mghl一mgh2

生2：第二個(gè)問(wèn)題中WG=mgcosa=mg△h＝mgh1一mgh2；，和第一個(gè)問(wèn)題 中所求出的答案相同。

師：我們大膽猜想一下，第三個(gè)圖中重力做的功和前兩個(gè)是否相等呢？

生：可能是相等的。

師：我們來(lái)驗(yàn)證一下我們的猜想，第三個(gè)圖的困難在哪里？ 生：力做功的路徑是曲線。師：我們?cè)鯓油黄七@個(gè)難點(diǎn)呢? 生1(很為難)：這是力在曲線上做功的情況，不容易研究。生2：我記得在第二節(jié)學(xué)習(xí)力對(duì)物體做功的問(wèn)題時(shí)曾經(jīng)接觸過(guò)有關(guān)變力做功的問(wèn)題。

師(鼓勵(lì))：說(shuō)說(shuō)看，解決的途徑是什么？

生2：曲線問(wèn)題不容易解決，我們可以把這一條曲線看作由很多小的直線組成，這樣把每小段直線上重力做的功合起來(lái)就是整個(gè)過(guò)程中重力做的總功。

師(表?yè)P(yáng))：這個(gè)同學(xué)分析得非常好，根據(jù)這個(gè)同學(xué)的分析方法，第三個(gè)問(wèn)題的答案應(yīng)該是什么呢？

生：在第三種情況下重力做的功和前兩種情況中重力做的功相同。師：我們可以得到什么樣的結(jié)論？ 生：重力做功與路徑無(wú)關(guān)。

師：既然重力做功與路徑無(wú)關(guān)，那么它與什么因素有關(guān)呢？ 生：與物體的初末位置有關(guān)。

師：假設(shè)所說(shuō)“傾斜的直線”是個(gè)斜面，斜面是否光滑對(duì)計(jì)算“重力做的功”有影響嗎？

生：重力所做的功只和重力以及重力方向上通過(guò)的位移有關(guān)，和其他力無(wú)關(guān)。

例題：一質(zhì)量為5kg的小球從5m高處下落，碰撞地面后彈起,，每次彈起的高度比下落高度低1m，求:小球從下落到停在地面的過(guò)程中重力一共做了多少功？(g=9.8m/s2)師生分析：略

二、重力勢(shì)能 師：重力做功具體的表達(dá)式是什么？

生：WG=mgh1一mgh2，其中hl和h2表示物體所處位置的高度。師：很好，可見(jiàn)物體的重力mg與它所在位置的高度h的乘積“mgh”是一個(gè)具有特殊意義的物理量。師：怎樣定義物體的重力勢(shì)能? 生：我們把物理量mgh叫做物體的重力勢(shì)能。師：為什么可以這樣來(lái)進(jìn)行定義？

生：這是因?yàn)閙gh這個(gè)物理量的特殊意義在于它一方面與重力做功密切相關(guān)，另一方面它隨高度的變化而變化。師：重力勢(shì)能的表達(dá)式是什么？用文字怎樣敘述？

生：Ep=mgh，物體的重力勢(shì)能等于它所受到的重力與所處高度的乘積。師：重力勢(shì)能是矢量還是標(biāo)量？

生：與所有的能量一樣，重力勢(shì)能也是標(biāo)量。師：重力勢(shì)能的單位是什么？符號(hào)是什么？

生：重力勢(shì)能和其他能量一樣，它們的單位和功的單位相同，都是焦耳，符號(hào)是J。J=1 kg﹒ m﹒s-2﹒ m=1N﹒m

三、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系

師：有了重力勢(shì)能的表達(dá)式，重力做的功與重力勢(shì)能的關(guān)系可以寫(xiě)為

WG = mgh1-mgh2=Ep1Ep2

四、重力勢(shì)能的相對(duì)性

重力勢(shì)能與參考平面的選取有關(guān)．但重力勢(shì)能的變化量與參考平面的選取無(wú)關(guān)．

五、重力勢(shì)能的系統(tǒng)性

第二篇：高中物理 備課資料4《重力勢(shì)能》必修1

人教版高一物理必修1備課資料4《重力勢(shì)能》

一、有關(guān)重力勢(shì)能的教學(xué)建議

教學(xué)中應(yīng)先復(fù)習(xí)初中學(xué)過(guò)的有關(guān)重力勢(shì)能的概念，明確重力勢(shì)能的大小跟物體的重力和相對(duì)地面的高度有關(guān)，在此基礎(chǔ)上提出物體重力勢(shì)能的大小跟重力和高度是什么關(guān)系的問(wèn)題，啟發(fā)學(xué)生還是從功是能量轉(zhuǎn)化的量度去思考，接著利用教材中圖5.41推導(dǎo)物體m從高度h1處落到h2處重力做的功.WG=mgΔh=mgh1-mgh2

式中WG為重力做的功，重力做功的結(jié)果使物體所處的高度發(fā)生變化，反映了物體重力勢(shì)能的變化，可見(jiàn)重力勢(shì)能的大小可用物體的重力和所處的高度來(lái)量度，其計(jì)算式Ep=mgh.（1）重力勢(shì)能的相對(duì)性和參考平面

教材從公式Ep=mgh出發(fā)，指出高度h是相對(duì)的，所以重力勢(shì)能也是相對(duì)的.參考平面的選擇是任意的，一般要從研究問(wèn)題的方便出發(fā)來(lái)選擇.但是由于教材不要求知道重力勢(shì)能的正、負(fù)，所以，通常取研究問(wèn)題中最低處的水平面為參考平面.（2）重力做功和重力勢(shì)能改變的關(guān)系

由重力勢(shì)能計(jì)算公式的引出實(shí)際上已推導(dǎo)出重力做功和重力勢(shì)能變化的關(guān)系，利用上式應(yīng)說(shuō)明重力做正功，物體重力勢(shì)能減少，重力做負(fù)功（或物體克服重力做功）物體重力勢(shì)能增加，用公式表示為 WG=Ep1-Ep2

教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生討論上式的物理意義，避免學(xué)生死記公式，不會(huì)靈活應(yīng)用.（3）重力做功與路徑無(wú)關(guān)

教材在正文提到了重力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)的結(jié)論.為加深對(duì)這個(gè)結(jié)論的理解教學(xué)中可通過(guò)如圖所示.讓物體從A點(diǎn)到B點(diǎn)和C點(diǎn)的不同路徑，計(jì)算重力做的功.物體沿曲線從A點(diǎn)到C點(diǎn)的情況沒(méi)有推導(dǎo)，而且直接給出，如果學(xué)生基礎(chǔ)好，也可以把曲線劃分成很多的小段，每一小段相當(dāng)于一個(gè)小斜面，然后分別求出物體通過(guò)每一小斜面重力做的功.最后，重力的總功等于起點(diǎn)和終點(diǎn)的重力勢(shì)能的差.以上的推導(dǎo)都不作為教學(xué)要求，只是為了讓學(xué)生知道重力做有這樣的一個(gè)特點(diǎn)，而且要知道不是所有力都有這個(gè)特點(diǎn)，在學(xué)過(guò)的力中，重力、彈簧的彈力、有這樣的特點(diǎn)以后要學(xué)到的電場(chǎng)力、分子力等也有這樣的特點(diǎn).二、“爬云梯”的梯子短一些是否更安全? 一個(gè)正在表演“爬云梯”的體格健壯的演員，他用雙肩頂著一架足有五六米高的梯子，另外五個(gè)演員陸續(xù)爬到梯子的頂端，進(jìn)行表演.觀眾們無(wú)不為此提心吊膽：梯子頭重腳輕是多么容易翻倒呀！可是，梯子盡管有一些搖擺，到底還是穩(wěn)住了.這是為什么呢？

在此節(jié)目中，肩膀上頂梯子的演員，憑著他敏捷感覺(jué)，把梯子的基底位置隨時(shí)加以靈活調(diào)整.當(dāng)梯子向前傾時(shí)，他的肩膀立即向前挺；當(dāng)梯子向后倒時(shí)，他的肩膀也隨即向后退.這樣，使重力作用始終通過(guò)基底，梯子就倒不下來(lái).那么梯子做短一些不是更安全嗎？為了回答這個(gè)問(wèn)題，讓我們先比較一下頂一支鉛筆和頂一根二三米的竹竿的情形.豎直放置的竹竿或鉛筆，只要一松手，都會(huì)失去平衡而傾倒，竹竿的重心較高，穩(wěn)定性不及鉛筆，它更難維持平衡.但是，另一方面，正因?yàn)橹窀椭匦母撸虼藦拈_(kāi)始傾斜至傾倒在地，所需時(shí)間卻比鉛筆倒下的時(shí)間長(zhǎng)得多.而且，竹竿倒下時(shí)的速度還與傾倒的角度有關(guān)：傾角越大，重心越低.這樣，竹竿就有更多的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，傾倒時(shí)的速度也就越大.對(duì)一支長(zhǎng)16 cm的鉛筆來(lái)說(shuō)，當(dāng)頂端有1 cm的偏離時(shí)，它的傾角約為3°25′，其頂端就要下降0.28 cm.但對(duì)一根長(zhǎng)三米的竹竿而言,它的頂端偏離平衡位置1 cm時(shí)，傾角只有11′.竿頂下降0.003 cm，重心只降低0.0015 cm.可見(jiàn),在偏離平衡的距離相同的情況下，竹竿越高，從離開(kāi)平衡位置到某一偏離位置需要的時(shí)間越長(zhǎng).這樣,盡管竹竿桿長(zhǎng)、重心高對(duì)穩(wěn)定性不利但是由于它開(kāi)始傾倒時(shí)的速度很慢，因而在基底可以移到的情況下，就有充分的時(shí)間來(lái)調(diào)整竹竿的平衡，就能變不利為有利，桿子越長(zhǎng)反而越容易保持平衡.所以說(shuō)，頂長(zhǎng)竹竿比頂鉛筆要容易.由此可見(jiàn),演員在梯頂時(shí)正是梯子重心位置最高、梯子倒得最慢的時(shí)候，頂梯子的演員有足夠的時(shí)間來(lái)調(diào)整梯子的基底位置.所以，這個(gè)看上去好像是最緊張的場(chǎng)面實(shí)際上倒并非是最難表演的.演員們上梯下梯，大家往往認(rèn)為是雜技表演的開(kāi)始和終了而不十分注意，其實(shí)卻是最難表演的場(chǎng)面.這時(shí)，重心位置不固定，有時(shí)甚至降得很低.這兩種情況，對(duì)頂梯子的演員來(lái)說(shuō)，調(diào)整較為困難.為此，要求演員動(dòng)作敏銳，有節(jié)奏，每個(gè)動(dòng)作完成后必須有一定的間隙.三、為什么有些地方的人愛(ài)把重物頂在頭上

我們?cè)陔娪昂碗娨曋锌吹?有些地方的人總愛(ài)把水罐、籮筐等重物頂在頭上,而不喜歡手提肩挑,這樣做是不是很危險(xiǎn)?難道這里有什么科學(xué)道理嗎? 如果我們仔細(xì)分析一下,就會(huì)發(fā)現(xiàn),把重物頂在頭上走路確實(shí)比手提肩挑更省力、更科學(xué)些.人在走路時(shí),要消耗能量,消耗的能量越多,人就越感到吃力,消耗的能量越少,人就越感到輕松.人在走路時(shí)消耗的能量主要用在兩個(gè)方面:一是克服身體的各個(gè)活動(dòng)部分之間的摩擦;另一個(gè)則是用于克服重力而做功.在水平地面上走路,也要克服重力做功嗎?是的,因?yàn)樯眢w重心隨人的行走而上下移動(dòng),用手提著重物時(shí),重物的重心也跟著上下移動(dòng),而移動(dòng)的高度與人體重心上下移動(dòng)的高度幾乎是一樣的.重心上升時(shí),就要克服重力做功;重心下降時(shí),這部分能量又被轉(zhuǎn)化為腳和地面相碰時(shí)產(chǎn)生的聲能和勢(shì)能.因此人提著重物走路,就必須消耗一部分能量來(lái)克服人和重物的重力而做功.如果把重物放在頭上,由于人的脊柱具有彈性,重物就像壓在一根彈簧上,人行走時(shí),重物的起伏較小,用于克服重物的重力所做的功少,人消耗的能量也相應(yīng)減少,因此,人就感到輕松.有人做過(guò)一項(xiàng)有趣的實(shí)驗(yàn),分別測(cè)試人頭頂重物走路和手提重物走路時(shí)的耗氧量,實(shí)驗(yàn)結(jié)果是:手提重物比頭頂重物時(shí)耗氧量多得多.耗氧量越多,說(shuō)明人體消耗的能量也越多,由此可知,用頭頂重物還蠻有科學(xué)道理呢!如果經(jīng)過(guò)一些練習(xí),你也能穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)?shù)貙⒅匚镯斣陬^上,走起路來(lái)輕松自如.

第三篇：高中物理重力勢(shì)能教案1新人教版必修1

黑龍江省哈爾濱市木蘭高級(jí)中學(xué)高中物理 重力勢(shì)能教案1 新人

教版必修1

（二）能力訓(xùn)練點(diǎn)

1．據(jù)重力做功的特點(diǎn)，推導(dǎo)重力勢(shì)能的表達(dá)方式。2．從能的轉(zhuǎn)化角度和功能關(guān)系來(lái)解釋和分析物理現(xiàn)象

（三）德育滲透點(diǎn)

1．培養(yǎng)熱愛(ài)科學(xué)，崇尚科學(xué)的品質(zhì)

2．注意觀察和分析生活中的有關(guān)的物理現(xiàn)象，激發(fā)和培養(yǎng)探索自然規(guī)律的興趣。

（四）美育滲透點(diǎn)

讓學(xué)生體會(huì)到從自然現(xiàn)象中概括了來(lái)的物理概念具有的自然美，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)美。

二、學(xué)法引導(dǎo)

通過(guò)典型事例分析和實(shí)驗(yàn)演示來(lái)分析討論，指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)、歸納。

三、重點(diǎn)·難點(diǎn)·疑點(diǎn)及解決辦法 1．重點(diǎn)

重力勢(shì)能大小的確定 2．難點(diǎn)

重力勢(shì)能的相對(duì)性的理解，參考平面的選擇方法。3．疑點(diǎn)

如何理解重力對(duì)物體做功等于物體重力勢(shì)能增量的負(fù)值。4．

1．演繹推導(dǎo)物體重力勢(shì)能的定義表達(dá)方式。2．類比分析，舉例釋疑。

四、課時(shí)安排 1課時(shí)

五、教具學(xué)具準(zhǔn)備

彈簧、鐵球、木球、玻璃缸、細(xì)沙、長(zhǎng)木板，木塊

六、師生互動(dòng)活動(dòng)設(shè)計(jì)

1．教師利用實(shí)例來(lái)引入問(wèn)題，利用實(shí)驗(yàn)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生討論問(wèn)題，利用講解來(lái)加深對(duì)概念的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。

2．學(xué)生觀察、分析、討論、總結(jié)，并通過(guò)實(shí)例分析來(lái)形成能力。

七、教學(xué)步驟

（一）明確目標(biāo)（略）

（二）整體感知

在復(fù)習(xí)初中掌握的重力勢(shì)能有關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步根據(jù)功的定義，推導(dǎo)出重力勢(shì)能的計(jì)算公式，并通過(guò)實(shí)例分析，理解重力勢(shì)能的相對(duì)性、正負(fù)含義等，并能準(zhǔn)確地計(jì)算重力勢(shì)能值．

（三）重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程

【引入新課】

放錄像并講解：俄羅斯“和平號(hào)”空間站于2001年3月23日北京時(shí)間14時(shí)0分12秒所有殘片都已成功安全地墜入預(yù)定的南太平洋海域，墜毀過(guò)程極為壯觀美麗，137噸的龐然大物分解燃燒，天空中出一條條長(zhǎng)長(zhǎng)的金色軌跡．這是一個(gè)完美的告別，“和平號(hào)”的15年風(fēng)雨歷程將成為人類永恒的記憶．“和平號(hào)”的功績(jī)將永載史冊(cè)．

現(xiàn)提問(wèn)：“和平號(hào)”空間站墜落時(shí)，為什么會(huì)燃燒？

碎片燃燒時(shí)，溫度可達(dá)3000℃，其能量由什么能量轉(zhuǎn)化而來(lái)？

現(xiàn)在，就講重力勢(shì)能 1．重力勢(shì)能

回憶初中的知識(shí)，可知

（l）定義：物體由于被舉高而具有的能量．

演示實(shí)驗(yàn)，用木球和鐵球先后從同一高度處自由下落，落入玻璃缸中的細(xì)沙中，觀察到什么現(xiàn)象？這說(shuō)明了什么？（鐵球深入細(xì)砂中的距離比木球要長(zhǎng)，這說(shuō)明，質(zhì)量大的物體在相同的高度時(shí)，重力勢(shì)能大，克服細(xì)砂阻力做功要多）

用鐵球在不同的高度處自由下落，先后落入玻璃缸中的細(xì)砂里，觀察到什么現(xiàn)象，這又說(shuō)明了什么？（鐵球在比較高的地方落下來(lái)，深入砂中的距離也比較長(zhǎng)，這說(shuō)明，同一個(gè)物體在比較高的地方重力勢(shì)能較大，克服細(xì)砂阻力做功要多）

綜上所述，物體的重力勢(shì)能的大小與物體的質(zhì)量和物體所處的高度有關(guān)．

現(xiàn)在來(lái)推導(dǎo)重力勢(shì)能的定量表達(dá)式：投球的質(zhì)量為m，從高度為h1的A點(diǎn)下落到高度為h2的B點(diǎn)，如圖所示，重力所做的功為

WG?mg?h?mgh1?mgh2

（2）重力勢(shì)能的表述式

Ep?mgh 物體的重力勢(shì)能等于物體的重量和它的高度的乘積，重力勢(shì)能是標(biāo)量，也 是狀態(tài)量，其單位為J（3）重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系

重力做功也可以寫(xiě)成WG?Ep1?Ep

當(dāng)物體下落時(shí)，重力做正功，WG?0，可設(shè)Ep1?Ep，這說(shuō)明，重力做功，重力勢(shì)能Ep減少，減少的值等于重力所做的功．

同理，當(dāng)物體上升時(shí)，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能E增加，增加的值等于重力所做的功，要注意的是，重力做負(fù)功也可以說(shuō)成物體克服重力做功．

這種功能關(guān)系不僅適合于直線運(yùn)動(dòng)，也適合于曲線運(yùn)動(dòng)，重力做功只跟物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中初、末位置的高度差有關(guān)，而與運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)．

提問(wèn)：一個(gè)物體的質(zhì)量為10kg，把它置放在2樓的一張1m高的桌面上，若樓房的每層樓高3m，求此物體的重力勢(shì)能值？

（無(wú)法計(jì)算，因?yàn)闆](méi)有說(shuō)明物體的高度是以什么位置為零高度，從地面算起，物體的重力勢(shì)能Ep1?400J，若從二樓樓面算起，物體的重力勢(shì)為Ep?100J．對(duì)于不同的零高度點(diǎn)物體所對(duì)應(yīng)的重力勢(shì)能值也各不相同）2．重力勢(shì)能具有相對(duì)性

正如上例所述，要確定物體重力勢(shì)能Ep的大小，首先必須確定一個(gè)參考平面為零勢(shì)能面，若定了零重力勢(shì)能參考平面，物體在此平面的下方，物體的重力勢(shì)能就為負(fù)，如上例把三樓底板為零重力勢(shì)能平面物體的重力勢(shì)能Ep3??200J 由此看來(lái)，物體重力勢(shì)能的正負(fù)還表示重力勢(shì)能的大小，在參考水平面以上的物體的重力勢(shì)能一定大于參考平面以下物體的重力勢(shì)能．

要特別指出的是：重力勢(shì)能的變化縣與零重力勢(shì)能參考平面選擇無(wú)關(guān)，就好像物體的高度值與選擇哪一點(diǎn)作為測(cè)量起點(diǎn)無(wú)關(guān)．至于選擇哪個(gè)水平面作為參考平面，可視研究，解決問(wèn)題的方便而定．

與重力勢(shì)能相類似，還有彈性勢(shì)能． 3．彈性勢(shì)能

演示實(shí)驗(yàn)：把水平放置的輕彈簧一端固定，另一端系一木塊，壓（或拉）木塊，使彈簧縮短（或伸長(zhǎng)）再釋放木塊，讓彈簧的作用力帶動(dòng)木塊在水平面上運(yùn)動(dòng)．

可知，發(fā)生彈性形變的物體能對(duì)外界做功，因而具有能量，這種能量就叫彈性勢(shì)能，它存在于發(fā)生彈性形變的物體之中．

舉出除彈簧以外的彈性勢(shì)能存在的實(shí)例

彈性勢(shì)能的大小，與物體的性質(zhì)（如勁度系數(shù)）和形變量有關(guān)，可用實(shí)驗(yàn)演示彈簧形變量越大對(duì)外界做功可越多來(lái)說(shuō)明．

勢(shì)能又叫位能，它是由相互作用的物體的相對(duì)位置決定．機(jī)械運(yùn)動(dòng)中的勢(shì)能是重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的統(tǒng)稱．

（四）總結(jié)、擴(kuò)展

1．勢(shì)能有多種，與高度有關(guān)的重力勢(shì)能和與形變有關(guān)的彈性勢(shì)能是力學(xué)中的兩種，在熱力學(xué)中有分子勢(shì)能，在電磁學(xué)中有電勢(shì)能等． 2．勢(shì)能是存在于有相互作用的物體之間，它是屬于有相互作用兩部分物體即物體系的，3 但不是有相互作用物體之間就有勢(shì)能存在，比如物體間的相互作用是摩擦力，但它們就不存在什么勢(shì)能．

3．勢(shì)能都是相對(duì)量，只有先走零勢(shì)能參考平面，勢(shì)能才有確定的值．

八、布置作業(yè) P146練習(xí)四（2）（4）（5）

九、板書(shū)設(shè)計(jì) 1．重力勢(shì)能

（1）定義：物體由于被舉高而具有的能量．（2）重力勢(shì)能的表達(dá)公式．

Ep?mgh

（3）重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系．

WG?Ep1?Ep2

物體下落 WG?0物體上升 WG?0Ep1?Ep2 Ep1?Ep2

2．重力勢(shì)能具有相對(duì)性．

定了參考平面，物體重力勢(shì)能才有確定值． 重力勢(shì)能的變化與參考平面選擇無(wú)關(guān)． 3．彈性勢(shì)能

十、背景知識(shí)與課外閱讀 用能量最低原理求解兩例物理題

高中化學(xué)中講到“能量最低原理”在不違背泡利原理的情況下，核外電子總是盡先安排布在能量最低的軌道上，電子在該軌道上，處于穩(wěn)定狀態(tài)，其實(shí)，能量最低原理也適用于物體系物體系的穩(wěn)定狀態(tài)與系統(tǒng)的勢(shì)能有關(guān)，勢(shì)能越小則狀態(tài)越穩(wěn)定．物體系在不受外力的情況下，總處在勢(shì)能最小的狀態(tài)，即穩(wěn)定狀態(tài)．下面利用能量最低原理，求解兩例物理題．

［例1］ 一質(zhì)量均勻不可伸長(zhǎng)的繩索，重為 G，A、B兩端固定在天花板上，如圖所示．今在最低點(diǎn)C施加一豎直向下的力將繩拉至D點(diǎn)，在此過(guò)程中，繩索AB的重心位置（）A．逐漸升高 B．逐漸降低 C．先降低后升高 D．始終不變

解析：由能量最低原理知，物體在靜止情況下，總處于能量最低狀態(tài)（即穩(wěn)定狀態(tài)）．該狀態(tài)下重力勢(shì)能最小．故施力F后，細(xì)繩重心上升，故選答案A．

［例2］ 如圖所示．容器A、B中各有一個(gè)可自由移動(dòng)的輕活塞，活塞下面是水．大氣壓恒定，A、B底部由帶閥門(mén)K的管道相連，整個(gè)裝置與外界絕熱，原先A中的水面比B中的高，打開(kāi)閥門(mén)，使A中的水逐漸向B中流，在這個(gè)過(guò)程中（）A．大氣壓力對(duì)水做功，水的內(nèi)能增加 B．水克服大氣壓力做功，水的內(nèi)能不變 C．大氣壓力對(duì)水不做功，水的內(nèi)能不變 D．大氣壓力對(duì)水不做功，水的內(nèi)能增加

解析：由能量最低原理可知，打開(kāi)閥門(mén)見(jiàn)水達(dá)到平衡時(shí)應(yīng)具有最小勢(shì)能，故在打開(kāi)閥門(mén)至平衡過(guò)程中，水的重力勢(shì)能減小．又由題意知整個(gè)裝置與外界絕熱，因此由能量守恒得，重力勢(shì)能的減少量轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能．故選答案D．

十一、隨堂練習(xí)

1．下面關(guān)于重力勢(shì)能的說(shuō)法中，正確的是（）

A．地球上的任何一個(gè)物體的重力勢(shì)能都有一個(gè)確定的值．

B．從同一高度將某一物體以相同的速率平拋或下拋，落到地面時(shí)，物體的重力勢(shì)能 變化是相同的．

C．在不同高度的物體具有的重力勢(shì)能可能相同．

D．低于零重力勢(shì)能面的物體的重力勢(shì)能一定小于在零重力勢(shì)能平面以上物體的重力 勢(shì)能．

2．如圖所示，質(zhì)量為m的物體置于水平地面上，其上表面豎立直著一根輕彈簧，彈簧長(zhǎng)為L(zhǎng)0，勁度系數(shù)為k，下端與物體相連接，現(xiàn)將彈簧上端緩緩豎直向上提起一段距離L，使物體離開(kāi)地面，這時(shí)物體重力勢(shì)能增加 ．

3．一根質(zhì)量分布不均勻的金屬鏈條重30N，長(zhǎng)1m，盤(pán)曲在水平地面上，當(dāng)從鏈條的A端慢慢提起鏈條到使它的另一端B恰好離開(kāi)地面需做功12J，如改從B端慢慢提起鏈條使鏈條A端恰好離開(kāi)地面需要做功多少？

4．如圖所示，桌面高為h，質(zhì)量為m的小球從離桌面高為H處自由下落，不計(jì)空氣阻力，假設(shè)桌面處的重力勢(shì)能為零，則小球落到地面前瞬間的機(jī)械能為（）A．B． C．D．

5．如圖所示，物體從A點(diǎn)出發(fā)，沿3條不同的軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，則在移動(dòng)的過(guò)程中重力做功的情況是（）

A．沿路徑運(yùn)動(dòng)，重力做功最多 B．沿路徑運(yùn)動(dòng)，重力做功最多 C．沿路徑運(yùn)動(dòng)，重力做功最多 D．無(wú)論沿哪條路徑，做功都一樣多

第四篇：《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì)

《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì)

《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì)1

1教材分析

【教材分析】重力勢(shì)能是機(jī)械能守恒定律的基礎(chǔ)，根據(jù)普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，本節(jié)課重點(diǎn)在于引導(dǎo)學(xué)生理解重力勢(shì)能，教材從學(xué)生已經(jīng)熟悉的重力做功入手引入重力勢(shì)能這一概念，最終推導(dǎo)出重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系，由淺入深，層層推進(jìn)，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。關(guān)于重力勢(shì)能的相對(duì)性和系統(tǒng)性學(xué)生往往不易理解，教學(xué)時(shí)需要結(jié)合一些實(shí)例，解開(kāi)學(xué)生的困惑。

2教學(xué)目標(biāo)

【教學(xué)目標(biāo)】

（一）知識(shí)與技能

1.理解重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系，知道重力做功與路徑無(wú)關(guān)。

2.理解重力勢(shì)能的概念，能用重力勢(shì)能的表達(dá)式計(jì)算重力勢(shì)能。3.知道重力勢(shì)能具有相對(duì)性、重力勢(shì)能的變化具有絕對(duì)性,勢(shì)能是系統(tǒng)共有的。

4.理解重力做功是物體重力勢(shì)能變化的量度。

（二）過(guò)程與方法

1.在探究過(guò)程中滲透科學(xué)的研究方法：控制變量法，實(shí)驗(yàn)過(guò)程觀察法及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析法。

2.體會(huì)用“實(shí)驗(yàn)法”和“理論推導(dǎo)”相互驗(yàn)證問(wèn)題的方法。

（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀

1.從對(duì)生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，使學(xué)生在探究過(guò)程中體驗(yàn)成功解決問(wèn)題的喜悅，激發(fā)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣。

2.通過(guò)學(xué)生之間的討論交流與協(xié)作探究，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。

3.體驗(yàn)科學(xué)不僅僅是認(rèn)識(shí)自然，挑戰(zhàn)自然，更在于能動(dòng)的改造自然。

3學(xué)情分析

【學(xué)情分析】學(xué)生在初中階段已對(duì)重力勢(shì)能有了定性的認(rèn)識(shí)，高中階段要定量的學(xué)習(xí)重力勢(shì)能，本節(jié)課在學(xué)生已學(xué)習(xí)了功的.相關(guān)知識(shí)的前提下，通過(guò)重力做功的計(jì)算來(lái)判斷重力勢(shì)能的變化，便于學(xué)生理解，在教學(xué)過(guò)程中，重點(diǎn)要考慮高中學(xué)生的思維開(kāi)始從具體的形象思維向抽象邏輯思維過(guò)渡，但思維還常常與感性經(jīng)驗(yàn)直接相聯(lián)系這一特點(diǎn)，因此，教學(xué)過(guò)程中需要通過(guò)實(shí)例探究引導(dǎo)學(xué)生獲取相關(guān)知識(shí)，獲得相應(yīng)的技能。

4重點(diǎn)難點(diǎn)

【重點(diǎn)難點(diǎn)】

重點(diǎn)：理解重力勢(shì)能,知道重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系。

難點(diǎn)：重力勢(shì)能的相對(duì)性、重力勢(shì)能變化的絕對(duì)性。

5教學(xué)準(zhǔn)備

【教學(xué)準(zhǔn)備】多媒體課件、帶斜面的長(zhǎng)木板、小鋼珠、玻璃珠、小木塊、導(dǎo)學(xué)案

6教學(xué)過(guò)程

6.1第一學(xué)時(shí)教學(xué)活動(dòng)活動(dòng)1【導(dǎo)入】情境導(dǎo)入

學(xué)生觀看雪崩視頻，感受大自然的力量，激發(fā)學(xué)生對(duì)大自然的敬畏之心。雪花象征著純潔和美麗，但是它也有狂野的一面，為什么這么漂亮的雪花有如此大的威力？

學(xué)生回答：雪從高處落下，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。

教師：本節(jié)課我們來(lái)學(xué)習(xí)重力勢(shì)能的相關(guān)知識(shí)。

板書(shū)課題：7.4重力勢(shì)能

活動(dòng)2【講授】問(wèn)題引入

通過(guò)本章第一節(jié)的學(xué)習(xí)，我們已知道了重力勢(shì)能的概念，請(qǐng)同學(xué)們回憶一下什么是重力勢(shì)能。

學(xué)生回答：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢(shì)能。

教師：通過(guò)剛才的視頻可知雪崩是具有重力勢(shì)能，造成了巨大的破壞，而下雪時(shí)雪花落到我們身上，我們卻沒(méi)有任何感覺(jué)，為什么？

學(xué)生：重力勢(shì)能大小不一樣。

教師：影響重力勢(shì)能的因素有哪些？請(qǐng)同學(xué)們利用手邊的器材探究影響重力勢(shì)能的因素？

活動(dòng)3【活動(dòng)】學(xué)生探究

組織學(xué)生開(kāi)展探究活動(dòng)，并完成導(dǎo)學(xué)案第一部分。

學(xué)生匯報(bào)探究得出的結(jié)論（通過(guò)投影儀展示學(xué)生完成學(xué)案的情況）。

活動(dòng)4【講授】重力做功

教師：通過(guò)前面的學(xué)習(xí)我們知道，重力勢(shì)能的大小與高度有關(guān)，而當(dāng)物體的高度發(fā)生變化時(shí)，重力要做功，由此可以看出，認(rèn)識(shí)重力勢(shì)能不能脫離對(duì)重力做功的研究，下面，我們一起來(lái)研究重力做功。

思考：將物體由地面被舉高時(shí)，重力做負(fù)功；物體下落時(shí)，重力做正功。

引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合教材圖7.4-1、7.4-2、7.4-3推導(dǎo)幾種情況下重力做的功，并總結(jié)重力做功的特點(diǎn)。

如上圖，學(xué)生分析以上三幅圖中物體從A到B的過(guò)程中重力做的功。（提示：功的兩個(gè)必要因素）圖1是物體由A做自由落體運(yùn)動(dòng)到B，容易得出此過(guò)程中，重力做功為WG=mgh=mg(h1-h2)圖2是物體沿斜面由A滑到B，重力做功為：WG=mgl·cosθ=mgh=mg(h1-h2)；

圖3是物體沿曲面由A滑到C，可以把曲面看成很多段小斜面組成，利用圖B的結(jié)論可以得出，重力做功也為mgh.

引導(dǎo)學(xué)生從以上三個(gè)過(guò)程的推導(dǎo)中分析得到重力做功的特點(diǎn)并完成學(xué)案第二部分：重力做功只跟物體起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，跟物體運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)。

思維拓展：重力做功與路徑無(wú)關(guān)，其他力(比如摩擦力)做功是否與路徑有關(guān)？回答是肯定的。可見(jiàn)，重力做功的特點(diǎn)不能亂用，要視具體力而定。

活動(dòng)5【講授】重力勢(shì)能

教師：通過(guò)以上分析可以看出，物體所受的重力mg與它所處的位置的高度的乘積“mgh”具有特殊意義一方面與重力做功有關(guān)（相互作用），又隨高度的變化而變化（憑借其相對(duì)位置），與勢(shì)能的基本特征一致.物理學(xué)中，把物理量“mgh”叫做物體的重力勢(shì)能，用Ep表示。學(xué)生自主閱讀教材重力勢(shì)能部分，完成學(xué)案第三部分。

學(xué)生思考討論：同學(xué)們知道珠穆朗瑪峰的海拔高度是8848米，而珠穆朗瑪峰從山腳到山頂高度大約是4000米，這兩個(gè)表示高度的區(qū)別在哪里？

學(xué)生回答：參考平面不一樣，海拔高度是相對(duì)于海平面來(lái)說(shuō)的，從山腳到山頂高度是相對(duì)于山腳所在平面來(lái)說(shuō)的。

由以上分析可以看出，物體的高度總是相對(duì)于某一水平面來(lái)說(shuō)的，實(shí)際上是把這個(gè)水平面的高度取0。因此，物體的重力勢(shì)能也總是相對(duì)于某一水平面來(lái)說(shuō)的，這個(gè)水平面叫參考平面，在參考平面上，物體的重力勢(shì)能取做0。

下面請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)自己的理解完成問(wèn)題：將一個(gè)質(zhì)量為5kg的鐵球放在3樓教室一張1m高的桌子上，已知每層樓的高度均為3m，求鐵球的重力勢(shì)能。

要求學(xué)生分組計(jì)算，讓各小組代表匯報(bào)自己的計(jì)算結(jié)果，并簡(jiǎn)述計(jì)算的方法，學(xué)生得到的結(jié)果不一致，此時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生分析由于參考面的選取不同，導(dǎo)致計(jì)算計(jì)算結(jié)果不同，為了保證計(jì)算結(jié)果的一致性，必須選擇參考平面。

活動(dòng)6【活動(dòng)】思考討論

引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真分析重力勢(shì)能表達(dá)式Ep=mgh，提出問(wèn)題：重力勢(shì)能到底是誰(shuí)的？是物體的？還是地球的？

學(xué)生討論后回答。

師生總結(jié)：重力勢(shì)能是物體跟地球組成的系統(tǒng)所共有的，而不是物體單獨(dú)具有的。

結(jié)束語(yǔ)：關(guān)于人類與重力勢(shì)能的認(rèn)識(shí)，是一個(gè)從恐懼到挑戰(zhàn)直再到合理改造的過(guò)程。人們對(duì)重力勢(shì)能的恐懼感是與生俱來(lái)的（雪崩、泥石流），但是隨著人們通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐中對(duì)重力勢(shì)能的認(rèn)識(shí)的逐步深入，我們開(kāi)始變得樂(lè)于挑戰(zhàn)這種能量（如攀巖運(yùn)動(dòng)），甚至在可以控制的范圍內(nèi)享受重力勢(shì)能帶給我的種種樂(lè)趣（如過(guò)山車(chē)）.但是，科學(xué)的意義不僅僅是認(rèn)識(shí)自然，挑戰(zhàn)自然，更在于能動(dòng)地利用自然（如水力發(fā)電）。

活動(dòng)7【活動(dòng)】課堂小結(jié)

本節(jié)課我們獲得了哪些知識(shí)，學(xué)生總結(jié)，教師補(bǔ)充。

《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì)2

我教學(xué)的題目是高一物理第七章第五節(jié)重力勢(shì)能。重力勢(shì)能概念的建立是形成機(jī)械能概念的基礎(chǔ)，也是今后形成更完整能量概念的保證。本節(jié)內(nèi)容“重力勢(shì)能”的學(xué)習(xí)也將為今后“電勢(shì)能”的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

本教材提供了較多情景及幾個(gè)問(wèn)題來(lái)展開(kāi)分析，

本課教學(xué)目標(biāo)很明確：

⑴從重力勢(shì)能的定量描述、單位、量性及它的相對(duì)性中理解重力勢(shì)能的概念；

⑵理解重力勢(shì)能得變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無(wú)關(guān)；

⑶了解彈性勢(shì)能。

能力目標(biāo)：

⑴學(xué)會(huì)從功和能的關(guān)系推導(dǎo)出重力勢(shì)能的表達(dá)式；

⑵在小實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)研究中，初步會(huì)用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；

⑶在討論分析中激發(fā)質(zhì)疑探究意識(shí)，提高質(zhì)疑能力。

情感目標(biāo)：生活實(shí)驗(yàn)中激發(fā)物理研究興趣。

本節(jié)課著重解決了兩個(gè)問(wèn)題，即重力勢(shì)能及其對(duì)稱性；重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系，關(guān)于重力做正功，重力勢(shì)能減少，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加。這個(gè)關(guān)系由于與動(dòng)能定理的表述不一致，學(xué)生往往不易理解，教學(xué)是要結(jié)合一些實(shí)例，解開(kāi)學(xué)生的困惑。而難點(diǎn)是學(xué)生對(duì)重力勢(shì)能相對(duì)性的理解。教學(xué)中用與溫度的相對(duì)性類比的方法來(lái)突破這個(gè)難點(diǎn)。

學(xué)生對(duì)重力勢(shì)能在初中已初步形成定性概念，知道重力勢(shì)能是物體舉高而具有的能，故本課引入要喚醒學(xué)生對(duì)這些概念的記憶，為定量認(rèn)識(shí)重力勢(shì)能打好鋪墊。學(xué)生在前一節(jié)課“動(dòng)能”學(xué)習(xí)中已體驗(yàn)定量研究的一些方法，這也為本課的研究學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。但估計(jì)學(xué)生對(duì)“Ep=mgh”會(huì)進(jìn)行公式化處理，出現(xiàn)只認(rèn)公式不認(rèn)理的現(xiàn)象，故引導(dǎo)學(xué)生對(duì)“Ep=mgh”中的“h”正確認(rèn)識(shí)顯得尤為重要。高一學(xué)生的研究探索、質(zhì)疑提問(wèn)能力很薄弱，通過(guò)本課在培養(yǎng)策略要取得一點(diǎn)突破。

依據(jù)教學(xué)大綱的要求和教材內(nèi)容的特點(diǎn)、學(xué)生的特點(diǎn)，在本節(jié)教學(xué)中，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)，探索得到結(jié)論，充分體現(xiàn)“學(xué)生主體、教師主導(dǎo)”的教學(xué)模式。

以下為本課教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)：

1、情景引入

展出三峽水庫(kù)大壩的模擬照片，讓學(xué)生欣賞圖片的過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生思考、發(fā)問(wèn)，并啟發(fā)到水壩的作用是提高水位，使水具有重力勢(shì)能并引入課題，再提出問(wèn)題“建成后的.三峽水庫(kù)可蘊(yùn)含多少水的重力勢(shì)能？” 激發(fā)學(xué)生對(duì)重力勢(shì)能學(xué)習(xí)的迫切欲望。

通過(guò)圖片情景，培養(yǎng)學(xué)生提問(wèn)能力，并從三峽大壩的氣勢(shì)中激發(fā)學(xué)生的民族自豪感；與學(xué)生交流中回憶初中所學(xué)重力勢(shì)能概念。

2、實(shí)驗(yàn)探究

在初中知識(shí)掌握的基礎(chǔ)之上，讓學(xué)生用身邊的小物件設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證重力勢(shì)能與哪些量有關(guān)（書(shū)落手上、筆穿紙巾），研究探索后，再讓學(xué)生自己總結(jié)得出結(jié)論，體現(xiàn)重力勢(shì)能是由物體質(zhì)量和相對(duì)位置決定的能量。并讓學(xué)生猜想Ep與m、h的定量關(guān)系。

3、建立概念

重力勢(shì)能的大小是否與重力做功有關(guān)系？給學(xué)生三個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，例從某高度做自由落體，從光滑斜面由靜止滑下，沿曲面從與前兩者相同的初平面運(yùn)動(dòng)至同一末平面，讓學(xué)生運(yùn)算三種情況下重力的功《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì) ，類比于從動(dòng)能定理《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì) ，得到動(dòng)能的定量表達(dá)式，也從中得到重力勢(shì)能的定量關(guān)系：Ep=mgh。接著得到重力做功與重力勢(shì)能變化量的關(guān)系：《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì) ，從自由下落過(guò)程中的重力做功與重力勢(shì)能具體變化間的關(guān)系，幫助學(xué)生理解“-”和“=” 的含義。提供情景，物體越高，重力勢(shì)能越大嗎？展開(kāi)對(duì)=g中“h”的大討論，總結(jié)重力勢(shì)能是對(duì)于某個(gè)參考面來(lái)說(shuō)的。再討論中“h”含義。從中在學(xué)生互促學(xué)習(xí)中對(duì)重力勢(shì)能的相對(duì)性有真正地理解。

4、提出問(wèn)題

《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì) ，E p=mgh中，“△h”與“h”的區(qū)別？引出重力勢(shì)能具有相對(duì)性。明確指出“△h”是絕對(duì)量，“h”是相對(duì)量，所以重力勢(shì)能是具有相對(duì)性的，要確定物體在某一狀態(tài)所具有的重力勢(shì)能，就必須首先選擇一零勢(shì)能面作參考。而后類比溫度來(lái)講明重力勢(shì)能是標(biāo)量，但有正負(fù)，啟發(fā)學(xué)生思考其正負(fù)的含義。

5、彈性勢(shì)能

小結(jié)重力勢(shì)能概念形成過(guò)程，結(jié)合情景圖片，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)彈性勢(shì)能與重力勢(shì)能的共同點(diǎn)，都是由物體的相對(duì)位置決定的能量，并且都是客觀存在的能。

6、概括總結(jié),作業(yè)布置

必做題：P/45：1、3、5

本課較多采用的是情景討論法，教師不是簡(jiǎn)單的呈現(xiàn)問(wèn)題讓學(xué)生解決，而是創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，讓學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題，并在強(qiáng)烈內(nèi)驅(qū)作用下進(jìn)入學(xué)生小組合作探究、討論過(guò)程，使研究性學(xué)習(xí)方式滲透到學(xué)科課堂教學(xué)中，一節(jié)課上盡可能有實(shí)驗(yàn)可操作、有問(wèn)題可討論、有平臺(tái)可交流。在該教法中，教師對(duì)學(xué)生討論過(guò)程的把握顯得尤為重要，對(duì)學(xué)生的問(wèn)題、討論點(diǎn)的評(píng)價(jià)要及時(shí)，并能產(chǎn)生激勵(lì)效應(yīng)。

《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì)3

學(xué)習(xí)目標(biāo)：

（一）知識(shí)與技能

1．理解重力勢(shì)能的概念，會(huì)用重力勢(shì)能的定義進(jìn)行計(jì)算。

2．理解重力勢(shì)能的變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無(wú)關(guān)。

3．知道重力勢(shì)能的相對(duì)性，知道重力勢(shì)能是物體和地球系統(tǒng)共有的。

（二）過(guò)程與方法：用所學(xué)功的概念推導(dǎo)重力做功與路徑的關(guān)系，親身感受知識(shí)的建立過(guò)程

（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀

1．滲透從對(duì)生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，得到物理結(jié)論的.方法，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣。

2．培養(yǎng)學(xué)生遵守社會(huì)公德，防止高空墜物。

學(xué)習(xí)過(guò)程：

一、重力的功

試求下列三種情況下重力的功：

圖7．4-1：重力做功=

圖7．4-2：重力做功=

圖7．4-3：本圖中小球做曲線運(yùn)動(dòng)，怎樣來(lái)求解呢？想一想我們是怎樣推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式的。重力做功=

這三個(gè)運(yùn)動(dòng)重力做功有什么關(guān)系，我們得到的結(jié)論：。

練習(xí)1：如圖表示一個(gè)斜拋物體的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體由拋出位置1運(yùn)動(dòng)到最高位置2時(shí)，重力做功是多少？由位置2運(yùn)動(dòng)到跟位置1在同一水平面上的位置3時(shí)，重力做功是多少？由位置1運(yùn)動(dòng)到位置3呢？

二、重力勢(shì)能

重力勢(shì)能的定義 重力勢(shì)能是矢量？還是標(biāo)量？重力勢(shì)能的單位： 重力做功與重力勢(shì)能之間的關(guān)系 。

思考與討論：閱讀課本說(shuō)一說(shuō)，并回答上面有關(guān)問(wèn)題。

練習(xí)2．質(zhì)量是100 g的球從1．8 m的高處落到水平板上，又彈回到1．25 m的高度，在整個(gè)過(guò)程中重力對(duì)球所做的功為多少？球的重力勢(shì)能變化了多少？（g取10 m/s2）

三、重力勢(shì)能的相對(duì)性和系統(tǒng)性

討論歌詞：“山上有棵小樹(shù)，山下有棵大樹(shù)，我不知道，不知道哪棵更高”這是說(shuō)高度具有 。

重力勢(shì)能與高度有關(guān)，重力勢(shì)能也有 。在研究重力勢(shì)能是應(yīng)該選擇 。參考平面的選擇是任意的，選不同的參考平面重力勢(shì)能是否相等？重力勢(shì)能的差值是否相同？例如根據(jù)圖，m=0．5kg,．完成下列表格：

參考平面的選擇

小球在A處的重力勢(shì)能

小球在B處的重力勢(shì)能

整個(gè)下落過(guò)程中重力的功

整個(gè)下落過(guò)程中重力勢(shì)能的變化

桌面

地面

5．重力勢(shì)能是 具有的。

例題：例1在離地80 m處無(wú)初速釋放一小球，小球質(zhì)量為m=200 g，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2，取最高點(diǎn)所在水平面為零勢(shì)能參考面．求：

（1）在第2 s末小球的重力勢(shì)能；

解析：在第2 s末小球所處的高度為：___________________________________

重力勢(shì)能為：_________________________________________________________

（2）在第3 s內(nèi)重力所做的功，重力勢(shì)能的變化．

解析：前2s下降了，《重力勢(shì)能》學(xué)案設(shè)計(jì)

m , 前3s下降了 m，第3s內(nèi)的位移 m

第3 s內(nèi)重力做功為：________________________________________________

WG＞0，所以小球的重力勢(shì)能_______，且減少了_____J．

例2如圖5—26所示，質(zhì)量為m物體靜止在地面上，物體上面連著一個(gè)直立的輕質(zhì)彈簧，彈簧的勁度系數(shù)為k。現(xiàn)用手拉住彈簧上端，使彈簧上端緩慢提升高度h，此時(shí)物體已經(jīng)離開(kāi)地面，求物體重力勢(shì)能的增加量。

解析物體離開(kāi)地面后，彈簧的伸長(zhǎng)量為：

可見(jiàn)，物體上升的高度為：

從而，物體重力勢(shì)能的增加量為：

《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì)4

一、教學(xué)目標(biāo)

1．理解的概念：

(1)知道什么是重力勢(shì)能，強(qiáng)調(diào)“勢(shì)”的含義。

(2)通過(guò)做功與能量關(guān)系，得到重力勢(shì)能公式ep＝mgh，知道在國(guó)際單位制中，勢(shì)能的單位是焦耳(j)；勢(shì)能是標(biāo)量。

(3)了解重力勢(shì)能的相對(duì)性及勢(shì)能差的不變性。

2．掌握重力做功特點(diǎn)及重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系，應(yīng)用其解決相關(guān)問(wèn)題。

3．知道彈性勢(shì)能及其相關(guān)因素。

二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

1．本節(jié)重點(diǎn)是重力勢(shì)能的表達(dá)，重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系。

2．對(duì)于勢(shì)能這種潛在做功能力的理解：一旦做了功，勢(shì)能就發(fā)揮出來(lái)而減少了。

3．要強(qiáng)調(diào)重力做功與重力勢(shì)能變化的相反量的關(guān)系，這在初學(xué)時(shí)很容易發(fā)生錯(cuò)誤，所以應(yīng)作為難點(diǎn)強(qiáng)調(diào)。

三、教具

投影儀及幻燈片(主要用于把課上要舉的例題和圖打出，節(jié)約時(shí)間和黑板空間)。

四、主要教學(xué)過(guò)程

(一)引入新課

我們已知道運(yùn)動(dòng)的物體具有動(dòng)能，那么靜止的物體是否有能量？我們又是如何知道它是否具有能量的呢？

根據(jù)學(xué)生的回答引出新課內(nèi)容。

(二)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

1．重力勢(shì)能

利用剛才學(xué)生舉的例子說(shuō)明，被舉高的重物一旦下落就可以做功，表明處于一定高度的重物“儲(chǔ)存”著一種能量，這就是重力勢(shì)能，即：重力勢(shì)能是由于物體處于一定高度而具有的能量。

從重力勢(shì)能的含義可以看出，它與物體的重力和高度有關(guān)，到底是什么關(guān)系呢？

2．重力勢(shì)能公式

功是能量變化的量度，重力勢(shì)能的'變化也可用做功表示出來(lái)。例如，用一外力把一質(zhì)量為m的物體勻速舉高h(yuǎn)，由于是勻速上升，物體的動(dòng)能不變，外力舉高物體做的功w＝mgh全部用于增加物體的重力勢(shì)能。而此過(guò)程中克服重力做功亦為mgh，也就是克服重力做了多少功，就獲得了多少重力勢(shì)能。用ep表示勢(shì)能，則處于高度h處的物體的重力勢(shì)能為：

ep＝mgh

即重力勢(shì)能等于物體重力與高度的乘積。

從勢(shì)能公式的指導(dǎo)可以看出，它與功一樣，在國(guó)際單位制中的單位也是焦耳(j)，而且也是標(biāo)量。它是由物體所處的位置狀態(tài)決定的，所以與動(dòng)能一樣是狀態(tài)量。

《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì)5

【教學(xué)目標(biāo)】

（一）知識(shí)與技能

1．理解重力勢(shì)能的概念，會(huì)用重力勢(shì)能的定義進(jìn)行計(jì)算。

2．理解重力勢(shì)能的變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無(wú)關(guān)。

3．知道重力勢(shì)能的相對(duì)性，知道重力勢(shì)能是物體和地球系統(tǒng)共有的

（二）過(guò)程與方法：用所學(xué)功的概念推導(dǎo)重力做功與路徑的關(guān)系，親身感受知識(shí)的建立過(guò)程

（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀

1．滲透從對(duì)生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，得到物理結(jié)論的方法，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣．

2．培養(yǎng)學(xué)生遵守社會(huì)公德，防止高空墜物。

【教學(xué)重點(diǎn)】重力勢(shì)能的概念及重力做功跟物體重力勢(shì)能改變的關(guān)系。

【教學(xué)難點(diǎn)】重力勢(shì)能的系統(tǒng)性和相對(duì)性。

【教學(xué)方法】啟發(fā)、引導(dǎo)、講練結(jié)合

【教學(xué)過(guò)程】

一、新課引入

有句話是“搬起石頭砸自己的腳”，從物理的角度看待這一問(wèn)題，搬起的石頭有了做功的本領(lǐng)，它就具有了能，這種能我們稱為重力勢(shì)能。我們今天就來(lái)學(xué)習(xí)重力勢(shì)能。

二、新課教學(xué)

物體重力勢(shì)能發(fā)生變化時(shí)，必然牽扯到重力做功，物體下降時(shí)，重力做正功，重力勢(shì)能減小；物體被舉高時(shí)，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增大。因此認(rèn)識(shí)重力勢(shì)能，不能脫離對(duì)重力做功的研究。

1．重力的功

重力做功與什么因素有關(guān)呢？我們現(xiàn)在就通過(guò)下列三種例子來(lái)探究一下。

思考：你認(rèn)為這三個(gè)哪個(gè)比較容易做呢？

圖7．4-1：重力做功=

圖7．4-2：重力做功=mgcosθ

圖7．4-3：本圖中小球做曲線運(yùn)動(dòng)，怎樣來(lái)求解呢？想一想我們是怎樣推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式的。重力做功=

=

這三個(gè)運(yùn)動(dòng)重力做功有什么關(guān)系，我們得到的結(jié)論：重力做功只跟它的起點(diǎn)與終點(diǎn)的位置有關(guān)，而與運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)。 表達(dá)式

練習(xí)1：下圖表示一個(gè)斜拋物體的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體由拋出位置1運(yùn)動(dòng)到最高位置2時(shí)，重力做功是多少？由位置2運(yùn)動(dòng)到跟位置1在同一水平面上的.位置3時(shí)，重力做功是多少？由位置1運(yùn)動(dòng)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重力做功為零

物體所受的重力與它所處位置的高度的乘積

是一個(gè)具有特殊意義的物理量。它一方面與重力所做的功密切相關(guān)，另一方面它隨著高度的變化而變化恰與勢(shì)能的基本特征一致。因此，我們把物理量叫做重力勢(shì)能。

2．重力勢(shì)能

重力勢(shì)能的定義物體的重力勢(shì)能等于它所受的重力與所處的高度的乘積。

重力勢(shì)能是矢量？還是標(biāo)量？與所有的能量一樣，是標(biāo)量

重力勢(shì)能的單位： 焦耳 符號(hào)是 J

重力做功與重力勢(shì)能之間的關(guān)系

即物體由高處向低處運(yùn)動(dòng)重力做正功，重力勢(shì)能減少；由低處運(yùn)送到高處重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加。

思考與討論：閱讀課本說(shuō)一說(shuō)，并回答上面有關(guān)問(wèn)題。

如果重力做功與運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)，能量變化不能表示重力做的功

練習(xí)2．質(zhì)量是100 g的球從1．8 m的高處落到水平板上，又彈回到1．25 m的高度，在整個(gè)過(guò)程中重力對(duì)球所做的功為多少？球的重力勢(shì)能變化了多少？（g取10 m/s2）

3．重力勢(shì)能的相對(duì)性和系統(tǒng)性

討論歌詞：“山上有棵小樹(shù)，山下有棵大樹(shù)，我不知道，不知道哪棵更高”這是說(shuō)高度具有 相對(duì)性 。重力勢(shì)能與高度有關(guān)，重力勢(shì)能也有 相對(duì)性。

在研究重力勢(shì)能是應(yīng)該選擇 參考平面 。在參考平面上，物體的重力勢(shì)能為零；在參考平面上方物體的重力勢(shì)能為正的，表示重力勢(shì)能比零勢(shì)能面的勢(shì)能大；在參考平面下方物體的重力勢(shì)能為負(fù)的，表示重力勢(shì)能比零勢(shì)能面的勢(shì)能小。

參考平面的選擇是任意的，選不同的參考平面重力勢(shì)能是否相等？重力勢(shì)能的差值是否相同？例如根據(jù)圖，m=0．5kg,．完成下列表格：

參考平面的選擇

小球在A處的重力勢(shì)能

小球在B處的重力勢(shì)能

整個(gè)下落過(guò)程中重力的功

整個(gè)下落過(guò)程中重力勢(shì)能增量

桌面

地面

重力勢(shì)能是物體與地球組成的系統(tǒng)共同具有的。

例1在離地80 m處無(wú)初速釋放一小球，小球質(zhì)量為m=200 g，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2，取最高點(diǎn)所在水平面為零勢(shì)能參考面。求：

（1）在第2 s末小球的重力勢(shì)能；

解析：在第2 s末小球所處的高度為：______________________________

重力勢(shì)能為：___________________________________________________

（2）在第3 s內(nèi)重力所做的功，重力勢(shì)能的變化．

解析：前2s下降了 m , 前3s下降了 m，第3s內(nèi)的位移 m

第3 s內(nèi)重力做功為：_____________________________________

WG＞0，所以小球的重力勢(shì)能_______，且減少了_____J。

例2如圖5—26所示，質(zhì)量為m物體靜止在地面上，物體上面連著一個(gè)直立的輕質(zhì)彈簧，彈簧的勁度系數(shù)為k。現(xiàn)用手拉住彈簧上端，使彈簧上端緩慢提升高度h，此時(shí)物體已經(jīng)離開(kāi)地面，求物體重力勢(shì)能的增加量。

解析：物體離開(kāi)地面后，彈簧的伸長(zhǎng)量為：_____________________________________

可見(jiàn)，物體上升的高度為：_____________________________________

從而，物體重力勢(shì)能的增加量為：_____________________________________

課堂小結(jié)：

1．重力做功的特點(diǎn)：

與路徑無(wú)關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān)

2．重力勢(shì)能：

3．重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系：

4．重力勢(shì)能是相對(duì)的 ，正負(fù)表示大小。

作業(yè)布置：

課本61頁(yè)問(wèn)題與練習(xí)第1，2題。

板書(shū)設(shè)計(jì)：

7.4重力勢(shì)能

一、重力的功

三、重力勢(shì)能的相對(duì)性

只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān)。

1.重力勢(shì)能與參考平面的選取有關(guān)，

與物體的路徑無(wú)關(guān)。 但重力勢(shì)能的變化量與參考平面的選取無(wú)關(guān)

2.勢(shì)能是系統(tǒng)所共有的

二、重力勢(shì)能

四、例題講解

《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì)6

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

(一)知識(shí)與技能

1.理解重力勢(shì)能的定義及定義式。

2.知道重力勢(shì)能的值是相對(duì)的，理解重力勢(shì)能正負(fù)號(hào)的含義。

3.理解重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系，知道重力做功與路徑無(wú)關(guān)。

4.培養(yǎng)探究歸納能力和邏輯思維的能力。

(二)過(guò)程與方法

1.在探究過(guò)程中滲透科學(xué)的研究方法：控制變量法，實(shí)驗(yàn)過(guò)程觀察法及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析法。

2.體會(huì)用“實(shí)驗(yàn)法”和“理論推導(dǎo)”相互驗(yàn)證問(wèn)題的方法。

(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀

1.從對(duì)生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，滲透在探究過(guò)程中體驗(yàn)解決問(wèn)題的成功喜悅，激發(fā)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣。

2.通過(guò)學(xué)生之間的討論交流與協(xié)作探究，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。

3.體驗(yàn)科學(xué)不僅僅是認(rèn)識(shí)自然，挑戰(zhàn)自然，更在于能動(dòng)的改造自然。

【學(xué)習(xí)起點(diǎn)】

1.高一學(xué)生認(rèn)識(shí)事物的特點(diǎn)是開(kāi)始從具體的形象思維向抽象的邏輯思維過(guò)渡，但思維還常常與感性經(jīng)驗(yàn)直接相聯(lián)系，仍需具體形象的圖片畫(huà)面來(lái)支持。

2.學(xué)生在初中時(shí)已接觸過(guò)重力勢(shì)能的概念，在高中階段重點(diǎn)是定量的學(xué)習(xí)重力勢(shì)能。

3.學(xué)生已學(xué)習(xí)了功的概念和計(jì)算方法，通過(guò)重力做功的計(jì)算來(lái)判斷重力勢(shì)能的變化。

二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

1.本節(jié)課重點(diǎn)是重力勢(shì)能的概念及對(duì)重力勢(shì)能的`應(yīng)用。

2.本節(jié)課難點(diǎn)是如何探究重力勢(shì)能的概念。

三、教學(xué)方法

探究法，實(shí)驗(yàn)觀察法，控制變量法，演繹推理法，講授討論，分析歸納法。

四、教學(xué)教具

鐵球和橡膠球各一個(gè)，白紙若干張，CAI教學(xué)課件，視頻展示臺(tái)。

五、教學(xué)過(guò)程

(一)創(chuàng)設(shè)情境、激趣導(dǎo)入

投影多媒體圖片：利用生活常見(jiàn)事例，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，激發(fā)學(xué)生興趣。

這是一幅美國(guó)內(nèi)華達(dá)州亞利桑那隕石坑圖片。這個(gè)隕石坑是5萬(wàn)年前，一顆直徑約為30～50米的鐵質(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約50萬(wàn)千克、速度達(dá)到20千米/秒，爆炸力相當(dāng)于20xx萬(wàn)千克梯恩梯(TNT)，超過(guò)美國(guó)轟炸日本廣島那顆原子彈的一千倍。爆炸在地面上產(chǎn)生了一個(gè)直徑約1245米，平均深度達(dá)180米的大坑。據(jù)說(shuō)，坑中可以安放下20個(gè)足球場(chǎng)，四周的看臺(tái)則能容納200多萬(wàn)觀眾。可見(jiàn)，有些重力勢(shì)能在自然界中的能量是巨大的。

過(guò)渡語(yǔ)：既然自然界中有些重力勢(shì)能具有巨大的能量，那么我們?nèi)祟惪梢詫⒅右岳谩?/p>

這是一幅水力發(fā)電站圖片，是利用水的重力勢(shì)能來(lái)發(fā)電的。這些重力勢(shì)能正在造福人類。(請(qǐng)同學(xué)們自己舉些例子)

過(guò)渡語(yǔ)：當(dāng)然，萬(wàn)事萬(wàn)物有利也有弊，如次巨大的重力勢(shì)能也可能會(huì)造成重大的災(zāi)難。

這幅圖片說(shuō)的是20xx年9月21日上午，俄羅斯高加索北奧塞梯地區(qū)的一個(gè)村莊發(fā)生雪崩，造成至少100人失蹤。(請(qǐng)同學(xué)們自己舉些例子)

由以上資料可知，重力勢(shì)能與我們的生活有密切關(guān)系。我們只有認(rèn)識(shí)自然，才能更主動(dòng)的改造自然。今天這節(jié)課我們將深入地學(xué)習(xí)重力勢(shì)能知識(shí)及其應(yīng)用。

(二)啟導(dǎo)互動(dòng)、主體探究

通過(guò)前面對(duì)功和能關(guān)系的學(xué)習(xí)，我們知道了怎樣判斷一個(gè)物體具有能量，即：一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉Γ覀兙驼f(shuō)這個(gè)物體具有能量;而且對(duì)外做功越多，這個(gè)物體具有能量就越多。

《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì)7

一、教學(xué)目標(biāo)

理解重力勢(shì)能的概念及重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系；知道重力勢(shì)能的相對(duì)性和勢(shì)能是系統(tǒng)所共有的。

【過(guò)程與方法】

通過(guò)理論探究的過(guò)程，提升歸納總結(jié)的能力，體會(huì)用“理論推導(dǎo)”研究問(wèn)題的方法。

【情感態(tài)度與價(jià)值觀】

經(jīng)歷對(duì)生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，感受物理與生活的緊密聯(lián)系，激發(fā)對(duì)自然規(guī)律的探索興趣。

二、教學(xué)重難點(diǎn)

【重點(diǎn)】

重力勢(shì)能的的概念及重力做功跟重力勢(shì)能改變的關(guān)系。

【難點(diǎn)】

重力勢(shì)能的相對(duì)性。

三、教學(xué)過(guò)程

環(huán)節(jié)一：導(dǎo)入新課

教師先創(chuàng)設(shè)一個(gè)情景：如果將石塊置于腳邊和高空，哪種情況會(huì)給人危險(xiǎn)的感覺(jué)？思考造成這種感覺(jué)的原因，從而引出課題《重力勢(shì)能》。

環(huán)節(jié)二：新課講授

（三）重力勢(shì)能的相對(duì)性

提問(wèn)：人從五樓窗臺(tái)上跳下來(lái)，為何平安無(wú)事？

生：向里跳到五樓的地板上

師：這個(gè)問(wèn)題可以說(shuō)明高度是有相對(duì)性的，這也就決定了重力勢(shì)能的相對(duì)性。

提問(wèn)：如果計(jì)算放在桌子上的物體具有多大的重力勢(shì)能，只有一種結(jié)果嗎？

生：不是的，會(huì)有不同的結(jié)果。因?yàn)檫x擇不同的`水平面做參考平面，在這個(gè)參考平面上的物體的

重力勢(shì)能就為0。

師：研究不同的問(wèn)題參考平面的選取也是不同的，不過(guò)我們常選地面為參考平面。在研究同一個(gè)問(wèn)題時(shí)，參考平面選取的不同，不會(huì)影響問(wèn)題的研究。因?yàn)檠芯课矬w的重力勢(shì)能，有價(jià)值的是勢(shì)能的差值，范文，而選擇不同的參考平面對(duì)這個(gè)差值沒(méi)有影響。

教師繼續(xù)深化：若參考平面選定，上方物體的高度為正值，重力勢(shì)能也是正值；下方物體的高度為負(fù)值，重力勢(shì)能也是負(fù)值。負(fù)值表示物體在這個(gè)位置具有的重力勢(shì)能比在參考平面上具有的重力勢(shì)能要小。（可以類比溫度計(jì)講解）

（四）勢(shì)能是系統(tǒng)所共有的

教師講解：重力是地球與物體相互吸引而引起的，如果沒(méi)有地球?qū)ξ矬w的吸引，就不會(huì)有重力做功，也就不存在重力勢(shì)能，所以重力勢(shì)能是這個(gè)系統(tǒng)的。平常所說(shuō)的“物體”的重力勢(shì)能，只是一種簡(jiǎn)化的說(shuō)法。

環(huán)節(jié)三：鞏固提升

結(jié)合本節(jié)課知識(shí)，小組討論高空拋物為何危害大？

環(huán)節(jié)四：小結(jié)作業(yè)

學(xué)生總結(jié)本節(jié)所學(xué)內(nèi)容。并完成課后相關(guān)習(xí)題。

四、板書(shū)設(shè)計(jì)

略。

五、教學(xué)反思

略。

第五篇：《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì)

《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì)

《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì)1

1教材分析

【教材分析】重力勢(shì)能是機(jī)械能守恒定律的基礎(chǔ)，根據(jù)普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，本節(jié)課重點(diǎn)在于引導(dǎo)學(xué)生理解重力勢(shì)能，教材從學(xué)生已經(jīng)熟悉的重力做功入手引入重力勢(shì)能這一概念，最終推導(dǎo)出重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系，由淺入深，層層推進(jìn)，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。關(guān)于重力勢(shì)能的相對(duì)性和系統(tǒng)性學(xué)生往往不易理解，教學(xué)時(shí)需要結(jié)合一些實(shí)例，解開(kāi)學(xué)生的困惑。

2教學(xué)目標(biāo)

【教學(xué)目標(biāo)】

（一）知識(shí)與技能

1.理解重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系，知道重力做功與路徑無(wú)關(guān)。

2.理解重力勢(shì)能的概念，能用重力勢(shì)能的表達(dá)式計(jì)算重力勢(shì)能。3.知道重力勢(shì)能具有相對(duì)性、重力勢(shì)能的變化具有絕對(duì)性,勢(shì)能是系統(tǒng)共有的。

4.理解重力做功是物體重力勢(shì)能變化的量度。

（二）過(guò)程與方法

1.在探究過(guò)程中滲透科學(xué)的研究方法：控制變量法，實(shí)驗(yàn)過(guò)程觀察法及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析法。

2.體會(huì)用“實(shí)驗(yàn)法”和“理論推導(dǎo)”相互驗(yàn)證問(wèn)題的方法。

（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀

1.從對(duì)生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，使學(xué)生在探究過(guò)程中體驗(yàn)成功解決問(wèn)題的喜悅，激發(fā)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣。

2.通過(guò)學(xué)生之間的討論交流與協(xié)作探究，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。

3.體驗(yàn)科學(xué)不僅僅是認(rèn)識(shí)自然，挑戰(zhàn)自然，更在于能動(dòng)的改造自然。

3學(xué)情分析

【學(xué)情分析】學(xué)生在初中階段已對(duì)重力勢(shì)能有了定性的認(rèn)識(shí)，高中階段要定量的學(xué)習(xí)重力勢(shì)能，本節(jié)課在學(xué)生已學(xué)習(xí)了功的相關(guān)知識(shí)的前提下，通過(guò)重力做功的計(jì)算來(lái)判斷重力勢(shì)能的變化，便于學(xué)生理解，在教學(xué)過(guò)程中，重點(diǎn)要考慮高中學(xué)生的思維開(kāi)始從具體的形象思維向抽象邏輯思維過(guò)渡，但思維還常常與感性經(jīng)驗(yàn)直接相聯(lián)系這一特點(diǎn)，因此，教學(xué)過(guò)程中需要通過(guò)實(shí)例探究引導(dǎo)學(xué)生獲取相關(guān)知識(shí)，獲得相應(yīng)的技能。

4重點(diǎn)難點(diǎn)

【重點(diǎn)難點(diǎn)】

重點(diǎn)：理解重力勢(shì)能,知道重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系。

難點(diǎn)：重力勢(shì)能的相對(duì)性、重力勢(shì)能變化的絕對(duì)性。

5教學(xué)準(zhǔn)備

【教學(xué)準(zhǔn)備】多媒體課件、帶斜面的長(zhǎng)木板、小鋼珠、玻璃珠、小木塊、導(dǎo)學(xué)案

6教學(xué)過(guò)程

6.1第一學(xué)時(shí)教學(xué)活動(dòng)活動(dòng)1【導(dǎo)入】情境導(dǎo)入

學(xué)生觀看雪崩視頻，感受大自然的力量，激發(fā)學(xué)生對(duì)大自然的敬畏之心。雪花象征著純潔和美麗，但是它也有狂野的一面，為什么這么漂亮的雪花有如此大的威力？

學(xué)生回答：雪從高處落下，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。

教師：本節(jié)課我們來(lái)學(xué)習(xí)重力勢(shì)能的相關(guān)知識(shí)。

板書(shū)課題：7.4重力勢(shì)能

活動(dòng)2【講授】問(wèn)題引入

通過(guò)本章第一節(jié)的學(xué)習(xí)，我們已知道了重力勢(shì)能的概念，請(qǐng)同學(xué)們回憶一下什么是重力勢(shì)能。

學(xué)生回答：物體由于被舉高而具有的.能量叫重力勢(shì)能。

教師：通過(guò)剛才的視頻可知雪崩是具有重力勢(shì)能，造成了巨大的破壞，而下雪時(shí)雪花落到我們身上，我們卻沒(méi)有任何感覺(jué)，為什么？

學(xué)生：重力勢(shì)能大小不一樣。

教師：影響重力勢(shì)能的因素有哪些？請(qǐng)同學(xué)們利用手邊的器材探究影響重力勢(shì)能的因素？

活動(dòng)3【活動(dòng)】學(xué)生探究

組織學(xué)生開(kāi)展探究活動(dòng)，并完成導(dǎo)學(xué)案第一部分。

學(xué)生匯報(bào)探究得出的結(jié)論（通過(guò)投影儀展示學(xué)生完成學(xué)案的情況）。

活動(dòng)4【講授】重力做功

教師：通過(guò)前面的學(xué)習(xí)我們知道，重力勢(shì)能的大小與高度有關(guān)，而當(dāng)物體的高度發(fā)生變化時(shí)，重力要做功，由此可以看出，認(rèn)識(shí)重力勢(shì)能不能脫離對(duì)重力做功的研究，下面，我們一起來(lái)研究重力做功。

思考：將物體由地面被舉高時(shí)，重力做負(fù)功；物體下落時(shí)，重力做正功。

引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合教材圖7.4-1、7.4-2、7.4-3推導(dǎo)幾種情況下重力做的功，并總結(jié)重力做功的特點(diǎn)。

如上圖，學(xué)生分析以上三幅圖中物體從A到B的過(guò)程中重力做的功。（提示：功的兩個(gè)必要因素）圖1是物體由A做自由落體運(yùn)動(dòng)到B，容易得出此過(guò)程中，重力做功為WG=mgh=mg(h1-h2)圖2是物體沿斜面由A滑到B，重力做功為：WG=mgl·cosθ=mgh=mg(h1-h2)；

圖3是物體沿曲面由A滑到C，可以把曲面看成很多段小斜面組成，利用圖B的結(jié)論可以得出，重力做功也為mgh.

引導(dǎo)學(xué)生從以上三個(gè)過(guò)程的推導(dǎo)中分析得到重力做功的特點(diǎn)并完成學(xué)案第二部分：重力做功只跟物體起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，跟物體運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)。

思維拓展：重力做功與路徑無(wú)關(guān)，其他力(比如摩擦力)做功是否與路徑有關(guān)？回答是肯定的。可見(jiàn)，重力做功的特點(diǎn)不能亂用，要視具體力而定。

活動(dòng)5【講授】重力勢(shì)能

教師：通過(guò)以上分析可以看出，物體所受的重力mg與它所處的位置的高度的乘積“mgh”具有特殊意義一方面與重力做功有關(guān)（相互作用），又隨高度的變化而變化（憑借其相對(duì)位置），與勢(shì)能的基本特征一致.物理學(xué)中，把物理量“mgh”叫做物體的重力勢(shì)能，用Ep表示。學(xué)生自主閱讀教材重力勢(shì)能部分，完成學(xué)案第三部分。

學(xué)生思考討論：同學(xué)們知道珠穆朗瑪峰的海拔高度是8848米，而珠穆朗瑪峰從山腳到山頂高度大約是4000米，這兩個(gè)表示高度的區(qū)別在哪里？

學(xué)生回答：參考平面不一樣，海拔高度是相對(duì)于海平面來(lái)說(shuō)的，從山腳到山頂高度是相對(duì)于山腳所在平面來(lái)說(shuō)的。

由以上分析可以看出，物體的高度總是相對(duì)于某一水平面來(lái)說(shuō)的，實(shí)際上是把這個(gè)水平面的高度取0。因此，物體的重力勢(shì)能也總是相對(duì)于某一水平面來(lái)說(shuō)的，這個(gè)水平面叫參考平面，在參考平面上，物體的重力勢(shì)能取做0。

下面請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)自己的理解完成問(wèn)題：將一個(gè)質(zhì)量為5kg的鐵球放在3樓教室一張1m高的桌子上，已知每層樓的高度均為3m，求鐵球的重力勢(shì)能。

要求學(xué)生分組計(jì)算，讓各小組代表匯報(bào)自己的計(jì)算結(jié)果，并簡(jiǎn)述計(jì)算的方法，學(xué)生得到的結(jié)果不一致，此時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生分析由于參考面的選取不同，導(dǎo)致計(jì)算計(jì)算結(jié)果不同，為了保證計(jì)算結(jié)果的一致性，必須選擇參考平面。

活動(dòng)6【活動(dòng)】思考討論

引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真分析重力勢(shì)能表達(dá)式Ep=mgh，提出問(wèn)題：重力勢(shì)能到底是誰(shuí)的？是物體的？還是地球的？

學(xué)生討論后回答。

師生總結(jié)：重力勢(shì)能是物體跟地球組成的系統(tǒng)所共有的，而不是物體單獨(dú)具有的。

結(jié)束語(yǔ)：關(guān)于人類與重力勢(shì)能的認(rèn)識(shí)，是一個(gè)從恐懼到挑戰(zhàn)直再到合理改造的過(guò)程。人們對(duì)重力勢(shì)能的恐懼感是與生俱來(lái)的（雪崩、泥石流），但是隨著人們通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐中對(duì)重力勢(shì)能的認(rèn)識(shí)的逐步深入，我們開(kāi)始變得樂(lè)于挑戰(zhàn)這種能量（如攀巖運(yùn)動(dòng)），甚至在可以控制的范圍內(nèi)享受重力勢(shì)能帶給我的種種樂(lè)趣（如過(guò)山車(chē)）.但是，科學(xué)的意義不僅僅是認(rèn)識(shí)自然，挑戰(zhàn)自然，更在于能動(dòng)地利用自然（如水力發(fā)電）。

活動(dòng)7【活動(dòng)】課堂小結(jié)

本節(jié)課我們獲得了哪些知識(shí)，學(xué)生總結(jié)，教師補(bǔ)充。

《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì)2

【教學(xué)目標(biāo)】

（一）知識(shí)與技能

1．理解重力勢(shì)能的概念，會(huì)用重力勢(shì)能的定義進(jìn)行計(jì)算。

2．理解重力勢(shì)能的變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無(wú)關(guān)。

3．知道重力勢(shì)能的相對(duì)性，知道重力勢(shì)能是物體和地球系統(tǒng)共有的

（二）過(guò)程與方法：用所學(xué)功的概念推導(dǎo)重力做功與路徑的關(guān)系，親身感受知識(shí)的建立過(guò)程

（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀

1．滲透從對(duì)生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，得到物理結(jié)論的方法，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣．

2．培養(yǎng)學(xué)生遵守社會(huì)公德，防止高空墜物。

【教學(xué)重點(diǎn)】重力勢(shì)能的概念及重力做功跟物體重力勢(shì)能改變的關(guān)系。

【教學(xué)難點(diǎn)】重力勢(shì)能的系統(tǒng)性和相對(duì)性。

【教學(xué)方法】啟發(fā)、引導(dǎo)、講練結(jié)合

【教學(xué)過(guò)程】

一、新課引入

有句話是“搬起石頭砸自己的腳”，從物理的角度看待這一問(wèn)題，搬起的石頭有了做功的本領(lǐng)，它就具有了能，這種能我們稱為重力勢(shì)能。我們今天就來(lái)學(xué)習(xí)重力勢(shì)能。

二、新課教學(xué)

物體重力勢(shì)能發(fā)生變化時(shí)，必然牽扯到重力做功，物體下降時(shí)，重力做正功，重力勢(shì)能減小；物體被舉高時(shí)，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增大。因此認(rèn)識(shí)重力勢(shì)能，不能脫離對(duì)重力做功的研究。

1．重力的功

重力做功與什么因素有關(guān)呢？我們現(xiàn)在就通過(guò)下列三種例子來(lái)探究一下。

思考：你認(rèn)為這三個(gè)哪個(gè)比較容易做呢？

圖7．4-1：重力做功=

圖7．4-2：重力做功=mgcosθ

圖7．4-3：本圖中小球做曲線運(yùn)動(dòng)，怎樣來(lái)求解呢？想一想我們是怎樣推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式的。重力做功=

=

這三個(gè)運(yùn)動(dòng)重力做功有什么關(guān)系，我們得到的結(jié)論：重力做功只跟它的起點(diǎn)與終點(diǎn)的位置有關(guān)，而與運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)。 表達(dá)式

練習(xí)1：下圖表示一個(gè)斜拋物體的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體由拋出位置1運(yùn)動(dòng)到最高位置2時(shí)，重力做功是多少？由位置2運(yùn)動(dòng)到跟位置1在同一水平面上的位置3時(shí)，重力做功是多少？由位置1運(yùn)動(dòng)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重力做功為零

物體所受的重力與它所處位置的.高度的乘積

是一個(gè)具有特殊意義的物理量。它一方面與重力所做的功密切相關(guān)，另一方面它隨著高度的變化而變化恰與勢(shì)能的基本特征一致。因此，我們把物理量叫做重力勢(shì)能。

2．重力勢(shì)能

重力勢(shì)能的定義物體的重力勢(shì)能等于它所受的重力與所處的高度的乘積。

重力勢(shì)能是矢量？還是標(biāo)量？與所有的能量一樣，是標(biāo)量

重力勢(shì)能的單位： 焦耳 符號(hào)是 J

重力做功與重力勢(shì)能之間的關(guān)系

即物體由高處向低處運(yùn)動(dòng)重力做正功，重力勢(shì)能減少；由低處運(yùn)送到高處重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加。

思考與討論：閱讀課本說(shuō)一說(shuō)，并回答上面有關(guān)問(wèn)題。

如果重力做功與運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)，能量變化不能表示重力做的功

練習(xí)2．質(zhì)量是100 g的球從1．8 m的高處落到水平板上，又彈回到1．25 m的高度，在整個(gè)過(guò)程中重力對(duì)球所做的功為多少？球的重力勢(shì)能變化了多少？（g取10 m/s2）

3．重力勢(shì)能的相對(duì)性和系統(tǒng)性

討論歌詞：“山上有棵小樹(shù)，山下有棵大樹(shù)，我不知道，不知道哪棵更高”這是說(shuō)高度具有 相對(duì)性 。重力勢(shì)能與高度有關(guān)，重力勢(shì)能也有 相對(duì)性。

在研究重力勢(shì)能是應(yīng)該選擇 參考平面 。在參考平面上，物體的重力勢(shì)能為零；在參考平面上方物體的重力勢(shì)能為正的，表示重力勢(shì)能比零勢(shì)能面的勢(shì)能大；在參考平面下方物體的重力勢(shì)能為負(fù)的，表示重力勢(shì)能比零勢(shì)能面的勢(shì)能小。

參考平面的選擇是任意的，選不同的參考平面重力勢(shì)能是否相等？重力勢(shì)能的差值是否相同？例如根據(jù)圖，m=0．5kg,．完成下列表格：

參考平面的選擇

小球在A處的重力勢(shì)能

小球在B處的重力勢(shì)能

整個(gè)下落過(guò)程中重力的功

整個(gè)下落過(guò)程中重力勢(shì)能增量

桌面

地面

重力勢(shì)能是物體與地球組成的系統(tǒng)共同具有的。

例1在離地80 m處無(wú)初速釋放一小球，小球質(zhì)量為m=200 g，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2，取最高點(diǎn)所在水平面為零勢(shì)能參考面。求：

（1）在第2 s末小球的重力勢(shì)能；

解析：在第2 s末小球所處的高度為：______________________________

重力勢(shì)能為：___________________________________________________

（2）在第3 s內(nèi)重力所做的功，重力勢(shì)能的變化．

解析：前2s下降了 m , 前3s下降了 m，第3s內(nèi)的位移 m

第3 s內(nèi)重力做功為：_____________________________________

WG＞0，所以小球的重力勢(shì)能_______，且減少了_____J。

例2如圖5—26所示，質(zhì)量為m物體靜止在地面上，物體上面連著一個(gè)直立的輕質(zhì)彈簧，彈簧的勁度系數(shù)為k。現(xiàn)用手拉住彈簧上端，使彈簧上端緩慢提升高度h，此時(shí)物體已經(jīng)離開(kāi)地面，求物體重力勢(shì)能的增加量。

解析：物體離開(kāi)地面后，彈簧的伸長(zhǎng)量為：_____________________________________

可見(jiàn)，物體上升的高度為：_____________________________________

從而，物體重力勢(shì)能的增加量為：_____________________________________

課堂小結(jié)：

1．重力做功的特點(diǎn)：

與路徑無(wú)關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān)

2．重力勢(shì)能：

3．重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系：

4．重力勢(shì)能是相對(duì)的 ，正負(fù)表示大小。

作業(yè)布置：

課本61頁(yè)問(wèn)題與練習(xí)第1，2題。

板書(shū)設(shè)計(jì)：

7.4重力勢(shì)能

一、重力的功

三、重力勢(shì)能的相對(duì)性

只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān)。

1.重力勢(shì)能與參考平面的選取有關(guān)，

與物體的路徑無(wú)關(guān)。 但重力勢(shì)能的變化量與參考平面的選取無(wú)關(guān)

2.勢(shì)能是系統(tǒng)所共有的

二、重力勢(shì)能

四、例題講解

《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì)3

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

(一)知識(shí)與技能

1.理解重力勢(shì)能的定義及定義式。

2.知道重力勢(shì)能的值是相對(duì)的，理解重力勢(shì)能正負(fù)號(hào)的含義。

3.理解重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系，知道重力做功與路徑無(wú)關(guān)。

4.培養(yǎng)探究歸納能力和邏輯思維的能力。

(二)過(guò)程與方法

1.在探究過(guò)程中滲透科學(xué)的研究方法：控制變量法，實(shí)驗(yàn)過(guò)程觀察法及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析法。

2.體會(huì)用“實(shí)驗(yàn)法”和“理論推導(dǎo)”相互驗(yàn)證問(wèn)題的方法。

(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀

1.從對(duì)生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，滲透在探究過(guò)程中體驗(yàn)解決問(wèn)題的成功喜悅，激發(fā)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣。

2.通過(guò)學(xué)生之間的討論交流與協(xié)作探究，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。

3.體驗(yàn)科學(xué)不僅僅是認(rèn)識(shí)自然，挑戰(zhàn)自然，更在于能動(dòng)的改造自然。

【學(xué)習(xí)起點(diǎn)】

1.高一學(xué)生認(rèn)識(shí)事物的特點(diǎn)是開(kāi)始從具體的形象思維向抽象的邏輯思維過(guò)渡，但思維還常常與感性經(jīng)驗(yàn)直接相聯(lián)系，仍需具體形象的.圖片畫(huà)面來(lái)支持。

2.學(xué)生在初中時(shí)已接觸過(guò)重力勢(shì)能的概念，在高中階段重點(diǎn)是定量的學(xué)習(xí)重力勢(shì)能。

3.學(xué)生已學(xué)習(xí)了功的概念和計(jì)算方法，通過(guò)重力做功的計(jì)算來(lái)判斷重力勢(shì)能的變化。

二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

1.本節(jié)課重點(diǎn)是重力勢(shì)能的概念及對(duì)重力勢(shì)能的應(yīng)用。

2.本節(jié)課難點(diǎn)是如何探究重力勢(shì)能的概念。

三、教學(xué)方法

探究法，實(shí)驗(yàn)觀察法，控制變量法，演繹推理法，講授討論，分析歸納法。

四、教學(xué)教具

鐵球和橡膠球各一個(gè)，白紙若干張，CAI教學(xué)課件，視頻展示臺(tái)。

五、教學(xué)過(guò)程

(一)創(chuàng)設(shè)情境、激趣導(dǎo)入

投影多媒體圖片：利用生活常見(jiàn)事例，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，激發(fā)學(xué)生興趣。

這是一幅美國(guó)內(nèi)華達(dá)州亞利桑那隕石坑圖片。這個(gè)隕石坑是5萬(wàn)年前，一顆直徑約為30～50米的鐵質(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約50萬(wàn)千克、速度達(dá)到20千米/秒，爆炸力相當(dāng)于20xx萬(wàn)千克梯恩梯(TNT)，超過(guò)美國(guó)轟炸日本廣島那顆原子彈的一千倍。爆炸在地面上產(chǎn)生了一個(gè)直徑約1245米，平均深度達(dá)180米的大坑。據(jù)說(shuō)，坑中可以安放下20個(gè)足球場(chǎng)，四周的看臺(tái)則能容納200多萬(wàn)觀眾。可見(jiàn)，有些重力勢(shì)能在自然界中的能量是巨大的。

過(guò)渡語(yǔ)：既然自然界中有些重力勢(shì)能具有巨大的能量，那么我們?nèi)祟惪梢詫⒅右岳谩?/p>

這是一幅水力發(fā)電站圖片，是利用水的重力勢(shì)能來(lái)發(fā)電的。這些重力勢(shì)能正在造福人類。(請(qǐng)同學(xué)們自己舉些例子)

過(guò)渡語(yǔ)：當(dāng)然，萬(wàn)事萬(wàn)物有利也有弊，如次巨大的重力勢(shì)能也可能會(huì)造成重大的災(zāi)難。

這幅圖片說(shuō)的是20xx年9月21日上午，俄羅斯高加索北奧塞梯地區(qū)的一個(gè)村莊發(fā)生雪崩，造成至少100人失蹤。(請(qǐng)同學(xué)們自己舉些例子)

由以上資料可知，重力勢(shì)能與我們的生活有密切關(guān)系。我們只有認(rèn)識(shí)自然，才能更主動(dòng)的改造自然。今天這節(jié)課我們將深入地學(xué)習(xí)重力勢(shì)能知識(shí)及其應(yīng)用。

(二)啟導(dǎo)互動(dòng)、主體探究

通過(guò)前面對(duì)功和能關(guān)系的學(xué)習(xí)，我們知道了怎樣判斷一個(gè)物體具有能量，即：一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉Γ覀兙驼f(shuō)這個(gè)物體具有能量;而且對(duì)外做功越多，這個(gè)物體具有能量就越多。

《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì)4

學(xué)習(xí)目標(biāo)：

（一）知識(shí)與技能

1．理解重力勢(shì)能的概念，會(huì)用重力勢(shì)能的定義進(jìn)行計(jì)算。

2．理解重力勢(shì)能的變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無(wú)關(guān)。

3．知道重力勢(shì)能的相對(duì)性，知道重力勢(shì)能是物體和地球系統(tǒng)共有的。

（二）過(guò)程與方法：用所學(xué)功的概念推導(dǎo)重力做功與路徑的關(guān)系，親身感受知識(shí)的建立過(guò)程

（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀

1．滲透從對(duì)生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，得到物理結(jié)論的方法，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣。

2．培養(yǎng)學(xué)生遵守社會(huì)公德，防止高空墜物。

學(xué)習(xí)過(guò)程：

一、重力的功

試求下列三種情況下重力的功：

圖7．4-1：重力做功=

圖7．4-2：重力做功=

圖7．4-3：本圖中小球做曲線運(yùn)動(dòng)，怎樣來(lái)求解呢？想一想我們是怎樣推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式的。重力做功=

這三個(gè)運(yùn)動(dòng)重力做功有什么關(guān)系，我們得到的結(jié)論：。

練習(xí)1：如圖表示一個(gè)斜拋物體的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體由拋出位置1運(yùn)動(dòng)到最高位置2時(shí)，重力做功是多少？由位置2運(yùn)動(dòng)到跟位置1在同一水平面上的位置3時(shí)，重力做功是多少？由位置1運(yùn)動(dòng)到位置3呢？

二、重力勢(shì)能

重力勢(shì)能的定義 重力勢(shì)能是矢量？還是標(biāo)量？重力勢(shì)能的單位： 重力做功與重力勢(shì)能之間的關(guān)系 。

思考與討論：閱讀課本說(shuō)一說(shuō)，并回答上面有關(guān)問(wèn)題。

練習(xí)2．質(zhì)量是100 g的球從1．8 m的`高處落到水平板上，又彈回到1．25 m的高度，在整個(gè)過(guò)程中重力對(duì)球所做的功為多少？球的重力勢(shì)能變化了多少？（g取10 m/s2）

三、重力勢(shì)能的相對(duì)性和系統(tǒng)性

討論歌詞：“山上有棵小樹(shù)，山下有棵大樹(shù)，我不知道，不知道哪棵更高”這是說(shuō)高度具有 。

重力勢(shì)能與高度有關(guān)，重力勢(shì)能也有 。在研究重力勢(shì)能是應(yīng)該選擇 。參考平面的選擇是任意的，選不同的參考平面重力勢(shì)能是否相等？重力勢(shì)能的差值是否相同？例如根據(jù)圖，m=0．5kg,．完成下列表格：

參考平面的選擇

小球在A處的重力勢(shì)能

小球在B處的重力勢(shì)能

整個(gè)下落過(guò)程中重力的功

整個(gè)下落過(guò)程中重力勢(shì)能的變化

桌面

地面

5．重力勢(shì)能是 具有的。

例題：例1在離地80 m處無(wú)初速釋放一小球，小球質(zhì)量為m=200 g，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2，取最高點(diǎn)所在水平面為零勢(shì)能參考面．求：

（1）在第2 s末小球的重力勢(shì)能；

解析：在第2 s末小球所處的高度為：___________________________________

重力勢(shì)能為：_________________________________________________________

（2）在第3 s內(nèi)重力所做的功，重力勢(shì)能的變化．

解析：前2s下降了，《重力勢(shì)能》學(xué)案設(shè)計(jì)

m , 前3s下降了 m，第3s內(nèi)的位移 m

第3 s內(nèi)重力做功為：________________________________________________

WG＞0，所以小球的重力勢(shì)能_______，且減少了_____J．

例2如圖5—26所示，質(zhì)量為m物體靜止在地面上，物體上面連著一個(gè)直立的輕質(zhì)彈簧，彈簧的勁度系數(shù)為k。現(xiàn)用手拉住彈簧上端，使彈簧上端緩慢提升高度h，此時(shí)物體已經(jīng)離開(kāi)地面，求物體重力勢(shì)能的增加量。

解析物體離開(kāi)地面后，彈簧的伸長(zhǎng)量為：

可見(jiàn)，物體上升的高度為：

從而，物體重力勢(shì)能的增加量為：

《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì)5

一、教學(xué)目標(biāo)

理解重力勢(shì)能的概念及重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系；知道重力勢(shì)能的相對(duì)性和勢(shì)能是系統(tǒng)所共有的。

【過(guò)程與方法】

通過(guò)理論探究的過(guò)程，提升歸納總結(jié)的能力，體會(huì)用“理論推導(dǎo)”研究問(wèn)題的方法。

【情感態(tài)度與價(jià)值觀】

經(jīng)歷對(duì)生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，感受物理與生活的緊密聯(lián)系，激發(fā)對(duì)自然規(guī)律的探索興趣。

二、教學(xué)重難點(diǎn)

【重點(diǎn)】

重力勢(shì)能的的概念及重力做功跟重力勢(shì)能改變的關(guān)系。

【難點(diǎn)】

重力勢(shì)能的相對(duì)性。

三、教學(xué)過(guò)程

環(huán)節(jié)一：導(dǎo)入新課

教師先創(chuàng)設(shè)一個(gè)情景：如果將石塊置于腳邊和高空，哪種情況會(huì)給人危險(xiǎn)的.感覺(jué)？思考造成這種感覺(jué)的原因，從而引出課題《重力勢(shì)能》。

環(huán)節(jié)二：新課講授

（三）重力勢(shì)能的相對(duì)性

提問(wèn)：人從五樓窗臺(tái)上跳下來(lái)，為何平安無(wú)事？

生：向里跳到五樓的地板上

師：這個(gè)問(wèn)題可以說(shuō)明高度是有相對(duì)性的，這也就決定了重力勢(shì)能的相對(duì)性。

提問(wèn)：如果計(jì)算放在桌子上的物體具有多大的重力勢(shì)能，只有一種結(jié)果嗎？

生：不是的，會(huì)有不同的結(jié)果。因?yàn)檫x擇不同的水平面做參考平面，在這個(gè)參考平面上的物體的

重力勢(shì)能就為0。

師：研究不同的問(wèn)題參考平面的選取也是不同的，不過(guò)我們常選地面為參考平面。在研究同一個(gè)問(wèn)題時(shí)，參考平面選取的不同，不會(huì)影響問(wèn)題的研究。因?yàn)檠芯课矬w的重力勢(shì)能，有價(jià)值的是勢(shì)能的差值，范文，而選擇不同的參考平面對(duì)這個(gè)差值沒(méi)有影響。

教師繼續(xù)深化：若參考平面選定，上方物體的高度為正值，重力勢(shì)能也是正值；下方物體的高度為負(fù)值，重力勢(shì)能也是負(fù)值。負(fù)值表示物體在這個(gè)位置具有的重力勢(shì)能比在參考平面上具有的重力勢(shì)能要小。（可以類比溫度計(jì)講解）

（四）勢(shì)能是系統(tǒng)所共有的

教師講解：重力是地球與物體相互吸引而引起的，如果沒(méi)有地球?qū)ξ矬w的吸引，就不會(huì)有重力做功，也就不存在重力勢(shì)能，所以重力勢(shì)能是這個(gè)系統(tǒng)的。平常所說(shuō)的“物體”的重力勢(shì)能，只是一種簡(jiǎn)化的說(shuō)法。

環(huán)節(jié)三：鞏固提升

結(jié)合本節(jié)課知識(shí)，小組討論高空拋物為何危害大？

環(huán)節(jié)四：小結(jié)作業(yè)

學(xué)生總結(jié)本節(jié)所學(xué)內(nèi)容。并完成課后相關(guān)習(xí)題。

四、板書(shū)設(shè)計(jì)

略。

五、教學(xué)反思

略。

《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì)6

一、教學(xué)目標(biāo)

1．理解的概念：

(1)知道什么是重力勢(shì)能，強(qiáng)調(diào)“勢(shì)”的含義。

(2)通過(guò)做功與能量關(guān)系，得到重力勢(shì)能公式ep＝mgh，知道在國(guó)際單位制中，勢(shì)能的單位是焦耳(j)；勢(shì)能是標(biāo)量。

(3)了解重力勢(shì)能的相對(duì)性及勢(shì)能差的不變性。

2．掌握重力做功特點(diǎn)及重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系，應(yīng)用其解決相關(guān)問(wèn)題。

3．知道彈性勢(shì)能及其相關(guān)因素。

二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

1．本節(jié)重點(diǎn)是重力勢(shì)能的表達(dá)，重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系。

2．對(duì)于勢(shì)能這種潛在做功能力的理解：一旦做了功，勢(shì)能就發(fā)揮出來(lái)而減少了。

3．要強(qiáng)調(diào)重力做功與重力勢(shì)能變化的相反量的.關(guān)系，這在初學(xué)時(shí)很容易發(fā)生錯(cuò)誤，所以應(yīng)作為難點(diǎn)強(qiáng)調(diào)。

三、教具

投影儀及幻燈片(主要用于把課上要舉的例題和圖打出，節(jié)約時(shí)間和黑板空間)。

四、主要教學(xué)過(guò)程

(一)引入新課

我們已知道運(yùn)動(dòng)的物體具有動(dòng)能，那么靜止的物體是否有能量？我們又是如何知道它是否具有能量的呢？

根據(jù)學(xué)生的回答引出新課內(nèi)容。

(二)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

1．重力勢(shì)能

利用剛才學(xué)生舉的例子說(shuō)明，被舉高的重物一旦下落就可以做功，表明處于一定高度的重物“儲(chǔ)存”著一種能量，這就是重力勢(shì)能，即：重力勢(shì)能是由于物體處于一定高度而具有的能量。

從重力勢(shì)能的含義可以看出，它與物體的重力和高度有關(guān)，到底是什么關(guān)系呢？

2．重力勢(shì)能公式

功是能量變化的量度，重力勢(shì)能的變化也可用做功表示出來(lái)。例如，用一外力把一質(zhì)量為m的物體勻速舉高h(yuǎn)，由于是勻速上升，物體的動(dòng)能不變，外力舉高物體做的功w＝mgh全部用于增加物體的重力勢(shì)能。而此過(guò)程中克服重力做功亦為mgh，也就是克服重力做了多少功，就獲得了多少重力勢(shì)能。用ep表示勢(shì)能，則處于高度h處的物體的重力勢(shì)能為：

ep＝mgh

即重力勢(shì)能等于物體重力與高度的乘積。

從勢(shì)能公式的指導(dǎo)可以看出，它與功一樣，在國(guó)際單位制中的單位也是焦耳(j)，而且也是標(biāo)量。它是由物體所處的位置狀態(tài)決定的，所以與動(dòng)能一樣是狀態(tài)量。

《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì)7

我教學(xué)的題目是高一物理第七章第五節(jié)重力勢(shì)能。重力勢(shì)能概念的建立是形成機(jī)械能概念的基礎(chǔ)，也是今后形成更完整能量概念的保證。本節(jié)內(nèi)容“重力勢(shì)能”的學(xué)習(xí)也將為今后“電勢(shì)能”的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

本教材提供了較多情景及幾個(gè)問(wèn)題來(lái)展開(kāi)分析，

本課教學(xué)目標(biāo)很明確：

⑴從重力勢(shì)能的定量描述、單位、量性及它的相對(duì)性中理解重力勢(shì)能的概念；

⑵理解重力勢(shì)能得變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無(wú)關(guān)；

⑶了解彈性勢(shì)能。

能力目標(biāo)：

⑴學(xué)會(huì)從功和能的關(guān)系推導(dǎo)出重力勢(shì)能的表達(dá)式；

⑵在小實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)研究中，初步會(huì)用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；

⑶在討論分析中激發(fā)質(zhì)疑探究意識(shí)，提高質(zhì)疑能力。

情感目標(biāo)：生活實(shí)驗(yàn)中激發(fā)物理研究興趣。

本節(jié)課著重解決了兩個(gè)問(wèn)題，即重力勢(shì)能及其對(duì)稱性；重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系，關(guān)于重力做正功，重力勢(shì)能減少，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加。這個(gè)關(guān)系由于與動(dòng)能定理的表述不一致，學(xué)生往往不易理解，教學(xué)是要結(jié)合一些實(shí)例，解開(kāi)學(xué)生的困惑。而難點(diǎn)是學(xué)生對(duì)重力勢(shì)能相對(duì)性的理解。教學(xué)中用與溫度的相對(duì)性類比的方法來(lái)突破這個(gè)難點(diǎn)。

學(xué)生對(duì)重力勢(shì)能在初中已初步形成定性概念，知道重力勢(shì)能是物體舉高而具有的能，故本課引入要喚醒學(xué)生對(duì)這些概念的記憶，為定量認(rèn)識(shí)重力勢(shì)能打好鋪墊。學(xué)生在前一節(jié)課“動(dòng)能”學(xué)習(xí)中已體驗(yàn)定量研究的一些方法，這也為本課的研究學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。但估計(jì)學(xué)生對(duì)“Ep=mgh”會(huì)進(jìn)行公式化處理，出現(xiàn)只認(rèn)公式不認(rèn)理的現(xiàn)象，故引導(dǎo)學(xué)生對(duì)“Ep=mgh”中的“h”正確認(rèn)識(shí)顯得尤為重要。高一學(xué)生的研究探索、質(zhì)疑提問(wèn)能力很薄弱，通過(guò)本課在培養(yǎng)策略要取得一點(diǎn)突破。

依據(jù)教學(xué)大綱的要求和教材內(nèi)容的特點(diǎn)、學(xué)生的特點(diǎn)，在本節(jié)教學(xué)中，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)，探索得到結(jié)論，充分體現(xiàn)“學(xué)生主體、教師主導(dǎo)”的教學(xué)模式。

以下為本課教學(xué)過(guò)程的'設(shè)計(jì)：

1、情景引入

展出三峽水庫(kù)大壩的模擬照片，讓學(xué)生欣賞圖片的過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生思考、發(fā)問(wèn)，并啟發(fā)到水壩的作用是提高水位，使水具有重力勢(shì)能并引入課題，再提出問(wèn)題“建成后的三峽水庫(kù)可蘊(yùn)含多少水的重力勢(shì)能？” 激發(fā)學(xué)生對(duì)重力勢(shì)能學(xué)習(xí)的迫切欲望。

通過(guò)圖片情景，培養(yǎng)學(xué)生提問(wèn)能力，并從三峽大壩的氣勢(shì)中激發(fā)學(xué)生的民族自豪感；與學(xué)生交流中回憶初中所學(xué)重力勢(shì)能概念。

2、實(shí)驗(yàn)探究

在初中知識(shí)掌握的基礎(chǔ)之上，讓學(xué)生用身邊的小物件設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證重力勢(shì)能與哪些量有關(guān)（書(shū)落手上、筆穿紙巾），研究探索后，再讓學(xué)生自己總結(jié)得出結(jié)論，體現(xiàn)重力勢(shì)能是由物體質(zhì)量和相對(duì)位置決定的能量。并讓學(xué)生猜想Ep與m、h的定量關(guān)系。

3、建立概念

重力勢(shì)能的大小是否與重力做功有關(guān)系？給學(xué)生三個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，例從某高度做自由落體，從光滑斜面由靜止滑下，沿曲面從與前兩者相同的初平面運(yùn)動(dòng)至同一末平面，讓學(xué)生運(yùn)算三種情況下重力的功《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì) ，類比于從動(dòng)能定理《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì) ，得到動(dòng)能的定量表達(dá)式，也從中得到重力勢(shì)能的定量關(guān)系：Ep=mgh。接著得到重力做功與重力勢(shì)能變化量的關(guān)系：《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì) ，從自由下落過(guò)程中的重力做功與重力勢(shì)能具體變化間的關(guān)系，幫助學(xué)生理解“-”和“=” 的含義。提供情景，物體越高，重力勢(shì)能越大嗎？展開(kāi)對(duì)=g中“h”的大討論，總結(jié)重力勢(shì)能是對(duì)于某個(gè)參考面來(lái)說(shuō)的。再討論中“h”含義。從中在學(xué)生互促學(xué)習(xí)中對(duì)重力勢(shì)能的相對(duì)性有真正地理解。

4、提出問(wèn)題

《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì) ，E p=mgh中，“△h”與“h”的區(qū)別？引出重力勢(shì)能具有相對(duì)性。明確指出“△h”是絕對(duì)量，“h”是相對(duì)量，所以重力勢(shì)能是具有相對(duì)性的，要確定物體在某一狀態(tài)所具有的重力勢(shì)能，就必須首先選擇一零勢(shì)能面作參考。而后類比溫度來(lái)講明重力勢(shì)能是標(biāo)量，但有正負(fù)，啟發(fā)學(xué)生思考其正負(fù)的含義。

5、彈性勢(shì)能

小結(jié)重力勢(shì)能概念形成過(guò)程，結(jié)合情景圖片，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)彈性勢(shì)能與重力勢(shì)能的共同點(diǎn)，都是由物體的相對(duì)位置決定的能量，并且都是客觀存在的能。

6、概括總結(jié),作業(yè)布置

必做題：P/45：1、3、5

本課較多采用的是情景討論法，教師不是簡(jiǎn)單的呈現(xiàn)問(wèn)題讓學(xué)生解決，而是創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，讓學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題，并在強(qiáng)烈內(nèi)驅(qū)作用下進(jìn)入學(xué)生小組合作探究、討論過(guò)程，使研究性學(xué)習(xí)方式滲透到學(xué)科課堂教學(xué)中，一節(jié)課上盡可能有實(shí)驗(yàn)可操作、有問(wèn)題可討論、有平臺(tái)可交流。在該教法中，教師對(duì)學(xué)生討論過(guò)程的把握顯得尤為重要，對(duì)學(xué)生的問(wèn)題、討論點(diǎn)的評(píng)價(jià)要及時(shí)，并能產(chǎn)生激勵(lì)效應(yīng)。