重力勢能教學設計高中

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重力勢能教學設計高中第1篇

一、素養(yǎng)教育目標高一物理重力勢能教學設計

〔一〕知識教學點

1．知道重力勢能的定義。

2．理解重力勢能的計算公式，知道重力勢能是標量，單位是焦耳。

3．理解重力做功與重力勢能的關(guān)系。

4．知道重力勢能的值是相對的，理解重力勢能正負的含義。

5．了解彈性勢能，知道彈簧的彈性勢能的決斷因素。

〔二〕技能訓練點

1．據(jù)重力做功的特點，推導重力勢能的表達方式。

2．從能的轉(zhuǎn)化角度和功能關(guān)系來說明和分析物理現(xiàn)象

〔三〕德育滲透點

1．培育喜愛科學，崇尚科學的品質(zhì)

2．留意觀測和分析生活中的有關(guān)的物理現(xiàn)象，激發(fā)和培育探究自然規(guī)律的愛好。

〔四〕美育滲透點

讓同學體會到從自然現(xiàn)象中概括了來的物理概念具有的自然美，嚴謹?shù)目茖W美。

二、學法引導

通過典型事例分析和試驗演示來分析爭論，指導同學總結(jié)、歸納。

三、重點難點疑點及解決方法

1．重點

重力勢能大小的確定。

2．難點

重力勢能的相對性的理解，參考平面的選擇方法。

3．疑點

如何理解重力對物體做功等于物體重力勢能增量的負值。

4．

1．演繹推導物體重力勢能的定義表達方式。

2．類比分析，舉例釋疑。

四、課時安排

1課時

五、教具學具預備

彈簧、鐵球、木球、玻璃缸、細沙、長木板，木塊。

六、師生互動活動設計

1．老師利用實例來引入問題，利用試驗來引導同學爭論問題，利用講解來加深對概念的進一步認識。

2．同學觀測、分析、爭論、總結(jié)，并通過實例分析來形成技能。

七、教學步驟

〔一〕明確目標

〔略〕

〔二〕整體感知

在復習中學掌控的重力勢能有關(guān)知識的基礎(chǔ)上，進一步依據(jù)功的定義，推導出重力勢能的計算公式，并通過實例分析，理解重力勢能的相對性、正負含義等，并能精確地計算重力勢能值。

〔三〕重點、難點的學習與目標完成過程

【引入新課】

放錄像并講解：俄羅斯"和平號'空間站于2022年3月23日北京時間14時0分12秒全部殘片都已勝利安全地墜入預定的南太平洋海疆，墜毀過程極為壯麗漂亮，137噸的碩大無朋分解燃燒，天空中出一條條長長的金色軌跡。這是一個完滿的告辭，"和平號'的15年風雨歷程將成為人類永恒的記憶。"和平號'的功績將永載史冊。

現(xiàn)提問："和平號'空間站墜落時，為什么會燃燒？

碎片燃燒時，溫度可達3000℃，其能量由什么能量轉(zhuǎn)化而來？

現(xiàn)在，就講重力勢能。

1．重力勢能

回憶中學的知識，可知。

〔l〕定義：物體由于被舉高而具有的能量。

演示試驗，用木球和鐵球先后從同一高度處自由下落，落入玻璃缸中的細沙中，觀測到什么現(xiàn)象？這說明白什么？〔鐵球深入細砂中的距離比木球要長，這說明，質(zhì)量大的物體在相同的高度時，重力勢能大，克服細砂阻力做功要多〕

用鐵球在不同的高度處自由下落，先后落入玻璃缸中的細砂里，觀測到什么現(xiàn)象，這又說明白什么？〔鐵球在比較高的地方落下來，深入砂中的距離也比較長，這說明，同一個物體在比較高的地方重力勢能較大，克服細砂阻力做功要多〕

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

現(xiàn)在來推導重力勢能的定量表達式：投球的質(zhì)量為，從高度為的A點下落到高度為的B點，如下圖，重力所做的功為。

〔2〕重力勢能的表述式

物體的重力勢能等于物體的重量和它的高度的乘積，重力勢能是標量，也是狀態(tài)量，其單位為。

〔3〕重力做功與重力勢能的關(guān)系

重力做功也可以寫成。

當物體下落時，重力做正功，，可設，這說明，重力做功，重力勢能減削，減削的值等于重力所做的功。

同理，當物體上升時，重力做負功，重力勢能E增加，增加的值等于重力所做的功，要留意的是，重力做負功也可以說成物體克服重力做功。

這種功能關(guān)系不僅適合于直線運動，也適合于曲線運動，重力做功只跟物體的運動過程中初、末位置的高度差有關(guān)，而與運動的路徑無關(guān)。

提問：一個物體的質(zhì)量為10g，把它置放在2樓的一張1高的桌面上，假設樓房的每層樓高3，求此物體的重力勢能值？

〔無法計算，由于沒有說明物體的高度是以什么位置為零高度，從地面算起，物體的重力勢能，假設從二樓樓面算起，物體的重力勢為。對于不同的零高度點物體所對應的重力勢能值也各不相同〕

2．重力勢能具有相對性

正如上例所述，要確定物體重力勢能的大小，首先需要確定一個參考平面為零勢能面，假設定了零重力勢能參考平面，物體在此平面的下方，物體的重力勢能就為負，如上例把三樓底板為零重力勢能平面物體的重力勢能。

由此看來，物體重力勢能的正負還表示重力勢能的大小，在參考水平面以上的物體的重力勢能肯定大于參考平面以下物體的重力勢能。

要特別指出的是：重力勢能的改變縣與零重力勢能參考平面選擇無關(guān)，就似乎物體的高度值與選擇哪一點作為測量起點無關(guān)．至于選擇哪個水平面作為參考平面，可視討論，解決問題的方便而定。

與重力勢能相類似，還有彈性勢能。

3．彈性勢能

演示試驗：把水平放置的輕彈簧一端固定，另一端系一木塊，壓〔或拉〕木塊，使彈簧縮短〔或伸長〕再釋放木塊，讓彈簧的作用力帶動木塊在水平面上運動。

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

舉出除彈簧以外的彈性勢能存在的實例

彈性勢能的`大小，與物體的性質(zhì)〔如勁度系數(shù)〕和形變量有關(guān)，可用試驗演示彈簧形變量越大對外界做功可越多來說明。

勢能又叫位能，它是由相互作用的物體的相對位置決斷，機械運動中的勢能是重力勢能和彈性勢能的統(tǒng)稱。

〔四〕總結(jié)、擴展

1．勢能有多種，與高度有關(guān)的重力勢能和與形變有關(guān)的彈性勢能是力學中的兩種，在熱力學中有分子勢能，在電磁學中有電勢能等。

2．勢能是存在于有相互作用的物體之間，它是屬于有相互作用兩部分物體即物體系的，但不是有相互作用物體之間就有勢能存在，比如物體間的相互作用是摩擦力，但它們就不存在什么勢能。

3．勢能都是相對量，只有先走零勢能參考平面，勢能才有確定的值。

八、布置作業(yè)

P146練習四〔2〕〔4〕〔5〕

九、板書設計

1．重力勢能

〔1〕定義：物體由于被舉高而具有的能量。

〔2〕重力勢能的表達公式。

〔3〕重力做功與重力勢能的關(guān)系。

物體下落

物體上升

2．重力勢能具有相對性。

定了參考平面，物體重力勢能才有確定值。

重力勢能的改變與參考平面選擇無關(guān)。

3．彈性勢能

十、背景知識與課外閱讀

用能量最低原理求解兩例物理題

高中化學中講到"能量最低原理'在不違抗泡利原理的狀況下，核外電子總是盡先安排布在能量最低的軌道上，電子在該軌道上，處于穩(wěn)定狀態(tài)，其實，能量最低原理也適用于物體系物體系的穩(wěn)定狀態(tài)與系統(tǒng)的勢能有關(guān)，勢能越小那么狀態(tài)越穩(wěn)定。物體系在不受外力的狀況下，總處在勢能最小的狀態(tài)，即穩(wěn)定狀態(tài)。下面利用能量最低原理，求解兩例物理題。

［例1］一質(zhì)量勻稱不可伸長的繩索，重為G，A、B兩端固定在天花板上，如下圖．今在最低點C施加一豎直向下的力將繩拉至D點，在此過程中，繩索AB的重心位置〔〕

A．漸漸上升B．漸漸降低

C．先降低后上升D．始終不變

解析：由能量最低原理知，物體在靜止狀況下，總處于能量最低狀態(tài)〔即穩(wěn)定狀態(tài)〕．該狀態(tài)下重力勢能最?。适┝后，細繩重心上升，應選答案A。

［例2］如下圖．容器A、B中各有一個可自由移動的輕活塞，活塞下面是水．大氣壓恒定，A、B底部由帶閥門的管道相連，整個裝置與外界絕熱，原先A中的水面比B中的高，打開閥門，使A中的水漸漸向B中流，在這個過程中〔〕

A．大氣壓力對水做功，水的內(nèi)能增加

B．水克服大氣壓力做功，水的內(nèi)能不變

C．大氣壓力對水不做功，水的內(nèi)能不變

D．大氣壓力對水不做功，水的內(nèi)能增加

解析：由能量最低原理可知，打開閥門見水達到平衡時應具有最小勢能，故在打開閥門至平衡過程中，水的重力勢能減?。钟深}意知整個裝置與外界絕熱，因此由能量守恒得，重力勢能的減削量轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，應選答案D。

十一、隨堂練習

1．下面關(guān)于重力勢能的說法中，正確的選項是〔〕

A．地球上的任何一個物體的重力勢能都有一個確定的值。

B．從同一高度將某一物體以相同的速率平拋或下拋，落到地面時，物體的重力勢能改變是相同的。

C．在不同高度的物體具有的重力勢能可能相同。

D．低于零重力勢能面的物體的重力勢能肯定小于在零重力勢能平面以上物體的重力勢能。

2．如下圖，質(zhì)量為的物體置于水平地面上，其上表面樹立直著一根輕彈簧，彈簧長為，勁度系數(shù)為，下端與物體相連接，現(xiàn)將彈簧上端緩緩豎直向上提起一段距離L，使物體離開地面，這時物體重力勢能增加。

3．一根質(zhì)量分布不勻稱的金屬鏈條重30N，長1，盤曲在水平地面上，當從鏈條的A端漸漸提起鏈條到使它的另一端B恰好離開地面需做功12，如改從B端漸漸提起鏈條使鏈條A端恰好離開地面需要做功多少？

4．如下圖，桌面高為h，質(zhì)量為的小球從離桌面高為H處自由下落，不計空氣阻力，假設桌面處的重力勢能為零，那么小球落到地面前瞬間的機械能為〔〕

A．B．

C．D．

5．如下圖，物體從A點出發(fā)，沿3條不同的軌道運動到B點，那么在移動的過程中重力做功的狀況是〔〕

A．沿路徑運動，重力做功最多

B．沿路徑運動，重力做功最多

C．沿路徑運動，重力做功最多

D．無論沿哪條路徑，做功都一樣多

6．質(zhì)量為1g的物體做自由落體運動，下落1s時，物體的動能為，物體的重力勢能減削了。

答案：1．BCD2．3．184．B5．D6．5050

重力勢能教學設計高中第2篇

一、教學目標：

高中物理《重力勢能》教案

〔一〕知識與技能

1．理解重力勢能的概念，強調(diào)"勢'的含義，會用重力勢能的定義進行計算。

2．理解重力勢能的改變和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無關(guān)。

3．知道重力勢能的相對性和系統(tǒng)性。

〔二〕過程與方法

用所學功的概念推導重力做功與路徑的關(guān)系，親身感受知識的建立過程。

〔三〕情感、立場與價值觀

滲透從對生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀測，得到物理結(jié)論的方法，激發(fā)和培育同學探究自然規(guī)律的愛好。

二、教學重難點：

1.教學重點：重力勢能的概念及重力做功跟物體重力勢能轉(zhuǎn)變的關(guān)系。

2.教學難點：重力勢能的相對性和系統(tǒng)性。

三、教學過程：

(一〕新課引入

我們在追尋守恒量一節(jié)中找到了一個不變的量，并把它叫作能量。對于能量是如何來定義或是量度的呢？我們物理學中是通過功能關(guān)系來定義，并規(guī)定：功是能量轉(zhuǎn)化的量度。事實上，物體做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程。比如：把一個質(zhì)量為m的物塊舉高，物塊要克服重力做功的過程中，同時伴隨著它的重力勢能也在改變。這節(jié)課，我們就從重力做功的角度來定量地討論重力勢能的表達式。[板書：重力勢能]

(二)新課教學

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？如1，小球在力F作用下由A點運動到B點過程中，力F做功怎么求？

(同學)答：恒力做功與物體運動的路徑無關(guān)，只與初末位置有關(guān)。力F做的.功為：。

總結(jié)：對于給定的物體，其重力所做的功應當也有這個特點。

〔1〕重力做功的特點：

重力對物體做的功只跟它的起點和終點的位置有關(guān),與物體運動的路徑無關(guān)。[板書]

提問2：怎么來證明呢？〔讓同學看書思索一下〕

老師提示：如2所示，物體由A點沿三條不同的路徑運動到B點的過程中，重力做的功為多少？〔這里用到了微元思想〕

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

擴展：對于今后凡是遇到哪個力做功與路徑無關(guān)，我們都可以引入一個相應的勢能概念。

〔2〕重力做功的表達式：。

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

總結(jié)：表示的能量之差，、就應當是物體在初末位置所對應的能量。也就是說就是我們查找的重力勢能的表達式。

2．重力勢能[板書]

〔1〕定義：物體所受的重力與其所處的高度的乘積。

〔2〕表達式：。

〔3〕理解：①狀態(tài)量，②標量，③單位：焦耳〔J〕。

〔4〕特點：

①具有相對性。因高度h具有相對性，重力勢能也具有相對性。

提問4：對于講桌上的粉筆盒，它所處的高度是多少？〔等待同學思索〕

要確定高度就需要先確定一個參考平面。我們把所選的參考平面認為勢能為零。物體處在零勢能面之上，就認為勢能為正；處在零勢能面之下，就認為勢能為負。

提問5：物體大小外形不能忽視時，它距參考平面的高度怎么來確定？〔等待同學思索〕

物體大小外形不能忽視時，它距參考平面的高度應是物體重心到參考面的高度。如3所示。

②重力勢能有正負，正負表示大小。

③具有系統(tǒng)性。物體的重力是地球施加的，假如沒有地球，就不可能受到重力作用。重力勢能應當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h1=1.2m的A點下落到地面的B點，桌面高h2=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點的重力勢能

小球在B點的重力勢能

整個過程中小球重力做的功

整個下落過程中小球重力勢能的改變

桌面

地面

〔2〕假如下落時有空氣阻力，表格中的數(shù)據(jù)是否會轉(zhuǎn)變？

3．重力勢能與重力做功的關(guān)系[板書]

上面重力做功的表達式就可以寫成：。

爭論：當重力做正功時，重力勢能就要減小，即。當重力做負功時，重力勢能就要增加，即。

重力勢能的改變定義為：?！才c參考面的選取無關(guān)?！?/p>

提問6：我們發(fā)覺例1中，整個過程中小球重力做的功與整個下落過程中小球重力勢能的改變成什么關(guān)系？

總結(jié)：重力勢能的改變與重力做功的關(guān)系：。

例2質(zhì)量為m的勻稱鏈條長為L，開始放在光滑的水平桌面上時，有的長度懸在桌面邊緣，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能改變了多少？

四、課堂小結(jié)：

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

2．重力勢能：。

3．重力勢能具有相對性與系統(tǒng)性，具有正負且表示大小。

4．重力做功與重力勢能改變的關(guān)系：。

五、作業(yè)布置：

課本66頁問題與練習第2、4題。

重力勢能教學設計高中第3篇

本教材提供了較多情景及幾個問題來開展分析，

本課教學目標很明確：

⑴從重力勢能的定量描述、單位、量性及它的相對性中理解重力勢能的概念；

⑵理解重力勢能得改變和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無關(guān)；

⑶了解彈性勢能。

技能目標：

⑴學會從功和能的關(guān)系推導出重力勢能的表達式；

⑵在小試驗設計討論中，初步會用掌握變量法設計試驗；

⑶在爭論分析中激發(fā)質(zhì)疑探究意識，提高質(zhì)疑技能。

情感目標：生活試驗中激發(fā)物理討論愛好。

本節(jié)課著重解決了兩個問題，即重力勢能及其對稱性；重力勢能的改變與重力做功的關(guān)系，關(guān)于重力做正功，重力勢能減削，重力做負功，重力勢能增加。這個關(guān)系由于與動能定理的表述不全都，同學往往不易理解，教學是要結(jié)合一些實例，解開同學的困惑。而難點是同學對重力勢能相對性的理解。教學中用與溫度的相對性類比的方法來突破這個難點。

同學對重力勢能在中學已初步形成定性概念，知道重力勢能是物體舉高而具有的能，故本課引入要喚醒同學對這些概念的記憶，為定量認識重力勢能打好鋪墊。同學在前一節(jié)課"動能'學習中已體驗定量討論的一些方法，這也為本課的討論學習打下了基礎(chǔ)。但估量同學對"Ep=mgh'會進行公式化處理，涌現(xiàn)只認公式不認理的現(xiàn)象，故引導同學對"Ep=mgh'中的"h'正確認識顯得尤為重要。高一同學的討論探究、質(zhì)疑提問技能很薄弱，通過本課在培育策略要取得一點突破。

依據(jù)教學大綱的要求和教材內(nèi)容的特點、同學的特點，在本節(jié)教學中，讓同學自己設計和完成試驗，探究得到結(jié)論，充分表達"同學主體、老師主導'的教學模式。

以下為本課教學過程的設計：

1、情景引入

展出三峽水庫大壩的模擬照片，讓同學觀賞圖片的過程中，引導同學思索、發(fā)問，并啟發(fā)到水壩的作用是提高水位，使水具有重力勢能并引入課題，再提出問題"建成后的三峽水庫可蘊含多少水的重力勢能？'激發(fā)同學對重力勢能學習的迫切欲望。

通過圖片情景，培育同學提問技能，并從三峽大壩的氣概中激發(fā)同學的民族驕傲感；與同學溝通中回憶中學所學重力勢能概念。

2、試驗探究

在中學知識掌控的基礎(chǔ)之上，讓同學用身邊的小物件設計試驗驗證重力勢能與哪些量有關(guān)〔書落手上、筆穿紙巾〕，討論探究后，再讓同學自己總結(jié)得出結(jié)論，表達重力勢能是由物體質(zhì)量和相對位置決斷的.能量。并讓同學猜想Ep與m、h的定量關(guān)系。

3、建立概念

重力勢能的大小是否與重力做功有關(guān)系？給同學三個簡約的運動過程，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動至同一末平面，讓同學運算三種狀況下重力的功《重力勢能》教學設計，類比于從動能定理《重力勢能》教學設計，得到動能的定量表達式，也從中得到重力勢能的定量關(guān)系：Ep=mgh。接著得到重力做功與重力勢能改變量的關(guān)系：《重力勢能》教學設計，從自由下落過程中的重力做功與重力勢能詳細改變間的關(guān)系，援助同學理解"-'和"='的含義。提供情景，物體越高，重力勢能越大嗎？開展對=g中"h'的大爭論，總結(jié)重力勢能是對于某個參考面來說的。再爭論中"h'含義。從中在同學互促學習中對重力勢能的相對性有真正地理解。

4、提出問題

《重力勢能》教學設計，Ep=mgh中，"△h'與"h'的區(qū)分？引出重力勢能具有相對性。明確指出"△h'是絕對量，"h'是相對量，所以重力勢能是具有相對性的，要確定物體在某一狀態(tài)所具有的重力勢能，就需要首先選擇一零勢能面作參考。而后類比溫度來講明重力勢能是標量，但有正負，啟發(fā)同學思索其正負的含義。

5、彈性勢能

小結(jié)重力勢能概念形成過程，結(jié)合情景圖片，讓同學發(fā)覺彈性勢能與重力勢能的共同點，都是由物體的相對位置決斷的能量，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

本課較多采納的是情景爭論法，老師不是簡約的呈現(xiàn)問題讓同學解決，而是創(chuàng)設問題情景，讓同學從中發(fā)覺問題、提出問題，并在劇烈內(nèi)驅(qū)作用下進入同學小組合作探究、爭論過程，使討論性學習方式滲透到學科課堂教學中，一節(jié)課上盡可能有試驗可操作、有問題可爭論、有平臺可溝通。在該教法中，老師對同學爭論過程的把握顯得尤為重要，對同學的問題、爭論點的評價要實時，并能產(chǎn)生激勵效應。

重力勢能教學設計高中第4篇

【設計思想】

《重力勢能》教學設計模板

1.使同學對重力勢能概念的建立和理解有一個從感性到理性，從定性到定量的過程，在多媒體、試驗、板書的運用上，相互補充，克服了單一媒體運用的呆板的課堂教學形式，幻燈片所展示的各種生動、活潑、有趣的圖片，激發(fā)同學探究知識的欲望和積極性。

2.教學方法上看：運用"試驗〔舉例〕理論探究歸納實例討論'教學方法。貼近生活的實例、小試驗，使同學的學習愛好高漲，。

【教材分析】

"勢能的轉(zhuǎn)變'是下節(jié)"能量守恒定律'的知識基礎(chǔ)，是本章的一個重要知識點。本節(jié)進述重力勢能及其相對性，重力勢能的改變以及與重力做功的關(guān)系。由于與動能定理的表述不全都，同學往往不易理解，教學時最好能結(jié)合一些實例，從功能關(guān)系、能量轉(zhuǎn)化的角度分析，解開同學的困惑，為下節(jié)講機械能守恒定律及能量轉(zhuǎn)化和守恒定律做好預備。

【同學分析】

1.高一同學認識事物的特點是：開始從詳細的形象思維向抽象規(guī)律思維過渡，但思維還經(jīng)常與感性閱歷徑直相聯(lián)系，仍需詳細形象的圖片、視頻畫面來支持。

2.同學在中學時已接觸過重力勢能的概念，在高中階段要定量的學習重力勢能及體驗建立過程。

3.同學已學習了功的概念和計算方法。通過重力做功的計算來判斷重力勢能的改變，通過彈性力做功來判斷彈性勢能的改變。

【教學目標】

㈠。知識與技能

1.理解重力勢能的概念，能用重力勢能的表達式計算重力勢能，知道重力勢能具有相對性、重力勢能的改變具有絕對性。

2.理解重力做功與重力勢能的關(guān)系，并能用這一結(jié)論解決一些簡約的實際問題，知道重力做功與運動路徑無關(guān)。

3.理解重力功是物體重力勢能改變的量度。

4.知道彈性勢能的初步概念。

㈡。過程與方法

1.經(jīng)受"以理思物'的發(fā)散思維和"見物思理'理論探究歸納技能

2.體會用"試驗法'和"理論推導'相互驗證討論問題的方法

㈢。情感立場與價值觀

1.滲透從對生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀測，得到物理結(jié)論的方法，激發(fā)和培育同學探究自然規(guī)律的愛好。

2.預防高空墜物的社會公德教育，通過實例分析加強民族驕傲感和榮譽觀念。

3.體驗科學不僅僅是認識自然，挑戰(zhàn)自然，更在于能動的改造自然。

【重點難點】

重點：重力勢能的的概念及重力做功跟重力勢能轉(zhuǎn)變的關(guān)系。

難點：重力勢能的相對性、重力勢能改變的絕對性。

舉生活現(xiàn)象分析重力做功特點

通過實例探究WG=-EP關(guān)系

總結(jié)提升

練習反饋

彈性勢能初步了解

經(jīng)受探究過程得出EP=mgh

結(jié)合生活理解EP=mgh

【教學流程】

【教學過程】

一、視頻引入，激發(fā)愛好

我們看到一個冰天雪地、廣袤無垠的銀色世界，它帶給人們是圣潔、平和、清靜的感受，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移山倒海而來，你將感受到大雪崩所帶來最令人驚心動魄的白色恐驚，將對人們的生命與財產(chǎn)帶來災難

為什么這么美麗的雪花有如此大的破壞力？是由于它們具有潛在能量。只要一有機會，就會通過做功把這種能量釋放出來。我們將這種能量叫重力勢能。〔滲透：功是能量改變的量度，能量的改變通過做功來實現(xiàn)。為下面試驗定性檢驗作理論鋪墊?！?/p>

定義：地球上的物體由于處于肯定的高度而具有的能量，我們把這種能量叫做重力勢能。用EP表示。

二、教學過程

〔一〕重力勢能

第一層次：探究EP=mgh

▲程序一：提出問題：重力勢能的大小與什么因素有關(guān)？〔老師引導：假如我們要進一步對重力勢能定量的討論，你需要解決什么問題〕

▲程序二：建立假設

師：同學們可以依據(jù)已有的知識和閱歷，大膽提出自己的假設，并且說明你的理由。

生：高度有關(guān)。

①由定義：地球上的物體由于處于肯定的高度而具有的能量，我們把這種能量叫做重力勢能。

②例如，放在地面上的石頭沒有殺傷力，一旦從較高處落下，就會很危急；一個杠鈴放在你的腳邊，你肯定不覺得什么？但是假如把它懸掛在你的頭頂之上，那肯定會讓你如坐針氈。"禁止高空拋物'；高層建筑在施工時需要有"工程防護網(wǎng)'等?！矟B透社會公德教育：預防高空墜物的危急〕

生：

①與物體的質(zhì)量〔重力〕有關(guān)。假如懸掛在頭頂之上的是一團棉花，不是杠鈴，就不會覺得可怕。

②假如你的頭頂電線下懸掛的不是日光燈，而是200千克的杠鈴，你有何感受？

生：與質(zhì)量和高度都有關(guān)系?！怖蠋熥龊脤ν瑢W的即時性評價〕

▲程序三：檢驗假設

①試驗定性檢驗

出示試驗器材：塑料桶、報紙〔蒙上塑料桶口〕、大小相同而質(zhì)量不同的兩個小球。以報紙是否被小球擊破來表達勢能的大小。這樣試驗效果明顯，可見度大。

老師演示，要求通過3個試驗步驟，能夠科學嚴謹?shù)恼f明重力勢能的`大小與質(zhì)量和高度之間的定性關(guān)系。

[老師引導]前面我們已學過，物體所具有能量越大，對外做功的本事就越強。

圖1

圖2

得到：同一高度的物體：質(zhì)量越大，重力勢能越大；

質(zhì)量相同的物體：高度越高，重力勢能越大。

②理論定量推導

師：功是能量改變的量度，我們可否通過"力做了多少功，從而使重力勢能發(fā)生多少改變'的角度，來定量推導重力勢能的表達式。

問題：你能設計一個物理過程來從理論上定量推導重力勢能與重力mg和高度h的關(guān)系？

同學爭論、設計物理過程，并發(fā)表自己的設想。

可能的設想：〔老師可順手演示〕

如圖1，小球做自由落體運動，由動能定理mgh=;由"能量守恒與轉(zhuǎn)化思想'〔動能由重力勢能轉(zhuǎn)化而來〕重力勢能等于動能即EP=，所以EP=mgh

如圖