人教版高中物理必修二重力势能优质教案
高中物理必修二教案-7.4重力势能15-人教版
教学重点
教学难点
教学重点
重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关义
层次
教师活动
学生活动
教学意图
引
课
新
课
教
学
理
论
知
识
得
出
公
式
归
纳
总
结
3、单位与功的相同，在国际单位制中都是焦耳，符号为J。
进一步推导1J=1kg·m/s2·m=1N·m
4、标量
知道了重力势能下面应用公式计算物体重力势能。
<多媒体展示>习题
对重力势能的相对性学习：
高度总是相对某一水平面来说的，重力势能与高度有关，因此重力势能也是相对某一水平面来说的，把这个水平面叫参考面，因此重力势能与高度一样都具有相对性。我们规定在参考面以下高度为负值。通过练习来体会重力势能的相对性，并小组讨论重力势能与参考面的选取之间的关系。
将结论写成式子表示为：
WG=mg△h=mgh1-mgh2。可见，物体的重力所做的功使一个与高度有关的物理量mgh发生变化。物理学上把这个与高度有关的能量mgh叫做重力势能。
二、对重力势能的学习
提问：如何用文字来给重力势能下个定义？
1、定义：物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积。
2、写成公式为：EP=mgh。
听取学生汇报，总结：
重力势能与参考面的选取有关。
引导学生进一步归纳具体什么样的关系？
得出正负号的意义。
教师点评总结：
1、选取不同的参考面重力势能是不同的。
2、参考平面的选取是任意的。
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）。
《重力势能》教案
《重力势能》教案《重力势能》教案1教学目标学问目标1、理解重力势能的概念，会用重力势的定义进展计算。
2、理解重力势能的改变和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关。
3、知道重力势能的相对性。
力量目标1、依据功和能的关系，推导出重力势能的表达式;2、学会从功和能的关系上解释和分析物理形象。
德育目标渗透从对生活中有关物理现象的观看，得到物理结论的方法，激发和培育同学探究自然规律的爱好。
教学重点重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能转变的关系。
教学难点重力势能的系统性和相对性课程类型新授课教学方法试验观看法、分析归纳法、讲练法教学用具ppt课件，电子教鞭课时支配：1课时教学步骤导入新课曾经读过一篇文章，叫做《汕头的雪》，汕头也会下雪吗?汕头也会下雪，别出心裁的雪——木棉棉絮。
南方的人，对北方的雪总有一些期盼，我也不例外。
有哪些同学见过北方的雪吗?雪白无垠的雪，总让人浮想联翩，也让人憧憬，但是，令人想不到的是，它也具有惊人的破坏力：例1：20xx年9月21日上午，俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩，造成100人失踪(附图片)例2：四川丹巴亚丁雪崩(附图片)如此秀丽的雪花，怎么会有这么大的破坏力?雪崩为什么会有这么大的能量?浩瀚夜空，点点繁星，当我们在欣赏灿烂星空的时候，绝不会想象到它们也会给地球带来巨大的损害：美国内华达州亚利桑那陨石坑，5万年前，一颗直径约为30～50m的铁质流星撞击地面，它的爆炸力超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。
爆炸在地面上产生了一个大坑，据说，坑中可以安放下20个足球场，四周的看台那么能容纳200多万观众。
(附图片)陨石为何具有这么大的能量?这些能量与什么因素有关?雪崩和陨石都有一个特点，具有肯定的高度。
学习了中学物理后，我们知道物体由于被举高而具有的能量就叫做重力势能，物体的重力势能的大小与什么因素有关呢?小试验(视频)：试验一：相同质量的小球，从不同高度下落。
试验二：不同质量的物体，从同一高度下落。
高中物理《重力势能》教案
高中物理《重力势能》教案一、教学内容本节课的教学内容选自高中物理必修2第四章第三节《重力势能》。
具体内容包括：重力势能的概念、重力势能的计算、重力势能的变化以及重力势能的应用。
二、教学目标1. 让学生理解重力势能的概念，掌握重力势能的计算方法。
2. 培养学生运用重力势能解释实际问题的能力。
3. 引导学生通过合作、探究的方式，培养学生的团队协作能力和科学思维。
三、教学难点与重点1. 教学难点：重力势能的计算方法以及重力势能与实际问题的联系。
2. 教学重点：重力势能的概念、重力势能的变化规律。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、黑板、粉笔。
2. 学具：笔记本、课本、练习题。
五、教学过程1. 情景引入：通过一个苹果从树上落下的实例，引发学生对重力势能的思考。
2. 概念讲解：介绍重力势能的定义，让学生理解重力势能的概念。
3. 计算方法：讲解重力势能的计算方法，公式为Ep=mgh，其中m为物体质量，g为重力加速度，h为物体的高度。
4. 实例分析：分析苹果从树上落下过程中重力势能的变化，引导学生运用重力势能解释实际问题。
5. 练习环节：布置随堂练习题，让学生巩固所学知识。
7. 拓展延伸：引导学生思考重力势能与其他能量的关系，激发学生的学习兴趣。
六、板书设计1. 重力势能的概念2. 重力势能的计算方法：Ep=mgh3. 重力势能的变化规律4. 重力势能的应用七、作业设计1. 题目：一个质量为2kg的物体，从高度h=10m的地方落下，求物体落地时的重力势能。
答案：Ep=2kg×9.8m/s²×10m=196J2. 题目：一辆质量为1000kg的汽车，从山顶（高度h=500m）驶下，求汽车到达山脚时的重力势能。
答案：Ep=1000kg×9.8m/s²×500m=4.9×10^5J八、课后反思及拓展延伸本节课通过实例引入，让学生直观地理解了重力势能的概念，并通过计算方法的学习，使学生掌握了重力势能的计算。
(新教材)统编人教版高中物理必修二第八章第2节《重力势能》优质课教案(3课时)
【教学课时】3
【教学过程】
第一课时
一：问题复习导入。
1.师：初中我们已经定性地学习了重力势能，物体的质量越大、所处的位置越高，重力势能就越大。这一节我们来进一步定量地研究重力势能。你认为重力势能的表达式应该是怎样的呢？
2.生思考讨论。
3.师：今天我们就来探究这个问题。
【科学探究】对实例进行研究,推导出重力势能的表达式，然后通过计算归纳得出重力做功与重力势能变化的关系
【科学态度与责任】从对生活中有关物理现象的观察，渗透在探究过程中体验解决问题的成功喜悦，激发学生探索自然规律的兴趣。
【教学重难点】
（一）教学重点：重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。
（二）教学难点：重力势能的系统性和相对性。
科学探究对实例进行研究推导出重力势能的表达式然后通过计算归纳得出重力做功与重力势能变化的关系科学态度与责任从对生活中有关物理现象的观察渗透在探究过程中体验解决问题的成功喜悦激发学生探索自然规律的兴趣
（新教材）统编人教版高中物理必修二第八章第2节《重力势能》优质课教案（3课时）
【教材分析】
本课教材主要内容有四个方面：重力做的功、重力势能、重力势能的相对性、弹性势能。教材一开始以复习初中所学重力势能知识引入，让学生思考重力势能的表达式是怎样的；紧接着根据功的定义，推导出重力势能的计算公式；在此基础上，教材通过实例分析，让学生理解重力势能的相对性、正负含义等；最后教材讲解了弹性势能的特点。教材安排有思考与讨论，以提高学生理解、探究分析解决问题的能力。
【教学目标】
1.理解重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。
2.理解重力势能的相对性。
3.理解弹性势能的概念及大小影响。
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
高中物理必修二教案-7.4重力势能38-人教版
7.4 重力势能教案★新课标要求一、知识与技能1、理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算。
2、理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关。
3、知道重力势能的相对性。
二、过程与方法用所学功的概念推导重力做功与路径的关系，亲身感受知识的建立过程三、情感、态度与价值观渗透从对生活中有关物理现象的观察，得到物理结论的方法，激发和培养学生探索自然规律的兴趣。
★教学重点重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。
★教学难点重力势能的系统性和相对性。
★教学方法教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。
★教学过程（二）进行新课一、引入新课多媒体放图片：思考（1）打桩机的重锤举高后从高处落下时，为什么重锤举高能把水泥桩打进地里? （2）水力发电站为什么要修那么高的大坝？（3）在你的头顶上方, 用线悬挂一个乒乓球,你有何感觉？如果悬挂的是举重的杠铃呢?二、新课教学1、重力做功的特点：多媒体展示问题用自己的课本做如下试验1）同一课本从不同高度下落到自己手上，感觉• • •2）不同质量的课本从同一高度下落到自己手上，感觉• • •思考与讨论：请根据学过的功的知识推导这三幅图重力所做的功分别是多少？是否相同？通过推导能得到什么结论？展示结论：重力做功与路径无关，只与始末位置的高度差有关。
2、重力势能阅读教材第60页看一下重力势能的表达式是什么？用文字怎样叙述？单位是什么？它是标量还是矢量？多媒体展示答案：(1)表达式：E p=mg h物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。
(2)在国际单位制中的单位：焦耳(J)(3)重力势能是标量，状态量。
看视频演示试验请同学们考虑一下影响重力势能的因素是什么呢？多媒体展示探究结论1）与高度有关2）与质量有关思考与讨论：重力势能中的高度如何确定呢？多媒体展示：重力势能的相对性强调：重力势能具有相对性，为了比较势能的大小，应选同一个参考面，处在参考面的物体的重力势能为0，参考面上方的物体的重力势能是正数，参考面下方的物体的重力势能是负数。
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)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
重力势能
【教学目标】
⑴理解重力势能的概念，能用重力势能的表达式计算重力势能。
知道势能具有相对性。
⑵理解重力做功与重力势能的关系，知道重力做功与路径无关。
并能用这一结论解决一
些简单的实际问题。
⑶理解功是物体能量变化的量度。
⑷知道弹性势能的初步概念。
【课时】
1课时
【重点难点】
重点：重力势能及其表达式。
难点：重力势能的相对性和功和能量变化的关系。
【教学方法】
多媒体演示，理论推导、讲授法。
【教学过程】
情景引入：
我们已知道运动的物体具有动能，那么静止的物体是否有能量？我们又是如何知道它是否具有能量的呢？（可阅读课本P41）
根据学生的回答引出新课内容。
1．重力势能
利用刚才学生举的例子说明，被举高的重物一旦下落就可以做功，表明处于一定高度的重物“储存”着一种能量，这就是重力势能，即：重力势能是由于物体处于一定高度而具有的能量。
从重力势能的含义可以看出，它与物体的重力和高度有关，到底是什么关系呢？
2．重力势能公式
物体具有能才能做功，我们经常用物体最多能够做多少功来量度物体具有多少能。
（即：功是能量变化的量度，重力势能的变化也可用做功表示出来。
）
例如一：课本P42 小球落地。
例如二：用一外力把一质量为m的物体匀速举高h，由于是匀速上升，物体的动能不变，外力举高物体做的功W＝mgh全部用于增加物体的重力势能。
而此过程中克服重力做功亦为mgh，也就是克服重力做了多少功，就获得了多少重力势能。
用E p表示势能，则处于高度h处的物体的重力势能为：
E p＝mgh
即重力势能等于物体重力与高度的乘积。
单位：焦耳(J)，而且也是标量。
它是由物体所处的位置状态决定的，所以与动能一样是状态量。
（功是过程量）
3．零势能面
重力势能表达式中的高度h如何确定？
课本P42图8－30
『自主活动』请学生分别写出以B和地面C为零点的苹果的重力势能：E p1＝mgh1，E p2＝mg(h1+h2)，（h1＝AB，h2＝BC）
可以看出，重力势能具有相对性，是与零点选取有关的，因此在表达重力势能时，要指明势能零点的位置。
我们把重力势能为零的水平面叫做零势能面。
通常以水平地面为零势能面。
对于同一物体，它的势能的数值也是不同的，在零势能面之上的物体重力势能为正值，在零势能面之下的物体，重力势能为负值。
例如：一个人在金茂大厦的顶楼，他的重力势能可能是负值吗？（零势能面取得再高就可能了）
『自主活动』再请学生分别写出以B和地面C为零点情况下，苹果落在B和落在地面C上时与初态的重力势能差：ΔE p1＝-mgh1·ΔE p2＝-mg(h1+h2)，这是与零点选取无关的。
可见，不论我们如何选择参照系，对于一物理过程，重力势能的改变是一定的。
我们今后的学习中，更多地是研究某物理过程中重力势能的变化，这时我们就可以适当选择参照系使问题简化，而不会影响结果。
4．弹性势能
(1)什么是弹性势能
通过举例看出，发生弹性形变的物体，在恢复形变时能对外界做功，所以它也具有一种潜在的能量，称之为弹性势能。
(2)弹性势能与什么因素有关？
以弹簧为例，引导学生得出弹性势能随弹簧劲度系数和形变量增大而增大的结论。
5．重力做功与重力势能的变化关系
（1）重力做功与重力势能的变化
将手中粉笔头竖直上抛，然后让学生分析其上升和下落过程中重力做功与重力势能的变化，如图，可以看出，上升过程中，重力做功为-mgh，重力势能增加mgh；下落过程中，重力做功为mgh，重力势能减少mgh，(或称增加-mgh)，启发学生总结出如下结论：
重力做多少正功，重力势能就减少多少。
重力做多少负功(或称克服重力做了多少功)，重力势能就增加多少。
即重力做功等于重力势能的减少量。
若用W。
表示重力做功，E p1表示初态的重力势能，E p2表示末态的重力势能，则上述关系可表达为：
－W G＝E p2－E p1＝ΔE p。
（2）重力做功的特点
如图，让学生写出几种情况下，物体从A→C，重力做的功：
图A 是物体由A 做自由落体到B ，再水平运动到C ，容易得出此过程中，重力做功为mgh ；
图B 是物体沿斜面由A 滑到C ，重力做功为：mgs ·sin θ＝mgh ；
图C 是物体沿曲面由A 滑到C ，可以把曲面看成很多段小斜面组成，利用图B 的结论可以得出，重力做功也为mgh 。
还可从A 到BC 面画任意路径让学生求重力做功，可以看出结论都为mgh 。
让学生总结出规律。
重力做功与路径无关，只与物体起点和终点位置的高度差有关。
『拓展联想』（课本P 45）提问：其他力(比如摩擦力)做功是否与路径有关？回答是肯定的。
可见，重力做功的特点不能乱用，要视具体力而定。
同时提醒学生，今后学习中还会遇到做功具这个特点的力，让学生在今后遇到新的力时注意这个问题。
【回家作业】
课本P 45 1、3、5 （2、4、6、7、8课本上） 课课练 势能（四十）A 卷
『演示学生作品』课本P 46 9
附录：
弹性势能与什么因素有关？
以弹簧为例，引导学生得出弹性势能随弹簧劲度系数和形变量增大而增大的结论。
对基础好的学生，还可引导其利用弹力与形变关系的函数图象(如图)，求出弹力的功，从而得出弹性势能的定量表达式：
E P =12
kx 2，其中k 为劲度系数，x 为形变量。