3. 势能特级教师教学实录

4.3重力势能

绵阳实验高级中学

赵林媛

【教材分析】

“势能”选自教科2004版必修二第四章第四节的内容，是本章功能关系中的一个重要知识点。本节主要讲述两种势能：重力势能与弹性势能，内容主要分三大板块首先势能的相对性，重力势能的变化以及与重力做功的关系，弹力做功与弹性势能变化的关系。由于与动能定理的表述不一致，学生往往不易理解，教学时最好能结合一些实例，从功能关系、能量转化的角度分析，解开学生的困惑，为今后讲动能定理以及后面的机械能守恒定律做好准备。

【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、视频画面来支持。

2．学生在初中时已接触过重力势能的概念，在高中阶段要定量的学习重力势能及体验建立过程。

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】

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。[来源:Zxxk.Com]

（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。

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现象。

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。

【教学过程】

环节一：电影片段唤醒学生的兴趣

设计目的：利用最近热门电影复仇者联盟里面的小片段，类似陨石撞击地球毁灭城市一样震撼的场面，瞬间抓住学生的兴趣。

观看完视频后学生思考下列问题。

1.什么是重力势能? 2.重力势能的大小和什么因素有关？

环节二：定性探究重力势能与那些因素有关。

设计目的：给学生灌输控制变量的思想，为后续定量探究提供思路。

定性分析结果：当物体的质量越大，高度越高时物体所具有的重力势能也就越大。

环节三：如何定量描述重力势能？

设计目的：

想通过重力做过的过程研究重力势能，这样既可以归纳重力做功的特点又可以找出重力式的定量关系式。

1.

总结重力做功的特点：与途径无关，只与初末位置的高度差相关。

2.

推导出Ep=mgh

环节五：探究重力势能的特点

设计目的：让学生成为学习的主体，学生可以通过情景合作探究分析，理解重力势能的相对性，并且得到重力势能的变化量△Ep与参考平面的选取无关。

推导出：重力势能具有相对性，但是势能的变化量△Ep与参考平面的选取无关。

环节六：探究重力做功与重力势能变化量的关系。

设计目的：利用生活中的情景，让学生参与自主分析重力做功过程重力势能的变化关系，培养了学生功能关系分析的能力。

推导出： 本节课的难点

wg=—△Ep 环节七：我的学习我做主。

设计目的：让学生成为学习的主体，学生可以通过练习检验学习效果。在此过程中，学生之间可以相互交流、相互学习，同时还有师生之间的交流。

小组展示，题号代表分数，答错倒扣分，抽签决定题号。

1. 质量相同的实心木球和铜球，放在同一水平桌面上，则它们的重力势能（ ）

A．木球大

B．铜球大

C．一样大 D．不能比较

2．以下叙述中正确的是（ ）

A．重力对物体做功越多，物体的重力势能越少

B．物体克服重力做功越多，物体的重力势能越少

C．重力对物体不做功，物体的重力势能一定为零

D．重力对物体不做功，物体的重力势能一定不为零

3.物体在运动过程中，克服重力做功为50 J，则（ ）

A. 重力对物体做功为50 J B. 物体的重力势能一定增加50 J

C. 物体的重力势能一定减少50 J D. 物体的重力势能一定是50 J 4.如图所示，质量为m的小球从高为h的斜面的A点滚下经水平

面BC后，再滚上另一斜面，当它到达h/3高度的D点时的速度为

零，此过程中物体重力做的功是多少?重力势能怎样变化？变化了

多少？

5. 一轻绳的一端固定在天花板上，另一端栓住一质量为1kg的小球，绳长l =2m，

当小球从绳与竖直方向成θ=600角的A点下摆到最低点B的过程中（g=10m/s2）：

（1）若以天花板为参考平面，小球在A点

和B点的重力势能分别是多少？

θ

A （2）在此过程中，重力做功为多少？重力

势能的变化又是多少？

6.如图所示，一条铁链长为2 m，质量为10 kg，放在水B 平地面上，拿住一端提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间，物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多2少？

（g=10m/s）

【课堂小结】略

【作业布置】略