8.2 重力势能 教案 高一下学期物理人教版（2019）必修第二册（表格式）
文档属性
| 名称 | 8.2 重力势能 教案 高一下学期物理人教版（2019）必修第二册（表格式） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 276.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-02-08 15:26:53 | ||
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文档简介
《重力势能》教学设计
教材版本 人教版（2019） 章 节 第八章第2节
学 校 年 级 高一
姓 名 课 题 《重力势能》
教学目标 通过不同路径做功的分析，归纳出重力做功的特点。 理解重力势能的表达式，通过重力做功与重力势能变化的关系体会功能关系。 知道重力势能的相对性；重力势能的变化与参考面的选取无关。
教学重点难点 以及措施 （1）重力做功的特点；（2）重力势能表达式的得出过程；（3）重力势能的相对性及系统性
学习者分析 （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、物理情景来支持。 （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。
教学环境及相关资源 录播室、一体机、相关实验器材、学案
教学环节 教学内容 活动设计 活动目标 媒体功能应用及分析
导入新课 重力势能概念的回顾 多媒体展示描写不同水的两句诗“飞流直下三千尺 ，疑是银河落九天”；“湖光秋月两相和 ，潭面无风镜未磨”。 思考：两句诗中的水为何有如此大的差别？ 观看视频：《复仇者联盟》片段 思考：如果机器人奥创真的利用吸音钢装置把城市抬到高空再砸向地面会把地球毁灭吗？ 引发学生思考。带着问题引入新课 多媒体展示图片、视频，联系实际，激发学生的兴趣
实验探究 实验探究 验证重力势能大小的影响因素 由于物体被举高而使物体具有的能量是什么能？那么重力势能的大小与那些因素有关？ 学生猜想 演示实验验证：小球竖直下落插入花泥中 1．质量相同的小球从不同高度落到花泥上 2．不同质量的小球从同一高度下落到花泥上 通过上述演示验证学生猜想，以定性得到：重力势能跟物体质量和高度都有关系，且物体的质量越大，高度越大，重力势能就越大。 问题：那么，怎样定量地表示重力势能呢？ 我们先来思考两个问题： （1）小球下落过程中重力做功了没有？ （2）小球下落过程中重力势能变化了没有？ 从中可看出重力势能与重力做功密切相关，所以先来研究重力做功的功 通过实验验证猜想，培养学生严谨的科学态度 引导学生认识重力势能要先从研究重力做功开始 展示实验探究问题
讲授新 课 讲授新 课 讲授新 课 讲授新 课 探究重力做功特点 得出重力势能的表达式 高度的相对性 重力势能的相对性 重力做功与重力势能的变化的关系 一、重力做的功 创设情景：质量为m的小球从离地面高为h1的A位置运动到离地高度为h2的B位置，求下列两种情况下重力做的功。 请同学分析两种情况重力做功怎么求？ 引导学生总结1：在这两种情况下，重力所做的功都为： 问题：（1）小球运动轨迹还可能是什么？ （2）如果第三个小球质量、初末位置和刚才两小球相同，但运动轨迹是曲线，重力做的功是否还相同？ 引导学生总结2：重力做功与其运动路径无关，只与初末位置有关。得出重力做功的特点 二、重力势能的表达式 对比探究： 问题：重力做的功表达式为：，式中的和就应该对应着物体初、末状态的能量。那么mgh有什么特殊意义？ mgh跟物体的质量m有关，还跟物体所在的高度h有关。mgh刚好包含了物体的质量m和所处的高度h， mgh这个量表示的就应该是重力势能。 定义：物体所受的重力与其所处的高度的乘积。 自主学习：学生完成重力势能表达式、单位、标矢性内容，并由一个学生讲解 2．重力势能的定义式 3．单位：焦耳（J） 标量 引导学生说出重力做功的另一个表达式：WG=EP1-EP2 问题：“重力的重力势能”这一说法是否严谨？ 重力势能的系统性：重力势能是地球和物体所组成的系统所共有的。(通常在地球上分析某物体具有重力势能) 重力势能的相对性 多媒体展示“昆明恒隆广场高350米”；“上海中心大厦高632米” 问题：（1）哪个更高？ 我认为恒隆广场高这一说法是否正确？为什么？ 说明高度具有什么性？ 最终引导学生得出高度h具有相对性 既然高度具有相对性，那么重力势能是否也应该具有相对性呢？ 通过模型引导学生认识重力势能的相对性： 学生得出结论： 物体的重力势能总是相对于某一参考面来说的，在参考面上的物体，重力势能为0； 选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是不同的； 对选定的参考平面而言，上方物体的高度是正值，重力势能也是正值；下方物体的高度是负值，重力势能也是负值，重力势能为负。 思考：若参考平面一样，重力势能-10J与+5J谁多？如果是1J呢？谁多？ 四、重力做功与重力势能的关系 学生自主计算例题：如图，质量 1 kg 的小球，从桌面以上 h1 = 1.2 m 的 A 点落到地面的 B 点，桌面高 h2 = 0.8 m。关于小球的重力势能，请按要求填写下表。( g = 10 m/s2 ) 观察以上计算结果，讨论参考平面与重力势能、重力势能的变化、重力做功有什么关系？ 引导学生归纳出结论： （1）选择不同的参考平面，物体的重力势能不同。 （2）重力做功和重力势能的变化与参考平面的选择无关。 重力做功与重力势能的变化有什么关系？ 重力做了多少正功，重力势能就减少多少，重力做了多少负功，重力势能就增加多少。 锻炼学生的逻辑思维能力，动手能力，会计算重力做的功 培养学生的总结能力掌握重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关 培养学生的合作交流能力，让学生掌握决定重力势能的相关内容 知道高度具有相对性，从而引出重力势能的相对性 通过结合模型讲，让学生解掌握参考平面的选取和重力势能的正负的意义，加强对重力势能相对性的认识 通过例题数据计算结果的观察，培养学生对数据结果总结归纳出重力做功与重力势能的变化相关特点 多媒体展示相关例题、图片，学生更能直观的感受其物理情景。
课堂小结 知识回顾 知识的再现，帮助学生对重力势能有一个全面系统的认识
习题巩固 判断题训练 通过习题进一步巩固学生对重力做功的特点；重力势能表达式的得出过程；重力势能的相对性及系统性的认识
课后讨论 课后讨论：若重力做的功与路径有关，即对应于同样的起点和终点，重力对同一个物体所做的功，随物体运动路径的不同而不同，我们还能把mgh叫做物体的重力势能吗？为什么？ 理解若重力做的功与路径有关，我们不能把mgh叫作物体的重力势能的原因。
板书设计 8.2重力势能 重力做的功 特点： 重力势能 定义： 表达式： 单位： 标矢性： 系统性 三、重力势能的相关性
教学总结与反思 重力势能是本章功和能的一个基本概念和物理量，要求学生知道重力势能的定义，掌握重力势能的公式，知道重力势能是标量，单位是焦耳，理解重力做功与重力势能的改变的关系，知道重力势能的值是相对的，理解重力势能正负的含义。难点是重力势能的相对性，而重力势能的改变与参考平面无关。如果只是说明，学生很难理解和把握，于是把设计的重点放在引导学生探讨问题，自己推出结论，用已学旧知识，推导新知识的结论，这样学生就能更好的理解了，对于重力做功和重力势能的关系，也是引导学生用旧知识的推导得到结论。 这节课的设计能循序渐进，结合多媒体技术，抓住了学生的思维特点，学生能由浅到深的思考问题，得到结论，调动了学生的兴趣和积极性，把课堂还给了学生，有了些探究的味道，老师起了引导作用。应用新技术交互式一体机对教学起到很大帮助，改变了一些以前满堂灌的传统教学模式，能引导学生自己去分析问题，解决问题，得出结论，学生注意力集中，基本都很热情的参与，感受到了有成就的自豪感，感觉到了是自己推导出的结论，确实是在老师的引导下完成的教学任务，而不是以前那样全是老师讲授完成的任务，学生反映对知识的理解更具体和深刻，印象深，应用知识解决类似问题的能力和速度业提高了。 为了突破难点从高度具有相对性入手，问学生恒隆广场和上海中心大厦哪个更高。不同的学生可能会有不同的回答，这样从矛盾当中，我们很自然的就引入了参考平面，即零势能面。有了高度的相对性，学生根据重力势能的计算式，就会很容易理解重力势能也具有相对性：选择不同的参考平面，物体的重力势能是不同的。然后，再让学生选择不同的参考平面来计算物体从a位置下落到b位置重力势能的改变。这样的切入学生容易理解，难点也自然而然地被突破了。 不足之处是过于追求知识的完整和严谨，对学生的答案要求过高，给予补充的太多太细，还过于急躁的在学生回答时插话，有些问题放不开让学生讨论。老担心学生的讨论不够全面，有遗漏，所以老师强调补充的还是太多了。以后上课还要多注意，加强学生的讨论和交流，让学生真正变为主体，引导的方法和技巧更科学、灵活、合理。
教材版本 人教版（2019） 章 节 第八章第2节
学 校 年 级 高一
姓 名 课 题 《重力势能》
教学目标 通过不同路径做功的分析，归纳出重力做功的特点。 理解重力势能的表达式，通过重力做功与重力势能变化的关系体会功能关系。 知道重力势能的相对性；重力势能的变化与参考面的选取无关。
教学重点难点 以及措施 （1）重力做功的特点；（2）重力势能表达式的得出过程；（3）重力势能的相对性及系统性
学习者分析 （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、物理情景来支持。 （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。
教学环境及相关资源 录播室、一体机、相关实验器材、学案
教学环节 教学内容 活动设计 活动目标 媒体功能应用及分析
导入新课 重力势能概念的回顾 多媒体展示描写不同水的两句诗“飞流直下三千尺 ，疑是银河落九天”；“湖光秋月两相和 ，潭面无风镜未磨”。 思考：两句诗中的水为何有如此大的差别？ 观看视频：《复仇者联盟》片段 思考：如果机器人奥创真的利用吸音钢装置把城市抬到高空再砸向地面会把地球毁灭吗？ 引发学生思考。带着问题引入新课 多媒体展示图片、视频，联系实际，激发学生的兴趣
实验探究 实验探究 验证重力势能大小的影响因素 由于物体被举高而使物体具有的能量是什么能？那么重力势能的大小与那些因素有关？ 学生猜想 演示实验验证：小球竖直下落插入花泥中 1．质量相同的小球从不同高度落到花泥上 2．不同质量的小球从同一高度下落到花泥上 通过上述演示验证学生猜想，以定性得到：重力势能跟物体质量和高度都有关系，且物体的质量越大，高度越大，重力势能就越大。 问题：那么，怎样定量地表示重力势能呢？ 我们先来思考两个问题： （1）小球下落过程中重力做功了没有？ （2）小球下落过程中重力势能变化了没有？ 从中可看出重力势能与重力做功密切相关，所以先来研究重力做功的功 通过实验验证猜想，培养学生严谨的科学态度 引导学生认识重力势能要先从研究重力做功开始 展示实验探究问题
讲授新 课 讲授新 课 讲授新 课 讲授新 课 探究重力做功特点 得出重力势能的表达式 高度的相对性 重力势能的相对性 重力做功与重力势能的变化的关系 一、重力做的功 创设情景：质量为m的小球从离地面高为h1的A位置运动到离地高度为h2的B位置，求下列两种情况下重力做的功。 请同学分析两种情况重力做功怎么求？ 引导学生总结1：在这两种情况下，重力所做的功都为： 问题：（1）小球运动轨迹还可能是什么？ （2）如果第三个小球质量、初末位置和刚才两小球相同，但运动轨迹是曲线，重力做的功是否还相同？ 引导学生总结2：重力做功与其运动路径无关，只与初末位置有关。得出重力做功的特点 二、重力势能的表达式 对比探究： 问题：重力做的功表达式为：，式中的和就应该对应着物体初、末状态的能量。那么mgh有什么特殊意义？ mgh跟物体的质量m有关，还跟物体所在的高度h有关。mgh刚好包含了物体的质量m和所处的高度h， mgh这个量表示的就应该是重力势能。 定义：物体所受的重力与其所处的高度的乘积。 自主学习：学生完成重力势能表达式、单位、标矢性内容，并由一个学生讲解 2．重力势能的定义式 3．单位：焦耳（J） 标量 引导学生说出重力做功的另一个表达式：WG=EP1-EP2 问题：“重力的重力势能”这一说法是否严谨？ 重力势能的系统性：重力势能是地球和物体所组成的系统所共有的。(通常在地球上分析某物体具有重力势能) 重力势能的相对性 多媒体展示“昆明恒隆广场高350米”；“上海中心大厦高632米” 问题：（1）哪个更高？ 我认为恒隆广场高这一说法是否正确？为什么？ 说明高度具有什么性？ 最终引导学生得出高度h具有相对性 既然高度具有相对性，那么重力势能是否也应该具有相对性呢？ 通过模型引导学生认识重力势能的相对性： 学生得出结论： 物体的重力势能总是相对于某一参考面来说的，在参考面上的物体，重力势能为0； 选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是不同的； 对选定的参考平面而言，上方物体的高度是正值，重力势能也是正值；下方物体的高度是负值，重力势能也是负值，重力势能为负。 思考：若参考平面一样，重力势能-10J与+5J谁多？如果是1J呢？谁多？ 四、重力做功与重力势能的关系 学生自主计算例题：如图，质量 1 kg 的小球，从桌面以上 h1 = 1.2 m 的 A 点落到地面的 B 点，桌面高 h2 = 0.8 m。关于小球的重力势能，请按要求填写下表。( g = 10 m/s2 ) 观察以上计算结果，讨论参考平面与重力势能、重力势能的变化、重力做功有什么关系？ 引导学生归纳出结论： （1）选择不同的参考平面，物体的重力势能不同。 （2）重力做功和重力势能的变化与参考平面的选择无关。 重力做功与重力势能的变化有什么关系？ 重力做了多少正功，重力势能就减少多少，重力做了多少负功，重力势能就增加多少。 锻炼学生的逻辑思维能力，动手能力，会计算重力做的功 培养学生的总结能力掌握重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关 培养学生的合作交流能力，让学生掌握决定重力势能的相关内容 知道高度具有相对性，从而引出重力势能的相对性 通过结合模型讲，让学生解掌握参考平面的选取和重力势能的正负的意义，加强对重力势能相对性的认识 通过例题数据计算结果的观察，培养学生对数据结果总结归纳出重力做功与重力势能的变化相关特点 多媒体展示相关例题、图片，学生更能直观的感受其物理情景。
课堂小结 知识回顾 知识的再现，帮助学生对重力势能有一个全面系统的认识
习题巩固 判断题训练 通过习题进一步巩固学生对重力做功的特点；重力势能表达式的得出过程；重力势能的相对性及系统性的认识
课后讨论 课后讨论：若重力做的功与路径有关，即对应于同样的起点和终点，重力对同一个物体所做的功，随物体运动路径的不同而不同，我们还能把mgh叫做物体的重力势能吗？为什么？ 理解若重力做的功与路径有关，我们不能把mgh叫作物体的重力势能的原因。
板书设计 8.2重力势能 重力做的功 特点： 重力势能 定义： 表达式： 单位： 标矢性： 系统性 三、重力势能的相关性
教学总结与反思 重力势能是本章功和能的一个基本概念和物理量，要求学生知道重力势能的定义，掌握重力势能的公式，知道重力势能是标量，单位是焦耳，理解重力做功与重力势能的改变的关系，知道重力势能的值是相对的，理解重力势能正负的含义。难点是重力势能的相对性，而重力势能的改变与参考平面无关。如果只是说明，学生很难理解和把握，于是把设计的重点放在引导学生探讨问题，自己推出结论，用已学旧知识，推导新知识的结论，这样学生就能更好的理解了，对于重力做功和重力势能的关系，也是引导学生用旧知识的推导得到结论。 这节课的设计能循序渐进，结合多媒体技术，抓住了学生的思维特点，学生能由浅到深的思考问题，得到结论，调动了学生的兴趣和积极性，把课堂还给了学生，有了些探究的味道，老师起了引导作用。应用新技术交互式一体机对教学起到很大帮助，改变了一些以前满堂灌的传统教学模式，能引导学生自己去分析问题，解决问题，得出结论，学生注意力集中，基本都很热情的参与，感受到了有成就的自豪感，感觉到了是自己推导出的结论，确实是在老师的引导下完成的教学任务，而不是以前那样全是老师讲授完成的任务，学生反映对知识的理解更具体和深刻，印象深，应用知识解决类似问题的能力和速度业提高了。 为了突破难点从高度具有相对性入手，问学生恒隆广场和上海中心大厦哪个更高。不同的学生可能会有不同的回答，这样从矛盾当中，我们很自然的就引入了参考平面，即零势能面。有了高度的相对性，学生根据重力势能的计算式，就会很容易理解重力势能也具有相对性：选择不同的参考平面，物体的重力势能是不同的。然后，再让学生选择不同的参考平面来计算物体从a位置下落到b位置重力势能的改变。这样的切入学生容易理解，难点也自然而然地被突破了。 不足之处是过于追求知识的完整和严谨，对学生的答案要求过高，给予补充的太多太细，还过于急躁的在学生回答时插话，有些问题放不开让学生讨论。老担心学生的讨论不够全面，有遗漏，所以老师强调补充的还是太多了。以后上课还要多注意，加强学生的讨论和交流，让学生真正变为主体，引导的方法和技巧更科学、灵活、合理。