高中物理新课标人教版必修2优秀教案：重力势能7页

4 重力势能
整体设计
重力势能及其相对性是本节的主要教学内容.教材从分析重力做功与路径无关入手，来建
立重力势能的概念.按照“以学生为主体”新课程标准要求，在这一环节，要让学生亲自动手算
一算这两种情况下重力对物体做了多少功，来加深对探究过程的理解.正是因为重力做功有这
样的特点，才引入重力势能的概念，对这一点学生会感觉比较困难.这一认知是逐渐建立起来
的，在这里要求不宜过高.教师可以帮助学生回忆，在“追寻守恒量”一节中，给出了势能的定
义，“物体势能是物体凭借其位置而具有的能量.”启发学生思考，请学生说一说重力势能应该
与哪些物理量有关.经过讨论，学生会得出，重力势能应跟物体在地球的相对位置有关，还应
与物体受到的重力有关.本节重点讲述重力势能及其相对性，重力势能的变化以及与重力做功
的关系.重力做正功时，重力势能减少，克服重力做功(重力做负功)时，重力势能增加，关于这
个关系，学生往往不易理解，教学时最好能结合一些实例，从能量转化的角度分析，解开学
生的困惑，例如可举在自由落体运动中，重力做正功，重力势能减少，同时由动能定理可知，
动能增加,重力势能转化为动能，这样做，也可以为下一节讲解机械能守恒定律作好准备.
为了突出重点，突破难点，采用学生实际操作、推理和互动探究的方法，学生对计算结
果分析，先思索由结果发现什么问题，激发学生的学习热情，然后由教师层层提出问题，分
析问题，逐步解决问题，使学生理解和掌握本节的知识.关于重力做功与路径无关和弹性势能
的教学：只要求学生知道即可.
教学重点
重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系.
教学难点
重力势能的系统性和相对性.
课时安排
1 课时
三维目标
知识与技能
1.理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算.
2.理解重力势能的变化和重力做功的关系.知道重力做功与路径无关.
3.知道重力势能的相对性.
4.了解弹性势能.
过程与方法
1.根据功和能的关系，推导出重力势能的表达式.
2.学会从功和能的关系上解释和分析物理现象.
3.通过实验，使学生掌握科学的研究方法——控制变量法；培养学生的实际操作能力.
4.通过对结果的分析，培养学生发散性思维，及分析、推理、归纳的能力.
情感态度与价值观
1.通过对实验操作、观察、讨论，以及得出本节课物理知识的过程和方法，激发学生探索的兴
趣和热爱科学的精神.
2.渗透从对生活中有关物理现象的观察，得到物理结论的方法，激发和培养学生探索自然规律
的兴趣.
课前准备
自制课件、事先搜集各种投影图片；大小不一的两个铁块、自制小桌、盛满沙的盒子等.
教学过程
导入新课

故事导入
1994 年 7 月 7 日，苏梅克·列维 9 号彗星以 60 km/s 的速度，向木星飞驰而去.第一颗彗核
撞上了木星，紧接着，其余的彗核也接二连三地向木星撞击，这一壮烈的天体碰撞，持续了 5
天才告结束.碰撞产生了相当于 20 亿颗原子弹爆炸的威力，产生的火球，直径达 10 km，温度
达到 7 000 ℃，产生的光亮在数亿千米外也能拍到，腾起的蘑菇云极为壮观，形成的尘埃云团
与地球同样大小，并存在了几个月之久.
教师引导学生思考讨论：为什么彗星撞击木星时会产生如此大的能量呢?
情景导入
大屏幕投影展示下面几幅图片，让学生自己仔细观察，并自己提出问题来讨论.
2002 年 9 月 21 日上午，俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩，造成至少 100 人失
踪
美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是 5 万年前，一颗直径约为 30—50 米的铁质流星
撞击地面的结果.据说，坑中可以安放下 20 个足球场，四周的看台则能容纳 200 多万观众
参考问题：1.我们看到一个冰天雪地、广袤无垠的银色世界，它带给人们的是圣洁、平和、宁
静的感受，一种心灵的洗涤.但是一旦大量积雪从高处滑下形成雪崩.一面面白茫茫的雪墙排山
倒海而来，你将感受到大雪崩所带来最令人惊心动魄的白色恐惧，将对人们的生命与财产带
来灾难……为什么这么漂亮的雪花有如此大的破坏力？发生的雪崩为什么具有这么大的能
量？
...