重力勢能教案(精選9篇)

重力勢能教案。

為了促進學生掌握上課知識點，老師需要提前準備教案，因此在寫的時候就不要草草了事了。教案是實現(xiàn)課程教學目標的重要保障，你是否在尋找合適的教案課件呢？以下是幼兒教師教育網(wǎng)小編收集整理的“重力勢能教案”，不妨參考一下本文，希望你喜歡！

重力勢能教案【篇1】

一、說教材

本節(jié)知識點是人教版高一物理第七章第四節(jié)的內容，重力勢能是學生日常生活中很常見的一種能量，它與重力做功緊密聯(lián)系，加深了學生對做功的理解，并且重力做功與重力勢能的變化之間的關系是本章“機械能守恒定律”的須知知識，本節(jié)的講解思路也為學生學習電勢能、分子勢能打下堅實的，基礎因此這一部分的內容具有重要的承上啟下的作用。

二、學情分析

從認知上看，高一學生由感性認知向理性認知過渡;從思維上看，學生由形象思維向理性思維過渡。由于初中學過關于重力勢能的介紹。因此本節(jié)的主要任務是完成由感性認識到理性認識，由定性認識到定量計算的轉化。

(過渡)基于我對教材的理解和分析，按照新課程標準，又結合高一年級學生的認知特點，我制定了以下三維教學目標：

三、教學目標

1、知識與技能

(1)理解重力勢能的概念，學生能用計算式計算物體的重力勢能。

(2)理解重力做功與重力勢能的變化之間的關系，知道重力做功與路徑無關。

(3)知道重力勢能具有相對性。

2、過程與方法

(1)根據(jù)共和能的關系，推出重力勢能表達式

(2)實驗，學生能夠掌握科學研究方法----控制變量法

(3)對結果分析，培養(yǎng)學生的發(fā)散思維。

3、情感態(tài)度與價值觀

對實驗的操作、觀察、討論，激發(fā)學生探索科學的興趣。

為了有效的達成以上教學目標，我確定了以下教學重點和難點：

四、教學重、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：重力做功與路徑無關及重力勢能的相對性。

(過渡)為了突出重點，突破難點，同時結合新課程以教師為主導作用與學生主體作用相統(tǒng)一的教學理念，我確立了本課的教法和學法。

五、說教法和學法

本節(jié)課的教學方法采用：設疑法、理論探究法、講授法、例舉法。學法指導上主要采取自主學習、交流合作式學習、分析歸納式學習等方法。

(過渡)在教學過程中這些教法和學法將會得到體現(xiàn)。最后我重點來談談這一堂課的教學過程

六、說教學過程

(一)導入新課

投影多媒體圖片：利用生活常見事例，比如屋檐上一塊搖搖欲墜的瓦片，常使行人驚心。(意圖：創(chuàng)設問題情景，激發(fā)學生興趣。)

引出重力勢能的定義：物體由于被舉高而具有重力勢能。物體的高度發(fā)生變化時，重力要做功，因而認識重力勢能要對重力做功進行研究。

(二)推進新課：本版塊我分為四個環(huán)節(jié)層層推進。

【第一環(huán)節(jié)】探究重力的功

為了弄清這個問題，我創(chuàng)設情境，引導學生計算下列三種情況下重力做的功

小球自由下落(圖)

小球沿傾斜直線下落(圖)

小球沿曲線下落(圖)

學生比較計算結果，討論重力做到功，最終得出結論：重力對物體所做的功與物體路徑無關，只跟起點和終點的位置有關。

(設計意圖：從具體情景入手，教師引導，學生自己推導，總結尋求重力做功的特點，培養(yǎng)學生的探究能力)

接下來我們探究重力勢能的表達式?

【第二環(huán)節(jié)】探究重力勢能

【步驟一】：定性探究：重力勢能與那些因素有關

學生建立假設，設計實驗，檢驗假設

實驗1：用同體積的鐵球和橡膠球從相同高度落下，觀察落入橡皮泥的深度。

實驗2：用同一小鐵球從不同高度落下，觀察落入橡皮泥的深度。

歸納總結：重力勢能跟物體的質量和高度都有關系;物體的質量越大，高度越大，重力勢能就越大。

(設計意圖，實驗，認識影響重力勢能的因素，為重力勢能的定量表示奠定基礎，同時學生掌握了控制變量法的科學研究方法)

【步驟二】定量探究：怎么樣定量地表示重力勢能?

引導學生聯(lián)想重力做功表達式：WG=mgh=mgh1-mgh2 由上面式子可以看出，式子右邊正好是某個物理量的變化值，在物理學中，我們用“mgh”表示重力勢能。

歸納總結：重力勢能的定義式：EP=mgh(采用講授法，指出mgh的特殊含義，重力勢能的定義的提出也就水到渠成了)

指出重力勢能是標量，其單位與功的單位相同，在國際單位中都是焦耳(J)。

【步驟三】設問：物體位置變化，重力做功，同時重力勢能發(fā)生變化，那么重力做功與重力勢能有什么關系呢?

小組討論總結：WG= EP1-EP2

即：重力做功等于重力勢能的變化

教師引導學生分兩種情況討論：

物體從高處運動到低處：重力做正功，勢能減小量等于重力所做的功

物體從低處運動到高處：重力做負功，勢能的增加量為物體客服重力所做的功

(設計意圖：分兩種情況討論，學生能夠更深刻的認識功與能的關系：做功過程就是能量變化的過程。從而也到達了本節(jié)重點的突破)

【第三環(huán)節(jié)】重力勢能的相對性

設問：計算某物體在一定高度時的重力勢能

(設計意圖：學生出現(xiàn)不同計算結果，展開討論，引出重力勢能的相對性)

歸納總結：

1.重力勢能的相對性，與參考平面的選擇有關，重力勢能的差值與參考平面無關

2.重力勢能有正負

【第四環(huán)節(jié)】勢能是系統(tǒng)所共有的

設問：重力勢能是誰的?

學生會想當然回答是物體m的

設問：如果沒有地球，還有重力勢能嗎?

學生豁然開朗：原來重力勢能是地球和物體組成的系統(tǒng)所共有的

(設計意圖：設置問題，引發(fā)思維沖突，學生不斷思考，討論，加深對問題的認識，突破本節(jié)難點。激發(fā)學生對科學探究的的興趣。)

(三)課堂小結

學生小結本課學習知識，一是檢查上課內容的落實情況，另一方面便于建構本課知識體系，培養(yǎng)學生的歸納概括能力。同時教師加以完善補充，形成板書如下：

七、板書設計

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重力勢能教案【篇2】

一、教學目標：

（一）知識與技能

1．理解重力勢能的概念，強調“勢”的含義，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和系統(tǒng)性。

（二）過程與方法

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。

（三）情感、態(tài)度與價值觀

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。

二、教學重難點：

1.教學重點：重力勢能的概念及重力做功跟物體重力勢能改變的關系。

2.教學難點：重力勢能的相對性和系統(tǒng)性。

三、教學過程：

(一）新課引入

我們在追尋守恒量一節(jié)中找到了一個不變的量，并把它叫作能量。對于能量是如何來定義或是量度的呢？我們物理學中是通過功能關系來定義，并規(guī)定：功是能量轉化的量度。實際上，物體做功的過程就是能量轉化的過程。比如：把一個質量為m的物塊舉高，物塊要克服重力做功的過程中，同時伴隨著它的重力勢能也在變化。這節(jié)課，我們就從重力做功的角度來定量地研究重力勢能的表達式。[板書：重力勢能]

(二)新課教學

1．重力做的功[板書]

提問1：前面我們提到恒力做功（除摩擦力外）有什么特點？如1，小球在力F作用下由A點運動到B點過程中，力F做功怎么求？

(學生)答：恒力做功與物體運動的路徑無關，只與初末位置有關。力F做的功為：。

總結：對于給定的物體，其重力所做的功應該也有這個特點。

（1）重力做功的特點：

重力對物體做的功只跟它的起點和終點的位置有關,與物體運動的路徑無關。[板書]

提問2：怎么來證明呢？（讓學生看書思考一下）

教師提示：如2所示，物體由A點沿三條不同的路徑運動到B點的過程中，重力做的功為多少？（這里用到了微元思想）

總結：在這個過程中，重力所做的功都為：，得證重力做功與其運動路徑無關，只與初末位置有關。

擴展：對于今后凡是碰到哪個力做功與路徑無關，我們都可以引入一個相應的勢能概念。

（2）重力做功的表達式：。

提問3：回過來看一看，既然功是能量轉化的量度，表達式的右邊表示的是什么？

總結：表示的能量之差，、就應該是物體在初末位置所對應的能量。也就是說就是我們尋找的重力勢能的表達式。

2．重力勢能[板書]

（1）定義：物體所受的重力與其所處的高度的乘積。

（2）表達式：。

（3）理解：①狀態(tài)量，②標量，③單位：焦耳（J）。

（4）特點：

①具有相對性。因高度h具有相對性，重力勢能也具有相對性。

提問4：對于講桌上的粉筆盒，它所處的高度是多少？（等待學生思考）

要確定高度就必須先確定一個參考平面。我們把所選的參考平面認為勢能為零。物體處在零勢能面之上，就認為勢能為正；處在零勢能面之下，就認為勢能為負。

提問5：物體大小形狀不能忽略時，它距參考平面的高度怎么來確定？（等待學生思考）

物體大小形狀不能忽略時，它距參考平面的高度應是物體重心到參考面的高度。如3所示。

②重力勢能有正負，正負表示大小。

③具有系統(tǒng)性。物體的重力是地球施加的，如果沒有地球，就不可能受到重力作用。重力勢能應該歸物體和地球所共有的。

例1 如4所示，質量m=0.5kg的小球，從桌面以上高h1=1.2m的A點下落到地面的B點，桌面高h2=0.8m。

（1）在表格中的空白處按要求填入數(shù)據(jù)。

所選擇的的參考平面

小球在A點的重力勢能

小球在B點的重力勢能

整個過程中小球重力做的功

整個下落過程中小球重力勢能的變化

桌面

地面

（2）如果下落時有空氣阻力，表格中的數(shù)據(jù)是否會改變？

3．重力勢能與重力做功的關系[板書]

上面重力做功的表達式就可以寫成：。

討論：當重力做正功時，重力勢能就要減小，即。當重力做負功時，重力勢能就要增加，即。

重力勢能的變化定義為：。（與參考面的選取無關。）

提問6：我們發(fā)現(xiàn)例1中，整個過程中小球重力做的功與整個下落過程中小球重力勢能的變化成什么關系？

總結：重力勢能的變化與重力做功的關系：。

例2 質量為m的均勻鏈條長為L，開始放在光滑的水平桌面上時，有的長度懸在桌面邊緣，如5所示，松手后，鏈條滑離桌面，問從開始到鏈條剛滑離桌面過程中重力勢能變化了多少？

四、課堂小結：

1．重力做功的特點：與路徑無關，只與起點和終點的高度差有關。

2．重力勢能：。

3．重力勢能具有相對性與系統(tǒng)性，具有正負且表示大小。

4．重力做功與重力勢能變化的關系：。

五、作業(yè)布置：

課本66頁問題與練習第2、4題。

重力勢能教案【篇3】

教學目標

知識目標

1、理解重力勢能的概念，會用重力勢的定義進行計算。

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。

能力目標

1、根據(jù)功和能的關系，推導出重力勢能的表達式;

2、學會從功和能的關系上解釋和分析物理形象。

德育目標

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。

教學重點

重力勢能的概念及重力做功跟物體重力勢能改變的關系。

教學難點

重力勢能的系統(tǒng)性和相對性

課程類型

新授課

教學方法

實驗觀察法、分析歸納法、講練法

教學用具

ppt課件，電子教鞭

課時安排：1課時

教學步驟

導入新課

曾經(jīng)讀過一篇文章，叫做《汕頭的雪》，汕頭也會下雪嗎?

汕頭也會下雪，與眾不同的雪——木棉棉絮。南方的人，對北方的雪總有一些期待，我也不例外。

有哪些同學見過北方的雪嗎?

潔白無垠的雪，總讓人浮想聯(lián)翩，也讓人向往，但是，令人想不到的是，它也具有驚人的破壞力：

例1：20xx年9月21日上午，俄羅斯高加索北奧塞梯地區(qū)的一個村莊發(fā)生雪崩，造成100人失蹤(附圖片)

例2：四川丹巴亞丁雪崩(附圖片)

如此美麗的雪花，怎么會有這么大的破壞力?雪崩為什么會有這么大的能量?

浩瀚夜空，點點繁星，當我們在欣賞璀璨星空的時候，絕不會想象到它們也會給地球帶來巨大的傷害：

美國內華達州亞利桑那隕石坑，5萬年前，一顆直徑約為30～50m的鐵質流星撞擊地面，它的爆炸力超過美國轟炸日本廣島那顆原子彈的一千倍。爆炸在地面上產(chǎn)生了一個大坑，據(jù)說，坑中可以安放下20個足球場，四周的看臺則能容納200多萬觀眾。(附圖片)

隕石為何具有這么大的能量?這些能量與什么因素有關?

雪崩和隕石都有一個特點，具有一定的高度。

學習了中學物理后，我們知道物體由于被舉高而具有的能量就叫做重力勢能，物體的重力勢能的大小與什么因素有關呢?

小實驗(視頻)：

實驗一：相同質量的小球，從不同高度下落。

實驗二：不同質量的物體，從同一高度下落。

學生觀察后得出結論：

實驗一：質量一定時，高度越高，重力勢能越大。

實驗二：高度一定時，質量越大，重力勢能越大。

要研究重力勢能，就不能脫離對重力做功的研究

新課教學

一、重力做功

討論小球豎直下落，重力所做的功

物體由A運動到B，重力做功mgh

討論小球沿斜線下落，重力所做的功

物體由A運動到B，重力做功mgh

3、討論小球沿曲線下落，重力所做的功

物體由A運動到B，重力做功mgh

綜合以上三種情況，可以得到結論：物體運動時，重力對它做的功只跟它的起點和終點的位置有關，而跟物體運動的路徑無關。

即WG =mgh1- mgh2

二、重力勢能：

結合功和能的關系，我們可以分析得到重力所做的功等于物體重力勢能的變化，并且經(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。

重力勢能：物體憑借其高度而具有的能量 EP=mgh

1、重力做功與重力勢能的變化 WG = mgh1-mgh2= Ep1 - Ep2

重力做功WG

(正、負)

重力勢能Ep

(增加、減少)

重力做功和重力勢能變化的關系

物體上升

負

增加

物體克服重力做的功等于重力勢能的增加

物體下落

正

減少

重力做的功等于重力勢能的減少

【練習】

一質量為5kg的小球從5m高處下落，碰撞地面后彈起，每次彈起的高度比下落高度低1m，求：小球從下落到停在地面的過程中重力一共做了多少功?重力勢能如何變化? (g=9.8m/s )

解略 新課教學

1、討論課本P60中的“說一說”。

2、確定重力勢能的大小

學生分組討論：一棟三層高的樓房，每層的高度3m，將一個質量為5kg的小球放在三樓陽臺的欄桿上，欄桿的高度是1m，求小球的重力勢能。( g=9.8m/s2 )

不同學生得到的重力勢能數(shù)值可能不同。

這是由于所選高度的起點不同而造成的。

我們把所選高度的起點處的平面叫參考平面

確定重力勢能的方法：

①先選定參考平面(0勢能面)

②在參考面上方的物體的高度是正值，重力勢能也是正值;

重力勢能教案【篇4】

一、教學目標

理解重力勢能的概念及重力做功與重力勢能的關系；知道重力勢能的相對性和勢能是系統(tǒng)所共有的。

【過程與方法】

通過理論探究的過程，提升歸納總結的能力，體會用“理論推導”研究問題的方法。

【情感態(tài)度與價值觀】

經(jīng)歷對生活中有關物理現(xiàn)象的觀察，感受物理與生活的緊密聯(lián)系，激發(fā)對自然規(guī)律的探索興趣。

二、教學重難點

【重點】

重力勢能的的概念及重力做功跟重力勢能改變的關系。

【難點】

重力勢能的相對性。

三、教學過程

環(huán)節(jié)一：導入新課

教師先創(chuàng)設一個情景：如果將石塊置于腳邊和高空，哪種情況會給人危險的感覺？思考造成這種感覺的原因，從而引出課題《重力勢能》。

環(huán)節(jié)二：新課講授

（三）重力勢能的相對性

提問：人從五樓窗臺上跳下來，為何平安無事？

生：向里跳到五樓的地板上

師：這個問題可以說明高度是有相對性的，這也就決定了重力勢能的相對性。

提問：如果計算放在桌子上的物體具有多大的重力勢能，只有一種結果嗎？

生：不是的，會有不同的結果。因為選擇不同的水平面做參考平面，在這個參考平面上的物體的

重力勢能就為0。

師：研究不同的問題參考平面的選取也是不同的，不過我們常選地面為參考平面。在研究同一個問題時，參考平面選取的不同，不會影響問題的研究。因為研究物體的重力勢能，有價值的是勢能的差值，范文，而選擇不同的參考平面對這個差值沒有影響。

教師繼續(xù)深化：若參考平面選定，上方物體的高度為正值，重力勢能也是正值；下方物體的高度為負值，重力勢能也是負值。負值表示物體在這個位置具有的重力勢能比在參考平面上具有的重力勢能要小。（可以類比溫度計講解）

（四）勢能是系統(tǒng)所共有的

教師講解：重力是地球與物體相互吸引而引起的，如果沒有地球對物體的吸引，就不會有重力做功，也就不存在重力勢能，所以重力勢能是這個系統(tǒng)的。平常所說的“物體”的重力勢能，只是一種簡化的說法。

環(huán)節(jié)三：鞏固提升

結合本節(jié)課知識，小組討論高空拋物為何危害大？

環(huán)節(jié)四：小結作業(yè)

學生總結本節(jié)所學內容。并完成課后相關習題。

四、板書設計（wWW.722331.CoM 教師資源網(wǎng)）

略。

五、教學反思

略。

重力勢能教案【篇5】

設計思路

《重力勢能》一節(jié)新教材與舊教材相比有很大變化。教材首先從重力做功開始，討論物體豎直向下運動、沿傾斜直線向下運動、以至物體沿任意路徑向下運動幾種情況的重力做功，利用極限思想，嚴格證明了重力對物體做功與路徑無關。分析“mgh”是一個具有特殊意義的物理量，來定義重力勢能。然后再分析重力勢能的變化和重力做功的關系，再講重力勢能的相對性和系統(tǒng)性。這樣將重力勢能的講法準確了，也加深了，思路比較清晰。

本節(jié)課內容既是重點又是難點，學生在一節(jié)課內不容易全面理解和掌握，教學中不宜追求多而全，可以在后續(xù)課程中逐漸理解與加深。

教學過程中可以多舉身邊的實際例子，由簡單的現(xiàn)象如自由落體等進行分析，便于得出結論，學生也容易接受。

教法上教師應充分調動學生的思維，使學生始終處于學習的主體，激發(fā)探究意識和學習的積極性。

教學目標

1、知識與技能

（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和系統(tǒng)性。

2、過程與方法

（1）根據(jù)已有的知識，利用極限的思想證明重力做功與路徑無關；

（2）根據(jù)功和能的關系，推導重力勢能的表達式。使學生體會知識建立的方法。

3、情感態(tài)度與價值觀：從對生活中有關的物理現(xiàn)象觀察、對已有知識的掌握得到物理結論，激發(fā)和培養(yǎng)

學生探索自然規(guī)律的興趣。

教學重點：

重力做功與路徑無關，重力勢能的概念，重力勢能的變化和重力做功的關系。

教學難點：

重力勢能的變化和重力做功的關系，重力勢能的相對性和系統(tǒng)性。

教學內容：

第四節(jié)重力勢能

（一）引入新課

問題1：水力發(fā)電站是利用水來發(fā)電的，水是利用什么來發(fā)電的呢？高處的石頭欲落下，你為什么害怕，急于要躲開呢？（物體由于被舉高而具有重力勢能。）

問題2：怎么樣認識重力勢能呢？

演示：粉筆在豎直方向上的運動。（引導學生分析粉筆上升和下降過程重力做功與重力勢能的變化）

功與能是兩個密切聯(lián)系的物理量。物體的高度發(fā)生變化，重力勢能發(fā)生變化，重力要做功。我們認識重力勢能，不能脫離重力做功的研究。

（二）進行新課

本節(jié)課就從重力做功的研究入手，來認識重力勢能。

1、重力做功

根據(jù)功的計算公式分別計算甲、乙、丙三種情況中小球由A到B過程中重力所做的功。

過程甲、乙結果為：Wmg=mgh=mgh1-mgh2

過程丙：物體沿任意路徑向下運動情況，學生會感到困難。在分析過程中要體現(xiàn)出極限思想，主要強調的是科學方法。思路為：逐步提出問題，引發(fā)學生思考并逐步進行分析計算。

（1）物體沿曲線運動，就已有的知識，重力做功能求出嗎？（不能）怎么辦？

（2）想一想我們能夠解決的是什么樣的情況？（物體沿直線運動過程重力做功，可以根據(jù)過程甲乙的計算結果進行計算。）

（3）回憶前面學習過的方法，可不可以變曲為直呢，怎么變？（將整個路徑分成許多很短的間隔）

（4）怎么樣來進一步計算重力的做功？（W=W1+ W2+ W3+…）這一過程中，教師聽取學生匯報，點評，解答學生可能提出的問題。

根據(jù)上面的分析，歸納總結出解決問題的方法是：把整個路徑分成許多很短的間隔；由于每一段很小很小，都可以近似看作一段傾斜直線；分別求出物體通過每一小段傾斜直線時重力所做的功；物體通過整個路徑時重力所做的功，等于重力在每小段上所做的功的代數(shù)和。先猜想以下結果可能是什么樣的？有沒有依據(jù)，

A A A h A3 A1 A2 h1 B丙

△h1 △h2 △h3 h h1 h2 B甲

B乙

h2還是一種感覺？然后再進行計算，自己檢驗你的猜想。結果：Wmg=mgh=mgh1-mgh2

結論：物體運動時，重力對它做的功只跟它的起點和終點的位置有關，而跟物體運動的路徑無關。

2、重力勢能

重力勢能應該與那些量有關？如果輕重不同的石頭從同一高度下來砸到腳上，感覺怎樣？同一塊石頭從不同高度下來，砸到腳上，感覺又如何？分析出重力勢能應該與重力、高度有關。

分析表達式：Wmg=mgh=mgh1-mgh2重力做功的大小等于物重跟起點高度的乘積mgh1與終點的mgh2兩者之差，觀察重力mg與所處位置的高度h的乘積“mgh”看出，

（1）與重力做功密切相關；

（2）隨高度變化而變化，恰與勢能的基本特征一致。

這是一個具有特殊意義的物理量。

（1）定義：地球上的物體具有的和它的高度有關的能量，叫做重力勢能。

（2）表達式：Ep=mgh即物體的重力勢能等于它所受重力與所處高度的乘積。

（3）重力勢能為標量。

（4）單位：1J=1kg·m/s·m=1Nm

21 h h1 2 h2舉例計算如圖小球在1和2位置的重力勢能。（m=10kg，h1=3m，h2=1m）

3、重力勢能的變化和重力做功的關系

問題1：定性分析上圖中小球從1→2和從2→1過程中，重力做功情況，重力勢能變化情況？

問題2：定量分析重力勢能的變化和重力做功的關系？

結合上面的具體數(shù)值，計算重力勢能的變化值，和重力做功的數(shù)值，首先建立一個數(shù)量上的概念。

分析：Wmg= mgh1-mgh2式中：Wmg為重力做功；EP1=mgh1為初位置的重力勢能；EP2=mgh2為末位置的重力勢能。

重力勢能的變化表示為：△EP= EP2- EP1則：Wmg= —（EP2—EP1）= —△EP

問題3:小球沿光滑斜面下滑到底端，計算重力做功。

重力勢能教案【篇6】

教學目標

一、知識與技能

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。

二、過程與方法

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。

三、情感、態(tài)度與價值觀

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。

教學重點

重力勢能的概念及重力做功跟物體重力勢能改變的關系。

教學難點

重力勢能的系統(tǒng)性和相對性。

教具

鐵球、多媒體、課件等。

教學過程

一、導入新課

20xx年9月21日上午，俄羅斯高加索北奧塞梯地區(qū)的一個村莊發(fā)生雪崩，造成至少100人失蹤，如左圖所示。

右圖是美國內華達州亞利桑那隕石坑。這個隕石坑是5萬年前，一顆直徑約為30—50米的鐵質流星撞擊地面的結果。據(jù)說，坑中可以安放下20個足球場，四周的看臺則能容納200多萬觀眾。

參考問題：1.我們看到一個冰天雪地、廣袤無垠的銀色世界，它帶給人們的是圣潔、平和、寧靜的感受，一種心靈的洗滌。但是一旦大量積雪從高處滑下形成雪崩，一面面白茫茫的雪墻排山倒海而來，你將感受到大雪崩所帶來最令人驚心動魄的白色恐懼，將對人們的生命與財產(chǎn)帶來災難……為什么這么漂亮的雪花有如此大的破壞力？發(fā)生的雪崩為什么具有這么大的能量？

2.通過美國內華達州亞利桑那的隕石坑現(xiàn)象，你能說出這么大的能量與哪些因素有關？

二、新課教學

（一）重力的功

教師：重力做功與什么因素有關呢？我們現(xiàn)在就通過幾個例子來探究一下。

（多媒體投影教材上的圖7.4-1、圖7.4-2、圖7.4-3，讓學生獨立推導這幾種情況下重力做的功）

教師：比較容易做的是哪一個問題？

學生：第一個和第二個問題。

教師：為什么這兩個問題容易研究呢？

學生：因為這兩個問題中物體運動的路徑是直線，所以在研究重力做功的問題上比較容易研究。

教師：那么這兩個問題的答案是什么呢？

學生：第一個問題中WG＝mgh=mghl－mgh2，第二個問題中WG=mglcosθ=mgh＝mgh1－mgh2，和第一個問題中所求出的答案相同。

教師：我們大膽猜想一下，第三個圖中重力做的功和前兩個是否相等呢？

學生：可能是相等的。

教師：我們來驗證一下我們的猜想，第三個圖的困難在哪里？

學生：力做功的路徑是曲線。

教師：我們怎樣突破這個難點呢？曲線問題不容易解決，我們可以把這一條曲線看作由很多小的直線組成，這樣把每小段直線上重力做的功合起來就是整個過程中重力做的總功。在第三種情況下重力做的功和前兩種情況中重力做的功相同。

教師：我們可以得到什么樣的結論？

學生：重力做功與路徑無關，與物體的初末位置有關，具體的表達式是WG=mgh1－mgh2，其中hl和h2表示物體所處位置的高度，可見物體的重力mg與它所在位置的高度h的乘積“mgh”是一個具有特殊意義的物理量。

教師總結并板書：物體運動時，重力對它做的功只跟它的起點和終點位置有關，而跟物體運動的路徑無關。

練習：

1.如圖所示，某物塊分別沿三條不同的軌道由離地高h的A點滑到同一水平面上，軌道1、2是光滑的，軌道3是粗糙的，則（）。

A.沿軌道1滑下重力做功多

B.沿軌道2滑下重力做功多

C.沿軌道3滑下重力做功多

D.沿三條軌道滑下重力做的功一樣多

答案：D

2.如圖所示，一個質量為m的木塊，以初速度v0沖上傾角為θ的固定斜面，沿斜面上升l的距離后又返回運動。若木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，求：

（1）木塊上升過程克服重力做功的平均功率；木塊的重力勢能變化了多少？

（2）木塊從開始運動到返回到出發(fā)點的過程中，滑動摩擦力做的功是多少？

（3）木塊從開始運動到返回到出發(fā)點的過程中，重力做的功是多少？

答案：（1）mgv0sinθ/2mglsinθ（2）2μmglcosθ（3）0

（二）重力勢能

教師演示實驗：在一個透明的玻璃容器內裝上沙子。

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：用大小不同的兩鐵球從同一高度釋放，觀察鐵球落在沙子中的深度。

學生觀察思考并討論，教師總結：

通過上述演示，我們可以定性得到：重力勢能跟物體的質量和高度都有關系，且物體的`質量越大，高度越大，重力勢能就越大。

1.重力勢能的概念

2.重力勢能的表達式：Ep=mgh

教師提出問題：重力做功引起了物體位置的變化，物體位置的變化引起重力勢能的變化，重力做功與重力勢能變化有什么關系呢？

引導學生推導，學生回答，教師點評、完善總結。

3.重力做功與重力勢能變化的關系：

重力做功也可以寫成WG=Ep1－Ep2當物體下落時，重力做正功mgh，WG>0，即Ep1>Ep2，這說明，重力做功，重力勢能Ep減少，減少的值等于重力所做的功。同理，當物體上升時，重力做負功﹣mgh，重力勢能Ep增加的值等于重力所做的功。要注意的是，重力做負功也可以說成物體克服重力做功，重力做功是重力勢能變化的量度。

即：重力做正功，重力勢能減少；重力做負功，重力勢能增加。重力勢能的變化量與重力做的功數(shù)值相等。

練習：

1．一實心鐵球和一實心木球質量相等，將它們放在同一水平面上，下列說法正確的是（）。

A．鐵球的重力勢能大于木球重力勢能

B．鐵球的重力勢能等于木球重力勢能

C．鐵球的重力勢能小于木球重力勢能

D．上述三種情況都有可能

答案：D

2.下列說法正確的是（）。

A.物體克服重力做功，物體的重力勢能增加

B.物體克服重力做功，物體的重力勢能減少

C.重力對物體做正功，物體的重力勢能增加

D.重力對物體做負功，物體的重力勢能減少

答案：A

3.物體在運動過程中，克服重力做功50J，則（）。

A.物體的重力勢能一定為50JB.物體的重力勢能一定增加50J

C.物體的重力勢能一定減少50JD.物體的重力勢能可能不變

答案：B

（三）重力勢能的相對性

教師提出問題：將一個質量為5kg的鐵球放在4樓一張1.5m高的桌子上，已知每層樓的高度均為2.5m，求鐵球的重力勢能。

要求學生分組計算，讓各小組代表自由表述自己的計算結果，教師暫不作評價。預測學生的計算情況，在高度的數(shù)值代入上有不同的意見，出現(xiàn)計算上的矛盾，此時，教師引導學生感受由于參考面的選取不同，給計算造成了不便，無法計算。因為沒有說明物體的高度是以什么位置為零高度。

請學生分別寫出上圖中以B和地面C為零點的物體的重力勢能：Ep1=mgh1，Ep2=mg（h1+h2）（h1=AB，h2=BC）。

總結：1.重力勢能具有相對性，是與零點選取有關的，因此在表達重力勢能時，要指明勢能零點的位置。我們把重力勢能為零的水平面叫做零勢能面。通常以水平地面為零勢能面。

2.對選定的參考平面而言，在參考平面上方的物體，高度是正值，重力勢能也是正值；在參考平面下方的物體，高度是負值，重力勢能也是負值。物體具有負的重力勢能，表示物體在該位置具有的重力勢能比在參考平面上具有的重力勢能要少。

自主學習：學生分別寫出以B和地面C為零勢能面情況下，物體落在B和落在地面C上時與初態(tài)的重力勢能差：ΔEp1=-mgh1，ΔEp2=-mg（h1+h2），這是與零點選取無關的。

師生總結：不論我們如何選擇參考系，對于一物理過程，重力勢能的改變是一定的，即物體重力勢能的變化與參考系的選取沒有關系。我們今后的學習中，更多地是研究某物理過程中重力勢能的變化，這時我們就可以適當選擇參考系使問題簡化，而不會影響結果。

練習：

1.將同一物體分兩次舉高，每次舉高的高度相同，則（）。

A.不論選取什么參考平面，兩種情況中，物體重力勢能的增加量相同

B.不論選取什么參考平面，兩種情況中，物體最后的重力勢能相等

C.不同的參考平面，兩種情況中，重力做功不等

D.不同的參考平面，兩種情況中，重力最后的重力勢能肯定不等

答案：A

2.井深8m，井上支架高2m，在支架上用一根長3m的繩子系住一個重100N的物體，若以地面為參考平面，則物體的重力勢能有；若以井底面為參考平面，則物體的重力勢能是。

答案：－100J700J

（四）勢能是系統(tǒng)所共有的

教師：請同學們閱讀教材P66“勢能是系統(tǒng)所共有的”部分，思考討論勢能的系統(tǒng)性。

學生：閱讀、討論并理解。

教師總結：質量是物體的固有屬性，而重力的施力物體是地球；沒有物體，談不上重力勢能；沒有地球施加重力，重力勢能也就不復存在。重力勢能是物體跟地球組成的系統(tǒng)所共有的，而不是物體單獨具有的。

三、課堂小結

本課主要學習了以下內容：

1.勢能由物體間的相互作用而產(chǎn)生，由它們的相對位置而決定。

2.勢能是標量，單位是焦耳。

3.重力對物體所做的功與物體的運動路徑無關，只跟物體運動的始、末位置有關，重力所做的功等于物體始、末位置的重力勢能之差。

4.重力勢能是地球和地面上的物體共同具有的，一個物體的重力勢能的大小與參考平面的選取有關。

四、課堂訓練

1.關于重力勢能，下列說法正確的是（）。

A.重力勢能的大小只由重物本身決定

B.重力勢能恒大于零

C.在地面上的物體具有的重力勢能一定等于零

D.重力勢能實際上是物體和地球所共有的

2.關于重力勢能與重力做功，下列說法正確的是（）。

A.物體克服重力做的功等于重力勢能的增加

B.在同一高度，將物體以初速v0向不同的方向拋出，從拋出到落地過程中，重力做的功相等，物體所減少的重力勢能一定相等

C.重力勢能等于零的物體，不可能對別的物體做功

D．用手托住一個物體勻速上舉時，手的支持力做的功等于克服重力的功與物體所增加的重力勢能之和

3．關于重力勢能的幾種理解，下列說法正確的是（）。

A.重力對物體做正功時，物體的重力勢能減小

B.放在地面上的物體，它的重力勢能一定等于零

C.在不同高度將某一物體拋出，落地時重力勢能相等

D.相對不同的參考平面，物體具有不同數(shù)值的重力勢能，但并不影響有關重力勢能問題

4．將一個物體由A移至B，重力做功（）。

A.與運動過程中是否存在阻力有關

B.與物體沿直線或曲線運動有關

C.與物體是做加速、減速或勻速運動有關

D.與物體初、末位置高度差有關

5．一質量為1kg的物體，位于離地面高1.5m處，比天花板低2.5m。以地面為零勢能位置時，物體的重力勢能等于__J；以天花板為零勢能位置時，物體的重力勢能等于____J（g取10m／s2）

6．甲、乙兩物體，質量大小關系為m甲=5m乙，從很高的同一高度處自由下落2s，重力做功之比為_____，對地面而言的重力勢能之比為_____。

三、計算題

7．如圖所示，一條鐵鏈長為2m，質量為10kg，放在水平地面上，拿住一端提起鐵鏈直到鐵鏈全部離開地面的瞬間，物體克服重力做功為多少？物體的重力勢能變化了多少？

答案：

1.D2.AB3.ACD4.D5.15﹣256.5:15:1

7.在這個過程中鐵鏈重心上升了h=1m，所以，克服重力做功為：=100J，重力勢能增加了100J。

五、布置作業(yè)

教材P66、67問題與練習第2、3題。

重力勢能教案【篇7】

6.1第一學時教學活動活動【導入】情境導入

學生觀看雪崩視頻，感受大自然的力量，激發(fā)學生對大自然的敬畏之心。雪花象征著純潔和美麗，但是它也有狂野的一面，為什么這么漂亮的雪花有如此大的威力？

學生回答：雪從高處落下，重力勢能轉化為動能。

教師：本節(jié)課我們來學習重力勢能的相關知識。

板書課題：7.4重力勢能

活動2【講授】問題引入

通過本章第一節(jié)的學習，我們已知道了重力勢能的概念，請同學們回憶一下什么是重力勢能。

學生回答：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢能。

教師：通過剛才的視頻可知雪崩是具有重力勢能，造成了巨大的破壞，而下雪時雪花落到我們身上，我們卻沒有任何感覺，為什么？

學生：重力勢能大小不一樣。

教師：影響重力勢能的因素有哪些？請同學們利用手邊的器材探究影響重力勢能的因素？

活動3【活動】學生探究

組織學生開展探究活動，并完成導學案第一部分。

學生匯報探究得出的結論（通過投影儀展示學生完成學案的情況）。

活動4【講授】重力做功

教師：通過前面的學習我們知道，重力勢能的大小與高度有關，而當物體的高度發(fā)生變化時，重力要做功，由此可以看出，認識重力勢能不能脫離對重力做功的研究，下面，我們一起來研究重力做功。

思考：將物體由地面被舉高時，重力做負功；物體下落時，重力做正功。

引導學生結合教材圖7.4-1、7.4-2、7.4-3推導幾種情況下重力做的功，并總結重力做功的特點。

如上圖，學生分析以上三幅圖中物體從A到B的過程中重力做的功。（提示：功的兩個必要因素）圖1是物體由A做自由落體運動到B，容易得出此過程中，重力做功為WG=mgh=mg(h1-h2)圖2是物體沿斜面由A滑到B，重力做功為：WG=mgl·cosθ=mgh=mg(h1-h2)；

圖3是物體沿曲面由A滑到C，可以把曲面看成很多段小斜面組成，利用圖B的結論可以得出，重力做功也為mgh.

引導學生從以上三個過程的推導中分析得到重力做功的特點并完成學案第二部分：重力做功只跟物體起點和終點的位置有關，跟物體運動路徑無關。

思維拓展：重力做功與路徑無關，其他力(比如摩擦力)做功是否與路徑有關？回答是肯定的?？梢?，重力做功的特點不能亂用，要視具體力而定。

活動5【講授】重力勢能

教師：通過以上分析可以看出，物體所受的重力mg與它所處的位置的高度的乘積“mgh”具有特殊意義一方面與重力做功有關（相互作用），又隨高度的變化而變化（憑借其相對位置），與勢能的基本特征一致.物理學中，把物理量“mgh”叫做物體的重力勢能，用Ep表示。學生自主閱讀教材重力勢能部分，完成學案第三部分。

學生思考討論：同學們知道珠穆朗瑪峰的海拔高度是8848米，而珠穆朗瑪峰從山腳到山頂高度大約是4000米，這兩個表示高度的區(qū)別在哪里？

學生回答：參考平面不一樣，海拔高度是相對于海平面來說的，從山腳到山頂高度是相對于山腳所在平面來說的。

由以上分析可以看出，物體的高度總是相對于某一水平面來說的，實際上是把這個水平面的高度取0。因此，物體的重力勢能也總是相對于某一水平面來說的，這個水平面叫參考平面，在參考平面上，物體的重力勢能取做0。

下面請同學們根據(jù)自己的理解完成問題：將一個質量為5kg的鐵球放在3樓教室一張1m高的桌子上，已知每層樓的高度均為3m，求鐵球的重力勢能。

要求學生分組計算，讓各小組代表匯報自己的計算結果，并簡述計算的方法，學生得到的結果不一致，此時，教師引導學生分析由于參考面的選取不同，導致計算計算結果不同，為了保證計算結果的一致性，必須選擇參考平面。

活動6【活動】思考討論

引導學生認真分析重力勢能表達式Ep=mgh，提出問題：重力勢能到底是誰的？是物體的？還是地球的？

學生討論后回答。

師生總結：重力勢能是物體跟地球組成的系統(tǒng)所共有的，而不是物體單獨具有的。

結束語：關于人類與重力勢能的認識，是一個從恐懼到挑戰(zhàn)直再到合理改造的過程。人們對重力勢能的恐懼感是與生俱來的（雪崩、泥石流），但是隨著人們通過生產(chǎn)實踐中對重力勢能的認識的逐步深入，我們開始變得樂于挑戰(zhàn)這種能量（如攀巖運動），甚至在可以控制的范圍內享受重力勢能帶給我的種種樂趣（如過山車）.但是，科學的意義不僅僅是認識自然，挑戰(zhàn)自然，更在于能動地利用自然（如水力發(fā)電）。

活動7【活動】課堂小結

本節(jié)課我們獲得了哪些知識，學生總結，教師補充。

重力勢能教案【篇8】

一、教學目標

1、知識與技能

(1)理解重力勢能的概念，學生能用計算式計算物體的重力勢能。

(2)理解重力做功與重力勢能的變化之間的關系，知道重力做功與路徑無關。

(3)知道重力勢能具有相對性。

2、過程與方法

(1)根據(jù)共和能的關系，推出重力勢能表達式

(2)通過實驗，學生能夠掌握科學研究方法一一控制變量法

(3)通過對結果分析，培養(yǎng)學生的發(fā)散思維。

3、情感態(tài)度與價值觀

通過對實驗的操作、觀察、討論，激發(fā)學生探索科學的興趣。

二、教學重難點

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：重力做功與路徑無關及重力勢能的相對性。

三、教學過程

環(huán)節(jié)一：新課導入

多媒體展示：

1、打樁機的重錘從高處落下，把水泥樁打進地里;

2、20xx年，俄羅斯某村莊發(fā)生雪崩，造成至少100人失蹤。

教師引導：重力勢能具有巨大的能量，有些可以為我們利用，也有些會給我們帶來巨大的災難。我們只有認識自然，才能更加主動的改造自然。從而引入新課——重力勢能。

環(huán)節(jié)二：概念建立

(一)重力做功的特點

回憶功與能量的關系，功是能量轉化的量度。重力勢能發(fā)生變化，很明顯示重力在做功。由此引導學生探究重力做功的特點。

提出問題：重力做功與什么因素相關?

給出如下三種情況：

(1)物體豎直向下運動，高度從h1降為h2;

(2)物體沿傾斜直線向下運動，高度從h1降為h2;

(3)物體沿任意路徑向下運動，高度從h1降為h2。

讓學生分別求出三種情況下重力做的功(對于第三種曲線運動的情況給出提示可以將曲線進行無限等分，每一份近似看成直線)。

環(huán)節(jié)五：小結作業(yè)

總結本節(jié)知識點，要求學生課下查閱資料，總結勢能的其他種類。

四、板書設計

重力勢能教案【篇9】

【教學目標】

（一）知識與技能

1.理解重力做功與重力勢能的關系，知道重力做功與路徑無關。

2.理解重力勢能的概念，能用重力勢能的表達式計算重力勢能。

3.知道重力勢能具有相對性、重力勢能的變化具有絕對性,勢能是系統(tǒng)共有的。

4.理解重力做功是物體重力勢能變化的量度。

（二）過程與方法

1.在探究過程中滲透科學的研究方法：控制變量法，實驗過程觀察法及實驗結果分析法。

2.體會用“實驗法”和“理論推導”相互驗證問題的方法。

（三）情感態(tài)度與價值觀

1.從對生活中有關物理現(xiàn)象的觀察，使學生在探究過程中體驗成功解決問題的喜悅，激發(fā)學生探索自然規(guī)律的興趣。

2.通過學生之間的討論交流與協(xié)作探究，培養(yǎng)團隊合作精神。

3.體驗科學不僅僅是認識自然，挑戰(zhàn)自然，更在于能動的改造自然。

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