重力势能 教学设计-高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

《重力势能》教学设计一、核心素养物理观念：树立能量观念，理解重力势能的定义，知道重力做功与路径无关；能够用重力势能的表达式进行简单运算，掌握重力做功与重力势能变化量的关系。科学思维：在探究重力做功的过程中再次领悟微元法的理想化模型，在理解重力做功与势能变化量的过程中从数学的角度理解物理问题，体会数学物理融合的思想。科学探究：用实验探究及推理的方法，猜想重力势能的影响因素；结合功能原理，通过计算归纳得出重力做功与重力势能变化的关系；用生活例子解释并记忆重力做功与重力势能变化的关系。科学态度与责任：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，培养学生在日常生活中养成善于观察和总结的习惯。二、教学重点重力做功的特点及计算公式，重力做功与重力势能变化的关系。三、教学难点重力做功特点的探究、重力做功与重力势能变化的关系。四、教学方法讲授法、举例法、讨论法、练习法五、教学工具多媒体、书本、跷跷板模型六、教学流程（一）回顾旧知初中已经简略的提及过了重力势能的定义，但没有深入去学习。提问：同学们还记得重力势能的定义是什么吗？预设：处于高处的物体具有的能量叫做重力势能。（二）讲授新课1.重力势能概念的理解及意义（1）播放水力发电的图片水力发电利用处于高处的水具有的能量（重力势能）进行发电。（2）播放雪崩、高空坠物的图片雪崩时由于具有重力势能造成巨大的伤害。总结：重力势能对于人类的生活的影响具有两面性，因此学习重力势能是很有必要的。2.实验猜想影响重力势能的因素（1）质量保持书本举高的高度一致，改变质量，手部受到的冲击性不同。猜测：重力势能与质量有关（2）高度保持书本的质量一致，改变高度，手部受到的冲击性不同。猜测：重力势能与高度有关（3）重力做功功是能量转化的量度，研究重力势能就要研究重力做功。猜测：重力势能与重力做功有关3.探究重力做功的特点引导学生结合课本80页：图8.2-1甲(物体竖直向下运动,高度从h1降为h2),图8.2-1乙(物体斜面直线向下运动，高度从h1降为h2),图8.2-4(物体沿任意曲线路径向下运动，高度从h1降为h2)，探究三种不同情况重力做功的计算方法。提问：推导第三种情况下重力做的功时我们用到了哪些数学思想？预设：累加法总结：物理学中遇到复杂的物体问题时，可以利用数学作为工具将复杂的问题简单化。学生讨论，总结重力做功的特点。提问：重力做功有何特点？预设：重力做功只与初末位置的高度差有关，与物体运动的路径无关。提问：如果路径不光滑，重力做的功还是一样吗？预设：是/不是总结：表达式：特点：重力做功只与初末位置的高度差有关，与物体运动的路径无关，与是否受其它力无关。4.重力势能与重力做功的关系（1）给出重力势能表达式：（2）带领学生推导重力势能与重力做功之间存在的关系（3）学生分组讨论公式的物理意义提问：有哪位小组代表愿意跟我们分享你们的看法吗？预设：是正的，就是负的，代表重力做正功，重力势能减小。是负的，就是正的，代表重力做负功，重力势能增大。总结：当物体由高处运动到低处时，重力做正功，重力势能减小。当物体由低处运动到高处时，重力做负功，重力势能增大。（三）练习巩固例题：1．关于重力做功、重力势能变化的说法正确的是（

）A．当物体向下运动时，重力对物体做负功

B．当物体向下运动时，重力势能增大

C．当物体向上运动时，重力势能增大D．当物体向上运动时，重力对物体做正功

预设：C2.如图所示，质量为20kg小孩沿高5m滑梯由静止滑下，g取,在此过程中()

A.重力做功为100J，重力势能减小了100J

B.重力做功为-100J，重力势能增加了100J

C.重力做功为1000J，重力势能减小了1000J

D.重力做功为-1000J,重力势能增加了1000J提问：请问哪位同学愿意分享一下你的答案吗？

预设：C（四）课堂小结1.重力势能的定义：处于高处的物体具有的能量叫做重力势能.2.重力做功的表达式：特点：重力做功只与初末位置的高度差有关，与物体运动的路径无关，与是否受其它力无关。3.重力势能表达式：4.重力做功与重力势能之间的关系：当物体由高处运动到低处时，重力做正功，重力势能减小。当物体由低处运动到高处时，重力做负功，重力势能增大。（五）布置作业完成课本83页问题与练习第二题。七、板书设计8.2重力势能1.定义：处于高处的物体具有的能量叫做重力势能。2.重力做功①特点：重力做功只与初末位置的高度差有关，与物体运动的路径无关，与是否受其它力无关。②公式：3.表达式：（标量，单位J）4.重力势能的变化量