高中物理必修二教案-7.4重力势能16-人教版
人教版高一物理必修二教案-7.4重力势能
第七章第四节重力势能教学设计一、设计思想：“功”教学之后，学生第一次涉及到能量，并从量的角度研究能量的具体表达形式。
在以后的学习过程中，能量概念的重要性会被学生逐步认识到。
就内容的呈现方式来看：从生活中的事例出发，形成具体的表达形式是这一节课的核心，本节课有探究课的特点，采取师生互动、引导、启发的教学方式。
二、教学目标：1、知识与技能：①、理解重力势能的概念，知道在国际单位中，势能的单位是焦耳（J），势能是标量，并会用重力势能的定义式进行计算。
②、理解重力做功与重力势能变化的关系，并能够应用表达式进行计算，知道重力做功与路径无关。
③、知道重力势能具有相对性，计算重力势能需选择参考面。
④、知道重力势能是物体和地球系统所共有。
2、过程与方法：根据功和能的关系，推到出重力势能的表达式，进一步渗透科学探究的几个要素。
3、情感态度与价值观：培养学生从生活现象中探究物理规律的方法，激发学生勇于探索、勇于发现的品质。
三、教学重点：1、重力势能的概念及重力做功跟重力势能改变的关系。
2、重力做功与路径无关及负功的意义。
四、教学难点：理解重力做功与重力势能变化的关系及重力势能改变的系统性五、教学资源：物理教材、实验器材（两个小球），PPT，六、教法设计：引导式、启发式、探究式、讨论式七、教学过程：重力做的功：W G＝mgh=mgh1－mgh2PPT：课本图7.4-2我们接着来计算这个物体沿倾斜直线从高度为h1的地方运动到高度为h2的地方的过程中重力所做的功。
重力做的功：W G＝mglcosθ ＝mgh＝mgh1－mgh2PPT：课本图7.4-3我们最后来计算这个物体沿任意的曲线从高度为h1的地方运动到高度为h2的地方的过程中重力所做的功。
如何计算第三幅中重力所做的功呢？受第二个图的启发，我们可以把曲线分割成若干小段，当分得足够小的时候，我们就可以认为每一段都是直线，这样求出重力在每一段上所做的功，再把所有的功相加，即得在这个过程中，重力所做的功。
人教版物理必修二 7.4 重力势能 教案
重力势能教学设计
教材分析:
本节教材首先提出重力势能的基本定义，指出物体由于被举高而具有的能为重力势能，再分析重力做功与路径无关的特点，然后推导得出重力势能的表达式。
并总结出重力做功与重力势能变化之间的关系。
最后教材又安排了重力势能的相对性以及重力势能是与地球系统共有的特点。
学生分析：
高一学生抽象的逻辑思维能力一般，对事物的认知停留在表面上，所以在教学中需要借助图片视频等直观手段引入抽象的物理概念。
教学目标：
1.知识目标
（1）理解重力势能的概念，会用重力势能的表达式计算。
（2）会推导重力做功与重力势能的关系，知道重力做功与路径无关。
（3）知道重力势能的相对性。
2.技能目标
（1）根据功能关系，推导出重力势能的表达式
（2）学会从功能关系上解释和分析物理现象。
3.情感目标
渗透从对生活中有关物理现象的解释，得到物理结论的方法，激发和培养学生探索自然规律的兴趣。
教学重点：
重力势能的概念，重力做功跟物体重力势能改变的关系。
教学难点：
重力做功跟物体重力势能改变的关系。
教具准备：
Ppt课件，课堂中的小物件（粉笔）。
7.4重力势能—人教版高中物理必修二教案
人教版高中物-理必修二7.4重力势能教案一、教学目标认识重力做功与路径无关；理解重力势能的概念会进行相关的计算；理解重力做功与重力势能的变化关系；知道重力势能具有相对性；知道重力势能是物体和地球系统所共有的。
教具准备投影仪、多媒体课件二、教学过程（一）新课引入师：同学们我们来看一则新闻（PPT）所示新闻讲得的是高空中的鸡蛋落下的威力。
师：同学们一个鸡蛋从高楼落下为什么威力这么大呢？生：因为在高空中鸡蛋所具有的能量大（二）新课教学师：同学们今天我们学习第4节重力势能，请同学们欣赏PPt上的3幅图片，你们观察到了那些物理知识呢？生：第一幅是黄果树瀑布，水从高处流下重力势能在发生改变，第2幅是房屋顶距离地面有一定的高度故有势能，最后一幅是雪崩从高处滚下，在高处也有势能。
师：同学们答得很好，分析的很好，分析得也很到位，哪我们来看到这个模型，重力做功如何：重力做功：cos 0G W mgh mgh==师：同学们哪如果不是沿竖直方向，而是沿斜面方向，重力做功又如何呢？如下图所示：重力做功：cos G W mgh mghθ==师：同学们通过上述两种情况分析，你们得出什么样的结论呢？生：重力做的功相同，重力做功只与竖直高度有关？师：同学们总结很好，那我们在来看PPt上的这个重力做功。
123...nW mg h mg h mg h mg h mgh=∆+∆+∆++∆=很容易得到：重力做功与路径无关，只与高度有关。
师：同学们来看到PPT上，物体从A落到B的过程中重力做功的分析情况：重力做功：12cos 0()G W mg h mg h mg h h =∆=∆=-重力做功与路径无关，只跟始末位置的高度差有关2.重力势能师：在重力做功情况分析中mgh 具有特殊的意义，我们把物理量mgh 叫做物体的重力势能。
P E mgh=●重力势能是标量●单位：焦耳J3.关系师：我们知道重力势能和重力做功的表达式非常相似他们之间的关系是什么？1212G G p p W mgh mgh W E E =-=-1物体由高处下落，重力做正功，重力势能减小，G pW E =∆2物体有低处上升，重力做负功，重力势能增加，G p W E =-∆师：同学们我们来做几道题看看4.重力势能的相对性师：如图所示高度h=8844.43m 是相对于谁呢？重力势能总是相对于某个水平面来说的，这个水平面叫做参考平面。
人教版高中物理必修2第七章第4重力势能(教案+学案)
重力势能一、教学目标1．知识目标：（1）知道重力势能的定义（2）理解重力势能的计算公式，知道重力势能是标量，单位是焦耳（3）理解重力做功与重力势能的关系（4）知道重力势能的值是相对的，理解重力势能正负的含义（5）了解弹性势能，知道弹簧的弹性势能的决定因素2．能力目标（1）据重力做功的特点，推导重力势能的表达式（2）从能的转化角度和功能关系来解释和分析物理现象3．创新教育通过对位能的解释，能定性地解释有关势能的问题：如分子势能等4．德育目标注意观察和分析生活中的有关的物理现象，激发和培养自然规律的兴趣。
二、教学过程与处理1．教材分析：本节课是机械能中很重要的一节课，是机械能中一个重要部分，也是学好机械能守恒定律的重要基础。
让学生明确势能的产生和变化与保守力做功的关系。
也是研究功能关系的重要方法。
通过对势能概念的讲解，使学生掌握研究势能的方法：即势能的变化和保守力做功有关。
2．学生分析：在初中时学生已接触过重力势能的概念，在高中阶段要定量的解决重力势能。
学生们已学习了功的概念和计算方法。
通过重力做功的计算来判断重力势能的变化，通过弹性做功来判断弹性势能的变化。
3．处理方法：这节课理论性很强，所以通过设置空白点来促进学生理解4．创新点、德育点、空白点（1）创新点通过重力势能的研究，学会势能的研究方法。
（2）德育点透过现象看本质。
（3）空白点由重力做功得出重力势能的变化重力势能的相对性重力势能变化的绝对性三、教具选择与使用目的1．教具：弹簧振子、课件2．目的：弹簧振子用来研究弹性势能；课件用来给出信息和总结结论。
四、教学过程1．课前准备制作课件、准备教具（先自己练几次）；让学生预习。
2．引导目标激情入境用课件放一段玻璃瓶自由落体摔碎的镜头。
提问：玻璃杯能摔碎，能量从何而来？（提出问题、引起思考、激发兴趣）3．创造条件主动参与让学生用自己的课本（不同质量）做如下试验1）同一课本从不同高度下落，下落到自己手上，感觉做功。
高一下学期物理人教版必修2第7章第4节重力势能教案
第四节重力势能一、教材分析重力势能是机械能守恒定律的知识基础，是本章的一个重要知识点.同时在高中物理学习中，学生还会遇到的势能有电势能，分子势能等，重力势能的学习对以后相关概念的了解至关重要。
本节涉及了功能关系，加深了学生对做功的理解，为下节学习奠定了良好的基础，有重要的承上启下的作用。
二、学情分析学生在初中物理学习中已经知道,重力势能的大小跟物体的质量有关, 跟物体所处的高度有关。
但却不知道重力势能与这些因素之间的定量关系。
这节课让学生对重力势能从定性认识上升到定量的认识。
前面已经学习了功的概念和计算方法。
通过重力做功的计算来判断重力势能的变化。
三、教学目标知识与技能(1)理解重力势能的定义及定义式。
（2）知道重力势能具有相对性, 知道重力势能正负号的含义。
(3)理解重力做功与重力势能的关系,知道重力做功与运动路径无关。
过程与方法(1)体会用“实验法”和“理论推导”相互验证研究问题的方法。
（2）通过实验探究，体会“控制变量法”在实验中的应用。
情感态度与价值观（1）渗透从对生活中有关物理现象的观察，得到物理结论的方法，激发和培养学生探索自然规律的兴趣。
(2)体验科学不仅仅是认识自然，挑战自然，更在于能动的改造自然。
四、教学重难点重点：重力势能的概念及重力做功跟重力势能改变的关系。
难点：重力势能的相对性、重力做功与重力势能变化的关系。
五、教学方法教法：实验探究法、演绎推理法、设疑法、讲授法等。
学法：交流合作式学习、自主学习、分析归纳式学习等方法。
六、教学过程（一）、创设情境、激趣导入利用生活常见事例，创设问题情景，激发学生兴趣。
前两天我看到一个非常有意思的视频，来和大家分享一下。
播放视频：举重问题：为什么放在地面上的杠铃没有将地面击穿，而举起的杠铃会将地面击穿？学生：因为举起的杠铃具有了能量。
下落过程中就会将这些能量释放出来。
引出重力势能的概念：物体由于被举高而具有的能量。
今天老师就带领大家你学习重力势能。
人教版必修2物理：7.4 重力势能 教案设计
了解数学微
新
分知识在物
课
理中的应用
教
学
= 进行总结
联系已有 知识，培 养知识迁 移能力， 思考问题 的能力， 训练逻辑 思维。
学生思考回 答。
培养学生 的运用知 识能力。
图 7 ． 4-2 ： 重 力 做 功
新
增强学生
课
计算例题 的社会公
教
德意识，
学
用知识改
变生活的
实例。
=mgcos
θ
计算例题
培养学生 的运用知 识能力
学生分组实 验
学生通过 发现与生 活经验不 同，引发 疑问，激 发求知 望。
新
课
活动 3【活动】课题二：重力做功 重力做功与什么因素有关呢？我们现在就通过下列三种例子来探究一下
教
学
学生板书图 1 和 2 的计算 过程
对比迁移 思考：你认为这三个哪个比较容易做呢？
图 7 ． 4-1 ： 重 力 做 功 学生思考回 加深印象 答问题。
思考与讨论：阅读课本
说一说，并回答上面 有关问题。 如果重力做功与运动路径有关，能量变化不能表示重力做的功 活动 5 【讲授】 课题四：重力势能的相对性和系统性
讨论歌词：“山上有棵小树，山下有棵大树，我不知道， 不知道哪棵更高”这是说高度具有 相对性 。重力势能与高度 有关，重力势能也有 相对性。
在研究重力势能是应该选择 参考平面 。在参考平面上， 物体的重力势能为零；在参考平面上方物体的重力势能为正的， 表示重力势能比零势能面的势能大；在参考平面下方物体的重 力势能为负的，表示重力势能比零势能面的势能小。 重力势能是物体与地球组成的系统共同具有的。
《重力势能》教学设计
教学目标
新人教高中物理必修二 7.4 重力势能 精品教案
74 重力势能 〖精讲精析〗〖知识精讲〗知识点1重力做功的特点（1）物体运动时，重力对它所做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体的 运动路径无关。
（2）重力做功的大小等于重力与初末位置高度差的乘积。
W G =mgh=mg （h 1-h 2）=mgh 1-mgh 2〖例1〗如图所示，两个轨道均光滑，它们高度相同，让质量均为m 的两个物体分别沿轨道由静止从顶端运动到底端，求：两个物体在运动过程中重力所做的功？〖思路分析〗重力做功与路径无关，由功的定义知，重力对两个物体均做正功，所做的功都是W=mgh〖答案〗W=mgh〖总结〗重力做功的大小等于重力与初末位置高度差的乘积。
物体从高处运动到 到低处重力做正功。
〖变式训练〗如图所示，质量为m 物体分别从倾角为α和β两个光滑斜面上滑下，两斜面的高度均为h ，则下列叙述中正确的是： A 、物体滑到斜面底端的速度相同。
B 、物体滑到斜面底端时重力的瞬时功率相同。
C 、物体滑到斜面底端时重力所做的功相同。
D 、物体滑到斜面底端时速率相同。
知识点2：重力势能（1）重力势能：我们把物理量mgh 叫做物体的重力势能，常用E P 表示，即E P = mgh 上式表明物体的重力势能等于它所受的重力与所处的高度的乘积。
（2）重力势能具有相对性。
重力势能的数字表达式E P = mgh 是与参考平面的选择有关的，式中的h 是物体重心到参考平面高度。
当物体在参考平面之上时，重力势能E P 为正值；当物体在参考平面以上时，重力势能E P为负值。
注意物体重力势能的正负的物理意义是表示比零势能大还是小。
（物体在参考平面上时重力势能为零）（3）重力势能的参考平面的选取是任意的。
视处理物体的方便而定，一般可选择地面或物体运动时所达到的最低点为零势能参考点。
（4）重力势能的变化是绝对的。
物体从一个位置到另一个位置的过程中，重力势能的变化与参考平面的选取无关，它的变化是绝对的。
我们关注的是重力势能的变化，这意味着能的转化问题。
高中物理2 7.4重力势能 教案人教版必修二
5.4重力势能学习目标:1.理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算。
2. 理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关。
3. 理知道重力势能的相对性和重力势能变化的绝对性。
4. 了解势能及弹性势能的概念。
学习重点: 1. 重力势能2. 重力势能的变化和重力做功的关系学习难点: 重力势能的变化和重力做功的关系主要内容:一、重力势能E P1．定义：通俗地说，物体由于被举高而具有的能量叫重力势能，用符号E p表示，物体的质量越大，离地越高，重力势能就越大。
2．定义式：E P=mgh，即物体的重力势能E p等于物体的重量mg和它的高度h的乘积。
3．单位：在国际单位制中是焦耳(J)。
4．重力势能是状态量。
5．重力势能是标量，即只有大小，没有方向。
6．重力势能的相对性要确定重力势能的大小，首先必须确定一个参考平面(高度为零，重力势能为零的一个水平面)。
相对于不同的参考平面，在确定位置上的物体的重力势能有不同的值，这就是重力势能的相对性。
例如：水平桌面离水平地面的高度为H，一小球在水平桌面上方h高处，选水平桌面为参考平面时，小球的重力势能为mgh；若选地面为参考平面，小球的重力势能就是mg(H+h)。
选择哪个平面做参考平面，原则上是任意的，而不是硬性规定的，因此重力势能虽是标量但却有正负之分。
比如：物体在参考平面以上h高处，其重力势能为E P=mgh；当该物体在参考平面以下h低处，其重力势能就是-mgh，重力势能的正负可表示大小，比如对同一个参考平面，重力势能有一2 J和一3 J两个值，比较其大小有一2 J>一3 J。
实际问题中选择哪个水平面作为参考平面?可视研究问题的方便而定．通常(没有特别说明时)选择地面作为参考平面。
7．重力势能是属于系统的如果没有地球，就没有重力，也就谈不上重力势能了，所以重力势能是属于物体与地球所组成的系统所有的。
(重力势能的这个特点与动能不同，动能是运动物体单独具有的)通常我们说物体具有多少重力势能，只是一种简略的习惯说法(严格地说应是，某物体与地球这一系统具有多少重力势能)。
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学习内容学习指导
即时感悟学习目标：
1．知道重力做功与路径无关，理解重力势能的变化和重力做功的关系。
2．理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算。
3．知道重力势能的相对性，知道重力势能是物体和地球系统共有的。
学习重点：重力势能的概念，重力势能的变化和重力做功的关系
学习难点：重力势能的系统性、相对性，正负的含义
【初步感知】
通过短片观察：
1、通过何种途径能够使重力势能释放出来？
2、又是通过哪个力做功使这种能量释放出来的？
【自主﹒合作﹒探究】
一、重力做功的特点：
1.认真阅读p64教材并结合图7．4—1、图7．4—2、图7．4—3，独立推导这
几种情况下重力做的功。
2.在三种情况下重力做的功是否相等？由此可以得到什么样的结论? 重力做功
的表达式是什么?
【重力做功的特点】：重力做功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动
的路径无关。
表达式：_________________。
二、重力势能
1.重力势能的定义：物体所受重力mg与所处高度h的乘积叫做物体的重力势能。
用Ep表示。
2.表达式：Ep = mgh
3.单位：焦耳，符号为J
4.标量性：无方向，是标量。
5、特征：相对性、系统性
三、重力势能的特征
1、相对性
阅读课本内容“重力势能的相对性”，思考并回答以下问题：
1、什么叫参考平面？在参考平面，物体的重力势能是多少?
2、通常情况下，如何选取参考平面？
3、对选定的参考平面而言，什么情况下重力势能为正值？什么情况下重力势能为负值？ 例.如图质量kg m 2=的小球，从离开桌面高m h 2.11=的A 点下落到桌面下m h 8.02=的地面B ，按要求填入表格（g =10m/s 2） 思考：比较、分析表格中的数据，有何特点？ ►选取不同的________,物体的重力势能的数值_______。
（填“相同”或“不同”） ►WG 、△Ep 与________的选取无关。
2、重力势能的系统性 想一想：重力势能跟重力做功密切相关， 如果没有了重力，物体还有重力势能吗？ 温馨提示：严格地说，重力势能是地球与物体所组成的“系统”所共有的，平常所说的“物体”的重力势能，只是一种简化的说法。
【学以致用 巩固提高】 例1、一个小球在某位置具有的重力势能为14J ，运动中克服重力做功为9J ，小球的重力势能变为 。
例2、关于重力势能的说法正确的有（ ） A.重力势能只由重物决定 B.重力势能不能有负值 C.重力势能是相对的 D.重力做功时重力势能一定增加 例
3、井深8m ，井上支架高为2m ，在支架上用一根3m 长的绳子系住一个重100N 的物体，则物体的重力势能是(以地面为参考平面)（ ） A ．100J B ．700J C ．－100J D ．无法确定 四、重力做功与重力势能的关系
当物体位置降低时，重力做_____功，重力势能________
当物体位置升高时，重力做_____功，重力势能________
参考平面 小球在A 点的重力势能 小球在B 点的重力势能 整个过程小球重力做的功 整个过程小球重力
势能的变化 桌面 地面
物体重力做功W G 与物体重力势能的变化量ΔE p 有何关系？
p p p p p G E E E E E W ∆-=--=-=)(1221
①如果重力做___功，WG>0，则EP1>EP2，重力势能____，重力对物体做的功等于重力势能的______。
②如果重力做____功，WG<0，则EP1<EP2 ，重力势能____，物体克服重力做的功等于重力势能的________.
特别提醒：
(1)重力做功是重力势能变化的原因，重力做的功与重力势能的变化量为等值关系，两者均与参考面的选择无关。
(2)重力势能的变化只取决于物体的重力所做功的情况，与物体除重力外是否还受其他力作用以及除重力做功外是否还有其他力做功等因素均无关。
【学以致用 巩固提高】
1、一物体运动过程中重力势能由80J 变为230J ，则此过程中重力做功为 。
2、下列说法正确的是（）
A.重力做正功，重力势能增加
B.重力做负功，重力势能增加
C.物体走的路径越长，重力做功越多
D.重力势能的改变量与零势能点选取有关
3、(多选)关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是：（）
A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少；
B、物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加；
C、地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值；
D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。
4、（多选）物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则（）
A、重力做功为50J；
B、重力做功为-50J。
C、物体的重力势能一定增加了50J；
D、物体的重力势能一定减少50J；
5、用绳子吊起质量为m的物体，使它以加速度a匀加速升高h，在此过程中，物体增加的重力势能为（）
A.mgh
B.mgh+mah
C.m（g-a）h
D.mah
6、一只100 g的球从1.8 m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是
A.重力做功为1.8 J
B.重力做了0.55 J的负功
C.物体的重力势能一定减少0.55 J
D.物体的重力势能一定增加1.25 J
7、一质量为5kg的小球从5m高处下落, 碰撞地面后弹起, 每次弹起的高度比下落高度低1m, 求:小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功? (g=9.8m/s2)。