【新教材精创】1.4 势能及其改变 教学设计（2）-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：（1）打桩机的重锤举高后从高处落下时，为什么重锤举高能把水泥桩打进地里? （2）水力发电站为什么要修那么高的大坝？ 【新课讲授】 一、重力势能 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。 思考：重力势能的大小与哪些因素有关？ 【动画演示影响重力势能的大小因素】 （1）质量相同时,物体被举得越高重力势能越大 （2）被举高度相同时,物体的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。 讨论与交流 假设教学楼每层教室的高度是3.5m，你们目测我们教室上面的灯有多高？一楼的同学觉得我们教室上方的灯有多高？ 通过这个问题，请说一说关于重力势能表达式中的“h”，你有什么看法？ 例题：桌面高h2，一质量为m的小球，从离桌面h1米高的A处自由落下，不计空气阻力，在这个过程中，分别以 （1）桌面为参考平面； （2）地面为参考平面。 求小球在A处和落地时C处的重力势能的大小。 问题1：重力势能的大小是否一定？其大小与什么有关？ 问题2:势能的大小是否总是正值？ 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