第一篇：重力勢(shì)能教學(xué)設(shè)計(jì)（通用）

重力勢(shì)能教學(xué)設(shè)計(jì)（通用6篇）

作為一位杰出的老師，通常需要用到教學(xué)設(shè)計(jì)來輔助教學(xué)，教學(xué)設(shè)計(jì)一般包括教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)、教學(xué)方法、教學(xué)步驟與時(shí)間分配等環(huán)節(jié)。那么教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)該怎么寫才合適呢？下面是小編為大家整理的重力勢(shì)能教學(xué)設(shè)計(jì)（通用6篇），供大家參考借鑒，希望可以幫助到有需要的朋友。

重力勢(shì)能教學(xué)設(shè)計(jì)1

一、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關(guān)。

4.培養(yǎng)探究歸納能力和邏輯思維的能力。

(二)過程與方法

1.在探究過程中滲透科學(xué)的研究方法：控制變量法，實(shí)驗(yàn)過程觀察法及實(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，滲透在探究過程中體驗(yàn)解決問題的成功喜悅，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。

二、學(xué)習(xí)起點(diǎn)

1.高一學(xué)生認(rèn)識(shí)事物的特點(diǎn)是開始從具體的形象思維向抽象的邏輯思維過渡，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面來支持。

2.學(xué)生在初中時(shí)已接觸過重力勢(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，通過重力做功的計(jì)算來判斷重力勢(shì)能的變化。

三、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。

四、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。

五、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)。

六、教學(xué)過程

(一)創(chuàng)設(shè)情境、激趣導(dǎo)入

投影多媒體圖片：利用生活常見事例，創(chuàng)設(shè)問題情景，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50萬千克、速度達(dá)到20千米/秒，爆炸力相當(dāng)于2000萬千克梯恩梯(TNT)，超過美國(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，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多萬觀眾。可見，有些重力勢(shì)能在自然界中的能量是巨大的。

過渡語：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)

過渡語：當(dāng)然，萬事萬物有利也有弊，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)2

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)疑提問能力很薄弱，通過本課在培養(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)生欣賞圖片的過程中，引導(dǎo)學(xué)生思考、發(fā)問，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。

通過圖片情景，培養(yǎng)學(xué)生提問能力，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)參考面來說的。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、提出問題

《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì)，Ep=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)問題讓學(xué)生解決，而是創(chuàng)設(shè)問題情景，讓學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，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)生討論過程的把握顯得尤為重要，對(duì)學(xué)生的問題、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

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)過程設(shè)計(jì)

1、重力勢(shì)能

利用剛才學(xué)生舉的例子說明，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。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)4

一、教學(xué)目標(biāo)：

（一）知識(shí)與技能

1、理解重力勢(shì)能的概念，強(qiáng)調(diào)“勢(shì)”的含義，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關(guān)。

3、知道重力勢(shì)能的相對(duì)性和系統(tǒng)性。

（二）過程與方法

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)的建立過程。

（三）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)重難點(diǎn)：

1、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。

2、教學(xué)難點(diǎn)：重力勢(shì)能的相對(duì)性和系統(tǒng)性。

三、教學(xué)過程：

(一）新課引入

我們?cè)谧穼な睾懔恳还?jié)中找到了一個(gè)不變的量，并把它叫作能量。對(duì)于能量是如何來定義或是量度的呢？我們物理學(xué)中是通過功能關(guān)系來定義，并規(guī)定：功是能量轉(zhuǎn)化的量度。實(shí)際上，物體做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程。比如：把一個(gè)質(zhì)量為m的物塊舉高，物塊要克服重力做功的過程中，同時(shí)伴隨著它的重力勢(shì)能也在變化。這節(jié)課，我們就從重力做功的角度來定量地研究重力勢(shì)能的表達(dá)式。[板書：重力勢(shì)能]

(二)新課教學(xué)

1、重力做的功[板書]

提問1：前面我們提到恒力做功（除摩擦力外）有什么特點(diǎn)？如1，小球在力F作用下由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過程中，力F做功怎么求？

(學(xué)生)答：恒力做功與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)，只與初末位置有關(guān)。力F做的功為：。

總結(jié)：對(duì)于給定的物體，其重力所做的功應(yīng)該也有這個(gè)特點(diǎn)。

（1）重力做功的特點(diǎn)：

重力對(duì)物體做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān),與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。[板書]

提問2：怎么來證明呢？（讓學(xué)生看書思考一下）

教師提示：如2所示，物體由A點(diǎn)沿三條不同的路徑運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，重力做的功為多少？（這里用到了微元思想）

總結(jié)：在這個(gè)過程中，重力所做的功都為：，得證重力做功與其運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)，只與初末位置有關(guān)。

擴(kuò)展：對(duì)于今后凡是碰到哪個(gè)力做功與路徑無關(guān)，我們都可以引入一個(gè)相應(yīng)的勢(shì)能概念。

（2）重力做功的表達(dá)式：。

提問3：回過來看一看，既然功是能量轉(zhuǎn)化的量度，表達(dá)式的右邊表示的是什么？

總結(jié)：表示的能量之差，、就應(yīng)該是物體在初末位置所對(duì)應(yīng)的能量。也就是說就是我們尋找的重力勢(shì)能的表達(dá)式。

2、重力勢(shì)能[板書]

（1）定義：物體所受的重力與其所處的高度的乘積。

（2）表達(dá)式：。

（3）理解：①狀態(tài)量，②標(biāo)量，③單位：焦耳（J）。

（4）特點(diǎn)：

①具有相對(duì)性。因高度h具有相對(duì)性，重力勢(shì)能也具有相對(duì)性。

提問4：對(duì)于講桌上的粉筆盒，它所處的高度是多少？（等待學(xué)生思考）

要確定高度就必須先確定一個(gè)參考平面。我們把所選的參考平面認(rèn)為勢(shì)能為零。物體處在零勢(shì)能面之上，就認(rèn)為勢(shì)能為正；處在零勢(shì)能面之下，就認(rèn)為勢(shì)能為負(fù)。

提問5：物體大小形狀不能忽略時(shí)，它距參考平面的高度怎么來確定？（等待學(xué)生思考）

物體大小形狀不能忽略時(shí)，它距參考平面的高度應(yīng)是物體重心到參考面的高度。如3所示。

②重力勢(shì)能有正負(fù)，正負(fù)表示大小。

③具有系統(tǒng)性。物體的重力是地球施加的，如果沒有地球，就不可能受到重力作用。重力勢(shì)能應(yīng)該歸物體和地球所共有的。

例1如4所示，質(zhì)量m=0.5kg的小球，從桌面以上高h(yuǎn)1=1.2m的A點(diǎn)下落到地面的B點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m。

（1）在表格中的空白處按要求填入數(shù)據(jù)。

所選擇的的參考平面

小球在A點(diǎn)的重力勢(shì)能

小球在B點(diǎn)的重力勢(shì)能

整個(gè)過程中小球重力做的功

整個(gè)下落過程中小球重力勢(shì)能的變化

桌面

地面

（2）如果下落時(shí)有空氣阻力，表格中的數(shù)據(jù)是否會(huì)改變？

3、重力勢(shì)能與重力做功的關(guān)系[板書]

上面重力做功的表達(dá)式就可以寫成：。

討論：當(dāng)重力做正功時(shí)，重力勢(shì)能就要減小，即。當(dāng)重力做負(fù)功時(shí)，重力勢(shì)能就要增加，即。

重力勢(shì)能的變化定義為：。（與參考面的選取無關(guān)。）

提問6：我們發(fā)現(xiàn)例1中，整個(gè)過程中小球重力做的功與整個(gè)下落過程中小球重力勢(shì)能的變化成什么關(guān)系？

總結(jié)：重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系：。

例2質(zhì)量為m的均勻鏈條長(zhǎng)為L(zhǎng)，開始放在光滑的水平桌面上時(shí)，有的長(zhǎng)度懸在桌面邊緣，如5所示，松手后，鏈條滑離桌面，問從開始到鏈條剛滑離桌面過程中重力勢(shì)能變化了多少？

四、課堂小結(jié)：

1、重力做功的特點(diǎn)：與路徑無關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān)。

2、重力勢(shì)能：。

3、重力勢(shì)能具有相對(duì)性與系統(tǒng)性，具有正負(fù)且表示大小。

4、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系：。

五、作業(yè)布置：

課本66頁問題與練習(xí)第2、4題。

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關(guān)。

3、知道重力勢(shì)能的相對(duì)性。

二、過程與方法

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)的建立過程。

三、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。

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。

教具

鐵球、多媒體、課件等。

教學(xué)過程

一、導(dǎo)入新課

2002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，如左圖所示。

右圖是美國(guó)內(nèi)華達(dá)州亞利桑那隕石坑。這個(gè)隕石坑是5萬年前，一顆直徑約為30—50米的鐵質(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。據(jù)說，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多萬觀眾。

參考問題：1.我們看到一個(gè)冰天雪地、廣袤無垠的銀色世界，它帶給人們的是圣潔、平和、寧?kù)o的感受，一種心靈的洗滌。但是一旦大量積雪從高處滑下形成雪崩，一面面白茫茫的雪墻排山倒海而來，你將感受到大雪崩所帶來最令人驚心動(dòng)魄的白色恐懼，將對(duì)人們的生命與財(cái)產(chǎn)帶來災(zāi)難……為什么這么漂亮的雪花有如此大的破壞力？發(fā)生的雪崩為什么具有這么大的能量？

2.通過美國(guó)內(nèi)華達(dá)州亞利桑那的隕石坑現(xiàn)象，你能說出這么大的能量與哪些因素有關(guān)？

二、新課教學(xué)

（一）重力的功

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

（多媒體投影教材上的圖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）

教師：比較容易做的是哪一個(gè)問題？

學(xué)生：第一個(gè)和第二個(gè)問題。

教師：為什么這兩個(gè)問題容易研究呢？

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

教師：那么這兩個(gè)問題的答案是什么呢？

學(xué)生：第一個(gè)問題中WG＝mgh=mghl－mgh2，第二個(gè)問題中WG=mglcosθ=mgh＝mgh1－mgh2，和第一個(gè)問題中所求出的答案相同。

教師：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？

學(xué)生：可能是相等的。

教師：我們來驗(yàn)證一下我們的猜想，第三個(gè)圖的困難在哪里？

學(xué)生：力做功的路徑是曲線。

教師：我們?cè)鯓油黄七@個(gè)難點(diǎn)呢？曲線問題不容易解決，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就是整個(gè)過程中重力做的總功。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。

教師：我們可以得到什么樣的結(jié)論？

學(xué)生：重力做功與路徑無關(guān)，與物體的初末位置有關(guān)，具體的表達(dá)式是WG=mgh1－mgh2，其中hl和h2表示物體所處位置的高度，可見物體的重力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。

教師總結(jié)并板書：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。

練習(xí)：

1.如圖所示，某物塊分別沿三條不同的軌道由離地高h(yuǎn)的A點(diǎn)滑到同一水平面上，軌道1、2是光滑的，軌道3是粗糙的，則（）。

A.沿軌道1滑下重力做功多

B.沿軌道2滑下重力做功多

C.沿軌道3滑下重力做功多

D.沿三條軌道滑下重力做的功一樣多

答案：D

2.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的木塊，以初速度v0沖上傾角為θ的固定斜面，沿斜面上升l的距離后又返回運(yùn)動(dòng)。若木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求：

（1）木塊上升過程克服重力做功的平均功率；木塊的重力勢(shì)能變化了多少？

（2）木塊從開始運(yùn)動(dòng)到返回到出發(fā)點(diǎn)的過程中，滑動(dòng)摩擦力做的功是多少？

（3）木塊從開始運(yùn)動(dòng)到返回到出發(fā)點(diǎn)的過程中，重力做的功是多少？

答案：

（1）mgv0sinθ/2mglsinθ

（2）2μmglcosθ

（3）0

（二）重力勢(shì)能

教師演示實(shí)驗(yàn)：在一個(gè)透明的玻璃容器內(nèi)裝上沙子。

實(shí)驗(yàn)一：用一個(gè)鐵球從不同高度釋放，觀察鐵球落在沙子中的深度。

實(shí)驗(yàn)二：用大小不同的兩鐵球從同一高度釋放，觀察鐵球落在沙子中的深度。

學(xué)生觀察思考并討論，教師總結(jié)：

通過上述演示，我們可以定性得到：重力勢(shì)能跟物體的質(zhì)量和高度都有關(guān)系，且物體的質(zhì)量越大，高度越大，重力勢(shì)能就越大。

1.重力勢(shì)能的概念

2.重力勢(shì)能的表達(dá)式：Ep=mgh

教師提出問題：重力做功引起了物體位置的變化，物體位置的變化引起重力勢(shì)能的變化，重力做功與重力勢(shì)能變化有什么關(guān)系呢？

引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)，學(xué)生回答，教師點(diǎn)評(píng)、完善總結(jié)。

3.重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系：

重力做功也可以寫成WG=Ep1－Ep2當(dāng)物體下落時(shí)，重力做正功mgh，WG>0，即Ep1>Ep2，這說明，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﹣mgh，重力勢(shì)能Ep增加的值等于重力所做的功。要注意的是，重力做負(fù)功也可以說成物體克服重力做功，重力做功是重力勢(shì)能變化的量度。

即：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。重力勢(shì)能的變化量與重力做的功數(shù)值相等。

練習(xí)：

1、一實(shí)心鐵球和一實(shí)心木球質(zhì)量相等，將它們放在同一水平面上，下列說法正確的是（）。

A、鐵球的重力勢(shì)能大于木球重力勢(shì)能

B、鐵球的重力勢(shì)能等于木球重力勢(shì)能

C、鐵球的重力勢(shì)能小于木球重力勢(shì)能

D、上述三種情況都有可能

答案：D

2.下列說法正確的是（）。

A.物體克服重力做功，物體的重力勢(shì)能增加

B.物體克服重力做功，物體的重力勢(shì)能減少

C.重力對(duì)物體做正功，物體的重力勢(shì)能增加

D.重力對(duì)物體做負(fù)功，物體的重力勢(shì)能減少

答案：A

3.物體在運(yùn)動(dòng)過程中，克服重力做功50J，則（）。

A.物體的重力勢(shì)能一定為50J

B.物體的重力勢(shì)能一定增加50J

C.物體的重力勢(shì)能一定減少50J

D.物體的重力勢(shì)能可能不變

答案：B

（三）重力勢(shì)能的相對(duì)性

教師提出問題：將一個(gè)質(zhì)量為5kg的鐵球放在4樓一張1.5m高的桌子上，已知每層樓的高度均為2.5m，求鐵球的重力勢(shì)能。

要求學(xué)生分組計(jì)算，讓各小組代表自由表述自己的`計(jì)算結(jié)果，教師暫不作評(píng)價(jià)。預(yù)測(cè)學(xué)生的計(jì)算情況，在高度的數(shù)值代入上有不同的意見，出現(xiàn)計(jì)算上的矛盾，此時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生感受由于參考面的選取不同，給計(jì)算造成了不便，無法計(jì)算。因?yàn)闆]有說明物體的高度是以什么位置為零高度。

請(qǐng)學(xué)生分別寫出上圖中以B和地面C為零點(diǎn)的物體的重力勢(shì)能：Ep1=mgh1，Ep2=mg（h1+h2）（h1=AB，h2=BC）。

總結(jié)：1.重力勢(shì)能具有相對(duì)性，是與零點(diǎn)選取有關(guān)的，因此在表達(dá)重力勢(shì)能時(shí)，要指明勢(shì)能零點(diǎn)的位置。我們把重力勢(shì)能為零的水平面叫做零勢(shì)能面。通常以水平地面為零勢(shì)能面。

2.對(duì)選定的參考平面而言，在參考平面上方的物體，高度是正值，重力勢(shì)能也是正值；在參考平面下方的物體，高度是負(fù)值，重力勢(shì)能也是負(fù)值。物體具有負(fù)的重力勢(shì)能，表示物體在該位置具有的重力勢(shì)能比在參考平面上具有的重力勢(shì)能要少。

自主學(xué)習(xí)：學(xué)生分別寫出以B和地面C為零勢(shì)能面情況下，物體落在B和落在地面C上時(shí)與初態(tài)的重力勢(shì)能差：ΔEp1=-mgh1，ΔEp2=-mg（h1+h2），這是與零點(diǎn)選取無關(guān)的。

師生總結(jié)：不論我們?nèi)绾芜x擇參考系，對(duì)于一物理過程，重力勢(shì)能的改變是一定的，即物體重力勢(shì)能的變化與參考系的選取沒有關(guān)系。我們今后的學(xué)習(xí)中，更多地是研究某物理過程中重力勢(shì)能的變化，這時(shí)我們就可以適當(dāng)選擇參考系使問題簡(jiǎn)化，而不會(huì)影響結(jié)果。

練習(xí)：

1.將同一物體分兩次舉高，每次舉高的高度相同，則（）。

A.不論選取什么參考平面，兩種情況中，物體重力勢(shì)能的增加量相同

B.不論選取什么參考平面，兩種情況中，物體最后的重力勢(shì)能相等

C.不同的參考平面，兩種情況中，重力做功不等

D.不同的參考平面，兩種情況中，重力最后的重力勢(shì)能肯定不等

答案：A

2.井深8m，井上支架高2m，在支架上用一根長(zhǎng)3m的繩子系住一個(gè)重100N的物體，若以地面為參考平面，則物體的重力勢(shì)能有；若以井底面為參考平面，則物體的重力勢(shì)能是。

答案：－100J700J

（四）勢(shì)能是系統(tǒng)所共有的教師：請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材P66“勢(shì)能是系統(tǒng)所共有的”部分，思考討論勢(shì)能的系統(tǒng)性。

學(xué)生：閱讀、討論并理解。

教師總結(jié)：質(zhì)量是物體的固有屬性，而重力的施力物體是地球；沒有物體，談不上重力勢(shì)能；沒有地球施加重力，重力勢(shì)能也就不復(fù)存在。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。

三、課堂小結(jié)

本課主要學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容：

1.勢(shì)能由物體間的相互作用而產(chǎn)生，由它們的相對(duì)位置而決定。

2.勢(shì)能是標(biāo)量，單位是焦耳。

3.重力對(duì)物體所做的功與物體的運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)，只跟物體運(yùn)動(dòng)的始、末位置有關(guān)，重力所做的功等于物體始、末位置的重力勢(shì)能之差。

4.重力勢(shì)能是地球和地面上的物體共同具有的，一個(gè)物體的重力勢(shì)能的大小與參考平面的選取有關(guān)。

四、課堂訓(xùn)練

1.關(guān)于重力勢(shì)能，下列說法正確的是（）。

A.重力勢(shì)能的大小只由重物本身決定

B.重力勢(shì)能恒大于零

C.在地面上的物體具有的重力勢(shì)能一定等于零

D.重力勢(shì)能實(shí)際上是物體和地球所共有的2.關(guān)于重力勢(shì)能與重力做功，下列說法正確的是（）。

A.物體克服重力做的功等于重力勢(shì)能的增加

B.在同一高度，將物體以初速v0向不同的方向拋出，從拋出到落地過程中，重力做的功相等，物體所減少的重力勢(shì)能一定相等

C.重力勢(shì)能等于零的物體，不可能對(duì)別的物體做功

D、用手托住一個(gè)物體勻速上舉時(shí)，手的支持力做的功等于克服重力的功與物體所增加的重力勢(shì)能之和

3、關(guān)于重力勢(shì)能的幾種理解，下列說法正確的是（）。

A.重力對(duì)物體做正功時(shí)，物體的重力勢(shì)能減小

B.放在地面上的物體，它的重力勢(shì)能一定等于零

C.在不同高度將某一物體拋出，落地時(shí)重力勢(shì)能相等

D.相對(duì)不同的參考平面，物體具有不同數(shù)值的重力勢(shì)能，但并不影響有關(guān)重力勢(shì)能問題

4、將一個(gè)物體由A移至B，重力做功（）。

A.與運(yùn)動(dòng)過程中是否存在阻力有關(guān)

B.與物體沿直線或曲線運(yùn)動(dòng)有關(guān)

C.與物體是做加速、減速或勻速運(yùn)動(dòng)有關(guān)

D.與物體初、末位置高度差有關(guān)

5、一質(zhì)量為1kg的物體，位于離地面高1.5m處，比天花板低2.5m。以地面為零勢(shì)能位置時(shí)，物體的重力勢(shì)能等于__J；以天花板為零勢(shì)能位置時(shí)，物體的重力勢(shì)能等于____J（g取10m／s2）

6、甲、乙兩物體，質(zhì)量大小關(guān)系為m甲=5m乙，從很高的同一高度處自由下落2s，重力做功之比為_____，對(duì)地面而言的重力勢(shì)能之比為_____。

三、計(jì)算題

7、如圖所示，一條鐵鏈長(zhǎng)為2m，質(zhì)量為10kg，放在水平地面上，拿住一端提起鐵鏈直到鐵鏈全部離開地面的瞬間，物體克服重力做功為多少？物體的重力勢(shì)能變化了多少？

答案：

1.D

2.AB

3.ACD

4.D

5.15﹣25

6.5:15:1

7.在這個(gè)過程中鐵鏈重心上升了h=1m，所以，克服重力做功為：=100J，重力勢(shì)能增加了100J。

五、布置作業(yè)

教材P66、67問題與練習(xí)第2、3題。

重力勢(shì)能教學(xué)設(shè)計(jì)6

一、教學(xué)目的：

1、理解重力勢(shì)能的概念，會(huì)用重力勢(shì)能的定義式進(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關(guān)、3、知道重力勢(shì)能的相對(duì)性、4、了解彈性勢(shì)能、二、重點(diǎn)難點(diǎn)：

1.重力勢(shì)能以及重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系.2.理解重力勢(shì)能的相對(duì)性.三、教學(xué)方法：

演示實(shí)驗(yàn)、分析推理、講授討論.四、教具：

輕重不同的重錘一個(gè)、木樁、沙箱、橡皮筋.五、教學(xué)過程：

（一）引入新課：

大家知道水力發(fā)電站是利用水來發(fā)電的，水是利用什么能來發(fā)電的呢？學(xué)習(xí)這節(jié)課后，我們將會(huì)了解這個(gè)問題。

通過前面對(duì)功和能的關(guān)系的學(xué)習(xí)，我們知道怎樣判斷一個(gè)物體具有能量：一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉Γ覀兙驼f這個(gè)物體具有能量。

演示重錘從高處落下，把木樁打進(jìn)沙箱中，說明重錘對(duì)木樁做了功，舉高的重錘具有能量。我們把重錘由于被學(xué)舉高而具有的能量叫做重力勢(shì)能。本節(jié)課將學(xué)習(xí)重力勢(shì)能的有關(guān)知識(shí)。

（二）進(jìn)行新課：

重力勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān)呢？

演示實(shí)驗(yàn)1：演示由質(zhì)量不同的重錘從相同高度落下，木樁被打進(jìn)沙箱的深度不同，引導(dǎo)學(xué)生分析得出：質(zhì)量越大的重錘具有的重力勢(shì)能越大。

演示實(shí)驗(yàn)2：演示用同一重錘從不同高度落下，木樁被打進(jìn)沙箱的深度不同，引導(dǎo)學(xué)生得出：重錘高度越大，具有的重力勢(shì)能越大。

怎樣定量地表示重力勢(shì)能呢？

把一個(gè)物體舉高，要克服重力做功，同時(shí)物體的重力勢(shì)能增加。一個(gè)物體從高處下落，重力做功，同時(shí)重力勢(shì)力能減小。可見重力勢(shì)能跟重力做功有密切關(guān)系。

如圖1所示，設(shè)一個(gè)質(zhì)量為的物體，從高度為h1的A點(diǎn)下落到高度為h2的B點(diǎn)，重力所做的功為：

WG=gΔh=gh1-gh2

我們可以看出WG等于gh這個(gè)量的變化。在物理學(xué)中就用這個(gè)物理量表示物體的重力勢(shì)能。重力勢(shì)能用EP來表示。

1、重力勢(shì)能

1定義：由于物體被舉高而具有的能量。

2重力勢(shì)能的計(jì)算式：EP=gh.即物體的重力勢(shì)能等于物體的重量和它的高度的乘積。

3重力勢(shì)能是標(biāo)量，其單位與功的單位相同，在國(guó)際單位中都是焦耳()

2、對(duì)EP=gh的理解：

1式中h應(yīng)為物體重心的高度。

2重力勢(shì)能具有相對(duì)性，是相對(duì)于選取的參考面而言的。因此在計(jì)算重力勢(shì)能時(shí)，應(yīng)該明確選取零勢(shì)面。

3重力勢(shì)能可正可負(fù)，在零勢(shì)面上方重力勢(shì)能為正值，在零勢(shì)面下方重力勢(shì)能為負(fù)值。

4選取不同的零勢(shì)面，物體的勢(shì)能值是不同的，但勢(shì)能的變化量不會(huì)因零勢(shì)面的不同而不同。

例題1：邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為的立方體物體靜止放在地面，在其旁邊有一高為H的水平桌面,如圖2所示.1若選地面為零勢(shì)點(diǎn)，立方體物體的重力勢(shì)能為多少？

2若選桌椅面為零勢(shì)點(diǎn)，立方體物體的重力勢(shì)能為多少？

學(xué)生先做，老師再講。

解析：

1EP=gL/2.2EP=-g(H-L/2).3、重力勢(shì)能的變化和重力做功的關(guān)系

引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步分析：圖1中，重力做正功，重力勢(shì)能減少，減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能了。重力勢(shì)能的變化是否在任意情況下都等于重力所做的功？重力做功有什么特點(diǎn)？

討論1：物體從A點(diǎn)下落到B點(diǎn)過程中，如果受阻力作用，重力做的功與重力勢(shì)能變化之間的關(guān)系是怎樣的？

物體下落受到阻力，只影響物體動(dòng)能的變化，不影響重力的功，重力勢(shì)能的變化只與A、B兩點(diǎn)的高度差有關(guān)。

WG=gh1-gh2=EP1-EP2.物體減少的重力勢(shì)能等于重力所做的功，但由于要克服阻力做功，減少的重力勢(shì)能沒有全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。

討論2：若物體從A點(diǎn)下落到B點(diǎn)后，再平移到與B點(diǎn)等高的C點(diǎn)，重力做的功是多少？重力做功與重力勢(shì)能之間的關(guān)系又如何？如圖3所示。

物體由B到C過程中重力不做功，重力勢(shì)能也不變化，因此物體由A運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過程中，重力的功仍是WG=gh1-gh2=EP1-EP2.物體減少的重力勢(shì)能等于重力所做的功。

討論3:若物體是從A點(diǎn)沿斜面滑到與B點(diǎn)等高的C點(diǎn)，上述關(guān)系是否成立？

設(shè)AC之間長(zhǎng)為S，且與水平方向成θ角。

重力做功WG=Fssinθ=gh1-gh2

由此發(fā)現(xiàn)重力做功與路徑無關(guān)，只跟初末位置高度有關(guān)，物體減少的重力勢(shì)能仍等于重力所做的功。

討論4:物體從B點(diǎn)分別勻速、加速、減速上升到A點(diǎn)，上述關(guān)系又是如何呢？

無論物體從B點(diǎn)上升到A點(diǎn)是勻速、加速、減速，重力都做負(fù)功，且都等于物體重力與初末位置高度差的乘積。而重力勢(shì)能都增加，增加的重力勢(shì)能等于克服重力所做的功。但這三種情況中，由于所受拉力不同，物體動(dòng)能的變化量等于合外力的功，動(dòng)能變化量不相同。

師生共同總結(jié)出重力勢(shì)能變化只與重力做的功有關(guān)，兩者關(guān)系如下：

當(dāng)物體由高處運(yùn)動(dòng)到低處時(shí)，重力做正功，重力勢(shì)能減少。減少的重力勢(shì)能等于重力所做的功。

當(dāng)物體由低處運(yùn)動(dòng)到高處時(shí)，重力做負(fù)功，即物體克服重力做功，重力勢(shì)能增加。增加的重力勢(shì)能等于克服重力所做的功。

引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出重力做功的特點(diǎn)：

4.重力做功的特點(diǎn)：重力所做的功只跟初始位置的高度和末位置的高度有關(guān)，跟物體的運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)。

演示實(shí)驗(yàn)3:演示張緊的橡皮筋把紙團(tuán)射出去，說明發(fā)生彈性形變的橡皮筋能夠做功，因而具有能量------這種能量稱為彈性勢(shì)能。

5.彈性勢(shì)能：發(fā)生彈性形變的物體，在恢復(fù)原狀時(shí)能夠?qū)ν饨缱龉Γ覀儼盐矬w因發(fā)生彈性形變而具有的勢(shì)能叫彈性勢(shì)能。

引導(dǎo)學(xué)生舉些具有彈性勢(shì)能物體的實(shí)例。如張緊的弓、卷緊的發(fā)條、位伸或壓縮的彈簧、擊球時(shí)的網(wǎng)球拍等都具有彈性勢(shì)能。初步了解彈簧所具有彈性勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān)。

分析：彈簧被拉伸或壓縮的長(zhǎng)度越大，恢復(fù)原狀時(shí)對(duì)外做的功就越多，彈簧的彈性勢(shì)能就越大。彈簧的彈性勢(shì)能不跟彈簧的勁度有關(guān)，被拉伸或壓縮的長(zhǎng)度相同時(shí)，勁度越大的彈簧彈性勢(shì)能越大。

重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能是由相互作用物體的相對(duì)位置決定的，所以勢(shì)能又叫位能。今后還將學(xué)習(xí)其它形式的勢(shì)能。

例題2:沿著高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上拉同一物體到頂端，以下說法中正確的是：

A、沿著坡度小、長(zhǎng)度大的斜面上升克服重力做的功多；

B、沿長(zhǎng)度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多；

C、沿長(zhǎng)度大、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多；

D、上述幾種情況重力做功同樣多。

學(xué)生先做，老師再評(píng)講。正確答案為D。

（三）課堂小結(jié)：

1.重力勢(shì)能：由于物體被舉高而具有的能量；重力勢(shì)能的計(jì)算式：EP=gh.，即物體的重力勢(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，其單位與功的單位相同，在國(guó)際單位中都是焦耳。

2.重力做功的特點(diǎn)：重力所做的功只跟初始位置的高度和末位置的高度有關(guān)，跟物體的運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)。

3.彈性勢(shì)能：發(fā)生彈性形變的物體，在恢復(fù)原狀時(shí)能夠?qū)ν饨缱龉Γ覀儼盐矬w因發(fā)生彈性形變而具有的勢(shì)能叫彈性勢(shì)能。

（四）、課外作業(yè)：

1.復(fù)習(xí)歸納本節(jié)課內(nèi)容。

2.思考課本練習(xí)四第（1）、（3）題。

3.把練習(xí)四第(2)、(4)、(5)題做在作業(yè)本上。

第二篇：《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）過程與方法

1.在探究過程中滲透科學(xué)的研究方法：控制變量法，實(shí)驗(yàn)過程觀察法及實(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)生在探究過程中體驗(yàn)成功解決問題的喜悅，激發(fā)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣。

2.通過學(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，通過重力做功的計(jì)算來判斷重力勢(shì)能的變化，便于學(xué)生理解，在教學(xué)過程中，重點(diǎn)要考慮高中學(xué)生的思維開始從具體的形象思維向抽象邏輯思維過渡，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)過程中需要通過實(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)課我們來學(xué)習(xí)重力勢(shì)能的相關(guān)知識(shí)。

板書課題：7.4重力勢(shì)能

活動(dòng)2【講授】問題引入

通過本章第一節(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，我們卻沒有任何感覺，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)路徑無關(guān)。

思維拓展：重力做功與路徑無關(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，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)于海平面來說的，從山腳到山頂高度是相對(duì)于山腳所在平面來說的。

由以上分析可以看出，物體的高度總是相對(duì)于某一水平面來說的，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)于某一水平面來說的，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，提出問題：重力勢(shì)能到底是誰的？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：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程。人們對(duì)重力勢(shì)能的恐懼感是與生俱來的（雪崩、泥石流），但是隨著人們通過生產(chǎn)實(shí)踐中對(duì)重力勢(shì)能的認(rèn)識(shí)的逐步深入，我們開始變得樂于挑戰(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)能帶給我的種種樂趣（如過山車）.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)問題來展開分析，

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)疑提問能力很薄弱，通過本課在培養(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)生欣賞圖片的過程中，引導(dǎo)學(xué)生思考、發(fā)問，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。

通過圖片情景，培養(yǎng)學(xué)生提問能力，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)參考面來說的。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)問題讓學(xué)生解決，而是創(chuàng)設(shè)問題情景，讓學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，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)生討論過程的把握顯得尤為重要，對(duì)學(xué)生的問題、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：閱讀課本說一說，并回答上面有關(guān)問題。

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，山下有棵大樹，我不知道，不知道哪棵更高”這是說高度具有 。

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)下落過程中重力的功

整個(gè)下落過程中重力勢(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)離開地面，求物體重力勢(shì)能的增加量。

解析物體離開地面后，彈簧的伸長(zhǎng)量為：

可見，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)過程設(shè)計(jì)

1．重力勢(shì)能

利用剛才學(xué)生舉的例子說明，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。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)在就通過下列三種例子來探究一下。

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：閱讀課本說一說，并回答上面有關(guān)問題。

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，山下有棵大樹，我不知道，不知道哪棵更高”這是說高度具有 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)下落過程中重力的功

整個(gè)下落過程中重力勢(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)離開地面，求物體重力勢(shì)能的增加量。

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

可見，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頁問題與練習(xí)第1，2題。

板書設(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)，

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

4.培養(yǎng)探究歸納能力和邏輯思維的能力。

(二)過程與方法

1.在探究過程中滲透科學(xué)的研究方法：控制變量法，實(shí)驗(yàn)過程觀察法及實(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，滲透在探究過程中體驗(yàn)解決問題的成功喜悅，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)是開始從具體的形象思維向抽象的邏輯思維過渡，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面來支持。

2.學(xué)生在初中時(shí)已接觸過重力勢(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，通過重力做功的計(jì)算來判斷重力勢(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：利用生活常見事例，創(chuàng)設(shè)問題情景，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50萬千克、速度達(dá)到20千米/秒，爆炸力相當(dāng)于20xx萬千克梯恩梯(TNT)，超過美國(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，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多萬觀眾。可見，有些重力勢(shì)能在自然界中的能量是巨大的。

過渡語：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)

過渡語：當(dāng)然，萬事萬物有利也有弊，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。

【過程與方法】

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

【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？思考造成這種感覺的原因，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：人從五樓窗臺(tái)上跳下來，為何平安無事？

生：向里跳到五樓的地板上

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

提問：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：研究不同的問題參考平面的選取也是不同的，不過我們常選地面為參考平面。在研究同一個(gè)問題時(shí)，參考平面選取的不同，不會(huì)影響問題的研究。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。平常所說的“物體”的重力勢(shì)能，只是一種簡(jiǎn)化的說法。

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、板書設(shè)計(jì)

略。

五、教學(xué)反思

略。

第三篇：《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）過程與方法

1.在探究過程中滲透科學(xué)的研究方法：控制變量法，實(shí)驗(yàn)過程觀察法及實(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)生在探究過程中體驗(yàn)成功解決問題的喜悅，激發(fā)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣。

2.通過學(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，通過重力做功的計(jì)算來判斷重力勢(shì)能的變化，便于學(xué)生理解，在教學(xué)過程中，重點(diǎn)要考慮高中學(xué)生的思維開始從具體的形象思維向抽象邏輯思維過渡，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)過程中需要通過實(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)課我們來學(xué)習(xí)重力勢(shì)能的相關(guān)知識(shí)。

板書課題：7.4重力勢(shì)能

活動(dòng)2【講授】問題引入

通過本章第一節(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，我們卻沒有任何感覺，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)路徑無關(guān)。

思維拓展：重力做功與路徑無關(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，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)于海平面來說的，從山腳到山頂高度是相對(duì)于山腳所在平面來說的。

由以上分析可以看出，物體的高度總是相對(duì)于某一水平面來說的，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)于某一水平面來說的，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，提出問題：重力勢(shì)能到底是誰的？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：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程。人們對(duì)重力勢(shì)能的恐懼感是與生俱來的（雪崩、泥石流），但是隨著人們通過生產(chǎn)實(shí)踐中對(duì)重力勢(shì)能的認(rèn)識(shí)的逐步深入，我們開始變得樂于挑戰(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)能帶給我的種種樂趣（如過山車）.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)在就通過下列三種例子來探究一下。

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：閱讀課本說一說，并回答上面有關(guān)問題。

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，山下有棵大樹，我不知道，不知道哪棵更高”這是說高度具有 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)下落過程中重力的功

整個(gè)下落過程中重力勢(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)離開地面，求物體重力勢(shì)能的增加量。

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

可見，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頁問題與練習(xí)第1，2題。

板書設(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)，

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

4.培養(yǎng)探究歸納能力和邏輯思維的能力。

(二)過程與方法

1.在探究過程中滲透科學(xué)的研究方法：控制變量法，實(shí)驗(yàn)過程觀察法及實(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，滲透在探究過程中體驗(yàn)解決問題的成功喜悅，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)是開始從具體的形象思維向抽象的邏輯思維過渡，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.圖片畫面來支持。

2.學(xué)生在初中時(shí)已接觸過重力勢(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，通過重力做功的計(jì)算來判斷重力勢(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：利用生活常見事例，創(chuàng)設(shè)問題情景，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50萬千克、速度達(dá)到20千米/秒，爆炸力相當(dāng)于20xx萬千克梯恩梯(TNT)，超過美國(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，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多萬觀眾。可見，有些重力勢(shì)能在自然界中的能量是巨大的。

過渡語：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)

過渡語：當(dāng)然，萬事萬物有利也有弊，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：閱讀課本說一說，并回答上面有關(guān)問題。

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，山下有棵大樹，我不知道，不知道哪棵更高”這是說高度具有 。

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)下落過程中重力的功

整個(gè)下落過程中重力勢(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)離開地面，求物體重力勢(shì)能的增加量。

解析物體離開地面后，彈簧的伸長(zhǎng)量為：

可見，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。

【過程與方法】

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

【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？思考造成這種感覺的原因，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：人從五樓窗臺(tái)上跳下來，為何平安無事？

生：向里跳到五樓的地板上

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

提問：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：研究不同的問題參考平面的選取也是不同的，不過我們常選地面為參考平面。在研究同一個(gè)問題時(shí)，參考平面選取的不同，不會(huì)影響問題的研究。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。平常所說的“物體”的重力勢(shì)能，只是一種簡(jiǎn)化的說法。

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)過程設(shè)計(jì)

1．重力勢(shì)能

利用剛才學(xué)生舉的例子說明，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。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)問題來展開分析，

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)疑提問能力很薄弱，通過本課在培養(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)生欣賞圖片的過程中，引導(dǎo)學(xué)生思考、發(fā)問，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。

通過圖片情景，培養(yǎng)學(xué)生提問能力，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)參考面來說的。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)問題讓學(xué)生解決，而是創(chuàng)設(shè)問題情景，讓學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，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)生討論過程的把握顯得尤為重要，對(duì)學(xué)生的問題、討論點(diǎn)的評(píng)價(jià)要及時(shí)，并能產(chǎn)生激勵(lì)效應(yīng)。

第四篇：5.4重力勢(shì)能教學(xué)設(shè)計(jì)(新課標(biāo))

文

本節(jié)教材分析

本節(jié)講述重力勢(shì)能及其相對(duì)性，重力勢(shì)能的變化以及與重力做功的關(guān)系.重力做正功時(shí)，重力勢(shì)能減少，克服重力做功(重力做負(fù)功)時(shí)，重力勢(shì)能增加，關(guān)于這個(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)時(shí)最好能結(jié)合一些實(shí)例，從能量轉(zhuǎn)化的角度分析，解開學(xué)生的困惑，例如可舉在自由落體運(yùn)動(dòng)中，重力做正功，重力勢(shì)能減少，同時(shí)由動(dòng)能定理可知，動(dòng)能增加.重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，這樣做，也可以為下一節(jié)講解機(jī)械能守恒定律做好準(zhǔn)備.關(guān)于重力做功與路徑無關(guān)和彈性勢(shì)能的教學(xué)：只要求學(xué)生知道即可． 教學(xué)目標(biāo)

一、知識(shí)目標(biāo)

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關(guān)．

3.知道重力勢(shì)能的相對(duì)性．

4.了解彈性勢(shì)能．

二、能力目標(biāo)

1.根據(jù)功和能的關(guān)系，推導(dǎo)出重力勢(shì)能的表達(dá)式．

2.學(xué)會(huì)從功和能的關(guān)系上解釋和分析物理形象．

三、德育目標(biāo)

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． 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

實(shí)驗(yàn)觀察法、分析歸納法、講練法 教學(xué)用具

鐵球(大小、質(zhì)量均不同的兩個(gè))、透明玻璃容器、沙子、投影片． 教學(xué)過程

用投影片出示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.理解重力勢(shì)能的概念，會(huì)用重力勢(shì)能的定義式進(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關(guān)．

3.知道重力勢(shì)能的相對(duì)性．

4.了解彈性勢(shì)能．

學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過程：

一、復(fù)習(xí)導(dǎo)入

教師：打樁機(jī)的重錘從高處落下時(shí)，可以把水泥樁打進(jìn)地里，為什么?

學(xué)生：因?yàn)橹劐N具有重力勢(shì)能．

教師：那么什么是重力勢(shì)能?

學(xué)生：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢(shì)能．

演示實(shí)驗(yàn)：

在一個(gè)透明的玻璃容器內(nèi)裝上沙子．

實(shí)驗(yàn)一：用一個(gè)鐵球從不同高度釋放，觀察鐵球落在沙子中的深度．

實(shí)驗(yàn)二：用大小不同的兩個(gè)鐵球從同一高度釋放，觀察鐵球落在沙子中的深度．

學(xué)生回答觀察到的現(xiàn)象：

在實(shí)驗(yàn)一中，鐵球的釋放高度越大，鐵球落在沙子中的深度越大．

在實(shí)驗(yàn)二中，質(zhì)量大的鐵球落在沙子中的深度大．

教師：通過上述演示，我們可以定性得到：重力勢(shì)能跟物體的質(zhì)量和高度都有關(guān)系，且物體的質(zhì)量越大，高度越大，重力勢(shì)能就越大． 引入：那么，怎樣定量地表示重力勢(shì)能呢? 板書課題：重力勢(shì)能

二、新課教學(xué)(一)重力勢(shì)能 1.教師舉例

把一個(gè)質(zhì)量為ｍ的物體豎直向上拋出，在它上升和下落的過程中，重力分別做什么功?重力勢(shì)能如何變化?

學(xué)生：上升過程中，物體克服重力做功(重力做負(fù)功).物體的重力勢(shì)能增大．

下落過程中，重力做正功，物體的重力勢(shì)能減小．

教師：前邊我們學(xué)過了功和能之間的關(guān)系，我們知道力對(duì)物體做了多少功，物體的能量就將變化多少，那么同學(xué)們認(rèn)為重力所做的功與物體重力勢(shì)能的變化之間有什么關(guān)系?

學(xué)生：重力所做的功等于物體重力勢(shì)能的變化．

2.上邊我們定性分析了重力所做的功等于物體重力勢(shì)能的變化，下邊我們?cè)賮矸治鲆粋€(gè)例子：

①用投影片出示問題：

質(zhì)量為ｍ的物體從高度為ｈ１的a點(diǎn)下落到高度為ｈ2的b點(diǎn)，重力所做的功為多少?

②學(xué)生求解得到：

③教師：前邊我們結(jié)合功和能的關(guān)系分析得到重力所做的功等于物體重力勢(shì)能的變化，而我們經(jīng)過推導(dǎo)又得到重力所做的功等于ｍｇｈ這個(gè)量的變化，所以在物理學(xué)中就用ｍｇｈ這個(gè)式子來表示物體的重力勢(shì)能． 板書：eｐ＝mgh

eｐ 物體的重力勢(shì)能 焦（j）

ｍ→物體的質(zhì)量 千克（kg）

ｇ→重力加速度→(米每二次方秒)s2/ｍ

ｈ→物體的高度→米（ｍ）

④推導(dǎo)重力勢(shì)能的單位：

∵１kgｍ/s2ｍ＝１ｎｍ＝１j

∴重力勢(shì)能的單位是焦耳，并把上述板書補(bǔ)充完整．

⑤重力勢(shì)能是標(biāo)量

3.據(jù)重力做功與重力勢(shì)能變化之間的關(guān)系進(jìn)行討論：

①教師：我們用 來表示物體在初位置的重力勢(shì)能，用 來表示物體在末位置的重力勢(shì)能，則

②學(xué)生討論得到：

③教師總結(jié)：重力做正功時(shí)，重力勢(shì)能減少，減少的重力勢(shì)能等于重力所做的功．

物體克服重力做功(重力做負(fù)功)時(shí)，重力勢(shì)能增加，增加的重力勢(shì)能等于物體克服重

力所做的功．

4.討論：如圖所示，物體從高為h1處運(yùn)動(dòng)到高為ｈ2處，運(yùn)動(dòng)的路徑有無數(shù)條，討論在這些運(yùn)動(dòng)過程中，重力所做的功是否相同．

學(xué)生：重力所做的功相同，因?yàn)橹亓λ龅墓Φ扔谥亓?shì)能的減少量，而重力勢(shì)能的減少量ｍｇ（ｈ１－ｈ2）是一定的．

教師：由此得到：重力所做的功只跟物體初位置的高度ｈ１和末位置的高度ｈ2有關(guān)，跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)．

(二)重力勢(shì)能的相對(duì)性

教師：有一個(gè)物體放在三樓頂，每層樓高ｈ，則該物體的重力勢(shì)能為多大?

學(xué)生：3mgh；mgh；2mgh．

教師：同一個(gè)物體的重力勢(shì)能，為什么會(huì)有三個(gè)不同的值呢?

學(xué)生：是由于所選高度的起點(diǎn)不同而造成的．

教師：我們把所選高度的起點(diǎn)處的平面叫參考平面，第一位同學(xué)以一樓地面為參考水平面得到物體的重力勢(shì)能為3mgh，第二位同學(xué)是以三樓地面為參考平面，則物體的重力勢(shì)能為mgh，同理第三位同學(xué)是以二樓地面作為參考平面，得到的重力勢(shì)能為2mgh．

板書：①參考平面的選取是任意的．

②選取不同的參考平面，物體的重力勢(shì)能的數(shù)值是不同的．

③通常選地面為參考平面．

(三)彈性勢(shì)能

1.演示

裝置如圖所示：將一彈簧壓縮不同程度：觀察現(xiàn)象．

取一個(gè)硬彈簧，一個(gè)軟彈簧，分別把它們壓縮相同程度，觀察現(xiàn)象．

2.學(xué)生敘述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)一中：當(dāng)彈簧壓縮程度越大時(shí)，彈簧把木塊推的越遠(yuǎn)．

實(shí)驗(yàn)二中：兩根等長(zhǎng)的軟、硬彈簧，壓縮相同程度時(shí)，硬彈簧把木塊彈出的遠(yuǎn)．

3.上述實(shí)驗(yàn)中，彈簧被壓縮時(shí)，要發(fā)生形變，在恢復(fù)原狀時(shí)能夠?qū)δ緣K做功，我們說彈簧具有能，這種能叫彈性勢(shì)能．

板書：發(fā)生形變的物體，在恢復(fù)原狀時(shí)能夠?qū)ν庾龉Γ蚨哂心芰浚@種能量叫做彈性勢(shì)能．

4.教師：同學(xué)們能舉幾個(gè)物體具有彈性勢(shì)能的例子嗎?

學(xué)生：卷緊的發(fā)條，被拉伸或壓縮的彈簧，拉彎的弓、擊球時(shí)的網(wǎng)球拍或羽毛球拍、撐桿跳高時(shí)的撐桿等．

5.教師分析上述各例中彈性勢(shì)能和形變程度之間的關(guān)系，學(xué)生總結(jié)得到：

形變程度越大，彈性勢(shì)能也越大．

6.教師：到現(xiàn)在為止，我們已學(xué)習(xí)了兩種勢(shì)能：重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能．

對(duì)于重力勢(shì)能，其大小由地球和地面上物體的相對(duì)位置決定，對(duì)于彈性勢(shì)能，其大小由形變程度決定，而形變程度不同，發(fā)生形變的物體的各部分相對(duì)位置也會(huì)發(fā)生變化，得到：

①勢(shì)能也叫位能．

②勢(shì)能具有系統(tǒng)性：重力勢(shì)能是物體和地球組成的系統(tǒng)共有的，彈性勢(shì)能是物體的各部分所共有的．

三、鞏固練習(xí)

用投影片出示思考題：

1.關(guān)于重力做功和物體的重力勢(shì)能，下列說法中正確的是

a.當(dāng)重力對(duì)物體做正功時(shí)，物體的重力勢(shì)能一定減少

b.物體克服重力做功時(shí)，物體的重力勢(shì)能一定增加

d.重力做功的多少與參考平面的選取無關(guān)

2.物體在運(yùn)動(dòng)過程中，克服重力做功為50 j，則

a.重力做功為50 j

b.物體的重力勢(shì)能一定增加50 j

d.重力做了50 j的負(fù)功

3.以40 ｍ/s的初速度豎直向上拋出一個(gè)物體，經(jīng)過ｔ秒后，物體的重力勢(shì)能是動(dòng)能的3倍，ｇ＝10 ｍ/s2，則ｔ的大小為 參考答案：

1.abd 2.bd3.a

四、小結(jié)

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了：

1.勢(shì)能由物體間的相互作用而產(chǎn)生，由它們的相對(duì)位置而決定．

2.勢(shì)能是標(biāo)量，單位是焦耳．

3.重力對(duì)物體所做的功與物體的運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)，只跟物體運(yùn)動(dòng)的始、末位置有關(guān)，重力所做的功等于物體始、末位置的重力勢(shì)能之差．

4.重力勢(shì)能是地球和地面上的物體共同具有的，一個(gè)物體的重力勢(shì)能的大小與參考平面的選取有關(guān)． 思考題

1.關(guān)于重力勢(shì)能的幾種理解，正確的是

a.重力勢(shì)能等于零的物體，一定不會(huì)對(duì)別的物體做功

b.相對(duì)于不同的參考平面，物體具有不同數(shù)值的重力勢(shì)能，但這并不影響研究有關(guān)重力勢(shì)能的問題．

d.放在地面的物體，它的重力勢(shì)能一定等于零

a.沿ab面重力做功多

b.沿兩個(gè)面重力做的功相同

d.沿兩個(gè)面減少的重力勢(shì)能相同

3.在水平面上豎直放置一輕質(zhì)彈簧，有一物體在它的正上方自由落下，在物體壓縮彈簧速度減為零時(shí)

a.物體的重力勢(shì)能最大 b.物體的動(dòng)能最大

4.質(zhì)量為１kg的鐵球從某一高度自由落下，當(dāng)下落到全程中點(diǎn)位置時(shí)，具有36 j的動(dòng)能.空氣阻力不計(jì)，取地面為零勢(shì)能面，ｇ取10 ｍ/s2，則

a.鐵球在最高點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為36 j

b.鐵球在全程中點(diǎn)位置時(shí)具有72 j機(jī)械能

d.鐵球開始下落時(shí)的高度為7.2ｍ 參考答案：

六、板書設(shè)計(jì)

習(xí)題精選

（一）1、以下說法中，正確的是：

a．重力勢(shì)能大的物體，離地面高度大；

b．重力勢(shì)能大的物體，所受重力一定大；

d．重力勢(shì)能大的物體，速度不一定大。

2、質(zhì)量相同的實(shí)心木球和銅球，放在同一水平桌面上，則它們的重力勢(shì)能是：

3、以下敘述中正確的是：

a．重力對(duì)物體做功越多，物體的重力勢(shì)能越少；

b．物體克服重力做功越多，物體的重力勢(shì)能越少；

d．物體沒克服重力做功，物體的重力勢(shì)能不一定為零。

4、不同質(zhì)量的兩個(gè)物體由同一地點(diǎn)以相同的動(dòng)能豎直向上拋出，不計(jì)空氣阻力，則這兩個(gè)物體（）

a．所能達(dá)到的最大高度和最大重力勢(shì)能都相同

b．所能達(dá)到的最大高度不同，但最大重力勢(shì)能相同

d．所能達(dá)到的最大高度相同，但最大重力勢(shì)能不同

5、粗細(xì)均勻，長(zhǎng)為5m，質(zhì)量為60kg的電線桿橫放在水平地面上，如果要把它豎直立起，至少要做 j的功（）參考答案：

（二）1.關(guān)于重力勢(shì)能的理解，下列說法正確的是

a.重力勢(shì)能是一個(gè)定值

b.當(dāng)重力對(duì)物體做正功時(shí)，物體的重力勢(shì)能減少

d.重力勢(shì)能是物體和地球共有的，而不是物體單獨(dú)具有的 2.物體的重力勢(shì)能等于_____，定義式eｐ＝_____.3.一根均勻的直棒平放在地面，將它豎直立起時(shí)o點(diǎn)不滑動(dòng)，若棒的質(zhì)量為ｍ，棒長(zhǎng)為l，則棒被豎直立起時(shí)外力做功至少為_____，重力做功為_____，物體克服重力做的功為_____，棒的重力勢(shì)能增加了_____，外力作用點(diǎn)越靠近右端時(shí)用的力_____，但做的功_____．

4.如圖所示，重物a的質(zhì)量為ｍ，置于水平地面上，其上表面聯(lián)結(jié)一根豎直的輕質(zhì)彈簧，彈簧的長(zhǎng)度為l，勁度系數(shù)為ｋ，現(xiàn)將彈簧的上端p緩慢地豎直上提一段距離l，使重物a離地面時(shí)，重物具有的重力勢(shì)能為_____.6.一個(gè)物體從距地面的高度為h處自由下落，當(dāng)它的動(dòng)能與其重力勢(shì)能相等時(shí)，需要下落的時(shí)間為

7.在豎直平面內(nèi)有一個(gè)半徑為r的 圓弧形軌道，一個(gè)質(zhì)量為ｍ的小物體從軌道最高點(diǎn)a由靜止滑下，到達(dá)最低點(diǎn)b時(shí)恰好又靜止，問：

①物體在下滑過程中受到哪些力的作用?

②對(duì)小物塊做功的力各是什么力?做了多少功，大小各為多少?

③小物塊由a到b，其重力勢(shì)能變化了多少，如何變化?轉(zhuǎn)化為什么形式的能?有多少，用什么去量度? 8.如圖是幾個(gè)斜面，它們高度相同，而傾角不同，讓質(zhì)量相同的物體沿斜面由靜止從頂端運(yùn)動(dòng)到底端，試根據(jù)功的公式計(jì)算沿不同斜面重力所做的功，并證明這個(gè)功與斜面的傾角無關(guān).①當(dāng)物塊下落距離ｈ為多大時(shí)，物塊的加速度為零．

③求物體下落的最大速度ｖｍ和最大距離h． 參考答案：

1.bd 2.物體的重量和它的高度的乘積；mgh 3.越小，不變． 4.5.mgl；2mgl 6.b 7.①重力、彈力和滑動(dòng)摩擦力

②重力和滑動(dòng)摩擦力；重力做正功，大小為mgｒ；滑動(dòng)摩擦力做負(fù)功，大小為mgr

③mgr，減少，內(nèi)能，mgr，滑動(dòng)摩擦力做的功 8.證明略

9.① ② ③

（三）1.關(guān)于勢(shì)能的幾種說法中，正確的是：

a．勢(shì)能是物體系中各相互作用的物體的相對(duì)位置所決定的能量，勢(shì)能是系統(tǒng)共有的；

b．重力勢(shì)能的大小是相對(duì)的，但變化量大小是絕對(duì)的；

d．在彈性限度內(nèi)，彈簧的形變量越大，彈性勢(shì)能也越大。2.關(guān)于勢(shì)能的變化，下列說法中正確的是：

a．摩擦力做功，勢(shì)能一定減小；

b．彈力做正功，彈性勢(shì)能一定增加；

d．勢(shì)能變化與外力無關(guān)。

3.井深8m，井上支架高2m，在支架上用一根長(zhǎng)1m的繩子系住一個(gè)重100n的物體，則該物體的重力勢(shì)能是：

4.橫臥在水平地面上質(zhì)量為100kg，長(zhǎng)為2m的均勻圓鐵棒，一端著地，另一端從地面上豎立起來，其重力勢(shì)能增量和重力功是：

5.某人將重物由靜止舉高h(yuǎn)，獲得的速度為v，則下列說法中正確的是：

a．物體所受合外力對(duì)它做的功等于物體的動(dòng)能增量；

b．人對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的增量；

d．物體克服重力做的功等于物體勢(shì)能的增量。6.在光滑的水平面上，物體a以較大速度va向前運(yùn)動(dòng)，與以較小速度vb向同一方向運(yùn)動(dòng)的，連有輕質(zhì)彈簧的物體b發(fā)生相互作用，如圖所示。在相互作用的過程中，當(dāng)系統(tǒng)的彈性勢(shì)能最大時(shí)：

7.大型拱橋的拱高為h，弧長(zhǎng)為l，如圖所示，質(zhì)量為m的汽車在 以不變的速率v由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，以下說法正確的是：

a．由a到b的過程中，汽車的重力勢(shì)能不變，重力始終不做功；

b．由a到b的過程中，汽車的重力勢(shì)能的增量為零，重力的總功等于零；

d．汽車的重力勢(shì)能先增大后減小，上坡時(shí)重力做負(fù)功，下坡時(shí)做正功，總功為零。8.一根彈簧的彈力—位移圖線如圖所示，那么彈簧由伸

a．3.6焦耳，-3.6焦耳；

b．-3.6焦耳，3.6焦耳；

d．-1.8焦耳，1.8焦耳。

9.如圖所示，一個(gè)人通過小定滑輪使質(zhì)量為m的物體勻速上升。當(dāng)人在水平地面上由a點(diǎn)移動(dòng)b點(diǎn)，繩子由豎直方向變成與水平方向成 角。已知ab間距離為s，若不計(jì)摩擦及滑輪質(zhì)量，在這過程中物體重力勢(shì)能的增量是： 10.質(zhì)量為m的小球，用輕質(zhì)細(xì)線栓住，在豎直平面內(nèi)繞線的一端作圓周運(yùn)動(dòng)，那么小球通過最高點(diǎn)和最最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)線上拉力的差值是：

第五篇：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。

3)．知道重力勢(shì)能的相對(duì)性。2.過程與方法

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。

生：雪，隕石等物體下落過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：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 ? ? ? 2）不同質(zhì)量的課本從同一高度下落到自己手上，感覺 ? ? ? 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)在就通過幾個(gè)例子來探究一下。

(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)問題？ 生：第一個(gè)和第二個(gè)問題。師：為什么這兩個(gè)問題容易研究呢？

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

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

生2：第二個(gè)問題中WG=mgcosa=mg△h＝mgh1一mgh2；，和第一個(gè)問題 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)物體做功的問題時(shí)曾經(jīng)接觸過有關(guān)變力做功的問題。

師(鼓勵(lì))：說說看，解決的途徑是什么？

生2：曲線問題不容易解決，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就是整個(gè)過程中重力做的總功。

師(表揚(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：重力做功與路徑無關(guān)。

師：既然重力做功與路徑無關(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“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的位移有關(guān)，和其他力無關(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關(guān)．

五、重力勢(shì)能的系統(tǒng)性