重力势能教学设计.doc

重力势能教学设计
教材分析:
本节课教学内容为人教版必修2第七章第四节的内容《重力势能》，而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，由于其涉及相对性和功能关系又是一个难点。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。
教材对功是能量变化的量度”这一思想的引入采用的是逐渐渗透的方式。在对生活中常见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。

学生分析：
（1） 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生活中常见的情景结合图片视频等直观手段逐渐引入抽象的物理概念。
（2） 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。
（3） 我校同学物理基础相对薄弱，有些同学对力与运动方向不一致的条件下功的计算不够熟练，另外对学习过的知识很快就遗忘了，比如本节要用到的微元法。
教学设计分析：
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。
2. 技能目标
（1） 根据重力做功的特点，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。渗透社会公德教育，让学生认识到高空抛物的危害。
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
重力做功与路径无关及重力势能的相对性。（本节只突破一个难点）
教学过程设计
针对同学们具备一定的相关知识引入新课时让同学们观看雪崩发生的视频，从而提出问题引入新课。在学习重力做功的特点通过生活中常见情形创设情景引导同学们深入学习得出结论从而得出重力势能的相关知识。然后回归生活加以知识的引用同时进行德育教育。在学习重力做功与重力势能变化的关系时也是利用生活中常见情景创设问题从而寻找问题的答案。最后通过课堂检测题检验同学们的学习效果。

步骤
教师活动
学生活动
设计目的
新课引入
情景引入：
（1） 情景引入：纷飞的雪花一直是大家的最爱。我们爱它的白爱它的软，但是有时就是这看似温柔柔软的白雪却给我们带来灭顶之灾。——这就是雪崩。（出示幻灯片图片）
提问：为什么春节柔软的雪具有如此大的破坏力呢？

让学生从生活实际中感受重力势能的存在，以及这种能量的普遍存在。
新课教学
一． 重力做功
提问：我们知道物体由于被举高而具有的能叫重力势能。那么重力势能的大小与哪些因素有关呢？也就是什么样的物体具有较大的重力势能呢？大家可以根据自己的生活实际，大胆的做出猜测，并说说你的理由。

师：那么我们可不可以通过重力做功来寻找一下重力势能的具体表达式呢？请同学们计算一下三种情况下重力所做的功。

师：同学们观察上面三种情况下重力所做的功，发现他们有什么共同点和什么不同点吗?

师：通过上述的计算，我们可以得到这样一个结论：
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，而与物体运动路径无关。
即：WG=mgh1—mgh2
二． 重力势能
从上式大家可以看出，mgh这样一个物理量它即与重力做的功有关，又与物体所处的位置h有关，并且mgh随高度的增加而增大，随质量的增加而增大，符合我们对重力势能的猜测。因此，我们把物理量mgh叫做物体的重力势能，常用Ep表示，即
Ep=mgh

1、重力做功与重力势能的变化 WG = mgh1-mgh2= Ep1 - Ep2

重力做功WG
（正、负）
重力势能Ep
（增加、减少）
重力做功和重力势能变化的关系
物体上升
负
增加
物体克服重力做的功等于重力势能的增加
物体下落
正
减少
重力做的功等于重力势能的减少
2、学习小结

共同点：三种情况重力做功相同
不同点：三种情况物体运动的路径不同。

学生分组讨论，每个组可能有不同答案。有的得到是60J，有的说是0J.

学生填写表格并分组讨论。
让学生定性的对重力势能的大小影响因素做出判断。

通过简单且观察性强的实验给学生直观的印象。

课堂检测
1、关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是：（ ）
A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少；
B、物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加；
C、在同一高度以相同的初速度向不同方向抛出质量相同的几个物体，它们从抛出到落地的过程中，重力所做的功一定相同
D、重力势能的变化量等于重力对物体做的功。
2、物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则（ ）
A、重力做功为50J；
B、重力做功为-50J。
C、物体的重力势能一定增加了50J；
D、物体的重力势能一定减少50J；

3、一质量为5kg的小球从5m高处下落, 碰撞地面后弹起, 每次弹起的高度比下落高度低1m, 求:小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功? 该过程中小球的重力势能变化了多少？(g=10m/s2)

板书设计
7.4 重力势能
一、重力做功
WG =mgh1- mgh2
二、 重力势能
Ep = mgh
WG = mgh1-mgh2= Ep1 - Ep2