必修二第7章第4節(jié)《重力勢能》教案
一、教材分析
《重力勢能》是人教版高中物理必修二第7章《機械能守恒定律》第4節(jié)課的內(nèi)容，這節(jié)課通過分析重力做功的特點，推導得出了重力勢能的表達式，并進一步討論重力勢能具有相對性及重力勢能是物體與地球系統(tǒng)所共有；是后面學習機械能守恒定律的基礎。
二、目標
1．知識目標：
(1)理解重力勢能的概念，會用重力勢能的定義進行計算．
(2)理解重力勢能的變化和重力做功的關系，知道重力做功與路徑無關．
(3)知道重力勢能的相對性．
2．能力目標：
用所學功的概念推導重力做功與路徑的關系，親身感受知識的建立過程．
3．情感、態(tài)度和價值觀目標：
滲透從對生活中有關物理現(xiàn)象的觀察，得到物理結論的方法，激發(fā)和培養(yǎng)學生探索自然規(guī)律的興趣．
三、教學重點難點
重點：重力勢能的概念及重力做功跟物體重力勢能改變的關系．
難點：重力勢能的系統(tǒng)性和相對性．
四、學情分析
五、教學方法
1．實驗探究：物體的勢能和哪些因素有關。
2．學案導學：見后面的學案。
六、課前準備
1．學生的學習準備：預習重力勢能一節(jié)
2．教師的教學準備：多媒體課件制作，制作學案
3．教學環(huán)境的設計和布置：教室
七、課時安排：1課時
八、教學過程
（一）預習檢查、總結疑惑
檢查落實學生的預習情況并了解了學生的疑惑，使教學具有了針對性。
（二）情景導入、展示目標。
教師提出問題：打樁機的重錘從高處落下時，可以把水泥樁打進地里，為什么??
學生回答：重錘具有重力勢能.?
教師繼續(xù)提問：那么什么是重力勢能??
學生回答：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢能.?
演示實驗：?
在一個透明的玻璃容器內(nèi)裝上沙子.?
實驗一：用一個鐵球從不同高度釋放，觀察鐵球落在沙子中的深度.?
實驗二：用大小不同的兩個鐵球從同一高度釋放，觀察鐵球落在沙子中的深度.?
學生回答觀察到的現(xiàn)象：?
在實驗一中，鐵球的釋放高度越大，鐵球落在沙子中的深度越大.?
在實驗二中，質(zhì)量大的鐵球落在沙子中的深度大.?
教師：通過上述演示，我們可以定性得到：重力勢能跟物體的質(zhì)量和高度都有關系，且物體的質(zhì)量越大，高度越大，重力勢能就越大.?
引入：那么，怎樣定量地表示重力勢能呢??
設計意圖：步步導入，吸引學生的注意力，明確學習目標。
（三）合作探究、精講點撥。
1.重力勢能?
教師設置問題：
（1）把一個質(zhì)量為ｍ的物體豎直向上拋出，在它上升和下落的過程中，重力分別做什么功?重力勢能如何變化??
（2）前邊我們學過了功和能之間的關系，我們知道力對物體做了多少功，物體的能量就將變化多少，那么同學們認為重力所做的功與物體重力勢能的變化之間有什么關系??
學生：重力所做的功等于物體重力勢能的變化.?
分析實例：?
用投影片出示問題：?
質(zhì)量為ｍ的物體從高度為ｈ１的A點下落到高度為ｈ2的B點，重力所做的功為多少??
學生求解得到：重力所做的功為：WG＝ｍｇΔｈ＝ｍｇ（ｈ１－ｈ２）?
教師指出：前邊我們結合功和能的關系分析得到重力所做的功等于物體重力勢能的變化，而我們經(jīng)過推導又得到重力所做的功等于ｍｇｈ這個量的變化，所以在物理學中就用ｍｇｈ這個式子來表示物體的重力勢能.?
板書：EＰ＝mgh
推導重力勢能的單位：?
１kg?ｍ/s2?ｍ＝１Ｎ?ｍ＝１J
重力勢能是標量?
（3）教師指導學生推導重力做功與重力勢能變化之間的關系進行討論：?
當物體由高處運動到低處時，ｈ１>ｈ2，WＧ>０ ∴
當物體由低處運動到高處時，ｈ１<ｈ2，WＧ<０ ∴
③教師總結：重力做正功及負功時，重力勢能都是怎么變化的，其變化量與重力的功有什么關系？?
（4）討論：如圖所示，物體從高為h1處運動到高為ｈ2處，運動的路徑有無數(shù)條，討論在這些運動過程中，重力所做的功是否相同.?
學生：重力所做的功相同，因為重力所做的功等于重力勢能的減少量，而重力勢能的減少量ｍｇ（ｈ１－ｈ2）是一定的.?
教師：由此得到：重力所做的功只跟物體初位置的高度ｈ１和末位置的高度ｈ2有關，跟物體運動的路徑無關.?
2.重力勢能的相對性?
教師：有一個物體放在三樓頂，每層樓高ｈ，則該物體的重力勢能為多大??
學生會說出一些不同的答案
教師進一步提出問題：同一個物體的重力勢能，為什么會有不同的值呢??
學生通過看教材可以回答這個問題。
通過設置問題，激發(fā)學生好奇心，使他們對知識點有更深刻的印象。
（四）反思總結，當堂檢測。
教師組織學生反思總結本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進行當堂檢測。
設計意圖：引導學生構建知識網(wǎng)絡并對所學內(nèi)容進行簡單的反饋糾正。
（五）發(fā)導學案、布置預習。
我們這節(jié)課學習了重力勢能及其表達式還有它的相對性，機械能包括動能、我們今天所學的重力勢能，還有彈性勢能，那么彈性勢能的表達式是什么呢？在下一節(jié)課我們一起來探究彈性勢能的表達式。這節(jié)課后大家可以先預習這一部分，并完成本節(jié)的課后練習及課后延伸拓展作業(yè)。
設計意圖：布置下節(jié)課的預習作業(yè)，并對本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時批閱本節(jié)的延伸拓展訓練。
九、板書設計
一、重力勢能
(一)表達式
（二）單位
二、重力勢能的相對性
十、教學反思
本課的設計采用了課前下發(fā)預習學案，學生預習本節(jié)內(nèi)容，找出自己迷惑的地方。課堂上師生主要解決重點、難點、疑點、考點、探究點以及學生學習過程中易忘、易混點等，最后進行當堂檢測，課后進行延伸拓展，以達到提高課堂效率的目的。
本節(jié)課通過一些簡單易行的實驗和科學的推導加深了學生對重力勢能這一概念的理解，并通過設疑，讓學生自己發(fā)現(xiàn)問題，進而解決了重力勢能的相對性這一難點。
本節(jié)課時間45分鐘，其中情景導入、展示目標、檢查預習5分鐘，精講點撥15分鐘左右，反思總結當堂檢測5分鐘左右，其余環(huán)節(jié)18分鐘，能夠完成教學內(nèi)容。
十一、學案設計
本文來自：逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaoyi/59126.html
相關閱讀：重力與重心