7.4_重力势能教案(公开课配套有课件上传)
教学设计7：7.4重力势能
7.4重力势能
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.
1.根据功和能的关系，推导出重力势能的表达式.
2.学会从功和能的关系上解释和分析物理形象.
重力势能的系统性和相对性
“明标自学”：
(1)新课导入
演示实验：
在一个透明的玻璃容器内装上沙子.
实验一：用一个铁球从不同高度释放，观察铁球落在沙子中的深度.
实验二：用大小不同的两个铁球从同一高度释放，观察铁球落在沙子中的深度.
学生回答观察到的现象：
在实验一中，铁球的释放高度越大，铁球落在沙子中的深度越大.
在实验二中，质量大的铁球落在沙子中的深度大.
教师：通过上述演示，我们可以定性得到：重力势能跟物体的质量和高度都有关系，且物体的质量越大，高度越大，重力势能就越大.
引入：那么，怎样定量地表示重力势能呢?
(2)自学内容
1、重力做功与什么有关？与什么无关？
2、重力势能的概念是什么？.
3、重力势能的变化和重力做功什么关系，
本节课我们学习了：
1.势能由物体间的相互作用而产生，由它们的相对位置而决定.
2.势能是标量，单位是焦耳.
3.重力对物体所做的功与物体的运动路径无关，只跟物体运动的始、末位置有关，重力所做的功等于物体始、末位置的重力势能之差.
4.重力势能是地球和地面上的物体共同具有的，一个物体的重力势能的大小与参考平面的选取有关.。
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。
重力势能公开课教案
一、教学目标：1. 让学生了解重力势能的概念，理解重力势能与物体的高度和质量的关系。
2. 培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过实验和观察，探究重力势能的变化规律。
二、教学内容：1. 重力势能的定义2. 重力势能与物体的高度和质量的关系3. 重力势能的计算公式4. 重力势能的转化和守恒5. 重力势能在实际中的应用三、教学方法：1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生主动探究重力势能的奥秘。
2. 利用实验和观察，让学生直观地感受重力势能的变化。
3. 运用案例分析，让学生了解重力势能在实际生活中的应用。
4. 开展小组讨论，培养学生合作学习和解决问题的能力。
四、教学准备：1. 实验器材：小球、斜面、高度计、碰撞器等。
2. 教学课件：重力势能的相关图片、视频和动画。
3. 教学案例：有关重力势能在实际中的应用的案例。
五、教学过程：1. 导入新课：通过一个简单的实验，让学生感受重力势能的变化，引发学生对2. 讲解重力势能的概念和计算公式，让学生理解重力势能的本质。
3. 实验探究：让学生亲自动手进行实验，观察重力势能的变化规律，引导学生运用物理学知识解决实际问题。
4. 案例分析：分析重力势能在实际中的应用，让学生了解重力势能的重要性。
5. 小组讨论：让学生围绕重力势能的应用展开讨论，培养学生的合作学习和解决问题的能力。
教学反思：在课后，教师应认真反思本节课的教学效果，针对学生的掌握情况，调整教学策略，以提高教学效果。
关注学生在课堂上的参与度和兴趣，不断改进教学方法，使学生能够更好地理解和掌握重力势能的知识。
六、教学评估：1. 课堂提问：通过提问了解学生对重力势能概念的理解程度，以及能否运用相关知识分析实际问题。
2. 实验报告：评估学生在实验中的观察、分析及问题解决能力。
3. 小组讨论：观察学生在讨论中的参与程度，评价其合作学习和解决问题的能力。
4. 课后作业：检查学生对课堂所学知识的掌握情况，以及运用知识解决问题的能力。
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）。
重力势能公开课教案
重力势能公开课教案第一章：引言1.1 目的：引导学生对重力势能的概念产生兴趣和好奇心。
1.2 教学内容：解释重力势能的概念，介绍其在物理学中的重要性。
1.3 教学方法：通过提问和讨论的方式，激发学生的思考和兴趣。
1.4 教学步骤：1.4.1 引入话题：向学生提问：“你们听说过重力势能吗？”，让学生分享他们的知识和观点。
1.4.2 讲解重力势能的概念：解释重力势能是指物体由于位置的高度而具有的能量。
1.4.3 举例说明：通过简单的例子，如抛物线运动或滚下山坡的球，来说明重力势能的转化和守恒。
1.4.4 互动讨论：让学生参与讨论，提问他们关于重力势能的问题，鼓励他们提出自己的观点和疑问。
第二章：重力势能的计算2.1 目的：引导学生理解并掌握重力势能的计算方法。
2.2 教学内容：介绍重力势能的计算公式和参数。
2.3 教学方法：通过示例和练习，让学生掌握重力势能的计算方法。
2.4 教学步骤：2.4.1 回顾重力势能的概念：简要回顾上一章节中讲解的重力势能的概念。
2.4.2 介绍计算公式：给出重力势能的计算公式PE = mgh，其中m 是物体的质量，g 是重力加速度，h 是物体的高度。
2.4.3 示例计算：通过示例来说明如何计算重力势能，例如计算一个物体从地面上方一定高度落下时的重力势能。
2.4.4 练习计算：让学生进行练习计算，解答一些相关的问题，并提供指导和建议。
第三章：重力势能的转化3.1 目的：引导学生理解重力势能可以转化为其他形式的能量。
3.2 教学内容：解释重力势能的转化原理，举例说明转化过程。
3.3 教学方法：通过示例和实验，让学生理解重力势能的转化过程。
3.4 教学步骤：3.4.1 回顾重力势能的概念：简要回顾上一章节中讲解的重力势能的概念。
3.4.2 介绍转化原理：解释重力势能可以转化为其他形式的能量，如动能或热能。
3.4.3 示例说明：通过示例来说明重力势能的转化过程，例如一个物体从高处落下并撞击地面时，重力势能转化为动能和热能。
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
高中物理必修二教案-7.4重力势能18-人教版
高中物理人教版必修27.4重力势能教学设计知识与技能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．过程与方法1．根据功和能的关系，推导出重力势能的表达式．2．学会从功和能的关系上解释和分析物理形象．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．教学准备Powerpoint设计整个教学流程请同学们观看视频。
从视频可以看出，举高的重物有能量，这种能叫做重力势能，初中学习我们知道：物体的重力势能，与它的质量和高度有关，它的质量越大，所处的位置越高，重力势能就越大，它们满足什么定量关系呢？这就是我们这节课要重点研究的问题。
（板书）通过刚才的视频，我们可以看出：重物下落时，重力势能减小，重力做正功；重物被举高时，重力势能增加，重力做负功，可见，重力势能的变化总伴随着重力做功，因此，认识重力势能，应先研究重力做功。
新课教学一、重力做功请看第一种情况，重力做多少功；板书第二种情况计算重力做的功。
假设所说“倾斜的直线”是个斜面，斜面是否光滑对计算“重力做的功”有影响吗？以上两种情况，你有什么发现？（运动的路径不同，高度的变化一样，重力做的功也一样）如果物体沿任意路径运动，重力做的功又是多少？如何计算重力做的功？说说你的解决思路和方法。
通过以上分析，我们可以得到什么结论？（重力做功特点）板书二、重力势能重力做的功等于物重跟起点高度的乘积mgh1与物重跟终点高度的乘积mgh2两者之差。
做功必伴随能量的变化：这个差值是否体现某种能量的变化？看起来，物体所受的重力mg与它所处位置的高度h的乘积mgh是一个具有特殊意义的物理量。
mgh一方面与重力做功密切相关，另一方面它随着高度的增加而增加，随着质量的增加而增加，恰与势能的基本特征一致，因此，物理学上，我们把物理量mgh叫做物体的重力势能。
高中物理必修二教案-7.4重力势能40-人教版
《重力势能》教学流程设计一、学习目标定位（一）知识与技能1．理解重力势能的定义及定义式。
2．知道重力势能的值是相对的，理解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，知道重力做功与路径无关。
4．培养探究归纳能力和逻辑思维的能力。
（二）过程与方法1．在探究过程中渗透科学的研究方法：控制变量法，实验过程观察法及实验结果分析法。
2．体会“理论推导”验证问题的方法。
（三）情感、态度与价值观1．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。
2．通过学生之间的讨论交流与协作探究，培养团队合作精神。
3．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。
二、教学重点、难点1．本节课重点是重力势能的概念及对重力势能的应用。
2．本节课难点是如何探究重力势能的概念。
三、教学方法探究法演绎推理法，讲授讨论，分析归纳法。
四、教学教具铁球和橡胶球各一个，五、教学过程（一）创设情境、激趣导入投影多媒体图片：利用生活常见事例，创设问题情景，激发学生兴趣。
（二）探究过程（1）引导探究通过前面对功和能关系的学习，我们知道了怎样判断一个物体具有能量，即：一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量；而且对外做功越多，这个物体具有能量就越多。
定义：初中我们学了这种物体由于被举高而具有的能量，叫重力势能。
那么重力势能与什么因素有关呢？提出问题一：重力势能的大小与什么因素有关呢？建立假设：让学生们自己先去猜想一下，建立假设。
检验假设：设计实验，检验假设：运用控制变量法。
归纳总结：重力势能跟物体的质量和高度都有关系；物体的质量越大，高度越大，重力势能就越大。
现在我们知道了重力势能与物体的质量和高度有关，那么到底该怎样的定量计算它呢？展示学习目标引导主体自学（2）自主学习合作探究完成练习册课堂讲义相关知识点多媒体展示问题合作探究一、重力的功思考：重力做功有什么特点呢？二、重力势能思考：重力势能的表达式是什么?用文字怎样叙述?重力势能是矢量还是标量?重力势能的单位是什么?符号是什么?三、重力做功和重力势能的变化关系？（三）典题演练、巩固各知识点，重难点剖析难点一：为什么重力做功与路径无关？研究重力做功的特点设一个质量为m的物体，沿三种不同路径从高度是h1的位置，向下运动到高度为h2的位置，重力做功各为多少？21)1(mgh mgh mgh W G -==21cos )2(mgh mgh mghmgl W G -===θ21321321)()3(mgh mgh mgh h h h mgh mgh mg hmgW G -==⋅⋅⋅+∆+∆+∆=⋅⋅⋅+∆+∆+∆=课堂小结1.物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。
- 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)。
课题：
普通高中物理必修2
第七章《机械能守恒定律》第四节
重力势能
年级：高一
科目：物理
7.4 重力势能教案
教学目标：
1.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
2.过程与方法
1）根据功和能的关系，推导出重力势能的表达式
2）学会从功和能的关系理解和分析物理现象
3.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
教学过程：
（一）引入新课：
展示图片：2012感动中国人物—最美妈妈吴菊萍、雪崩、陨石坑
共同点：物体一旦处在一定高度时，就具有了一定的能量—重力势能。
而当它从所处的的高处落下时，这些能量就会以做功的方式释放出
什么是重力势能呢?
学生：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。
质量越大。
高度越高重力势能越大。
今天我们就来学习重力势能的相关知识。
（二）新课教学：
物体的高度发生变化时，重力要做功：物体下降时重力做正功，重力势能减少；物体被举高时重力做负功，重力势能增加。
因此认识重力势能不应脱离对重力做功的研究。
一、重力做功
①（问）如图7.4-1所示，设一个质量为m的物体，从高度是h1的位置，竖直向下运动到高度是h2的位置，这个过程中重力做的功多少？
（学生）答：W G＝mgh=mgh1－mgh2
②（问）如图7.4-2所示，物体沿倾斜直线运动的距离是l，在这一过程中重力所做的功
（学生）答：W G＝mglcosθ= mgh=mgh1－mgh2
③（思考）如图7.4-3所示，假设这个物体沿任一路径由高度h1的起点A，运动到高度是h2的重点B，这个过程中重力所做的功是多少？
方法点拨：我们把整个路径分成许多很短的间隔AA1，A1A2，A2A3……
由于每一段都很小很小，它们都可以近似地看做一段倾斜的直线，设每段小斜线的高度差分别是Δh1，Δh2，Δh3，…则物体通过每段小斜线时重力所做的功分别为mgΔh1，mg Δh2，mgΔh3,…物体通过整个路径时重力所做的功，等于重力在每小段上所做的功的代数和，即
W G=mgΔh1+mgΔh2+mgΔh3+…=mg(Δh1+Δh2+Δh3+…) = mgh=mgh1－mgh2
1、重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关（高度
差），而跟物体运动的路径无关。
2、W G=mgh1－mgh2
功的大小等于物重跟起点高度的乘积mgh1与物重跟终点高度的乘积mgh2两者之差物体所受的重力mg与它所处的高度h的乘积“mgh”，可能是一个具有特殊意义的物理量。
【练习1】、如图所示，设想你要从某座高楼的第10层下到第3层，你可以乘电梯下，也可以沿楼梯走下．两种方式下楼，重力对你做的功是否相等？
相等
二、重力势能
mgh这个物理量的特殊意义在于它一方面与重力所做的功密切相关，另一方面它随着高度的变化而变化，它恰恰是我们要寻找的重力势能的表达式。
1、重力势能：物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高度的乘积
2、重力势能的公式：Ep=mgh
3、重力势能是标量，单位：焦耳，J
4、重力做功与重力势能变化的关系：
我们用E p1=mgh1来表示物体在初位置时的重力势能，用E p2=mg h2来表示物体在末位置时的重力势能，则W G＝E P1－E P2
【练习2】、塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=10m的高度匀速运到高为h2=3m的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？(g=10m/s-2) 【练习3】、塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=3m的高度匀速运到高为h2=10m的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？(g=10m/s-2) 学生讨论得到：当物体由高处向低处运动时，重力做正功，物体重力势能减少，也就是W G>0，E p1>E p2，重力做的功等于重力势能的减少；当物体从低处运送到高处时，重力做负功(或者说物体克服重力做功)，重力势能增加，也就是W G<0，E pl<E p2，物体克服重力做的功等于重力势能的增加。
三、重力势能的相对性
脑筋急转弯：小明从五楼的窗户上跳下来为何平安无事？
答：向里跳到五楼的地板上
由于高度有相对性，所以重力势能也应该有相对性，我们在研究一个物体重力势能时应该怎么办?我们应该也选择一个参考平面，在这个平面上物体的重力势能值为零。
【练习4】如图，质量1kg的小球，从桌面以上h1=1.2m的A点落到地面的B点，桌面高
重力势能总是相对于某个水平面来说的，这个水平面叫参考平面。
参考平面选取不同，重力势能的数值就不同。
可见，重力势能具有相对性．选择哪个水平面作为参考平面，可视研究问题的方便而定，通常选择地面作为参考平面。
选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的，但并不影响研究有关重力势能的问题，因为在有关的问题中，有确定意义的是重力势能的差值，这个差值并不因选择不同的参考平面而有所不同。
5．重力势能的系统性
思考：重力势能是物体单独具有的吗?
重力势能应该是物体与地球组成的系统共同具有的，而不是地球上某一个物体单独具有的。
（三）课堂总结：
一、重力做功
重力做功与路径无关,只跟它的起点和终点的位置有关
W G =mgh1- mgh2
二、重力势能E p = mgh
1、重力势能是标量，正负表大小
2、重力做功与重力势能的变化
W G = E p1－E p2
三、重力势能的相对性与系统性
（四）随堂练习：
（五）课后作业：问题与练习1、2、3
（六）板书设计：
§7.4 重力势能
一、重力做功
重力做功与路径无关,只跟它的起点和终点的位置有关
W G =mgh1- mgh2
二、重力势能E p = mgh
1、重力势能是标量，正负表大小
2、重力做功与重力势能的变化
W G = E p1－E p2
三、重力势能的相对性
先选定参考平面
四、势能的系统性。