3. 势能教案2

教科2003版高中物理必修2第四章机械能和能源

《第3节

势能——重力势能》教学设计

华池县第一中学

雷伟

教材分析:

本节教材首先通过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。老教材更注重学生物理知识体系的构建，而新教材更关注学生个人的物理思维能力的培养。

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。

教学目标分析：

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。

（3）

知道重力势能的相对性。

2.

技能目标

（1）

根据功能关系，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

（1）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。

（2）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。

教具准备：

PPT课件、学生手头的各种材料（书、橡皮）

教学过程设计

步骤

新课引入

教师活动

学生活动

设计目的

新课教学

情景引入：

学生认识高空1.让学生知道时事新闻引入：3月9日一则新闻《一个苹果毁了两个坠物的危害高空乱扔坠物家庭，高空坠物居然如此可怕》引入本课。同时对学生性。

的危害性。

进行德育教育。

2.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。

一、影响重力势能的因素

学生分组探究

让学生定性的提问：为什么空中落下的苹果，砸“聪明”了牛顿？却学生分组设计对重力势能的砸伤了孩子？

实验进行验证大小影响因素

猜想的结论

做猜想。

在教师的引导通过学生猜想

下得出：

并设计实验验提问：引导学生猜想影响重力势能大小的因素？

结论：在相同证，从而培养学

高度，物体质生科学的物理（过度）师：我们今天这节课的一个重要目的是从定量量越大重力势思维方式；

的角度来研究重力势能，大家根据以前掌握的知识说下能越大；

通过学生分组我们怎么研究：

相同质量的物协作，培养学生引导学生知道从计算功的角度来研究重力势能（根据学体，高度越高团队协作意识。

生回答引导）

物体的重力势

能越大。

二、重力做功的特点

让学生“从生活

走向物理，从物

理走向生活”提

高学生的科学

素养

通过生活场景引入：

师问：这几种情况下重力做功怎么求?

小孩从滑滑梯上面滑下来有几种方式?

要计算小孩滑下来重力所做的功的话，需要知

道哪些物理量?

（过渡）解决物理问题时我们需要把物理问题抽象成我

们可以解决的模型：把小孩抽象成质点后，我们把该问

题转化为：

学生计算这三种情况下物体从A到B所做的功

生：共同点：三种情况重力做功相同

师：同学们观察上面三种情况下重力所做的功，发现他

不同点：三们有什么共同点和什么不同点吗?引导学生进行总结得种情况物体运到结论

动的路径不

同。

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

三、重力势能(EP)

从上式大家可以看出，mgh这样一个物理量它既与重

力mg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

1、重力势能

Ep=mgh（板书）

Ep表示物体的重力势能单位焦(J)

表示单位m物体的质量千克(kg)学生通过例1总结重力势能g表示物体的重力加速度单位米/秒2(m/s2)的特点（系统h表示物体的高度单位米(m)

性、相对性）

2、重力做功与重力势能的关系

WG = mgh1-mgh2= Ep1 - Ep2

例2：质量为m的小球在竖直圆轨道内做圆周运动，轨道半径

为R，求小球从圆轨道最高点A运动到最低点B过程中重力对

小球做的功WG？

学生练习后分3、重力做功与重力势能变化的关系

组讨总结：如△EP=EP2-EP1 何确定某点重力势能？和计

师：请同学们牛顿现在坐在一个山顶的椅子上，被苹算重力做功都果砸了头，现在大家填一下这个表？

有那些方法？

学生经历通过计算解决比较复杂的物理学问题的过程。

培养小组合作学习的习惯。

学生理解做功与重力势能的关系

选择的零势树上

头顶

脚面

山脚

能面

EP1（树）

EP2（头）

学生填写表格并分组讨论。

△EP=EP2-EP1

师：从这个表里面的所填的内容，大家有什么发现？

（引导学生理解、并总结重力势能的相对性、和重力势

能变化的绝对性）

学生1 (略)

学生2（略）

学生分组总结

……

引导学生说出：对于同一个物体在同一位置，选择不同的参考系，重力势能不同，但重力势能的变化是相同的，即重力势能的变化与参考系的选择无关。

展示当心落物的标志：

学生进一步理解重力势能的相对性和重力势能变化的绝对性

学生深入理解重力势能的相对性和重力势能变化的绝对性

对学生进行德育教育；让学生知道高空落物的危害，争做文明的公民。

板

7.4

重力势能

书一、影响重力势能的因素

设二、重力做功的特点

计

WG =mgh1- mgh2 结论：

三、重力势能

1、表达式：Ep = mgh 2、特点：

3、重力做功与重力势能的关系

4、重力做功与重力势能变化的关系

教重力势能是高一物理必修2第七章机械能守恒定律第四节的内容。重力势能的理解关系到学学反生后面对机械能守恒定律的理解，也关系着学生对能量守恒定律的理解，所以这节课非常重要。思

在初中学生已经对重力势能有一些了解，但仅限于定性的层次。因此本节的主要任务是帮助学生完成由感性认识到理性认识，由定性到定量的转化。完成本节课后，自己将本节授课情况反思如下：

1、教学目标设置合理、教学目标落实的好

本节课，我把知识目标和情感目标（德育目标）通过本节知识完美结合起来，在教学实践的过程中自我感觉不牵强、不生硬、符合学生实际。特别是由于“高空坠物”问题与这节的知识紧密相关所以无论是在落实知识目标和情感目标上都很接地气。

2、内容设计有针对性、课程资源选择里利用的好

本节课，我先通过一则最近真实发生的新闻引入本课。从课堂效果看，这样的引入效果好。既能引起学生对重力势能的思考，又能让学生认识的高空坠物造成的后果，还能对学生进行这方面的道德法制教育。所以，这则素材的选择个人感觉很成功；其次，在学生体验重利势能大学的因素时，我大胆采用开放性的设计，学生自己设计的实验非常好，老师也引导的好，老师也能及时抓住学生的闪光点，充分利用这些宝贵生成性课堂资源完成教学。

3、整个课堂学生有激情、开放性高、课堂效果好

这节课，所有结论几乎都是通过学生的活动自然得出或者发言得出，我很少有直接告诉学生结论的情况。整节课，从高空坠物开始引入课题，到高空坠物问题结束本节课，几乎每组学生都有发表自己看法的机会，在课堂实施中我注意引导学生进行积极思考，更多关注学生的成长而不是只注重传授知识本身，我觉得这样的做法一定要坚持。

4、值得改进的地方

这节课也有很多不如意的地方，由于受授课时间的限制，个人认为很多很有意义需要深究的问题，没有能深入下去。例如：让学生体验重力势能的大小，学生设计了很多实验，下来了解到学生还有很多非常有意义和价值的设计没有被展示出来；另外，还是时间问题，感觉本节课，时间分配不合理，前松后紧。后面时间仓促，留给学生的时间太少。最后，在一些问题的过渡衔接上没有处理好。在以后的教学上要注意这些不足，使自己的教育教学更科学﹑合理﹑高效。