【新教材精创】1.4 势能及其改变 教学设计（1）-鲁科版高中物理必修第二册

第一章　功和机械能 第4节　势能及其改变 重力势能是学生日常生活中很常见的一种能量，它与重力做功紧密联系，加深了学生对做功的理解，并且重力做功与重力势能的变化之间的关系是本章“机械能守恒定律”的必备知识，本节的讲解思路也为学生学习电势能、分子势能打下坚实的，基础因此这一部分的内容具有重要的承上启下的作用。 【物理观念】理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算。知道重力势能具有相对性和系统性。 【科学思维】能推导并理解重力做功与路径无关的特点，在推导中体会分析综合、推理论证、从特殊情况到一般规律的科学思维方法。 【科学探究】通过实验探究重力势能和弹性势能与那些因素有关。 【科学态度与责任】经历实验探究和理论推理过程，使学生从中领略到物理等自然科学中所蕴含的严谨的逻辑关系，有较强的学习和研究物理的兴趣。 【教学重点】重力势能概念的建立、重力做功的特点以及重力做功与重力势能改变的关系。 【教学难点】对重力势能有相对性、重力做功与重力势能改变之间的关系，以及弹性势能的理解。 【导入新课】 思考：高空中的物体为什么对地面上的物体具有危险性？ 有较大的能量 （ “高空坠物”案例引出，既体现了本节课的研究主题，又警示学生避免高空坠物，从自身做起的观念） 【新课讲授】 一、重力势能 复习初中知识，得出重力势能定义。 1、定义：物体因为处于一定的高度而具有的能量称为重力势能。 展示图片，体会重力势能。 思考：重力势能的大小与哪些因素有关？ 【探究影响小球重力势能大小的因素】 猜想与假设：质量、高度 实验方法：控制变量法 （1）让两个质量不同的小球从同一高度静止下落，观察两小球落入细沙后的下陷情况。 （2）让同一小球从不同高度静止下落，观察小球的下陷情况。 实验结论：质量一定，高度越高，重力势能越大；高度一定，质量越大，重力势能越大。 2、在物理学中，重力势能 Ep可表示为： 3、单位：焦耳（J） 4、重力势能是标量。 5、系统性：重力势能是地球与物体组成系统所共有的。 思考：（1）质量相同的两个小球，它们的重力势能相同么？ 不相同，因为高度不同 （2）如何准确的描述它们重力势能的大小？ 选择一个水平面为参考面 5、重力势能具有相对性。 （1）为了比较势能的大小，应选同一个参考面，处在参考面的物体的重力势能为0 ，这个面叫做零势能面。 （2）