第一篇：【物理】7.4《重力勢(shì)能》示范教案(新人教版必修2)14

知識(shí)改變命運(yùn)，學(xué)習(xí)成就未來(lái)

新人教版高中物理必修二 同步教案

知識(shí)改變命運(yùn)，學(xué)習(xí)成就未來(lái)

教師：打樁機(jī)的重錘從高處落下時(shí)，可以把水泥樁打進(jìn)地里，為什么? 學(xué)生：因?yàn)橹劐N具有重力勢(shì)能. 教師：那么什么是重力勢(shì)能?

學(xué)生：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢(shì)能. 演示實(shí)驗(yàn)：

在一個(gè)透明的玻璃容器內(nèi)裝上沙子.

實(shí)驗(yàn)一：用一個(gè)鐵球從不同高度釋放，觀察鐵球落在沙子中的深度.

實(shí)驗(yàn)二：用大小不同的兩個(gè)鐵球從同一高度釋放，觀察鐵球落在沙子中的深度. 學(xué)生回答觀察到的現(xiàn)象：

在實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)二中，質(zhì)量大的鐵球落在沙子中的深度大.

教師：通過(guò)上述演示，我們可以定性得到：重力勢(shì)能跟物體的質(zhì)量和高度都有關(guān)系，且物體的質(zhì)量越大，高度越大，重力勢(shì)能就越大.

引入：那么，怎樣定量地表示重力勢(shì)能呢? 板書(shū)課題：重力勢(shì)能

二、新課教學(xué)(一)重力勢(shì)能 1.教師舉例

把一個(gè)質(zhì)量為ｍ的物體豎直向上拋出，在它上升和下落的過(guò)程中，重力分別做什么功?重力勢(shì)能如何變化?

學(xué)生：上升過(guò)程中，物體克服重力做功(重力做負(fù)功).物體的重力勢(shì)能增大. 下落過(guò)程中，重力做正功，物體的重力勢(shì)能減小.

教師：前邊我們學(xué)過(guò)了功和能之間的關(guān)系，我們知道力對(duì)物體做了多少功，物體的能量就將變化多少，那么同學(xué)們認(rèn)為重力所做的功與物體重力勢(shì)能的變化之間有什么關(guān)系?

學(xué)生：重力所做的功等于物體重力勢(shì)能的變化.

2.上邊我們定性分析了重力所做的功等于物體重力勢(shì)能的變化，下邊我們?cè)賮?lái)分析一個(gè)例子：

①用投影片出示問(wèn)題：

質(zhì)量為ｍ的物體從高度為ｈ１的A點(diǎn)下落到高度為ｈ2的B點(diǎn)，重力所做的功為多少? ②學(xué)生求解得到：

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重力所做的功為：WG＝ｍｇΔｈ＝ｍｇ（ｈ１－ｈ２）

③教師：前邊我們結(jié)合功和能的關(guān)系分析得到重力所做的功等于物體重力勢(shì)能的變化，而我們經(jīng)過(guò)推導(dǎo)又得到重力所做的功等于ｍｇｈ這個(gè)量的變化，所以在物理學(xué)中就用ｍｇｈ這個(gè)式子來(lái)表示物體的重力勢(shì)能.

板書(shū)：EＰ＝mgh

單位EＰ?表示??焦（J）???物體的重力勢(shì)能??ｍ→物體的質(zhì)量?單位???千克（kg）ｇ→重力加速度→(米每二次方秒)s2/ｍ ｈ→物體的高度→米（ｍ）

④推導(dǎo)重力勢(shì)能的單位： ∵１kg·ｍ/s2·ｍ＝１Ｎ·ｍ＝１J ∴重力勢(shì)能的單位是焦耳，并把上述板書(shū)補(bǔ)充完整. ⑤重力勢(shì)能是標(biāo)量

3.據(jù)重力做功與重力勢(shì)能變化之間的關(guān)系進(jìn)行討論：

①教師：我們用EP?mgh1來(lái)表示物體在初位置的重力勢(shì)能，用EP?mgh2來(lái)表示物體12在末位置的重力勢(shì)能，則WG?EP?EP

12②學(xué)生討論得到：

當(dāng)物體由高處運(yùn)動(dòng)到低處時(shí)，ｈ１>ｈ2，WＧ>０

∴EP?EP

12當(dāng)物體由低處運(yùn)動(dòng)到高處時(shí)，ｈ１<ｈ2，WＧ<０

∴EP?EP

12③教師總結(jié)：重力做正功時(shí)，重力勢(shì)能減少，減少的重力勢(shì)能等于重力所做的功. 物體克服重力做功(重力做負(fù)功)時(shí)，重力勢(shì)能增加，增加的重力勢(shì)能等于物體克服重力所做的功.

4.討論：如圖所示，物體從高為h1處運(yùn)動(dòng)到高為ｈ2處，運(yùn)動(dòng)的路徑有無(wú)數(shù)條，討論在這些運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力所做的功是否相同.

學(xué)生：重力所做的功相同，因?yàn)橹亓λ龅墓Φ扔谥亓?shì)能的減少量，而重力勢(shì)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(guān)，跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān).

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(二)重力勢(shì)能的相對(duì)性

教師：有一個(gè)物體放在三樓頂，每層樓高ｈ，則該物體的重力勢(shì)能為多大? 學(xué)生：3mgh；mgh；2mgh.

教師：同一個(gè)物體的重力勢(shì)能，為什么會(huì)有三個(gè)不同的值呢? 學(xué)生：是由于所選高度的起點(diǎn)不同而造成的.

教師：我們把所選高度的起點(diǎn)處的平面叫參考平面，知識(shí)改變命運(yùn)，學(xué)習(xí)成就未來(lái)

①勢(shì)能也叫位能.

②勢(shì)能具有系統(tǒng)性：重力勢(shì)能是物體和地球組成的系統(tǒng)共有的，彈性勢(shì)能是物體的 各部分所共有的.

三、鞏固練習(xí)

用投影片出示思考題：

1.關(guān)于重力做功和物體的重力勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是 A.當(dāng)重力對(duì)物體做正功時(shí)，物體的重力勢(shì)能一定減少 B.物體克服重力做功時(shí)，物體的重力勢(shì)能一定增加 C.地球上任何一個(gè)物體的重力勢(shì)能都有一個(gè)確定值 D.重力做功的多少與參考平面的選取無(wú)關(guān) 2.物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，克服重力做功為50 J，則 A.重力做功為50 J

B.物體的重力勢(shì)能一定增加50 J C.物體的動(dòng)能一定減少50 J D.重力做了50 J的負(fù)功

3.以40 ｍ/s的初速度豎直向上拋出一個(gè)物體，經(jīng)過(guò)ｔ秒后，物體的重力勢(shì)能是動(dòng)能的3倍，ｇ＝10 ｍ/s2，則ｔ的大小為

A.2秒 B.3秒

C.4秒

D.5秒

參考答案：

1.ABD2.BD3.A

【課堂小結(jié)】

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了：

1.勢(shì)能由物體間的相互作用而產(chǎn)生，由它們的相對(duì)位置而決定. 2.勢(shì)能是標(biāo)量，單位是焦耳.

3.重力對(duì)物體所做的功與物體的運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)，只跟物體運(yùn)動(dòng)的始、末位置有關(guān)，重力所做的功等于物體始、末位置的重力勢(shì)能之差.

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

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【板書(shū)設(shè)計(jì)】

?????重力勢(shì)能??勢(shì)能(位移)??????彈性勢(shì)能?????????????1.物體的重力勢(shì)能等于物體的重量和它的高度的乘積→EＰ＝mgh 2.重力勢(shì)能是標(biāo)量，是狀態(tài)量

3.重力勢(shì)能是物體和地球共有的，常稱(chēng)為物體的重力勢(shì)能. 4.重力勢(shì)能是具有相對(duì)性(相對(duì)于參考平面) 5.單位：焦(J)

6.重力做功與路徑無(wú)關(guān)，與初、末位置有關(guān)

?1.發(fā)生彈性形變的物體，在恢復(fù)原狀時(shí)能夠?qū)ν庾龉?，物體具有能??量，這種能量叫彈性勢(shì)能. ?2.彈性勢(shì)能與形變大小有關(guān) ?

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第二篇：2020-2021學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版必修二教案-7.4重力勢(shì)能

《重力勢(shì)能》難點(diǎn)創(chuàng)新突破

《重力勢(shì)能》一節(jié)有兩個(gè)教學(xué)難點(diǎn)，一是重力勢(shì)能這個(gè)抽象概念的得出，二是重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系。

從學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展過(guò)程看，在初中物理學(xué)習(xí)中已經(jīng)知道，重力勢(shì)能的大小跟物體的質(zhì)量有關(guān)，跟物體所處的高度有關(guān)。學(xué)生還知道，功是能量變化的量度，對(duì)物體做多少功，物體就有多少能量發(fā)生了變化。但不同的功量度的是不同能量的變化。教材通過(guò)考察重力做功的特點(diǎn)，通過(guò)數(shù)學(xué)推導(dǎo)和因素分析，得出重力所做的功量度的是物體重力勢(shì)能的變化，同時(shí)得出重力勢(shì)能的表達(dá)式。

推導(dǎo)重力勢(shì)能的表達(dá)式以及重力的功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系，其實(shí)質(zhì)是一種邏輯推理。對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，邏輯推理是一個(gè)理論探究的過(guò)程，但人教版教材在引導(dǎo)學(xué)生如何去探究方面顯得不足。例如，如何提出本節(jié)課所要解決的問(wèn)題

？為什么研究重力勢(shì)能要先研究重力做功？我們?yōu)槭裁粗豢疾熘亓ψ龉?，而不去考察別的力做功？所有這些，都是必須讓學(xué)生十分明白的，因此也都是教學(xué)中不可回避的。

針對(duì)以上問(wèn)題，本人設(shè)計(jì)了三個(gè)主要教學(xué)環(huán)節(jié)，意圖解決教材中探究性不強(qiáng)的缺憾。

環(huán)節(jié)一：選擇真實(shí)生活中的問(wèn)題即對(duì)高空物體有著天然的恐懼感，來(lái)引出問(wèn)題

引入：甲同學(xué)手持英漢大辭典，放置在乙同學(xué)的頭頂上方一定高度處，老師問(wèn)乙同學(xué)什么感受？

乙同學(xué)：“我害怕詞典掉下來(lái)砸到我”。

甲同學(xué)再進(jìn)行兩組操作：

（1）將詞典舉得再高一些，（2）高度不變，換用兩本詞典，老師再問(wèn)乙同學(xué)什么感受？

乙同學(xué)：“我害怕的更厲害了”。

老師：“我們?yōu)槭裁磳?duì)高空物體有著天然的恐懼感呢？”

“因?yàn)楦咛幍奈矬w有著一種潛在的能量，叫重力勢(shì)能，而且我們能感知到能量的大小與物體質(zhì)量、高度是有關(guān)系的，那么他們之間的定量關(guān)系到底是什么呢？如何定量研究重力勢(shì)能？”

設(shè)計(jì)意圖：

探究始于問(wèn)題，好的問(wèn)題能夠激發(fā)學(xué)生的求知欲與好奇心。通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單、易操作的小實(shí)驗(yàn)喚醒學(xué)生頭腦中的感性經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而將學(xué)生從生活世界引入物理世界，從定性走向定量，能使學(xué)生認(rèn)識(shí)知識(shí)的意義，也能促使學(xué)生更加關(guān)注身邊的世界。

環(huán)節(jié)二：猜想，應(yīng)該用哪個(gè)力做功來(lái)量度重力勢(shì)能

2.1問(wèn)題引入：

一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，可能有許多力對(duì)他做功，究竟哪個(gè)力的功與物體重力勢(shì)能的變化直接相關(guān)呢？我們來(lái)看如下情景，在一個(gè)粗糙的梯形臺(tái)上，一個(gè)物體在外力F作用下由A點(diǎn)出發(fā)，一直運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，已知整個(gè)過(guò)程中力F始終與物體速度同向

A

B

C

D

F

請(qǐng)同學(xué)們分析三個(gè)階段中推力的功、摩擦力功、重力功的正負(fù)，以及物體重力勢(shì)能的變化

2.2教師引導(dǎo)分析

（1）

F始終做正功，但是重力勢(shì)能有時(shí)增加、有時(shí)不變、有時(shí)減小，可見(jiàn)F做功與重力勢(shì)能之間不存在必然聯(lián)系

（2）

同理分析摩擦力做功

（3）

學(xué)生通過(guò)分析重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系，可以得出二者也許存在某種內(nèi)在聯(lián)系

設(shè)計(jì)意圖：

學(xué)生在考慮重力勢(shì)能的變化與哪個(gè)力做功相關(guān)時(shí)，頭腦里出現(xiàn)的信息并不是單純的。在考慮重力做功時(shí)，他們也受到其他力做功的干擾。通過(guò)創(chuàng)設(shè)一個(gè)問(wèn)題情景，讓學(xué)生通過(guò)對(duì)各個(gè)力做功與重力勢(shì)能變化情形進(jìn)行比較，求同存異，可以幫助學(xué)生選擇相關(guān)因素，濾掉無(wú)關(guān)因素。這種解決問(wèn)題的方法?？梢赃w移到其他許多問(wèn)題的解決上。

“也許”兩字表明，從學(xué)習(xí)者的角度看，我們所做的判斷只是一種合情的推測(cè)，它使學(xué)習(xí)過(guò)程更具有探究性。

環(huán)節(jié)三：邏輯推導(dǎo)并猜想

按照課本的情景進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo)，并最終得出WG

＝

mgh1－

mgh2，從功能關(guān)系角度猜想，重力勢(shì)能的表達(dá)式就應(yīng)該是mgh

設(shè)計(jì)意圖：

解讀理論探究的結(jié)果，是理論探究的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。這種解讀有助于培養(yǎng)學(xué)生的分析能力，它使學(xué)生明確我們是怎么認(rèn)定重力勢(shì)能的表達(dá)式和重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系的，也使學(xué)生看到我們?cè)纫鉀Q的問(wèn)題首尾呼應(yīng)完美的結(jié)合在一起的。

環(huán)節(jié)四：用物理眼光看世界

教師：“為什么高大的建筑看起來(lái)顯得莊嚴(yán)肅穆？”

引導(dǎo)分析：是因?yàn)闈撛诘哪芰恳簿褪侵亓?shì)能比較大，引起人類(lèi)內(nèi)心的恐懼感。

設(shè)計(jì)意圖：

最后通過(guò)觀看兩個(gè)高大建筑物的圖片，引導(dǎo)學(xué)生從物理角度看待世界、用理性思維來(lái)理解自身的情緒。從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升。

環(huán)節(jié)五：小結(jié)

從學(xué)情角度看，學(xué)生雖然已經(jīng)知道重力勢(shì)能的相關(guān)因素，但卻不知道重力勢(shì)能與這些因素之間的定量關(guān)系。學(xué)生雖然知道功是能量轉(zhuǎn)化的量度，卻不知道什么功量度的是重力勢(shì)能的變化。本節(jié)設(shè)計(jì)通過(guò)層層問(wèn)題引導(dǎo)，實(shí)例探究，帶領(lǐng)學(xué)生從定性認(rèn)識(shí)上升到定量的認(rèn)識(shí)，從思維的抽象上升到思維的具體，提高了學(xué)生認(rèn)識(shí)水平，培養(yǎng)了學(xué)生理性思維的意識(shí)，從而達(dá)到全面提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的。

第三篇：必修2 優(yōu)秀教案7.4 重力勢(shì)能(最新申請(qǐng)教師資格證用)

高中物理必修2（課題八）

7.4

重力勢(shì)能

7.4 重力勢(shì)能

第一課時(shí)

【三維目標(biāo)】

知識(shí)與技能

1．理解重力勢(shì)能的概念，會(huì)用重力勢(shì)能的定義進(jìn)行計(jì)算．

2．理解重力勢(shì)能的變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無(wú)關(guān)． 3．知道重力勢(shì)能的相對(duì)性． 過(guò)程與方法

用所學(xué)功的概念推導(dǎo)重力做功與路徑的關(guān)系，親身感受知識(shí)的建立過(guò)程． 情感、態(tài)度與價(jià)值觀

滲透從對(duì)生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，得到物理結(jié)論的方法，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣．

【教學(xué)重點(diǎn)】

重力勢(shì)能的概念及重力做功跟物體重力勢(shì)能改變的關(guān)系．.【教學(xué)難點(diǎn)】

重力勢(shì)能的系統(tǒng)性和相對(duì)性．

【教學(xué)方法】

探究、講授、討論、練習(xí)

【教具準(zhǔn)備】

鐵球(大小、質(zhì)量均不同)兩個(gè)、透明玻璃容器、沙子 【課時(shí)安排】

1課時(shí)

【教學(xué)過(guò)程】

[新課導(dǎo)入] 有句話是“搬起石頭砸自己的腳”，從物理的角度看待這一問(wèn)題，搬起的石頭有了做功的本領(lǐng)，它就具有了能，這種能我們稱(chēng)為重力勢(shì)能。我們今天就來(lái)學(xué)習(xí)重力勢(shì)能。[新課教學(xué)]

一、重力的功

師：重力做功與什么因素有關(guān)呢?我們現(xiàn)在就通過(guò)幾個(gè)例子來(lái)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(xué)生獨(dú)立推導(dǎo)這幾種情況下重力做的功)師：比較容易做的是哪一個(gè)問(wèn)題? 生：第一個(gè)和第二個(gè)問(wèn)題．

師：為什么這兩個(gè)問(wèn)題容易研究呢? 生：因?yàn)檫@兩個(gè)問(wèn)題中物體運(yùn)動(dòng)的路徑是直線，所以在研究重力做功問(wèn)題上比較容易研究． 師：那么這兩個(gè)問(wèn)題的答案是什么呢? 生l：第一個(gè)問(wèn)題中WG＝mg△h=mghl一mgh2．

生2：第二個(gè)問(wèn)題中WG=mgcosa=mg△h＝mgh1一mgh2；，和第一個(gè)問(wèn)題中所求出的答案相同． 師：我們大膽猜想一下，第三個(gè)圖中重力做的功和前兩個(gè)是否相等呢? 生：可能是相等的．

師：我們來(lái)驗(yàn)證一下我們的猜想，第三個(gè)圖的困難在哪里? 生：力做功的路徑是曲線． 師：我們?cè)鯓油黄七@個(gè)難點(diǎn)呢?

生1(很為難)：這是力在曲線上做功的情況，不容易研究．

生2：我記得在第二節(jié)學(xué)習(xí)力對(duì)物體做功的問(wèn)題時(shí)曾經(jīng)接觸過(guò)有關(guān)變力做功的問(wèn)題． 師(鼓勵(lì))：說(shuō)說(shuō)看，解決的途徑是什么? 生2：曲線問(wèn)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(lái)就是整個(gè)過(guò)程中重力做的總功．

師(表?yè)P(yáng))：這個(gè)同學(xué)分析得非常好，根據(jù)這個(gè)同學(xué)的分析方法，第三個(gè)問(wèn)題的答案應(yīng)該是什么呢? 生：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． 師：我們可以得到什么樣的結(jié)論? 生：重力做功與路徑無(wú)關(guān)．

師：既然重力做功與路徑無(wú)關(guān)，那么它與什么因素有關(guān)呢? 生：與物體的初末位置有關(guān)． 師：具體的表達(dá)式是什么? 生：WG=mgh1一mgh2，其中hl和h2表示物體所處位置的高度．

師：很好，可見(jiàn)物體的重力mg與它所在位置的高度h的乘積“mgh”是一個(gè)具有特殊意義的物理量.[課堂訓(xùn)練] 1．沿著高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上將同一物體拉到頂端，以下說(shuō)法正確的是??????()A．沿坡度小、長(zhǎng)度大的斜面上升克服重力做的功多

B．沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多 C.沿坡度大、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多 D．上述幾種情況重力做功同樣多

2．將一物體由A移至B，重力做功 ???????????????()A.與運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是否存在阻力有關(guān) B．與物體沿直線或曲線運(yùn)動(dòng)有關(guān)

C.與物體是做加速、減速或勻速運(yùn)動(dòng)有關(guān) D．與物體發(fā)生的位移有關(guān)

參考答案 1．D 解析：重力做功的特點(diǎn)是與運(yùn)動(dòng)的具體路徑無(wú)關(guān)，只與初末狀態(tài)物體的高度差有關(guān)，不論光滑路徑還是粗糙路徑，也不論是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)，只要初末狀態(tài)的高度差相同，重力做的功就相同． 2．D 解析：重力做功只與重力方向上發(fā)生的位移有關(guān)，與物體運(yùn)動(dòng)所經(jīng)過(guò)的路徑，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都沒(méi)有關(guān)系

二、重力勢(shì)能 [實(shí)驗(yàn)與探究] 探究影響小球勢(shì)能大小的因素有哪些．

準(zhǔn)備兩個(gè)大小相同的小球：一個(gè)鋼球、一個(gè)木球，再盛一盆細(xì)沙．如圖。7.4—l所示．在沙盆上方同一高度釋放兩個(gè)小球，鋼球的質(zhì)量大，在沙中陷得較深些．

讓鋼球分別從不同的高度落下，鋼球釋放的位置越高，在沙中陷得越深．

請(qǐng)同學(xué)們親自做實(shí)驗(yàn)探究一下重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)．

師：下面大家閱讀教材7“重力勢(shì)能”一段，回答下面幾個(gè)問(wèn)題．

學(xué)生閱讀課文，可以把問(wèn)題用多媒體投影到大屏幕上．

師：怎樣定義物體的重力勢(shì)能? 生：我們把物理量mgh叫做物體的重力勢(shì)能．

師：為什么可以這樣來(lái)進(jìn)行定義? 生：這是因?yàn)閙gh這個(gè)物理量的特殊意義在于它一方面與重力做功密切相關(guān)，另一方面它隨高度的變化而變化．

師：重力勢(shì)能的表達(dá)式是什么?用文字怎樣敘述? 生：Ep=mgh，物體的重力勢(shì)能等于它所受到的重力與所處高度的乘積．

師：重力勢(shì)能是矢量還是標(biāo)量? 生：與所有的能量一樣，重力勢(shì)能也是標(biāo)量．

師：重力勢(shì)能的單位是什么?符號(hào)是什么? 生：重力勢(shì)能和其他能量一樣，它們的單位和功的單位相同，都是焦耳，符號(hào)是J．

師：重力勢(shì)能與什么因素有關(guān)?你能否列舉生活中的實(shí)例加以說(shuō)明? 生：根據(jù)重力勢(shì)能的表達(dá)式，重力勢(shì)能與物體所受到的重力和物體的相對(duì)高度有關(guān)．例如塔吊上吊著的重物比較可怕，但是當(dāng)這個(gè)重物被放下之后就不再可怕了，因?yàn)槲矬w被放下之后重力勢(shì)能減少了；再例如樹(shù)梢上的樹(shù)葉，雖然所處位置比較高，但是由于它受到的重力比較小，所以它雖然比塔吊上的物體可能還高，但是我們并不感覺(jué)害怕它．

師：剛才這位同學(xué)分析得非常好．根據(jù)重力勢(shì)能的定義式，它和重力做功的表達(dá)式非常相似，么它們之間的關(guān)系是什么呢? 生：當(dāng)物體由高處向低處運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力做正功，物體重力勢(shì)能減少，也就是WG>0，Ep1>Ep2；當(dāng)物體從低處運(yùn)送到高處時(shí)，重力做負(fù)功(或者說(shuō)物體克服重力做功)，重力勢(shì)能增加，也就是WG<0，Epl

師：它們的數(shù)值具體用一個(gè)公式應(yīng)該如何表示? 生1：它們之間的關(guān)系應(yīng)該是WG＝△Ep

生2：當(dāng)物體受到的重力做正功時(shí)，物體重力勢(shì)能減少；當(dāng)物體克服重力做功時(shí)，物體重力勢(shì)能增加，所以說(shuō)重力勢(shì)能的變化量和重力做功之間的關(guān)系應(yīng)該是互為相反數(shù)，用公式表示應(yīng)該為：WG＝一△Ep．

師(鼓勵(lì))：剛才這個(gè)同學(xué)補(bǔ)充得相當(dāng)好．下面大家閱讀一下課本 “說(shuō)一說(shuō)”，回答上面提出的問(wèn)題．

(學(xué)生閱讀思考．回答有關(guān)問(wèn)題)師：如果重力的功與路徑有關(guān)，即對(duì)應(yīng)于相同的起點(diǎn)和終點(diǎn)，重力對(duì)同一物體做的功，隨物體運(yùn)動(dòng)路徑的不同而不同，我們還能把mgh叫做物體的重力勢(shì)能嗎? 生：當(dāng)然不能，因?yàn)榇藭r(shí)這個(gè)能量不能表示物體重力做功的實(shí)際情況．

師：當(dāng)摩擦力對(duì)物體做功時(shí)，我們能不能定義有一個(gè)摩擦力勢(shì)能存在呢?為什么? 生：不行，摩擦力做功與路徑有關(guān)。

［課堂小結(jié)］

本課主要學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容：

1.勢(shì)能由物體間的相互作用而產(chǎn)生，由它們的相對(duì)位置而決定.2.勢(shì)能是標(biāo)量，單位是焦耳.3.重力對(duì)物體所做的功與物體的運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)，只跟物體運(yùn)動(dòng)的始、末位置有關(guān)，重力所做的功等于物體始、末位置的重力勢(shì)能之差.［布置作業(yè)］

課本 P66 2 【板書(shū)設(shè)計(jì)】

7.4重力勢(shì)能

一、重力的功

與重力做功有關(guān)的因素：重力的大小和下落的高度大?。c物體的路徑無(wú)關(guān)．

二、重力勢(shì)能

標(biāo)量

單位：焦耳

第四篇：人教版高一物理必修二學(xué)案　7.4重力勢(shì)能（第1課時(shí)）

§7.4

重力勢(shì)能（第1課時(shí)）教學(xué)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)思想

《重力勢(shì)能》這節(jié)課是學(xué)生第一次從定量的角度學(xué)習(xí)能量的具體表達(dá)形式。在以后的學(xué)習(xí)過(guò)程中，能量概念的重要性會(huì)被學(xué)生逐步認(rèn)識(shí)到，因而本節(jié)課的內(nèi)容具有非常重要的意義。就內(nèi)容的呈現(xiàn)方式來(lái)看，本節(jié)課有探究課的特點(diǎn)。因而從教學(xué)的角度來(lái)看，宜采取師生互動(dòng)、引導(dǎo)、啟發(fā)的教學(xué)方式。

學(xué)情分析

1.知識(shí)層面：重力勢(shì)能是學(xué)生在初中已經(jīng)接觸過(guò)的，但當(dāng)時(shí)只停留在定性的分析上。新課應(yīng)注意對(duì)知識(shí)從定性到定量的轉(zhuǎn)化。

2.能力層面：高一學(xué)生對(duì)事物的認(rèn)知還停留在具體的形象思維上，抽象的邏輯思維的建立還需要時(shí)間。所以在教學(xué)中我們要借助實(shí)驗(yàn)、視頻等直觀手段逐漸引入抽象的物理概念。

教學(xué)目標(biāo)

物理觀念

1.正確理解重力勢(shì)能的概念；

2.正確理解重力做功的特點(diǎn)。

科學(xué)思維

1.發(fā)展學(xué)生分析、概括和科學(xué)推理能力；

2.能運(yùn)用重力勢(shì)能表達(dá)式計(jì)算重力勢(shì)能；

3.能利用重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系解決一些實(shí)際問(wèn)題。

實(shí)驗(yàn)探究

1.能描述和探究影響重力勢(shì)能的因素；

2.會(huì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證重力做功與路徑無(wú)關(guān)。

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

1.知道重力勢(shì)能的相對(duì)性及其與地球系統(tǒng)共有性，形成科學(xué)的物質(zhì)觀；

2.滲透從生活中來(lái)，到生活中去的科學(xué)方法，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣；

3.通過(guò)學(xué)生之間的討論交流與協(xié)作探究，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神；

4.培養(yǎng)學(xué)生遵守社會(huì)公德，防止高空墜物。

教學(xué)重難點(diǎn)

1．重力做功的特點(diǎn)；

2．重力勢(shì)能的概念。

教學(xué)資源

體積相同質(zhì)量不同的塑料球（1個(gè)）和鐵球（2個(gè)）；裝有沙子的塑料桶；多媒體展臺(tái)

教法設(shè)計(jì)

引導(dǎo)式、啟發(fā)式、探究式、分組討論

教學(xué)過(guò)程

教師活動(dòng)

學(xué)生活動(dòng)

設(shè)計(jì)意圖

引入新課

在前一章萬(wàn)有引力的學(xué)習(xí)中我們?cè)?jīng)提到過(guò)一個(gè)有趣的故事：

[PPT展示：牛頓與蘋(píng)果的圖片]

那就是牛頓在被蘋(píng)果砸中腦袋之后，開(kāi)始思考地球上的引力與天體間引力的關(guān)系，最終得出了偉大的萬(wàn)有引力定律！今天，老師也拿來(lái)了一個(gè)蘋(píng)果，想讓同學(xué)們也當(dāng)一回牛頓，感受一下被蘋(píng)果砸中腦袋的感覺(jué)！誰(shuí)想來(lái)試試？

如果我再?gòu)母叩牡胤结尫拍?？比?0層樓高？小小蘋(píng)果能有多大威力？有人做了一個(gè)類(lèi)似實(shí)驗(yàn)，我們來(lái)看一段視頻。

[PPT播放視頻：蘋(píng)果高空墜落]

實(shí)驗(yàn)結(jié)果還是很震撼的！小蘋(píng)果竟然蘊(yùn)含了大能量！原因是什么？

大家在初中時(shí)已經(jīng)學(xué)過(guò)，物體由于被舉高而具有的能量叫做——重力勢(shì)能，今天我們將更進(jìn)一步學(xué)習(xí)重力勢(shì)能的知識(shí)和應(yīng)用。

[PPT展示標(biāo)題]

[板書(shū)：§7.4重力勢(shì)能]

感受從頭頂?shù)袈涮O(píng)果砸中腦袋

觀看影片

回答問(wèn)題

激發(fā)學(xué)生的好奇心，引起共鳴

新課教學(xué)

一、影響重力勢(shì)能的因素

那么重力勢(shì)能的大小可能與哪些因素相關(guān)呢？你是如何想到的？

重力勢(shì)能的大小要通過(guò)一定的途徑展現(xiàn)出來(lái)，就像剛才看到的視頻中蘋(píng)果從高處落下可以砸碎玻璃，我給大家提供了一套簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)檢驗(yàn)?zāi)愕牟孪搿?/p>

[PPT展示：學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)儀器圖片]

介紹裝置：體積相同質(zhì)量不同的塑料球（1個(gè)）和鐵球（2個(gè)）；裝有沙子的塑料桶，大家討論一下可以如何探究？這里用到了哪種實(shí)驗(yàn)方法？

[板書(shū)：一、影響重力勢(shì)能的因素]

教師：請(qǐng)大家匯報(bào)一下實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

[PPT播放：實(shí)驗(yàn)視頻]

實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，質(zhì)量越大的物體，能量越大，釋放高度越高的物體，能量越大。

[板書(shū)：影響因素：質(zhì)量、高度]

回答問(wèn)題：

不同質(zhì)量的球從同一高度釋放，相同質(zhì)量的球從不同高度釋放，觀察小球進(jìn)入沙子的深度。

控制變量法

分組實(shí)驗(yàn)

讓學(xué)生分析問(wèn)題，提出實(shí)驗(yàn)方案，讓他們體驗(yàn)探索、發(fā)現(xiàn)的成就感

直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引發(fā)學(xué)生思考

新課教學(xué)

二、重力做功的特點(diǎn)

現(xiàn)在我們知道了重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)，那么到底該怎樣定量的表達(dá)重力勢(shì)能呢？其實(shí)在前面的教材里，已經(jīng)給出方法了，大家來(lái)看教材第57頁(yè)最上面第一段話，請(qǐng)一位同學(xué)來(lái)讀一下這段話。

[PPT展示：教材內(nèi)容]

對(duì)于尋找重力勢(shì)能的定量的表達(dá)，這段話能給你什么啟示嗎？

重力勢(shì)能釋放的過(guò)程離不開(kāi)重力做功，所以，我們就先從重力做功分析入手！

[板書(shū)：二、重力做功的特點(diǎn)]

物體的真實(shí)下落過(guò)程其實(shí)要比我們做的實(shí)驗(yàn)復(fù)雜的多，大家來(lái)看這幅圖。

[PPT展示：幼兒園小朋友滑滑梯走不同路徑]

提問(wèn)：直接滑竿，滑斜坡，滑彎道，這幾種情況下重力功如何求？

為了研究問(wèn)題方便，我們通常把問(wèn)題簡(jiǎn)化成物理模型：

[PPT：三種不同路徑類(lèi)型]

小球從A運(yùn)動(dòng)到B，已知A、B的高度，求重力功，請(qǐng)兩位同學(xué)到黑板上寫(xiě)出前兩種類(lèi)型的計(jì)算過(guò)程。

[板書(shū)：兩種情況下都有：WG=mgh1-mgh2]

圖3該怎么辦？前面兩種小球運(yùn)動(dòng)的路徑是直線運(yùn)動(dòng)，圖3的任意曲線如何處理？大家有沒(méi)有好的辦法？有什么辦法能將變化的位移方向變成不變的呢？在咱們以前的學(xué)習(xí)中有沒(méi)有遇到過(guò)類(lèi)似的問(wèn)題，如何化變量為不變量的？

[PPT展示：勻變速運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間關(guān)系的求法]

總結(jié)：這種方法叫微元法，那么對(duì)于現(xiàn)在這種情況可不可以類(lèi)比一下，用微元法來(lái)求圖3中小球重力做的功？

[板書(shū)：

WG=mg△h1+mg△h2+……=mgh1-mgh2]

通過(guò)計(jì)算，我們發(fā)現(xiàn)重力做功有什么特點(diǎn)？

[板書(shū)：重力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與初、末位置高度差有關(guān)]

為了驗(yàn)證理論推導(dǎo)，我們做個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下，這里兩個(gè)不同路軌的軌道，高度相同，從同一高度釋放兩個(gè)球，觀察它們飛出后的落點(diǎn)，如果重力做功相同，它們最后從軌道末端飛出的情況應(yīng)該一樣，根據(jù)平拋原理，落點(diǎn)的距離應(yīng)該一致，這里摩擦力的影響比較小，我們忽略不計(jì)。

[實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)：重力做功與路徑無(wú)關(guān)]

[PPT播放：實(shí)驗(yàn)視頻和圖片]

自主閱讀教材57頁(yè)

回答問(wèn)題

板書(shū)圖1和圖2的計(jì)算過(guò)程

回答問(wèn)題

總結(jié)方法

觀察實(shí)驗(yàn)

自主閱讀

建立模型

理論推導(dǎo)

自主閱讀

對(duì)比遷移

加深印象

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

新課教學(xué)

三、重力勢(shì)能

實(shí)驗(yàn)再次說(shuō)明了事實(shí)！現(xiàn)在我們來(lái)觀察一下這個(gè)表達(dá)式，式中“mgh”在做功的表達(dá)式中反復(fù)出現(xiàn)，書(shū)中提到：“mgh”是一個(gè)具有特殊意義的物理量，為何說(shuō)它特殊？閱讀教材64至65頁(yè)，尋找答案！

總結(jié)：“mgh1”代表位置1的量，“mgh2”代表位置2的量，這兩者僅僅是位置的不同，做功等于這個(gè)跟位置有關(guān)的量的變化，而與路徑無(wú)關(guān)，而功的大小等于能量的變化，另一方面，式子本身含有質(zhì)量和高度，與勢(shì)能特征相符！勢(shì)能的定義（由位置決定的能量）又再次強(qiáng)調(diào)了與位置相關(guān)的特性，所以“mgh”就是重力勢(shì)能表達(dá)式！

[板書(shū)：三、重力勢(shì)能

Ep=mgh]

［板書(shū)：WG=mgh1-mgh2=Ep1-

Ep2=

—（Ep2-

Ep1）=

—△Ep]

我們結(jié)合實(shí)例來(lái)運(yùn)用一下，看下面這個(gè)情景：

[PPT：起重機(jī)例題]

邊總結(jié)邊板書(shū)

［板書(shū)：WG＞０，Ep1＞Ep2，Ep減??；

WG＜０，Ep1＜Ep2，Ep增加]

自主閱讀教材，回答問(wèn)題

計(jì)算例題

聯(lián)系已有知識(shí)，培養(yǎng)知識(shí)遷移能力，思考問(wèn)題的能力，訓(xùn)練邏輯思維。

培養(yǎng)學(xué)生的運(yùn)用知識(shí)能力。

新課教學(xué)

四、重力勢(shì)能的相對(duì)性

我們?cè)倩氐脚ｎD的蘋(píng)果問(wèn)題來(lái)看看，當(dāng)年砸中牛頓的那個(gè)蘋(píng)果有多大勢(shì)能？

［PPT：蘋(píng)果例題］

同一個(gè)蘋(píng)果怎么會(huì)有不同的重力勢(shì)能？計(jì)算重力勢(shì)能前要先選取零勢(shì)能面，選取的參考面不同，結(jié)果也會(huì)有不同，有的大，有的小，有的是正數(shù)，有沒(méi)有可能是負(fù)數(shù)？蘋(píng)果的重力勢(shì)能可不可能算出負(fù)數(shù)？

［板書(shū)：Ep取決于零勢(shì)面的選取，Ep＜０表示在參考面以下］

［PPT：再計(jì)算掉落到頭頂?shù)膭?shì)能變化量］

計(jì)算結(jié)果相同，說(shuō)明重力勢(shì)能的變化量與零勢(shì)能面的選取無(wú)關(guān)！

［板書(shū)：ΔEP與零勢(shì)面無(wú)關(guān)］

計(jì)算出不同的勢(shì)能結(jié)果

分析問(wèn)題

回答問(wèn)題

分組計(jì)算，分別以頭頂、腳面、山腳下為參考面計(jì)算結(jié)果。

對(duì)比思考。

運(yùn)用既有知識(shí)解決問(wèn)題的能力。

鞏固知識(shí)

學(xué)以致用

牛頓被蘋(píng)果砸中作為一個(gè)故事被傳為佳話，但現(xiàn)實(shí)生活中估計(jì)沒(méi)有人喜歡被從高處掉落的東西砸中，所以我們經(jīng)?？吹接羞@樣的警示標(biāo)志：

［PPT：高空墜物警示牌］

因?yàn)樵诟咛幍奈矬w具有很大的重力勢(shì)能，所以一定不要高空拋物！

重力勢(shì)能也不總是那么可怕的，既然是一種能量，人們就想要加以利用，我們想辦法讓重力勢(shì)能變成為人們服務(wù)的能源。

［PPT播放：重力燈視頻］

結(jié)束語(yǔ)：希望將來(lái)大家能開(kāi)發(fā)出更多簡(jiǎn)便可行的利用重力勢(shì)能的裝置為人類(lèi)造福！

聯(lián)系生活實(shí)際

增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)公德意識(shí)，用知識(shí)改變生活的實(shí)例。

小結(jié)

從知識(shí)和科學(xué)方法兩個(gè)方面小結(jié)

問(wèn)大家一個(gè)問(wèn)題：知識(shí)與獲得知識(shí)的方法，誰(shuí)更重要？大家不必急著回答這個(gè)問(wèn)題，這是一個(gè)需要思考的問(wèn)題，答案也不是唯一的。我相信，二十年以后，在座的大部分同學(xué)都會(huì)將今天我們學(xué)到的重力勢(shì)能的知識(shí)忘得一干二凈，但我希望，二十年后，今天這堂課還能給你留下點(diǎn)什么。

板書(shū)設(shè)計(jì)

重力勢(shì)能

重力做功與重力勢(shì)能改變的關(guān)系

重力勢(shì)能的相對(duì)性

教學(xué)反思

第五篇：重力勢(shì)能教案1_物理_必修2_人教版

重力勢(shì)能教學(xué)設(shè)計(jì)

本節(jié)教材分析

本節(jié)講述重力勢(shì)能及其相對(duì)性，重力勢(shì)能的變化以及與重力做功的關(guān)系.重力做正功時(shí)，重力勢(shì)能減少，克服重力做功(重力做負(fù)功)時(shí)，重力勢(shì)能增加，關(guān)于這個(gè)關(guān)系，由于與動(dòng)能定理的表述不一致，學(xué)生往往不易理解，教學(xué)時(shí)最好能結(jié)合一些實(shí)例，從能量轉(zhuǎn)化的角度分析，解開(kāi)學(xué)生的困惑，例如可舉在自由落體運(yùn)動(dòng)中，重力做正功，重力勢(shì)能減少，同時(shí)由動(dòng)能定理可知，動(dòng)能增加.重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，這樣做，也可以為下一節(jié)講解機(jī)械能守恒定律做好準(zhǔn)備.關(guān)于重力做功與路徑無(wú)關(guān)和彈性勢(shì)能的教學(xué)：只要求學(xué)生知道即可．

教學(xué)目標(biāo)

一、知識(shí)目標(biāo)

1.理解重力勢(shì)能的概念，會(huì)用重力勢(shì)能的定義進(jìn)行計(jì)算．

2.理解重力勢(shì)能的變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無(wú)關(guān)．

3.知道重力勢(shì)能的相對(duì)性．

4.了解彈性勢(shì)能．

二、能力目標(biāo)

1.根據(jù)功和能的關(guān)系，推導(dǎo)出重力勢(shì)能的表達(dá)式．

2.學(xué)會(huì)從功和能的關(guān)系上解釋和分析物理形象．

三、德育目標(biāo)

滲透從對(duì)生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，得到物理結(jié)論的方法，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣． 教學(xué)重點(diǎn)

重力勢(shì)能的概念及重力做功跟物體重力勢(shì)能改變的關(guān)系． 教學(xué)難點(diǎn)

重力勢(shì)能的系統(tǒng)性和相對(duì)性 教學(xué)方法

實(shí)驗(yàn)觀察法、分析歸納法、講練法

教學(xué)用具

鐵球(大小、質(zhì)量均不同的兩個(gè))、透明玻璃容器、沙子、投影片． 教學(xué)過(guò)程

用投影片出示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.理解重力勢(shì)能的概念，會(huì)用重力勢(shì)能的定義式進(jìn)行計(jì)算．

2.理解重力勢(shì)能的變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無(wú)關(guān)．

3.知道重力勢(shì)能的相對(duì)性．

4.了解彈性勢(shì)能．

學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過(guò)程：

一、復(fù)習(xí)導(dǎo)入

教師：打樁機(jī)的重錘從高處落下時(shí)，可以把水泥樁打進(jìn)地里，為什么?

學(xué)生：因?yàn)橹劐N具有重力勢(shì)能．

教師：那么什么是重力勢(shì)能?

學(xué)生：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢(shì)能．

演示實(shí)驗(yàn)：

在一個(gè)透明的玻璃容器內(nèi)裝上沙子．

實(shí)驗(yàn)一：用一個(gè)鐵球從不同高度釋放，觀察鐵球落在沙子中的深度．

實(shí)驗(yàn)二：用大小不同的兩個(gè)鐵球從同一高度釋放，觀察鐵球落在沙子中的深度．

學(xué)生回答觀察到的現(xiàn)象：

在實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)二中，質(zhì)量大的鐵球落在沙子中的深度大．

教師：通過(guò)上述演示，我們可以定性得到：重力勢(shì)能跟物體的質(zhì)量和高度都有關(guān)系，且物體的質(zhì)量越大，高度越大，重力勢(shì)能就越大．

引入：那么，怎樣定量地表示重力勢(shì)能呢? 板書(shū)課題：重力勢(shì)能

二、新課教學(xué)(一)重力勢(shì)能 1.教師舉例

把一個(gè)質(zhì)量為ｍ的物體豎直向上拋出，在它上升和下落的過(guò)程中，重力分別做什么功?重力勢(shì)能如何變化?

學(xué)生：上升過(guò)程中，物體克服重力做功(重力做負(fù)功).物體的重力勢(shì)能增大．

下落過(guò)程中，重力做正功，物體的重力勢(shì)能減?。?/p>

教師：前邊我們學(xué)過(guò)了功和能之間的關(guān)系，我們知道力對(duì)物體做了多少功，物體的能量就將變化多少，那么同學(xué)們認(rèn)為重力所做的功與物體重力勢(shì)能的變化之間有什么關(guān)系?

學(xué)生：重力所做的功等于物體重力勢(shì)能的變化．

2.上邊我們定性分析了重力所做的功等于物體重力勢(shì)能的變化，下邊我們?cè)賮?lái)分析一個(gè)例子：

①用投影片出示問(wèn)題：

質(zhì)量為ｍ的物體從高度為ｈ１的A點(diǎn)下落到高度為ｈ2的B點(diǎn)，重力所做的功為多少?

②學(xué)生求解得到：

重力所做的功為：WG＝ｍｇΔｈ＝ｍｇ（ｈ１－ｈ２）

③教師：前邊我們結(jié)合功和能的關(guān)系分析得到重力所做的功等于物體重力勢(shì)能的變化，而我們經(jīng)過(guò)推導(dǎo)又得到重力所做的功等于ｍｇｈ這個(gè)量的變化，所以在物理學(xué)中就用ｍｇｈ這個(gè)式子來(lái)表示物體的重力勢(shì)能． 板書(shū)：EＰ＝mgh EＰ

物體的重力勢(shì)能 焦（J）

ｍ→物體的質(zhì)量 千克（kg）ｇ→重力加速度→(米每二次方秒)s2/ｍ ｈ→物體的高度→米（ｍ）

④推導(dǎo)重力勢(shì)能的單位：

2∵１kg·ｍ/s·ｍ＝１Ｎ·ｍ＝１J ∴重力勢(shì)能的單位是焦耳，并把上述板書(shū)補(bǔ)充完整． ⑤重力勢(shì)能是標(biāo)量

3.據(jù)重力做功與重力勢(shì)能變化之間的關(guān)系進(jìn)行討論：

來(lái)表示物體在初位置的重力勢(shì)能，用

①教師：我們用 置的重力勢(shì)能，則

②學(xué)生討論得到：

來(lái)表示物體在末位

當(dāng)物體由高處運(yùn)動(dòng)到低處時(shí)，ｈ１>ｈ2，WＧ>０

∴

當(dāng)物體由低處運(yùn)動(dòng)到高處時(shí)，ｈ１<ｈ2，WＧ<０

∴

③教師總結(jié)：重力做正功時(shí)，重力勢(shì)能減少，減少的重力勢(shì)能等于重力所做的功．

物體克服重力做功(重力做負(fù)功)時(shí)，重力勢(shì)能增加，增加的重力勢(shì)能等于物體克服重力所做的功．

4.討論：如圖所示，物體從高為h1處運(yùn)動(dòng)到高為ｈ2處，運(yùn)動(dòng)的路徑有無(wú)數(shù)條，討論在這些運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力所做的功是否相同．

學(xué)生：重力所做的功相同，因?yàn)橹亓λ龅墓Φ扔谥亓?shì)能的減少量，而重力勢(shì)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(guān)，跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)．

(二)重力勢(shì)能的相對(duì)性

教師：有一個(gè)物體放在三樓頂，每層樓高ｈ，則該物體的重力勢(shì)能為多大?

學(xué)生：3mgh；mgh；2mgh．

教師：同一個(gè)物體的重力勢(shì)能，為什么會(huì)有三個(gè)不同的值呢?

學(xué)生：是由于所選高度的起點(diǎn)不同而造成的．

教師：我們把所選高度的起點(diǎn)處的平面叫參考平面，第一位同學(xué)以一樓地面為參考水平面得到物體的重力勢(shì)能為3mgh，第二位同學(xué)是以三樓地面為參考平面，則物體的重力勢(shì)能為mgh，同理第三位同學(xué)是以二樓地面作為參考平面，得到的重力勢(shì)能為2mgh．

板書(shū)：①參考平面的選取是任意的．

②選取不同的參考平面，物體的重力勢(shì)能的數(shù)值是不同的．

③通常選地面為參考平面．

(三)彈性勢(shì)能

1.演示

裝置如圖所示：將一彈簧壓縮不同程度：觀察現(xiàn)象．

取一個(gè)硬彈簧，一個(gè)軟彈簧，分別把它們壓縮相同程度，觀察現(xiàn)象．

2.學(xué)生敘述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)一中：當(dāng)彈簧壓縮程度越大時(shí)，彈簧把木塊推的越遠(yuǎn)．

實(shí)驗(yàn)二中：兩根等長(zhǎng)的軟、硬彈簧，壓縮相同程度時(shí)，硬彈簧把木塊彈出的遠(yuǎn)．

3.上述實(shí)驗(yàn)中，彈簧被壓縮時(shí)，要發(fā)生形變，在恢復(fù)原狀時(shí)能夠?qū)δ緣K做功，我們說(shuō)彈簧具有能，這種能叫彈性勢(shì)能．

板書(shū)：發(fā)生形變的物體，在恢復(fù)原狀時(shí)能夠?qū)ν庾龉?，因而具有能量，這種能量叫做彈性勢(shì)能．

4.教師：同學(xué)們能舉幾個(gè)物體具有彈性勢(shì)能的例子嗎?

學(xué)生：卷緊的發(fā)條，被拉伸或壓縮的彈簧，拉彎的弓、擊球時(shí)的網(wǎng)球拍或羽毛球拍、撐桿跳高時(shí)的撐桿等．

5.教師分析上述各例中彈性勢(shì)能和形變程度之間的關(guān)系，學(xué)生總結(jié)得到：

形變程度越大，彈性勢(shì)能也越大．

6.教師：到現(xiàn)在為止，我們已學(xué)習(xí)了兩種勢(shì)能：重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能．

對(duì)于重力勢(shì)能，其大小由地球和地面上物體的相對(duì)位置決定，對(duì)于彈性勢(shì)能，其大小由形變程度決定，而形變程度不同，發(fā)生形變的物體的各部分相對(duì)位置也會(huì)發(fā)生變化，得到：

①勢(shì)能也叫位能．

②勢(shì)能具有系統(tǒng)性：重力勢(shì)能是物體和地球組成的系統(tǒng)共有的，彈性勢(shì)能是物體的各部分所共有的．

三、鞏固練習(xí)

用投影片出示思考題：

1.關(guān)于重力做功和物體的重力勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是

A.當(dāng)重力對(duì)物體做正功時(shí)，物體的重力勢(shì)能一定減少

B.物體克服重力做功時(shí)，物體的重力勢(shì)能一定增加

C.地球上任何一個(gè)物體的重力勢(shì)能都有一個(gè)確定值

D.重力做功的多少與參考平面的選取無(wú)關(guān)

2.物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，克服重力做功為50 J，則

A.重力做功為50 J

B.物體的重力勢(shì)能一定增加50 J

C.物體的動(dòng)能一定減少50 J

D.重力做了50 J的負(fù)功

3.以40 ｍ/s的初速度豎直向上拋出一個(gè)物體，經(jīng)過(guò)ｔ秒后，物體的重力勢(shì)能是動(dòng)能的3倍，ｇ＝210 ｍ/s，則ｔ的大小為

A.2秒

B.3秒

C.4秒

D.5秒 參考答案：

1.ABD 2.BD3.A

四、小結(jié)

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了：

1.勢(shì)能由物體間的相互作用而產(chǎn)生，由它們的相對(duì)位置而決定．

2.勢(shì)能是標(biāo)量，單位是焦耳．

3.重力對(duì)物體所做的功與物體的運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)，只跟物體運(yùn)動(dòng)的始、末位置有關(guān)，重力所做的功等于物體始、末位置的重力勢(shì)能之差．

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

思考題

1.關(guān)于重力勢(shì)能的幾種理解，正確的是

A.重力勢(shì)能等于零的物體，一定不會(huì)對(duì)別的物體做功

B.相對(duì)于不同的參考平面，物體具有不同數(shù)值的重力勢(shì)能，但這并不影響研究有關(guān)重力勢(shì)能的問(wèn)題．

C.在同一高度將物體不論向任何方向拋出，只要拋出時(shí)的初速度大小相同，則落地時(shí)減少的重力勢(shì)能必相等

D.放在地面的物體，它的重力勢(shì)能一定等于零

2.一物體從A點(diǎn)沿粗糙面AB與光滑面AC分別滑到同一水平面上的B點(diǎn)與C點(diǎn)，則下列說(shuō)法中正確的是

A.沿AB面重力做功多

B.沿兩個(gè)面重力做的功相同

C.沿AB面重力勢(shì)能減少多

D.沿兩個(gè)面減少的重力勢(shì)能相同

3.在水平面上豎直放置一輕質(zhì)彈簧，有一物體在它的正上方自由落下，在物體壓縮彈簧速度減為零時(shí)

A.物體的重力勢(shì)能最大

B.物體的動(dòng)能最大

C.彈簧的彈性勢(shì)能最大

D.彈簧的彈性勢(shì)能最小

4.質(zhì)量為１kg的鐵球從某一高度自由落下，當(dāng)下落到全程中點(diǎn)位置時(shí)，具有36 J的動(dòng)能.空氣阻

2力不計(jì)，取地面為零勢(shì)能面，ｇ取10 ｍ/s，則

A.鐵球在最高點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為36 J

B.鐵球在全程中點(diǎn)位置時(shí)具有72 J機(jī)械能

C.鐵球落到地面時(shí)速度為12 ｍ/s

D.鐵球開(kāi)始下落時(shí)的高度為7.2ｍ 參考答案：

1.BC2.BD3.C4.BCD

六、板書(shū)設(shè)計(jì)

習(xí)題精選

（一）1、以下說(shuō)法中，正確的是：

A．重力勢(shì)能大的物體，離地面高度大；

B．重力勢(shì)能大的物體，所受重力一定大；

C．重力勢(shì)能大的物體，質(zhì)量不一定大；

D．重力勢(shì)能大的物體，速度不一定大。

2、質(zhì)量相同的實(shí)心木球和銅球，放在同一水平桌面上，則它們的重力勢(shì)能是：

A．木球大；

B．銅球大；

C．一樣大；

D．不能比較。

3、以下敘述中正確的是：

A．重力對(duì)物體做功越多，物體的重力勢(shì)能越少；

B．物體克服重力做功越多，物體的重力勢(shì)能越少；

C．重力對(duì)物體不做功，物體的重力勢(shì)能一定為零；

D．物體沒(méi)克服重力做功，物體的重力勢(shì)能不一定為零。

4、不同質(zhì)量的兩個(gè)物體由同一地點(diǎn)以相同的動(dòng)能豎直向上拋出，不計(jì)空氣阻力，則這兩個(gè)物體（）

A．所能達(dá)到的最大高度和最大重力勢(shì)能都相同

B．所能達(dá)到的最大高度不同，但最大重力勢(shì)能相同

C．所能達(dá)到的最大高度和最大重力勢(shì)能均不同

D．所能達(dá)到的最大高度相同，但最大重力勢(shì)能不同

5、粗細(xì)均勻，長(zhǎng)為5m，質(zhì)量為60kg的電線桿橫放在水平地面上，如果要把它豎直立起，至少要做

J的功（參考答案：

1、CD

2、C

3、AD

4、B 5、1500

（二）1.關(guān)于重力勢(shì)能的理解，下列說(shuō)法正確的是

A.重力勢(shì)能是一個(gè)定值

B.當(dāng)重力對(duì)物體做正功時(shí)，物體的重力勢(shì)能減少

C.放在地面上的物體，它的重力勢(shì)能一定等于0

D.重力勢(shì)能是物體和地球共有的，而不是物體單獨(dú)具有的 2.物體的重力勢(shì)能等于_____，定義式EＰ＝_____.3.一根均勻的直棒平放在地面，將它豎直立起時(shí)O點(diǎn)不滑動(dòng)，若棒的質(zhì)量為ｍ，棒長(zhǎng)為L(zhǎng)，則棒被豎直立起時(shí)外力做功至少為_(kāi)____，重力做功為_(kāi)____，物體克服重力做的功為_(kāi)____，棒的重力勢(shì)能增加了_____，外力作用點(diǎn)越靠近右端時(shí)用的力_____，但做的功_____．）

4.如圖所示，重物A的質(zhì)量為ｍ，置于水平地面上，其上表面聯(lián)結(jié)一根豎直的輕質(zhì)彈簧，彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，勁度系數(shù)為ｋ，現(xiàn)將彈簧的上端P緩慢地豎直上提一段距離L，使重物A離地面時(shí)，重物具有的重力勢(shì)能為_(kāi)____.5.如圖所示，質(zhì)量為ｍ的物體從ｈ高處的A點(diǎn)由靜止自斜面滑下，再滑到平面上的C點(diǎn)停下，在B點(diǎn)沒(méi)有能量損失，則在A→B→C的全過(guò)程中物體克服阻力所做的功為_(kāi)____，如果使物體由C點(diǎn)沿原路返回到A點(diǎn)，則外力至少做功為_(kāi)____.6.一個(gè)物體從距地面的高度為H處自由下落，當(dāng)它的動(dòng)能與其重力勢(shì)能相等時(shí)，需要下落的時(shí)間為

A.B.C.D.7.在豎直平面內(nèi)有一個(gè)半徑為R的 圓弧形軌道，一個(gè)質(zhì)量為ｍ的小物體從軌道最高點(diǎn)A由靜止滑下，到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)恰好又靜止，問(wèn)：

①物體在下滑過(guò)程中受到哪些力的作用?

②對(duì)小物塊做功的力各是什么力?做了多少功，大小各為多少?

③小物塊由A到B，其重力勢(shì)能變化了多少，如何變化?轉(zhuǎn)化為什么形式的能?有多少，用什么去量度? 8.如圖是幾個(gè)斜面，它們高度相同，而傾角不同，讓質(zhì)量相同的物體沿斜面由靜止從頂端運(yùn)動(dòng)到底端，試根據(jù)功的公式計(jì)算沿不同斜面重力所做的功，并證明這個(gè)功與斜面的傾角無(wú)關(guān).9.如圖所示，輕質(zhì)長(zhǎng)繩水平地跨過(guò)距2L的兩個(gè)定滑輪A、B上，質(zhì)量為ｍ的物塊懸掛在繩上O點(diǎn)，O與A、B兩滑輪的距離相等，在輕繩兩端C、D分別施加豎直向下的恒力F＝mg，先托住物塊，使繩處于水平拉直狀態(tài)，從靜止釋放物塊，在物塊下落過(guò)程中，保持C、D兩端的拉力F不變，則

①當(dāng)物塊下落距離ｈ為多大時(shí)，物塊的加速度為零．

②當(dāng)物塊下落上述距離的過(guò)程中，克服C端恒力F做的功W為多少?

③求物體下落的最大速度ｖｍ和最大距離H． 參考答案： 1.BD 2.物體的重量和它的高度的乘積；mgh 3.越小，不變．

5.mgL；2mgL 6.B 4.7.①重力、彈力和滑動(dòng)摩擦力

②重力和滑動(dòng)摩擦力；重力做正功，大小為mgＲ；滑動(dòng)摩擦力做負(fù)功，大小為mgR ③mgR，減少，內(nèi)能，mgR，滑動(dòng)摩擦力做的功 8.證明略

9.①

②

③

（三）1.關(guān)于勢(shì)能的幾種說(shuō)法中，正確的是：

A．勢(shì)能是物體系中各相互作用的物體的相對(duì)位置所決定的能量，勢(shì)能是系統(tǒng)共有的；

B．重力勢(shì)能的大小是相對(duì)的，但變化量大小是絕對(duì)的；

C．重力做的功等于重力勢(shì)能的增量；

D．在彈性限度內(nèi)，彈簧的形變量越大，彈性勢(shì)能也越大。2.關(guān)于勢(shì)能的變化，下列說(shuō)法中正確的是：

A．摩擦力做功，勢(shì)能一定減小；

B．彈力做正功，彈性勢(shì)能一定增加；

C．重力做正功，重力勢(shì)能一定減?。?/p>

D．勢(shì)能變化與外力無(wú)關(guān)。

3.井深8m，井上支架高2m，在支架上用一根長(zhǎng)1m的繩子系住一個(gè)重100N的物體，則該物體的重力勢(shì)能是：

A．100J；

B．900J；

C．-100J；

D．不作規(guī)定，無(wú)法確定。

4.橫臥在水平地面上質(zhì)量為100kg，長(zhǎng)為2m的均勻圓鐵棒，一端著地，另一端從地面上豎立起來(lái)，其重力勢(shì)能增量和重力功是：

A．1960J，-1960J；

B．-1960J，1960J；

C．980J，-980J；

D．-980J，980J。5.某人將重物由靜止舉高h(yuǎn)，獲得的速度為v，則下列說(shuō)法中正確的是：

A．物體所受合外力對(duì)它做的功等于物體的動(dòng)能增量；

B．人對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的增量；

C．重力和人對(duì)物體的功等于物體機(jī)械能的增量；

D．物體克服重力做的功等于物體勢(shì)能的增量。

6.在光滑的水平面上，物體A以較大速度Va向前運(yùn)動(dòng)，與以較小速度Vb向同一方向運(yùn)動(dòng)的，連有輕質(zhì)彈簧的物體B發(fā)生相互作用，如圖所示。在相互作用的過(guò)程中，當(dāng)系統(tǒng)的彈性勢(shì)能最大時(shí)：

A．Va>Vb；

B．Va=Vb； C．Va

D．無(wú)法判斷。

7.大型拱橋的拱高為h，弧長(zhǎng)為L(zhǎng)，如圖所示，質(zhì)量為m的汽車(chē)在 以不變的速率v由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是：

A．由A到B的過(guò)程中，汽車(chē)的重力勢(shì)能不變，重力始終不做功；

B．由A到B的過(guò)程中，汽車(chē)的重力勢(shì)能的增量為零，重力的總功等于零；

C．汽車(chē)的重力勢(shì)能先增大后減小，總的變化量為0，重力先做正功，后做負(fù)功，總功為零；

D．汽車(chē)的重力勢(shì)能先增大后減小，上坡時(shí)重力做負(fù)功，下坡時(shí)做正功，總功為零。8.一根彈簧的彈力—位移圖線如圖所示，那么彈簧由伸長(zhǎng)量8cm到伸長(zhǎng)量4cm的過(guò)程中，彈力功和彈性勢(shì)能的變化量為

A．3.6焦耳，-3.6焦耳；

B．-3.6焦耳，3.6焦耳；

C．1.8焦耳，-1.8焦耳；

D．-1.8焦耳，1.8焦耳。

9.如圖所示，一個(gè)人通過(guò)小定滑輪使質(zhì)量為M的物體勻速上升。當(dāng)人在水平地面上由A點(diǎn)移動(dòng)B點(diǎn)，繩子由豎直方向變成與水平方向成 角。已知AB間距離為s，若不計(jì)摩擦及滑輪質(zhì)量，在這過(guò)程中物體重力勢(shì)能的增量是：

A．Mgs

B．Mgscosa

C．

D．

10.質(zhì)量為m的小球，用輕質(zhì)細(xì)線栓住，在豎直平面內(nèi)繞線的一端作圓周運(yùn)動(dòng)，那么小球通過(guò)最高點(diǎn)和最最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)線上拉力的差值是：

A．8mg；

B．6mg C．4mg D．2mg。參考答案

1、ABD

2、C

3、D

4、C

5、ABD

6、B

7、BD

8、C

9、C

10、B