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作为一位兢兢业业的人民教师，编写教案是必不可少的，教案是保证教学取得成功、提高教学质量的基本条件。我们应该怎么写教案呢？以下是小编收集整理的重力势能教案，欢迎大家分享。
设计思路
《重力势能》一节新教材与旧教材相比有很大变化。教材首先从重力做功开始，讨论物体竖直向下运动、沿倾斜直线向下运动、以至物体沿任意路径向下运动几种情况的重力做功，利用极限思想，严格证明了重力对物体做功与路径无关。分析“mgh”是一个具有特殊意义的物理量，来定义重力势能。然后再分析重力势能的变化和重力做功的关系，再讲重力势能的相对性和系统性。这样将重力势能的讲法准确了，也加深了，思路比较清晰。
本节课内容既是重点又是难点，学生在一节课内不容易全面理解和掌握，教学中不宜追求多而全，可以在后续课程中逐渐理解与加深。
教学过程中可以多举身边的实际例子，由简单的现象如自由落体等进行分析，便于得出结论，学生也容易接受。
教法上教师应充分调动学生的思维，使学生始终处于学习的主体，激发探究意识和学习的积极性。
教学目标
1、知识与技能
（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）根据已有的知识，利用极限的思想证明重力做功与路径无关；
（2）根据功和能的关系，推导重力势能的表达式。使学生体会知识建立的方法。
3、情感态度与价值观：从对生活中有关的物理现象观察、对已有知识的掌握得到物理结论，激发和培养
学生探索自然规律的兴趣。
教学重点：
重力做功与路径无关，重力势能的概念，重力势能的变化和重力做功的关系。
教学难点：
教学内容：
第四节重力势能
（一）引入新课
问题1：水力发电站是利用水来发电的，水是利用什么来发电的呢？高处的`石头欲落下，你为什么害怕，急于要躲开呢？（物体由于被举高而具有重力势能。）
问题2：怎么样认识重力势能呢？
演示：粉笔在竖直方向上的运动。（引导学生分析粉笔上升和下降过程重力做功与重力势能的变化）
功与能是两个密切联系的物理量。物体的高度发生变化，重力势能发生变化，重力要做功。我们认识重力势能，不能脱离重力做功的研究。
（二）进行新课
1、重力做功
根据功的计算公式分别计算甲、乙、丙三种情况中小球由A到B过程中重力所做的功。
过程甲、乙结果为：Wmg=mgh=mgh1-mgh2
过程丙：物体沿任意路径向下运动情况，学生会感到困难。在分析过程中要体现出极限思想，主要强调的是科学方法。思路为：逐步提出问题，引发学生思考并逐步进行分析计算。
（1）物体沿曲线运动，就已有的知识，重力做功能求出吗？（不能）怎么办？
（2）想一想我们能够解决的是什么样的情况？（物体沿直线运动过程重力做功，可以根据过程甲乙的计算结果进行计算。）
（3）回忆前面学习过的方法，可不可以变曲为直呢，怎么变？（将整个路径分成许多很短的间隔）
（4）怎么样来进一步计算重力的做功？（W=W1+ W2+ W3+…）这一过程中，教师听取学生汇报，点评，解答学生可能提出的问题。
根据上面的分析，归纳总结出解决问题的方法是：把整个路径分成许多很短的间隔；由于每一段很小很小，都可以近似看作一段倾斜直线；分别求出物体通过每一小段倾斜直线时重力所做的功；物体通过整个路径时重力所做的功，等于重力在每小段上所做的功的代数和。先猜想以下结果可能是什么样的？有没有依据，
A A A h A3 A1 A2 h1 B丙
△h1 △h2 △h3 h h1 h2 B甲
B乙
h2还是一种感觉？然后再进行计算，自己检验你的猜想。结果：Wmg=mgh=mgh1-mgh2
结论：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，而跟物体运动的路径无关。
2、重力势能
重力势能应该与那些量有关？如果轻重不同的石头从同一高度下来砸到脚上，感觉怎样？同一块石头从不同高度下来，砸到脚上，感觉又如何？分析出重力势能应该与重力、高度有关。
分析表达式：Wmg=mgh=mgh1-mgh2重力做功的大小等于物重跟起点高度的乘积mgh1与终点的mgh2两者之差，观察重力mg与所处位置的高度h的乘积“mgh”看出，
（1）与重力做功密切相关；
（2）随高度变化而变化，恰与势能的基本特征一致。
这是一个具有特殊意义的物理量。
（1）定义：地球上的物体具有的和它的高度有关的能量，叫做重力势能。
（2）表达式：Ep=mgh即物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。
（3）重力势能为标量。
（4）单位：1J=1kg·m/s·m=1Nm
2
1 h
h1 2 h2举例计算如图小球在1和2位置的重力势能。（m=10kg，h1=3m，h2=1m）
问题1：定性分析上图中小球从1→2和从2→1过程中，重力做功情况，重力势能变化情况？
结合上面的具体数值，计算重力势能的变化值，和重力做功的数值，首先建立一个数量上的概念。
分析：Wmg= mgh1-mgh2式中：Wmg为重力做功；EP1=mgh1为初位置的重力势能；EP2=mgh2为末位置的重力势能。
重力势能的变化表示为：△EP= EP2- EP1则：Wmg= —（EP2—EP1）= —△EP
问题3:小球沿光滑斜面下滑到底端，计算重力做功。
一、教材分析
《重力势能》是人教版高中物理必修二第7章《机械能守恒定律》第4节课的内容，这节课通过分析重力做功的特点，推导得出了重力势能的表达式，并进一步讨论重力势能具有相对性及重力势能是物体与地球系统所共有；是后面学习机械能守恒定律的基础。
二、目标
1．知识目标：
(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．
2．能力目标：
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．
3．情感、态度和价值观目标：
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．
三、教学重点难点
难点：重力势能的系统性和相对性．
四、学情分析
五、教学方法
1．实验探究：物体的势能和哪些因素有关。
2．学案导学：见后面的学案。
六、课前准备
1．学生的学习准备：预习重力势能一节
2．教师的"教学准备：多媒体课件制作，制作学案
3．教学环境的设计和布置：教室
七、课时安排：
1课时
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
检查落实学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
教师提出问题：打桩机的重锤从高处落下时，可以把水泥桩打进地里，为什么??
学生回答：重锤具有重力势能.?
教师继续提问：那么什么是重力势能??
学生回答：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能.?
演示实验：?
在一个透明的玻璃容器内装上沙子.?
实验一：用一个铁球从不同高度释放，观察铁球落在沙子中的深度.?
实验二：用大小不同的两个铁球从同一高度释放，观察铁球落在沙子中的深度.?
学生回答观察到的现象：?
在实验一中，铁球的释放高度越大，铁球落在沙子中的深度越大.?
在实验二中，质量大的铁球落在沙子中的深度大.?
教师：通过上述演示，我们可以定性得到：重力势能跟物体的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.?
引入：那么，怎样定量地表示重力势能呢??
设计意图：步步导入，吸引学生的注意力，明确学习目标。
（三）合作探究、精讲点拨。
1.重力势能?
教师设置问题：
（1）把一个质量为ｍ的物体竖直向上抛出，在它上升和下落的过程中，重力分别做什么功?重力势能如何变化??
（2）前边我们学过了功和能之间的关系，我们知道力对物体做了多少功，物体的能量就将变化多少，那么同学们认为重力所做的功与物体重力势能的变化之间有什么关系??
分析实例：?
用投影片出示问题：?
质量为ｍ的物体从高度为ｈ１的A点下落到高度为ｈ2的B点，重力所做的功为多少??
学生求解得到：重力所做的功为：WG＝ｍｇΔｈ＝ｍｇ（ｈ１－ｈ２）?
教师指出：前边我们结合功和能的关系分析得到重力所做的功等于物体重力势能的变化，而我们经过推导又得到重力所做的功等于ｍｇｈ这个量的变化，所以在物理学中就用ｍｇｈ这个式子来表示物体的重力势能.?
板书：EＰ＝mgh
推导重力势能的单位：?
１kg?ｍ/s2?ｍ＝１Ｎ?ｍ＝１J
重力势能是标量?
（3）教师指导学生推导重力做功与重力势能变化之间的关系进行讨论：?
当物体由高处运动到低处时，ｈ１>ｈ2，WＧ>０ ∴
当物体由低处运动到高处时，ｈ１<ｈ2，WＧ<０ ∴
③教师总结：重力做正功及负功时，重力势能都是怎么变化的，其变化量与重力的功有什么关系？?
（4）讨论：如图所示，物体从高为h1处运动到高为ｈ2处，运动的路径有无数条，讨论在这些运动过程中，重力所做的功是否相同.?
学生：重力所做的功相同，因为重力所做的功等于重力势能的减少量，而重力势能的减少量ｍｇ（ｈ１－ｈ2）是一定的.?
教师：由此得到：重力所做的功只跟物体初位置的高度ｈ１和末位置的高度ｈ2有关，跟物体运动的路径无关.?
2.重力势能的相对性?
教师：有一个物体放在三楼顶，每层楼高ｈ，则该物体的重力势能为多大??
学生会说出一些不同的答案
教师进一步提出问题：同一个物体的重力势能，为什么会有不同的值呢??
学生通过看教材可以回答这个问题。
通过设置问题，激发学生好奇心，使他们对知识点有更深刻的印象。
（四）反思总结，当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。
（五）发导学案、布置预习。
我们这节课学习了重力势能及其表达式还有它的相对性，机械能包括动能、我们今天所学的重力势能，还有弹性势能，那么弹性势能的表达式是什么呢？在下一节课我们一起来探究弹性势能的表达式。这节课后大家可以先预习这一部分，并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。
设计意图：布置下节课的预习作业，并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。
九、板书设计
一、重力势能
(一)表达式
（二）单位
二、重力势能的相对性
十、教学反思
本课的设计采用了课前下发预习学案，学生预习本节内容，找出自己迷惑的地方。课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等，最后进行当堂检测，课后进行延伸拓展，以达到提高课堂效率的目的。
本节课通过一些简单易行的实验和科学的推导加深了学生对重力势能这一概念的理解，并通过设疑，让学生自己发现问题，进而解决了重力势能的相对性这一难点。
本节课时间45分钟，其中情景导入、展示目标、检查预习5分钟，精讲点拨15分钟左右，反思总结当堂检测5分钟左右，其余环节18分钟，能够完成教学内容。
一、教学目的：
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．
4．了解弹性势能．
二、重点难点：
2.理解重力势能的相对性.
三、教学方法：
演示实验、分析推理、讲授讨论.
四、教具：
轻重不同的重锤一个、木桩、沙箱、橡皮筋.
五、教学过程：
（一）引入新课：
大家知道水力发电站是利用水来发电的，水是利用什么能来发电的呢？学习这节课后，我们将会了解这个问题。
通过前面对功和能的关系的学习，我们知道怎样判断一个物体具有能量：一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。
演示重锤从高处落下，把木桩打进沙箱中，说明重锤对木桩做了功，举高的重锤具有能量。我们把重锤由于被学举高而具有的能量叫做重力势能。本节课将学习重力势能的有关知识。
（二）进行新课：
重力势能的大小与什么因素有关呢？
演示实验1：演示由质量不同的重锤从相同高度落下，木桩被打进沙箱的深度不同，引导学生分析得出：质量越大的重锤具有的重力势能越大。
演示实验2：演示用同一重锤从不同高度落下，木桩被打进沙箱的深度不同，引导学生得出：重锤高度越大，具有的重力势能越大。
怎样定量地表示重力势能呢？
把一个物体举高，要克服重力做功，同时物体的重力势能增加。一个物体从高处下落，重力做功，同时重力势力能减小。可见重力势能跟重力做功有密切关系。
如图1所示，设一个质量为的物体，从高度为h1的A点下落到高度为h2的B点，重力所做的功为：
WG=gΔh=gh1-gh2
我们可以看出WG等于gh这个量的变化。在物理学中就用这个物理量表示物体的重力势能。重力势能用EP来表示。
1．重力势能
1定义：由于物体被举高而具有的能量。
2重力势能的计算式：EP=gh.
即物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积。
3重力势能是标量，其单位与功的单位相同，在国际单位中 都是焦耳()
2．对EP=gh的理解：
1式中h应为物体重心的高度。
2重力势能具有相对性，是相对于选取的参考面而言的。因此在计算重力势能时，应该明确选取零势面。
3重力势能可正可负，在零势面上方重力势能为正值，在零势面下方重力势能为负值。
4选取不同的零势面，物体的势能值是不同的，但势能的变化量不会因零势面的不同而不同。
例题1：边长为L，质量为的立方体物体静止放在地面，在其旁边有一高为H的水平桌面,如图2所示.
1若选地面为零势点，立方体物体的重力势能为多少？
2若选桌椅面为零势点，立方体物体的重力势能为多少？
学生先做，老师再讲。
解析：
1EP=gL/2.
2 EP= -g(H-L/2).
引导学生进一步分析：图1中，重力做正功，重力势能减少，减少的重力势能转化为物体的动能了。重力势能的变化是否在任意情况下都等于重力所做的功？重力做功有什么特点？
讨论1：物体从A点下落到B点过程中，如果受阻力作用，重力做的功与重力势能变化之间的关系是怎样的？
物体下落受到阻力，只影响物体动能的变化，不影响重力的功，重力势能的变化只与A、B两点的高度差有关。
WG=gh1-gh2=EP1-EP2.
物体减少的重力势能等于重力所做的功，但由于要克服阻力做功，减少的重力势能没有全部转化为动能。
讨论2：若物体从A点下落到B点后，再平移到与B点等高的C点，重力做的功是多少？重力做功与重力势能之间的关系又如何？如图3所示。
物体由B到C过程中重力不做功，重力势能也不变化，因此物体由A运动到C点过程中，重力的功仍是WG=gh1-gh2=EP1-EP2. 物体减少的重力势能等于重力所做的功。
讨论3:若物体是从A点沿斜面滑到与B点等高的C点，上述关系是否成立？
设AC之间长为S，且与水平方向成θ角。
重力做功WG=Fssinθ=gh1-gh2
由此发现重力做功与路径无关，只跟初末位置高度有关，物体减少的.重力势能仍等于重力所做的功。
讨论4:物体从B点分别匀速、加速、减速上升到A点，上述关系又是如何呢？
无论物体从B点上升到A点是匀速、加速、减速，重力都做负功，且都等于物体重力与初末位置高度差的乘积。而重力势能都增加，增加的重力势能等于克服重力所做的功。但这三种情况中，由于所受拉力不同，物体动能的变化量等于合外力的功，动能变化量不相同。
师生共同总结出重力势能变化只与重力做的功有关，两者关系如下：
当物体由高处运动到低处时，重力做正功，重力势能减少。减少的重力势能等于重力所做的功。
当物体由低处运动到高处时，重力做负功，即物体克服重力做功，重力势能增加。增加的重力势能等于克服重力所做的功。
引导学生总结出重力做功的特点：
4.重力做功的特点：重力所做的功只跟初始位置的高度和末位置的高度有关，跟物体的运动路径无关。
演示实验3:演示张紧的橡皮筋把纸团射出去，说明发生弹性形变的橡皮筋能够做功，因而具有能量------这种能量称为弹性势能。
5.弹性势能：发生弹性形变的物体，在恢复原状时能够对外界做功，我们把物体因发生弹性形变而具有的势能叫弹性势能。
引导学生举些具有弹性势能物体的实例。如张紧的弓、卷紧的发条、位伸或压缩的弹簧、击球时的网球拍等都具有弹性势能。初步了解弹簧所具有弹性势能的大小与什么因素有关。
分析：弹簧被拉伸或压缩的长度越大，恢复原状时对外做的功就越多，弹簧的弹性势能就越大。弹簧的弹性势能不跟弹簧的劲度有关，被拉伸或压缩的长度相同时，劲度越大的弹簧弹性势能越大。
重力势能和弹性势能是由相互作用物体的相对位置决定的，所以势能又叫位能。今后还将学习其它形式的势能。
例题2:沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上拉同一物体到顶端，以下说法中正确的是：
A．沿着坡度小、长度大的斜面上升克服重力做的功多；
B．沿长度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多；
C．沿长度大、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多；
D．上述几种情况重力做功同样多。
学生先做，老师再评讲。正确答案为D。
（三）、课堂小结：
1.重力势能：由于物体被举高而具有的能量；重力势能的计算式：EP=gh.，即物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积；重力势能是标量，其单位与功的单位相同，在国际单位中都是焦耳。
2. 重力做功的特点：重力所做的功只跟初始位置的高度和末位置的高度有关，跟物体的运动路径无关。
3. 弹性势能：发生弹性形变的物体，在恢复原状时能够对外界做功，我们把物体因发生弹性形变而具有的势能叫弹性势能。
（四）、课外作业：
1.复习归纳本节课内容。
2.思考课本练习四第（1）、（3）题。
3.把练习四第(2)、(4)、(5)题做在作业本上。
一、教学目标
1、知识与技能
(1)理解重力势能的概念，学生能用计算式计算物体的重力势能。
(2)理解重力做功与重力势能的变化之间的关系，知道重力做功与路径无关。
(3)知道重力势能具有相对性。
2、过程与方法
(1)根据共和能的关系，推出重力势能表达式
(2)通过实验，学生能够掌握科学研究方法一一控制变量法
(3)通过对结果分析，培养学生的发散思维。
3、情感态度与价值观
通过对实验的操作、观察、讨论，激发学生探索科学的兴趣。
二、教学重难点
三、教学过程
环节一：新课导入
多媒体展示：
1、打桩机的.重锤从高处落下，把水泥桩打进地里;
2、20xx年，俄罗斯某村庄发生雪崩，造成至少100人失踪。
教师引导：重力势能具有巨大的能量，有些可以为我们利用，也有些会给我们带来巨大的灾难。我们只有认识自然，才能更加主动的改造自然。从而引入新课——重力势能。
环节二：概念建立
(一)重力做功的特点
回忆功与能量的关系，功是能量转化的量度。重力势能发生变化，很明显示重力在做功。由此引导学生探究重力做功的特点。
提出问题：重力做功与什么因素相关?
给出如下三种情况：
(1)物体竖直向下运动，高度从h1降为h2;
(2)物体沿倾斜直线向下运动，高度从h1降为h2;
(3)物体沿任意路径向下运动，高度从h1降为h2。
让学生分别求出三种情况下重力做的功(对于第三种曲线运动的情况给出提示可以将曲线进行无限等分，每一份近似看成直线)。
环节五：小结作业
总结本节知识点，要求学生课下查阅资料，总结势能的其他种类。
四、板书设计
一、教学目标：
（一）知识与技能
1．理解重力势能的概念，强调“势”的含义，会用重力势能的定义进行计算。
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。
（二）过程与方法
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。
（三）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。
二、教学重难点：
1.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。
2.教学难点：重力势能的相对性和系统性。
三、教学过程：
(一）新课引入
我们在追寻守恒量一节中找到了一个不变的量，并把它叫作能量。对于能量是如何来定义或是量度的呢？我们物理学中是通过功能关系来定义，并规定：功是能量转化的量度。实际上，物体做功的过程就是能量转化的过程。比如：把一个质量为m的物块举高，物块要克服重力做功的过程中，同时伴随着它的重力势能也在变化。这节课，我们就从重力做功的角度来定量地研究重力势能的表达式。[板书：重力势能]
(二)新课教学
1．重力做的功[板书]
提问1：前面我们提到恒力做功（除摩擦力外）有什么特点？如1，小球在力F作用下由A点运动到B点过程中，力F做功怎么求？
(学生)答：恒力做功与物体运动的路径无关，只与初末位置有关。力F做的功为：。
总结：对于给定的物体，其重力所做的`功应该也有这个特点。
（1）重力做功的特点：
重力对物体做的功只跟它的起点和终点的位置有关,与物体运动的路径无关。[板书]
提问2：怎么来证明呢？（让学生看书思考一下）
教师提示：如2所示，物体由A点沿三条不同的路径运动到B点的过程中，重力做的功为多少？（这里用到了微元思想）
总结：在这个过程中，重力所做的功都为：，得证重力做功与其运动路径无关，只与初末位置有关。
扩展：对于今后凡是碰到哪个力做功与路径无关，我们都可以引入一个相应的势能概念。
（2）重力做功的表达式：。
提问3：回过来看一看，既然功是能量转化的量度，表达式的右边表示的是什么？
总结：表示的能量之差，、就应该是物体在初末位置所对应的能量。也就是说就是我们寻找的重力势能的表达式。
2．重力势能[板书]
（1）定义：物体所受的重力与其所处的高度的乘积。
（2）表达式：。
（3）理解：①状态量，②标量，③单位：焦耳（J）。
（4）特点：
①具有相对性。因高度h具有相对性，重力势能也具有相对性。
提问4：对于讲桌上的粉笔盒，它所处的高度是多少？（等待学生思考）
要确定高度就必须先确定一个参考平面。我们把所选的参考平面认为势能为零。物体处在零势能面之上，就认为势能为正；处在零势能面之下，就认为势能为负。
提问5：物体大小形状不能忽略时，它距参考平面的高度怎么来确定？（等待学生思考）
物体大小形状不能忽略时，它距参考平面的高度应是物体重心到参考面的高度。如3所示。
②重力势能有正负，正负表示大小。
③具有系统性。物体的重力是地球施加的，如果没有地球，就不可能受到重力作用。重力势能应该归物体和地球所共有的。
例1 如4所示，质量m=0.5kg的小球，从桌面以上高h1=1.2m的A点下落到地面的B点，桌面高h2=0.8m。
（1）在表格中的空白处按要求填入数据。
所选择的的参考平面
小球在A点的重力势能
小球在B点的重力势能
整个过程中小球重力做的功
整个下落过程中小球重力势能的变化
桌面
地面
（2）如果下落时有空气阻力，表格中的数据是否会改变？
上面重力做功的表达式就可以写成：。
讨论：当重力做正功时，重力势能就要减小，即。当重力做负功时，重力势能就要增加，即。
重力势能的变化定义为：。（与参考面的选取无关。）
提问6：我们发现例1中，整个过程中小球重力做的功与整个下落过程中小球重力势能的变化成什么关系？
例2 质量为m的均匀链条长为L，开始放在光滑的水平桌面上时，有的长度悬在桌面边缘，如5所示，松手后，链条滑离桌面，问从开始到链条刚滑离桌面过程中重力势能变化了多少？
四、课堂小结：
1．重力做功的特点：与路径无关，只与起点和终点的高度差有关。
2．重力势能：。
3．重力势能具有相对性与系统性，具有正负且表示大小。
五、作业布置：
课本66页问题与练习第2、4题。
教学目标
一、知识与技能
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。
二、过程与方法
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。
三、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。
教学重点
教学难点
重力势能的系统性和相对性。
教具
铁球、多媒体、课件等。
教学过程
一、导入新课
20xx年9月21日上午，俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩，造成至少100人失踪，如左图所示。
右图是美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是5万年前，一颗直径约为30—50米的铁质流星撞击地面的结果。据说，坑中可以安放下20个足球场，四周的看台则能容纳200多万观众。
参考问题：1.我们看到一个冰天雪地、广袤无垠的银色世界，它带给人们的是圣洁、平和、宁静的感受，一种心灵的洗涤。但是一旦大量积雪从高处滑下形成雪崩，一面面白茫茫的雪墙排山倒海而来，你将感受到大雪崩所带来最令人惊心动魄的白色恐惧，将对人们的生命与财产带来灾难……为什么这么漂亮的雪花有如此大的破坏力？发生的雪崩为什么具有这么大的能量？
2.通过美国内华达州亚利桑那的陨石坑现象，你能说出这么大的能量与哪些因素有关？
二、新课教学
（一）重力的功
教师：重力做功与什么因素有关呢？我们现在就通过几个例子来探究一下。
（多媒体投影教材上的图7.4-1、图7.4-2、图7.4-3，让学生独立推导这几种情况下重力做的功）
教师：比较容易做的是哪一个问题？
学生：第一个和第二个问题。
教师：为什么这两个问题容易研究呢？
学生：因为这两个问题中物体运动的路径是直线，所以在研究重力做功的问题上比较容易研究。
教师：那么这两个问题的答案是什么呢？
学生：第一个问题中WG＝mgh=mghl－mgh2，第二个问题中WG=mglcosθ=mgh＝mgh1－mgh2，和第一个问题中所求出的答案相同。
教师：我们大胆猜想一下，第三个图中重力做的功和前两个是否相等呢？
学生：可能是相等的。
教师：我们来验证一下我们的猜想，第三个图的困难在哪里？
学生：力做功的路径是曲线。
教师：我们怎样突破这个难点呢？曲线问题不容易解决，我们可以把这一条曲线看作由很多小的直线组成，这样把每小段直线上重力做的功合起来就是整个过程中重力做的总功。在第三种情况下重力做的功和前两种情况中重力做的功相同。
教师：我们可以得到什么样的结论？
学生：重力做功与路径无关，与物体的初末位置有关，具体的表达式是WG=mgh1－mgh2，其中hl和h2表示物体所处位置的高度，可见物体的重力mg与它所在位置的高度h的乘积“mgh”是一个具有特殊意义的物理量。
教师总结并板书：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点位置有关，而跟物体运动的路径无关。
练习：
1.如图所示，某物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上，轨道1、2是光滑的，轨道3是粗糙的，则（）。
A.沿轨道1滑下重力做功多
B.沿轨道2滑下重力做功多
C.沿轨道3滑下重力做功多
D.沿三条轨道滑下重力做的功一样多
答案：D
2.如图所示，一个质量为m的木块，以初速度v0冲上倾角为θ的固定斜面，沿斜面上升l的距离后又返回运动。若木块与斜面间的动摩擦因数为μ，求：
（1）木块上升过程克服重力做功的平均功率；木块的重力势能变化了多少？
（2）木块从开始运动到返回到出发点的过程中，滑动摩擦力做的功是多少？
（3）木块从开始运动到返回到出发点的过程中，重力做的功是多少？
答案：（1）mgv0sinθ/2mglsinθ（2）2μmglcosθ（3）0
（二）重力势能
教师演示实验：在一个透明的玻璃容器内装上沙子。
实验一：用一个铁球从不同高度释放，观察铁球落在沙子中的深度。
实验二：用大小不同的两铁球从同一高度释放，观察铁球落在沙子中的深度。
学生观察思考并讨论，教师总结：
通过上述演示，我们可以定性得到：重力势能跟物体的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。
1.重力势能的概念
2.重力势能的表达式：Ep=mgh
教师提出问题：重力做功引起了物体位置的变化，物体位置的变化引起重力势能的变化，重力做功与重力势能变化有什么关系呢？
引导学生推导，学生回答，教师点评、完善总结。
重力做功也可以写成WG=Ep1－Ep2当物体下落时，重力做正功mgh，WG>0，即Ep1>Ep2，这说明，重力做功，重力势能Ep减少，减少的值等于重力所做的功。同理，当物体上升时，重力做负功﹣mgh，重力势能Ep增加的值等于重力所做的功。要注意的是，重力做负功也可以说成物体克服重力做功，重力做功是重力势能变化的量度。
即：重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加。重力势能的变化量与重力做的功数值相等。
练习：
1．一实心铁球和一实心木球质量相等，将它们放在同一水平面上，下列说法正确的是（）。
D．上述三种情况都有可能
答案：D
2.下列说法正确的是（）。
答案：A
3.物体在运动过程中，克服重力做功50J，则（）。
A.物体的重力势能一定为50JB.物体的重力势能一定增加50J
答案：B
（三）重力势能的相对性
教师提出问题：将一个质量为5kg的铁球放在4楼一张1.5m高的桌子上，已知每层楼的高度均为2.5m，求铁球的重力势能。
要求学生分组计算，让各小组代表自由表述自己的计算结果，教师暂不作评价。预测学生的计算情况，在高度的数值代入上有不同的意见，出现计算上的矛盾，此时，教师引导学生感受由于参考面的选取不同，给计算造成了不便，无法计算。因为没有说明物体的高度是以什么位置为零高度。
请学生分别写出上图中以B和地面C为零点的物体的重力势能：Ep1=mgh1，Ep2=mg（h1+h2）（h1=AB，h2=BC）。
总结：1.重力势能具有相对性，是与零点选取有关的，因此在表达重力势能时，要指明势能零点的位置。我们把重力势能为零的水平面叫做零势能面。通常以水平地面为零势能面。
2.对选定的参考平面而言，在参考平面上方的物体，高度是正值，重力势能也是正值；在参考平面下方的物体，高度是负值，重力势能也是负值。物体具有负的重力势能，表示物体在该位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能要少。
自主学习：学生分别写出以B和地面C为零势能面情况下，物体落在B和落在地面C上时与初态的重力势能差：ΔEp1=-mgh1，ΔEp2=-mg（h1+h2），这是与零点选取无关的。
师生总结：不论我们如何选择参考系，对于一物理过程，重力势能的改变是一定的，即物体重力势能的变化与参考系的选取没有关系。我们今后的学习中，更多地是研究某物理过程中重力势能的变化，这时我们就可以适当选择参考系使问题简化，而不会影响结果。
练习：
1.将同一物体分两次举高，每次举高的高度相同，则（）。
A.不论选取什么参考平面，两种情况中，物体重力势能的增加量相同
B.不论选取什么参考平面，两种情况中，物体最后的重力势能相等
C.不同的参考平面，两种情况中，重力做功不等
答案：A
2.井深8m，井上支架高2m，在支架上用一根长3m的绳子系住一个重100N的物体，若以地面为参考平面，则物体的重力势能有；若以井底面为参考平面，则物体的重力势能是。
答案：－100J700J
（四）势能是系统所共有的
教师：请同学们阅读教材P66“势能是系统所共有的”部分，思考讨论势能的系统性。
学生：阅读、讨论并理解。
教师总结：质量是物体的固有属性，而重力的施力物体是地球；没有物体，谈不上重力势能；没有地球施加重力，重力势能也就不复存在。重力势能是物体跟地球组成的系统所共有的，而不是物体单独具有的。
三、课堂小结
本课主要学习了以下内容：
1.势能由物体间的相互作用而产生，由它们的相对位置而决定。
2.势能是标量，单位是焦耳。
3.重力对物体所做的功与物体的运动路径无关，只跟物体运动的始、末位置有关，重力所做的功等于物体始、末位置的重力势能之差。
4.重力势能是地球和地面上的物体共同具有的，一个物体的重力势能的大小与参考平面的选取有关。
四、课堂训练
1.关于重力势能，下列说法正确的是（）。
A.重力势能的大小只由重物本身决定
B.重力势能恒大于零
C.在地面上的物体具有的重力势能一定等于零
D.重力势能实际上是物体和地球所共有的
B.在同一高度，将物体以初速v0向不同的方向抛出，从抛出到落地过程中，重力做的功相等，物体所减少的重力势能一定相等
C.重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功
D．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力做的功等于克服重力的功与物体所增加的重力势能之和
3．关于重力势能的几种理解，下列说法正确的是（）。
B.放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零
C.在不同高度将某一物体抛出，落地时重力势能相等
D.相对不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但并不影响有关重力势能问题
4．将一个物体由A移至B，重力做功（）。
A.与运动过程中是否存在阻力有关
B.与物体沿直线或曲线运动有关
C.与物体是做加速、减速或匀速运动有关
D.与物体初、末位置高度差有关
5．一质量为1kg的物体，位于离地面高1.5m处，比天花板低2.5m。以地面为零势能位置时，物体的重力势能等于__J；以天花板为零势能位置时，物体的重力势能等于____J（g取10m／s2）
6．甲、乙两物体，质量大小关系为m甲=5m乙，从很高的同一高度处自由下落2s，重力做功之比为_____，对地面而言的重力势能之比为_____。
三、计算题
7．如图所示，一条铁链长为2m，质量为10kg，放在水平地面上，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少？
答案：
1.D2.AB3.ACD4.D5.15﹣256.5:15:1
7.在这个过程中铁链重心上升了h=1m，所以，克服重力做功为：=100J，重力势能增加了100J。
五、布置作业
教材P66、67问题与练习第2、3题。
教学目标
知识目标
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。
能力目标
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形象。
德育目标
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。
教学重点
教学难点
重力势能的系统性和相对性
课程类型
新授课
教学方法
实验观察法、分析归纳法、讲练法
教学用具
ppt课件，电子教鞭
课时安排：1课时
教学步骤
导入新课
曾经读过一篇文章，叫做《汕头的雪》，汕头也会下雪吗?
汕头也会下雪，与众不同的雪——木棉棉絮。南方的人，对北方的雪总有一些期待，我也不例外。
有哪些同学见过北方的雪吗?
洁白无垠的雪，总让人浮想联翩，也让人向往，但是，令人想不到的是，它也具有惊人的破坏力：
例1：20xx年9月21日上午，俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩，造成100人失踪(附图片)
例2：四川丹巴亚丁雪崩(附图片)
如此美丽的雪花，怎么会有这么大的破坏力?雪崩为什么会有这么大的能量?
浩瀚夜空，点点繁星，当我们在欣赏璀璨星空的时候，绝不会想象到它们也会给地球带来巨大的伤害：
美国内华达州亚利桑那陨石坑，5万年前，一颗直径约为30～50m的铁质流星撞击地面，它的爆炸力超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。爆炸在地面上产生了一个大坑，据说，坑中可以安放下20个足球场，四周的看台则能容纳200多万观众。(附图片)
陨石为何具有这么大的能量?这些能量与什么因素有关?
雪崩和陨石都有一个特点，具有一定的高度。
学习了中学物理后，我们知道物体由于被举高而具有的能量就叫做重力势能，物体的重力势能的大小与什么因素有关呢?
小实验(视频)：
实验一：相同质量的小球，从不同高度下落。
实验二：不同质量的物体，从同一高度下落。
学生观察后得出结论：
实验一：质量一定时，高度越高，重力势能越大。
实验二：高度一定时，质量越大，重力势能越大。
新课教学
一、重力做功
讨论小球竖直下落，重力所做的功
物体由A运动到B，重力做功mgh
讨论小球沿斜线下落，重力所做的功
物体由A运动到B，重力做功mgh
3、讨论小球沿曲线下落，重力所做的"功
物体由A运动到B，重力做功mgh
综合以上三种情况，可以得到结论：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，而跟物体运动的路径无关。
即WG =mgh1- mgh2
二、重力势能：
结合功和能的关系，我们可以分析得到重力所做的功等于物体重力势能的变化，并且经过推导又得到重力所做的功等于mgh这个量的变化，所以在物理学中就用mgh这个式子来表示物体的重力势能。
重力势能：物体凭借其高度而具有的能量 EP=mgh
1、重力做功与重力势能的变化 WG = mgh1-mgh2= Ep1 - Ep2
重力做功WG
(正、负)
重力势能Ep
(增加、减少)
物体上升
负
增加
物体下落
正
减少
【练习】
一质量为5kg的小球从5m高处下落，碰撞地面后弹起，每次弹起的高度比下落高度低1m，求：小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功?重力势能如何变化? (g=9.8m/s )
解略 新课教学
1、讨论课本P60中的“说一说”。
2、确定重力势能的大小
学生分组讨论：一栋三层高的楼房，每层的高度3m，将一个质量为5kg的小球放在三楼阳台的栏杆上，栏杆的高度是1m，求小球的重力势能。( g=9.8m/s2 )
不同学生得到的重力势能数值可能不同。
这是由于所选高度的起点不同而造成的。
我们把所选高度的起点处的平面叫参考平面
确定重力势能的方法：
①先选定参考平面(0势能面)
②在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值;
