高中物理-4 重力势能教学设计学情分析教材分析课后反思

.5重力势能【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.4.了解弹性势能.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上解释和分析物理形象.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.【重点难点】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。难点：重力势能的相对性、重力势能变化的绝对性。视频引入复习重力势能概念经历探究过程得出EP=视频引入复习重力势能概念经历探究过程得出EP=mgh结合生活理解E结合生活理解EP=mgh练习反馈总结提升练习反馈总结提升通过实例探究WG=-通过实例探究WG=-ΔEP关系实例分析重力做功特点实例分析重力做功特点教师活动学生活动设计意图课前延伸：完成金榜自主学习课内探究一、视频引入，激发兴趣雪崩我们看到一个冰天雪地、广袤无垠的银色世界，它带给人们是圣洁、平和、宁静的感受，一种心灵的洗涤。但是一旦大量积雪从高处滑下形成——雪崩。一面面白茫茫的雪墙排山倒海而来，你将感受到大雪崩所带来最令人惊心动魄的白色恐惧，将对人们的生命与财产带来灾难……。为什么这么漂亮的雪花有如此大的破坏力？是因为它们具有潜在能量。只要一有机会，就会通过做功把这种能量释放出来。我们将这种能量叫重力势能。我们初中的时候学过重力势能，那它是怎么定义的呢？定义：地球上的物体由于处于一定的高度而具有的能量，我们把这种能量叫做重力势能。用EP表示。二、教学过程（一）重力势能重力做功和物体运动路径的关系（1）重力做功的特点如图2，让学生写出几种情况下，物体从A→C，重力做的功：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。结论：重力做功只跟它的起点和终点的位置（高度差）有关，与物体运动的路径无关。（二）重力势能◆第一层次：探究EP=mgh▲程序一：提出问题：重力势能的大小与什么因素有关？▲程序二：建立假设师：同学们可以根据已有的知识和经验，大胆提出自己的假设，并且说明你的理由。▲程序三：检验假设=1\*GB3①实验定性检验：观看视频结论：同一高度的物体：质量越大，重力势能越大；质量相同的物体：高度越高，重力势能越大。在物理学中我们用EP来表示重力势能，那EP具体是怎么计算的呢？=2\*GB3②理论定量推导如图所示，小球做自由落体运动，由牛顿运动定律得：WG=mgh=mg(h1－h2)=mgh1－mgh2=;功是能量转化的量度，做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功，就有多少能量发生转化。重力做了多少功，就有多少重力势能发生了转化，重力势能等于动能即EP=，所以重力势能EP=mgh▲程序四：得出结论：EP=mgh即重力势能等于物体重力与高度的乘积。有了重力势能的定量表示，重力做功WG=mgh1-mgh2=Ep1-Ep2◆第二层次：理解EP=mgh主要采取讲授式①标矢性：标量②单位：焦耳（J）③相对性：Ep与参考平面（零势能面）的选择有关④系统性：重力势能为地球与物体所共有的，重力势能具有系统性。为了叙述方便，可以说成是某一物体的重力势能。（二）重力做功与重力势能的改变上述例题中，小球由A点运动到B点，重力做正功还是负功，重力势能怎么变化？让小球从B点运动到A点，重力做正功还是负功，重力势能怎样变化？总结：重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功；重力做负功时（物体克服重力作功），重力势能增加，增加的重力势能等于物体克服重力所做的功。（三）[相对性的教学]☻2005年我国公布世界第一高峰--珠穆朗玛峰海拔高度的最新测量结果为8844.43米；某同学的身高1.75m.问：他们分别以什么平面作为起始高度来计算的？师生讨论：确定高度需要零高度参考平面的必要性。物体具有的重力势能mgh，高度是相对的，所以重力势能也是相对的，计算重力势能之前需要先选定参考平面，参考平面的高度为零，重力势能也为零。例：如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上h1=1.2m的A点落到地面的B点，桌面高h2=0.8m．请按要求填写下表．(g=10m/s2)结论：选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同对一个确定的过程，WG和△EP与参考面的选择无关典例分析金榜P61课堂检测金榜自主演练P62课堂小结一、重力势能1、物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积。即：2、重力势能是标量，单位是焦耳（J）二、重力做功与重力势能变化的关系WG=mgh1-mgh2=Ep1－Ep2重力所做的功只跟初位置的高度h1和末位置的高度h2有关，与物体运动的路径无关。三、重力势能的相对性（七）课后提升：金榜白皮物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。高度有关；质量有关。海平面；地面。重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加。A：WG=mghB：WG=mgscosθ=mghC：W1=mgscosθ1=mg△h1W=W1+W2+W3+……=mg（△h1+△h2+△h3……)=mgh视频引入，激发学生兴趣。渗透：功是能量变化的量度，能量的变化通过做功来实现。为下面实验定性检验作理论铺垫。渗透社会公德教育：预防高空坠物的危险学情分析：高一学生对事物的认知还停留在具体的形象思维上，抽象的逻辑思维的建立还需要时间。所以在教学中我们要借助图片视频等直观手段逐渐引入抽象的物理概念。重力势能是学生在初中已经接触过的，但当时只停留在定性的分析上。新课应注意对知识从定性到定量的转化。本节课在教师的引导帮助下，全体学生的潜力得到很大限度的挖掘，智力好的学生吃得饱，中等水平的学生吸收得好，差的学生消化得了，学生人人学有所得。课堂教学中充分体现师生平等、教学民主的思想，师生信息交流畅通，情感交流融洽，合作和谐，配合默契，教与学的气氛达到最优化，课堂教学效果达到最大化。教师教得轻松，学生学得愉快。重力势能教学反思

重力势能是高一物理第七章机器能第五节的内容。本章第三节介绍了功和能的基本知识，第四五节分别介绍机械能的两个组成内容：动能和重力势能，重力势能的理解关系到机械能守恒定律的理解，也关系着机械能守恒定律的理解，也关系着机械能守恒定律的应用一节内容，由于初中学过关于重力势能的介绍。因此本节的主要任务是完成由感性认识到理性认识，由定性到定量的转化。

1、视频导入。本节课由几段视频引入，极大的吸引学生的注意力，让学生尽快把注意力转移到课堂，并且也给了学生对于重力势能的感性认识。

有几个形象生动的生活中的现象，让学生通过自己的分析猜想重力势能的大小与哪些方面的因素有关，一方面调动学生的积极性，把课堂还给学生，更重要的是猜想也是一种在科学研究中经常用到的很常见的方法。如何根据经验和现象进行猜想，也是科学研究中的一重要的能力。这一环节很符合新课标培养学生科学素养的教学要求。

2、规范的物理推导。这一节课的重点就是重力势能定义式的推导，因此严格的根据恒力做功的公式推导重力做功，得出重力势能的定义式，经历了一个思维的过程，在教学过程中，要让学生充分的体会理解。这一环节教师的引导尤为重要，一定要到位。切不可生硬的告诉学生知道或记住这就是重力势能的定义式。

3.学以致用。学生在理解重力做功和重力势能的变化均与零势能面的选取无关，而重力势能本身却与零势能面的选取有关时，通过一个课本后面的练习题，让具体的数据帮助学生理解这一知识点，显然就降低了难度，容易让学生接受。

4.巩固深化。最后在学习重力势能能的正负和重力势能属于物体和地球组成的系统时，把重力势能与大家熟悉的温度相类比，更始一个知识的同化过程，降低了难度。

总之，这节课的目的是让学生亲身在学习中体会知识的形成过程，学习科学研究的方法，以及想方设法降低难度让学生更易于接受新知识。在新课标的路上，愿尽最大努力远走越远。

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，接着引出在物体被举高的过程中，伴随着重力做功，然后通过分析重力做功与路径无关的特点，推导得出重力势能的表达式。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这部分知识，以便完善和加深学生对重力势能的理解。新教材在知识安排上与老教材相比有很大不同。老教材在给出“功是能量变化的量度”这一结论后探究重力做功与重力势能的变化关系，从而引出重力势能。而新教材对这一思想的引入采用的是逐渐渗透的方式。在对生活中生动实例的定性分析以后，引入重力做功，给出重力势能的表达形式，让学生在阶梯式的学习中自己寻找“功与能量”的关系。提升了学生对物理知识的兴趣，锻炼了学生的物理思维能力。1．沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上将同一物体拉到顶端，以下说法正确的是………………(D

)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.沿坡度大、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多D．上述几种情况重力做功同样多2．当重力做负功时………………(ACD

)A.重力势能一定增加

B．重力势能一定减少C物体速度可能增大

D．物体速度可能减小3．下列关于重力势能的说法，正确的是………………(

)A．重力势能只跟物体所处的初末位置有关，与物体实际经过的路径无关B．重力势能的变化，只跟重力做功有关，和其他力做功多少无关C．重力势能是矢量，在地球表面以上为正，在地球表面以下为负D．重力势能的变化量等于重力对物体做的功4．关于重力势能的几种理解，正确的是………(

C)A.重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功

B.放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零C.在不同高度将某一物体抛出，落地时重力势能相等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5