8.2重力势能 教学设计-2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

8.2《重力势能》教学设计 教材分析：“重力势能”是建立功能关系，体现“功是能量转化的量度”这一思想的重要一节。上一节学习的功的概念的重要意义在于它可以决定能量的变化。教材对力学中功能关系的讨论给予了极大的重视。本节从重力做功和重力势能的变化视角，讨论功能关系。在得出重力势能表达式的过程中，不仅要告诉学生结论，更为重要的是该结论是怎样得出来的。这就是科学思维之路，对培养学生的逻辑思维能力和研究方式都是非常重要的。教材以节前“问题”复习初中所学过的关于重力势能的知识。物体的质量越大、所处的位置越高，重力势能就越大。在此基础上让学生猜想重力势能的表达式，以体现科学探究中“提出问题、形成猜想和假设、获取和处理信息、基于证据得出结论”等要素。学生分析：高一学生对事物的认知还停留在具体的形象思维上，抽象的逻辑思维的建立还需要时间。所以在教学中我们要借助图片视频等直观手段逐渐引入抽象的物理概念。重力势能是学生在初中已经接触过的，但当时只停留在定性的分析上。新课应注意对知识从定性到定量的转化。 学习目标： （1）通过不同路径重力做功的分析，归纳出重力做功与路径无关的特点。 （2）理解重力势能的表达式。通过重力做功与重力势能变化的关系体会功能关系。 （3）知道重力势能的大小与参考平面的选取有关，即重力势能具有相对性，但重力势能的变化量与参考平面的选取无关。 （4）了解弹性势能的决定因素。 教学重点和难点 本节教学的重点与难点为“重力做功与路径无关”“重力势能表达式的得出过程”“重力势能的相对性及系统性”。主要原因有以下几个方面： ①从概念建立的逻辑上讲学生感觉比较困难。为什么只有认识了重力做功与路径无关后，才能引入重力势能。 ②重力势能的概念及重力做功与重力势能变化的关系较难理解。 ③重力势能的相对性和重力势能属于物体和地球组成的系统等知识较难分析。 教学过程设计 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新课引入 图片一：雪花轻柔地下落 图片二：雪崩具有非常大的破坏力提问：从能量的角度说，它们二者的区别是什么？为什么？ 图片三：高空阳台上的花盆，会让我们感到害怕 图片四：地面上的花盆我们却不会感到害怕为什么？ 图片五：阳台上的衣服我们并不害怕，为什么？ 这就是我们初中学过的：物体的质量越大、所处的位置越高，重力势能就越大。这节课我们继续重力势能的学习 学生回答：雪崩具有更大的能量，质量大并且处在高位高度高重力势能大，破坏力大衣服的质量小，重力势能小 让学生从生活实际中感受重力势能的存在，以及它和质量、高度的定性关系 新课教学 一．重力做功的特点 1. 知识回顾：重力的特点 2. 重力做功还有什么特点呢？ 思考：三种情况下，重力做功分别是多少？如果斜面不光滑，对重力做功有影响吗？ 总结：重力做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。 例 1.若物体 m沿不同的路径I和II从 A滑到 B，如图所示，则重力所做的功为（） A．沿路径I重力做功最大　B．沿路径II重力做功最大C．沿路径I和II重力做功一样大[来源D．条件不足不能判断 二．重力势能 W=mgh=mgh1-mgh2功是能量转化的量度初中内容：质量越大、高度越高，重力势能越大结合以上两点，我们该如何定义重力势能？ 剖析：①.标矢性： 3. 性质：系统性“约定”相对性举例分析相对性，从而引出重力势能有正、负。并且引发思考正、负的物理意义是什么呢？ 变化的绝对性 例 2：如图所示，质量为m=10 kg的小球所在位置的重力势能：（g取 10m/s2） ① 以地面为参考面 EP1= ② 以M平面为参考面 EP2= ③ 以N为参考平面 EP3= 例 3.如右图所示，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h.若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是( ) A．mgh，减少mg(H－h) B．mgh，增加mg(H＋h) C．－mgh，增加mg(H－h) D.－mgh，减少mg(H＋h) 三．重力做功与重力势能的关系 1.区别“变化量”与“减少量” 2. 通过 W=mgh=mgh1-mgh2引导学生推导出重力做功与重力势能的关系重力做功等于重力势能的减少量 3. 具体分析重力做功与重力势能改变的关系例 4．（多选）关于重力势能与重力做功的下列说法中正确的是（） A．物体克服重力做的功等于重力势能的增加 B.在同一高度，将物体以大小相同的速度向不同方向抛出，从抛出到落地过程中，重力的功相等，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升时，手的支持力做的功等于克服重力做的功与物体所增加的重力势能之和 四．弹性势能