课外读物名师教学视频（文字实录）

太原第二外国语学校

高中物理课堂教学教案

年 月 日

课

题

§7.4 重力势能

课

型

新授课（1课时）

知识与技能

1．通过学生自己设计探究实验

，从而得到重力势能与物体质量和高度有关．

2．学生通过自行推导物体从不同路径从高处运动到低处重力做的功，得到重力做功与路径无关．

3. 通过对重力做功推导结果的分析，得到重力势能的表达式．

4．通过设计例题让学生知道重力势能具有相对性．

5. 根据学生的对三种情况下重力做功的推导结果，使学生明确重力做功与重力势能变化的关系．

过程与方法

1. 通过让学生以小组设计实验来探究重力势能与哪些因素有关，培养他们的创新能力以及团队合作精神．

2. 用所学功的概念推导重力做功与路径的关系，亲身感受知识的建立过程．

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．

教学目标

教学重点、难点教学方法教学手段

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

重力势能的系统性和相对性．

学生自主探究、教师讲授、学生讨论、练习

投影

太原第二外国语学校

教

学

活

动

[新课导入]

师：在初中我们已经学过，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什么有关呢？在课前给大家发的学案上给大家留了一个预习任务：即以组为单位设计一个实验来探究影响重力势能大小的因素，并以现在是我们展示自己成果的时候了。

教师总结：看来大家通过亲身经历实验过程最终形成共识：重力势能的大小与质量和高度有关，并且我们发现大家不约而同的在实验中用到了一种重要的物理学研究方法—控制变量法。大家做的非常好，我想以后我们还有更多的机会让大家展示自己的创造力。（板书）影响重力势能大小的因素：1. 质量

2. 高度

过渡：然而大家所做的研究还只是停留在定性的层面上，那么重力势能与质量和高度有怎样的定量关系呢？

大家一定通过实验发现：具有重力势能的物体只有通过重力做功的方式才能将其释放出来，所以我们想得到重力势能，不能脱离对重力做功的研究。

[新课教学] 一、重力的功

师：我们在预习案上给大家留了这样一个问题：请大家推导下列三种情况下小球从A运动到B重力所做的功。

学

生

活

动

学生课前以小组为单位设计实验，并将实验过程录制下来

课堂上学生以小组为单位展示实验视频，得出结论

学生在课前学案上完成推导任务

师：下面我们仍然以组为单位将组员的推导结果进行整合，之后选几个组派代表给我们呈现你们的整合结果。

问：其他组有没有不同的推导方法，结果是否相同？

总结：好，几个组的最终推导结果都是无论我们沿哪条路径从A运动到B,我们发现重力做的功都是：WG=mgh1-mgh2=mgh 思考：对于这样一个结果，大家能否从中发现重力做功的特点？

总结：重力做功只与始末位置的高度差有关，而与路径无关。（板书）

问：是否所有力做功都与路径无关呢？ 老师举例

过渡：从上式中可以看出，重力做的功等于某个量的初始值减末了值，即等于某个量的减少。我们知道重力做功必然伴随着能量的转化，而以上三种情况中都是重力势能减少转化为了动能，所以我们有理由相信这里的mgh1和mgh2就表示重力势能，从而我们就得到了重力势能的表达式。

二、重力势能（EP）

（板书）

1.表达式：EP=mgh 问：这个结果是否与大家的定性实验结果相互映照呢？

学生以组为单位整合推导结果后以实物投影展示

学生小组内部讨论

学生回答

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2. 单位：焦耳（J）1J=1kg m2/s2 3. 标量：没有方向

过渡：看ppt 思考1：如图所示，一个质量为m的物体放在层高为h的楼房的三楼地板上，

请大家思考它的重力势能为多大？

学生回答：可能的答案2mgh，

mgh ，0等等

3楼

2楼

h

1楼

问：大家的回答为什么会有不同呢？

学生思考

引导：可见选不同的参考平面对同一物体重力势能的描述是不同的，所以重力势能具有相对性。

4.

重力势能具有相对性：相对于参考平面而言

总结：这也给我们提了个醒，在说一个物体重力势能时，必须事先选好参考平面，否

则说重力势能是没有意义的。

追问：当物体处于参考平面上时，重力势能是多少？

说明：所以参考平面也叫零势能面（介绍零势能面的选取）

学生：为零

追问：选四楼地面为参考平面，物体的重力势能是多少？

总结：可见重力势能有正负，表示方向吗？

学生：-mgh 思考2：重力势能的正负有怎样的含义？

（板书）：重力势能有正负：1. 表示位置

学生小组讨论后回答

2. 表示大小

课堂练习：ppt展示

练一练: 如图有一个质量2kg的小球从桌面以上高h1=1.2m的A点落到地面上的B点，桌面的高为h2=0.8m。请按要求填写下表

(g=10m/s2)。

A

小球在小球在A→B下落过A→B下落

参考A点重B点重程小球重力过程小球重

h1

平面

力势能力势能势能的变化力做的功学生在学案上完成该

EpA

EpB

情况

WG

练习，之后回答。

桌面

h2

地面

B

结论：1. 重力势能的变化量与参考平面的选取无关

2. 重力做的功等于重力势能的减少

过渡：实际在在前面对重力做功的研究中，这个关系早呈现在我们面前了，现在我们只是将其明确下来。

4楼

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三、重力做功与重力势能变化的关系

学生完成学案上的内容

WG=mgh1-mgh2

WG=EP1-EP2

WG=△EP

课堂练习：ppt展示

学生在学案上完成练习后展示

1. 如果物体由高处向低处运功时，重力做

，WG

0，则EP1

EP2，重力势能

。

2. 如果物体由低处向高处运功时，重力做

，WG

0，则EP1

EP2，重力势能

。

过渡：那么重力势能是谁具有的呢? 追问：如果没有地球，有没有重力呢? 进一步追问：那么重力势能是谁具有的呢? 总结：所以重力势能应该是物体与地球组成的系统共同具有的，而不是地球上某一个物体单独具有的，

学生可能回答：是物体具有的

学生回答：没有

.四、重力势能具有系统性

[课堂训练] 1. 质量是100 g的球从1．8 m的高处落到水平板上，又弹回到1．25 m的高度，

在整个过程中重力对球所做的功为多少？球的重力势能变化了多少？（g取10 m/s2）

学生在课堂完成

2、关于重力势能的几种理解，正确的是

(

) A.重力势能是一个定值

B.重力势能的减少量等于重力对物体做的功

C.放在地面上的物体，它的重力势能一定等于0

D.一个物体的重力势能从﹣3 J变化到﹣5 J，重力势能变大了

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3、如图，质量为m的足球在地面1位置被踢出后落到地面3的位置，在空中达2 到的最高点2的高度为h。

h

1 3

（1）足球由位置1运动到位置2时，重力做了多少功？足球克服重力做了多少功？足球的重力势能增加了多少？

（2）足球由位置2运动到位置3时，重力做了多少功？足球的重力势能减少了多少？

（3）足球由位置1运动到位置3时，重力做了多少功？足球的重力势能变化了多少？

[小结]

这节课内容不多但是非常重要，关键是如何研究势能，以后有关势能的学习，都可以从这节课的学习方法中得到借鉴．例如分子势能，弹性势能，特别是电势能的研究，更有很多类似的地方，所以这节课一定要加以重视．对于势能的学习，应该紧紧抓住力做功和对应势能的变化展开．在这一节中，围绕重力做功和重力势能的变化展开，知道重力势能是物体和地球组成的系统共同具有的，这一点学生往往容易忽略．知道重力势能具有相对性，但重力势能的变化量是不变的．所有这些知识，学生可能一时掌握不了，在今后的学习中还要注意逐步渗透．

作业

板书设计

[布置作业]

教材第13页“问题与练习”中的所有题目．

4．重力势能

影响重力势能大小的因素：1. 质量

2. 高度

一、重力的功

WG=mgh1-mgh2=mgh 重力做功只与始末位置的高度差有关，而与路径无关。

二、重力势能

1．

表达式：EP=mgh 2.

单位：焦耳（J）1J=1kg m2/s2 3.

标量：没有方向

4.

重力势能具有相对性：相对于参考平面而言

重力势能有正负：1. 表示位置

2. 表示大小

三、重力做功与重力势能变化的关系：

WG=mgh1-mgh2

或WG=EP1-EP2

或

WG=△EP

四、重力势能具有系统性：物体和地球所共有

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教学后记本节课在引入部分（学生实验视频展示）用时略长了，对后面知识点的呈现时间形成一定挤压，感觉在以后的教学中应该更加突出一节课的重点和难点，形成主次。