江苏省沭阳县潼阳中学高中物理必修二学案：74重力势能、机械能

4、重力势能三维目标知识与技能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和系统性。

过程与方法1、根据已有的知识，利用极限的思想证明重力做功与路径无关；2、根据功和能的关系，推导重力势能的表达式。

使学生体会知识建立的方法。

情感态度与价值观从对生活中有关的物理现象观察、对已有知识的掌握得到物理结论，激发和培养学生探索自然规律的兴趣。

教学重点重力做功与路径无关，重力势能的概念，重力势能的变化和重力做功的关系。

教学难点重力势能的变化和重力做功的关系，重力势能的相对性和系统性。

教学过程［新课导入］由前面的学习我们知道，相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能。

水力发电站是利用水来发电的，水是利用什么来发电的呢？高处的石头欲落下，你为什么害怕，急于要躲开呢？说明物体由于被举高而具有重力势能。

怎么样认识重力势能呢？功与能是两个密切联系的物理量。

物体的高度发生变化，重力势能发生变化，重力要做功。

我们认识重力势能，不能脱离重力做功的研究。

本节课将定量地学习与重力势能有关的问题。

［新课教学］物体的高度发生变化时，重力要做功:物体被举高时，重力做负功；物体下降时，重力做正功。

因此，认识这种势能，不能脱离对重力做功的研究。

一、重力的功设一个质量为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，如图，这个过程中重力做的功是W G ＝mgh ＝mgh 1－mgh 2再看另一种情况。

质量为m 的物体仍然从上向下运动，高度由h 1降为h 2，但这次不是沿竖直方向，而是沿着倾斜的直线向下运动，如图。

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是W G ＝mg cos θ·l ＝mgh ＝mgh 1－mgh 2这两种情况下，尽管物体运动的路径不同，但高度的变化是一样的，而重力所做的功也是一样的。

教学案
科目: 高一物理主备人：备课日期：
课题7。

4 重力势能
计划1课
时
上课日期
教学目标（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和系统性。

教学重难点重力做功与路径无关，重力势能的概念，重力势能的变化和重力做功的关系.
教学流程
﹨内容﹨板书（一）引入新课
问题1：水力发电站是利用水来发电的,水是利用什么来发电的呢?高处的石头欲落下，你为什么害怕，急于要躲开呢？（物体由于被举高而具有重力势能。

)
问题2:怎么样认识重力势能呢？
演示：粉笔在竖直方向上的运动。

（引导学生分析粉笔上升和下降过程重力做功与重力势能的变化）
功与能是两个密切联系的物理量。

物体的高度发生变化，重力势能发生变化,重力要做功。

我们认识重力势能，关键点拨加工润色。

4．重力势能教材的地位和作用：《重力势能》这节课的内容在整个章节中既是重点，又是难点。

新课标教材从重力的功以及与重力做功和重力势能变化的关系引入重力势能这一概念，一方面顺承前节“功”的概念的应用，另一方面促使功是能量转化的量度这一思想的生成，顺理成章，水到渠成。

学情分析：1．高一学生认识事物的特点是开始从具体的形象思维向抽象的逻辑思维过渡，但思维还常常与感性经验直接相联系，仍需具体形象的图片画面来支持。

2．学生在初中时已接触过重力势能的概念，在高中阶段重点是定量的学习重力势能。

3．学生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。

教学目标：知识与技能目标：1．理解重力做功与重力势能的关系，并能用这一结论解决一些简单的实际问题，知道重力做功与运动路径无关。

2．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。

3．知道重力势能具有相对性、重力势能的变化具有绝对性,势能是系统共有的。

4．理解重力功是物体重力势能变化的量度。

过程与方法目标：1．经历发散思维和理论探究归纳能力2．体会用“实验法”和“理论推导”相互验证研究问题的方法情感态度与价值观目标：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。

教学重点：重力势能的的概念及重力做功跟重力势能改变的关系。

教学难点：重力势能的相对性、重力势能变化的绝对性。

教学环境与准备：电教室天士博教学课件导学案教学过程：1、导入新课教师活动：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。

（展示图片一：）这是一幅美国内华达州亚利桑那陨石坑图片。

（展示第二组图片：）左边这幅图是俄罗斯“和平号”空间站坠落时燃烧时的图片，中间这幅是打桩机的重锤从高处落下能把水泥打进地里，右面这幅图中水力发电站为什么要修那么高的大坝？切身的例子，如果在你的头顶上方相同的高度,分别用细绳悬挂一个粉笔头和5Kg的铅球，你的感觉有何不同？估计同学们的心里肯定有了一个大大的疑问，为什么会有以上现象发生呢？其实这和一个物理量有关，“一个地球上的物体和高度有关的物理：重力势能”。

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。

教学案科目: 高一物理主备人: 备课日期：课题能量守恒定律与能源计划1课时上课日期教学目标理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散教学重难点理解能量守恒定律的确切含义；能量转化的方向性。

教学流程﹨内容﹨板书（一）引入新课提出问题：我们已学习了多种形式的能，请同学们说出你所知道的能量形式。

我们还知道不同能量之间是可以相互转化的，请你举几个能量转化的例子。

演示实验1：在一个玻璃容器内放入沙子，拿一个小铁球分别从某一高度释放，使其落到沙子中。

思考：小球运动过程中机械能是否守恒？请说出小球运动过程中能量的转化情况。

演示实验2：在盛有水的玻璃容器中放一小木块，让小木块在水中上下浮动，过一段时间，小木块停止运动。

思考：小木块运动过程中机械能是否守恒？请说出小球运动过程中能量的转化情况。

点评：通过学生举例和演示实验，说明各种形式的能量可以相互转化，增强学生的感性认识，并激发学生的学习兴趣，唤起学生强烈的求知欲。

以上实验表明，各种形式的能量可以相互转化，一种能量减少，必有其他能量增加，一个物体的能量减少，必定其他物体能量增加，能量的总和并没有不化。

这就是我们今天要学习的能量守恒定律。

（二）进行新课1、能量守恒定律引导学生阅读教材，说出能量守恒定律的内容，并引用教材上的话，说明能量守恒定律的建立有何重大意义？历史上曾有人设想制造一种不需要消耗任何能源就可以不断做功的机器，即永动机，这样的机器能不能制成？为什么？总结能量守恒定律的意义：能量守恒定律的建立过程，是人类认识自然的一次重大的关键点拨加工润色飞跃，是哲学和自然科学长期发展和进步的结果，它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式，和谐美是科学的魅力所在。

提出问题，引出下一课题：既然能量是守恒的，不可能消灭，为什么我们还要节约能源？2、能源和能量耗散引导学生阅读教材，了解人类应用能源的历程，能源对人类社会发展所起的作用；人类在利用能源的同时也对环境造成了严重污染。

高中物理必修二第六章《万有引力与航天》全章教学设计汇总一、《追寻守恒量---能量》教学设计二、《功》第一课时教学设计三、《功》第二课时教学设计四、《功率》第一课时教学设计五、《功率》第二课时教学设计六、《重力势能》第一课时教学设计七、《重力势能》第二课时教学设计八、《探究弹性势能的表达式》教学设计九、《实验：探究功与速度变化的关系》第一课时教学设计十、《实验：探究功与速度变化的关系》第二课时教学设计十一、《动能和动能定理》第一课时教学设计十二、《动能和动能定理》第二课时教学设计十三、《机械能守恒定律》教学设计十四、《实验：验证机械能守恒定律》第一课时教学设计十五、《实验：验证机械能守恒定律》第二课时教学设计十六、《能量守恒定律与能源》教学设计一、高中物理必修二第七章第一节《追寻守恒量---能量》教学设计物理学的任务是发现普遍的自然规律，因为这样的规律的最：势能、动能的概念的某一高度由静止滚下，并运动到斜在这个过程中小球的速度和高度是如何变化在“伽利略斜面实验”中小球能量是怎样转化的以相互转化。

你的例子是否向我们提示，转化过程中能的总以竖直上抛的小球为例说明小球的势能和动能的转化相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫能有最小值，当物体开始下降后，伽利略的斜面实验反映了一个重要事实：如果空气阻力和个“东西”是不变的，这个“东西”是二、高中物理必修二第七章第二节《功》第一课时教学设计7.2正明确功是标量，正确理解正功和负功的含义，能正确判断问题。

材举例说明什么是做功的过程，做功的过程需要满足什么条如果力的方向与物体的运动方向一致，该怎样计算功呢？的作用下水平对物体所做的功。

阅读课本问题一个质量=10三、高中物理必修二第七章第二节《功》第二课时教学设计的应用条件，并掌，从而得到功≤页内容，思考下列问题）】力作用在同一物体上，使物体运动，对物体做功4J，力F22的合力对物体做功为 ( ) mgh+mah C的物体，°角斜向下＝四、高中物理必修二第七章第三节《功率》第一课时教学设计、会用功率的公式进行简单的计算。

高中物理《重力势能》学案新人教版必修21、复习功率相关知识及势能的概念2、猜想：重力势能大小与哪些因素有关？问题展示、合作探究一、重力的功二、 (认真阅读p64教材，独立推导这几种情况下重力做的功)图7、42中WG=比较第一、二问题中所求出重力做的功是否相等？图7、4表示4、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、重力势能是地球与物体所组成的系统共有的，而不是地球上的物体单独具有的例题：质量是50kg的人沿着长150 m、倾角为30的坡路走上土丘，重力对他所做的功是多少?他克服重力所做的功是多少?他的重力势能增加了多少?(g取10m ／s2)达标训练、巩固提升A1、沿高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上拉同一个物体到顶端，下列说法中正确的 ( )A、沿坡度小，长度大的斜面上升克服重力做的功多B、沿坡度大，粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多C、沿坡度长，粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多D、以上几种情况下克服重力所做的功一样多A2、若物体m沿不同的路径I和II从A滑到B，如图所示，则重力所做的功为( )A、沿路径I重力做功最大。

B 、沿路径II重力做功最大。

C、沿路径I和II重力做功一样大。

D 、条件不足不能判断。

A3、如图所示，桌面离地高为h，质量为m的小球从离桌面高为H处自由下落，不计空气阻力，假设桌面为零势能的参考平面，则小球在图示位置处的重力势能（）A、mghB、mgHC、mg（H+h）D、mg（H-h）A4、下列说法中正确的是……………( )A、重力势能恒大于零B、重力做功的多少与参考平面的选取有关C、放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零D、相对不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但并不影响研究有关重力势能B5、关于重力势能的理解，下列说法正确的是 ( )A、重力势能是一个定值B、当重力对物体做正功时，物体的重力势能减少C、放在地面上的物体，它的重力势能一定等于0D、重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的B6、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、100JB、700JC、－100JD、无法确定C7、物体在运动过程中，克服重力做功50J，则()A、重力做功为50JB、物体的重力势能一定增加50JC、物体的重力势能一定减小50JD、物体的重力势能一定是50JC8、在排球比赛中，某运动员用400 N的力把质量为270 g的排球从2、8 m的高度扣向对方的场地内、在球被扣到落地的过程中，排球的重力势能变化了多少? 重力对他所做的功是多少? (g 取10m／s2)知识梳理、归纳总结预习指导、新课链接【学习目标】1、理解什么是动能，知道动能的定义式，会用动能的定义式进行计算。

第四节重力势能教学设计设计思想《重力势能》这节课是学生第一次从定量的角度学习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，因而本节课的内容具有非常重要的意义。

就内容的呈现方式来看，本节课有探究课的特点。

因而从教学的角度来看，宜采取师生互动、引导、启发的教学方式。

教学目标知识与技能：1认识重力做功与路径无关的特点，在此基础上引出重力势能的概念，并会用重力势能的定义进行计算。

2 理解重力做功与重力势能变化的关系。

3 知道重力势能具有相对性。

4 知道重力势能是物体和地球系统所共有。

过程与方法：进一步渗透科学探究的几个要素。

情感态度与价值观：培养学生勇于探索、勇于发现的品质。

教学重点1 重力势能的相对性。

2 对势能为负的理解。

教学难点1 理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算。

2 理解重力做功与重力势能变化的关系。

教学资源教材、图片、PPT教法设计引导式、启发式、探究式、分组讨论教学过程教师活动学生活动设计意图引入：瀑布和雪山都是美景，但是我们为什么不要靠得太近观赏？大家通过讨论知道：水或雪从较高的位置落下来，会将重力势能转化成动能，如果靠得太近易对人造成伤害。

启事一则：一个鸡蛋的威力！从本章第一节我们已经听说了势能的概念，也知道势能与物体的位置有关。

并且大家都知道物体由于被举高而且有的势能叫做重力势能。

也就是说鸡蛋离地越高就意味着鸡蛋的重力势能越大。

可见重力势能是与高度有关的。

究竟是什么关系呢？再问大家一个问题：若在天花板上不同的位置分别挂一个铅球和乒乓球，你从下面走的时候有什么不同的心理感受？联想到上面的问题，大家可以猜到：重力势能与物体的质量也有关系，讨论，得出结论学生思考回答引导学生知道同一个物体被举得越高，重力势能就越大。

通过日常生活经验，使学生知道重力势能与物体的质量以及。