2020-2021学年高一下学期物理人教版必修二第七章第四节 重力势能 教案.docx

2020-2021学年高一下学期物理人教版必修二第七章第四节重力势能教案

科目

授课时间节次

--年—月—日（星期——）第—节

指导教师

授课班级、授课课时

授课题目

（包括教材及章节名称）

2020-2021学年高一下学期物理人教版必修二第七章第四节重力势能教案

教学内容分析

1.本节课的主要教学内容：2020-2021学年高一下学期物理人教版必修二第七章第四节，重力势能的概念、公式及其计算方法，以及重力势能在生活中的应用。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课内容与第三章所学的动能、第五章所学的机械能守恒定律密切相关。通过重力势能的学习，学生可以更好地理解机械能守恒定律，并将其应用于实际问题中。本节课将重力势能的概念引入，让学生掌握重力势能的公式：Ep=mgh，并学会计算物体在不同高度的重力势能。

核心素养目标

1.培养学生的物理观念，通过重力势能的学习，加深对能量守恒与转化定律的理解。

2.提升学生的科学思维，通过分析重力势能的计算和应用，锻炼逻辑推理和数学应用能力。

3.增强学生的科学探究能力，通过实验和生活中的实例，探究重力势能的变化规律。

4.培养学生的科学态度与责任感，鼓励学生将物理知识应用于解决实际问题，关注科学对社会发展的影响。

教学难点与重点

1.教学重点

①重力势能的概念和公式：让学生掌握重力势能的定义，理解公式Ep=mgh中各个变量的物理意义及其关系。

②重力势能的计算：培养学生能够根据物体的质量和高度，正确计算重力势能的大小。

2.教学难点

①重力势能的物理意义：帮助学生理解重力势能是物体由于其位置而具有的能量，以及它在能量转化中的作用。

②重力势能变化与功的关系：让学生理解重力对物体做功时，重力势能如何变化，以及这种变化如何符合能量守恒定律。

③实际问题中的应用：培养学生将重力势能的概念应用于解决实际问题，如物体在不同高度间的能量转换、天平等。

教学资源

1.硬件资源

-白板

-投影仪

-实验器材（如滑轮组、砝码、米尺等）

2.软件资源

-物理教学软件（如模拟重力势能变化的动画软件）

-办公软件（如PPT、Word）

3.教学手段

-实验演示

-小组讨论

-课堂练习

4.教学辅助材料

-教科书

-教学挂图

-练习题册

5.信息化资源

-网络教学资源（如视频讲座、在线习题库）

教学过程

1.导入新课

-“同学们，上一节课我们学习了动能的概念和计算方法。今天我们将进一步探讨能量的另一种形式——重力势能。请大家回想一下，我们在第三章学过的机械能守恒定律，它告诉我们什么？”

-学生回答后，继续引导：“是的，机械能守恒定律告诉我们，在没有外力做功的情况下，动能和势能可以相互转换，总量保持不变。那么，什么是势能？今天我们就来学习其中的重力势能。”

2.讲解重力势能的概念

-“重力势能是指物体由于受到重力作用，因其位置不同而具有的能量。我们可以用一个简单的例子来说明：假设我们有一个小球，当我们把它举到一个高处时，它就具有了重力势能。这个重力势能的大小与什么有关呢？”

-学生思考后回答：“质量和高程。”

-“正确。重力势能的大小与物体的质量和它所处的高度有关。接下来，我们来看看如何用公式来表示重力势能。”

3.引出重力势能公式

-“重力势能的公式是Ep=mgh，其中Ep表示重力势能，m是物体的质量，g是重力加速度，h是物体相对于参考点的高度。现在，我们来分析一下这个公式。”

-“m代表物体的质量，是我们熟悉的物理量；g是重力加速度，通常取9.8m/s2；h是物体的高度，它决定了物体的重力势能大小。我们可以通过改变m和h的值来计算不同情况下的重力势能。”

4.实例分析

-“现在，让我们来看一个具体的例子。假设我们有一个质量为2kg的物体，它被举到了10米的高度。我们可以计算它的重力势能。”

-“首先，我们确定m=2kg，g=9.8m/s2，h=10m。将这些值代入公式Ep=mgh，我们得到Ep=2kg*9.8m/s2*10m=196J。这意味着物体具有196焦耳的重力势能。”

5.课堂练习

-“现在，请大家拿出练习本，我们来做一个练习。假设有一个质量为5kg的物体，它被举到了15米的高度。请大家计算它的重力势能，并在5分钟内完成。”

-学生完成练习后，老师检查答案并解释：“很好，我们得到了Ep=5kg*9.8m/s2*15m=735J。这就是物体的重力势能。”

6.探讨重力势能的变化

-“同学们，当物体从高处落下时，它的重力势能会发生什么变化？它会如何转化为其他形式的能量？”

-学生思考后回答：“重力势能会减少，转化为动能。”

-“正确。当物体下落