《人教版(2019)高中物理必修二教案》8.2重力势能（第1课时） 教案

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8.2 重力势能（第 1 课时）
〖教材分析〗
本节非常重视概念、规律的推导探究过程。在复习初中掌握的重力势能有
关知识的基础上，先从理论上探究重力做功的特点，找出既与重力做功联系密
切，又与势能特征相一致的具有特殊意义的物理量 mgh，然后根据功的定义，
定义重力势能并且推导出重力势能的计算公式。
〖教学目标与核心素养〗
物理观念：树立能量观念，理解重力势能的概念，知道重力做功与路径无
关；掌握重力做功与重力势能变化的关系，运用能量的观点去分析问题。
科学思维：在探究过程中领悟理想化模型，去除干扰因素，提出主干知识，
揭露事物的本质。
科学探究：对实例进行研究，推导出重力势能的表达式，然后通过计算归
纳得出重力做功与重力势能变化的关系。
科学态度与责任：从对生活中有关物理现象的观察，渗透在探究过程中体
验解决问题的成功喜悦，激发学生探索自然规律的兴趣。
〖教学重点与难点〗
重点：重力势能的概念及重力做功和重力势能改变的关系。
难点：重力做功和重力势能的关系。
〖教学准备〗
多媒体课件、斜面、小球。
〖教学过程〗
一、新课引入
初中我们已经定性地学习了重力势能,，物体的质量越大、
所处的位置越高，重力势能就越大。
这一节我们来进一步定量地研究重力势能。你认为重力
势能的表达式应该是怎样的呢？
先来看几个概念。
力是什么？物体之间的相互作用。
重力呢？物体由于地球的吸引而受到的力。
势能又是什么？相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。那么重力势能
可以理解为物体因相对位置变化而具有的能量。所以
重力势能是因为物体被举高而具有的能量。
1
重力势能能跟那些因素有关呢？
活动：用自己的课本做如下试验感受重力势能：（1）同一课本从不同高度
下落到自己手上。（2）不同质量的课本从同一高度下落到自己手上。
从这两个实验，不难理解与高度肯定有关，因为同样的物体被举得越高，
所具有的破坏力越大，所以说高度越高重力势能越大。除了高度物体的重力也
有影响，例如在同一高度课本，比一个同体积的质量轻所具有的破坏力要大得
多。所以物体重力越大物体重力势能越大。总之重力势能可能与高度和物体质
量有关。
问题：定性关系明白了那怎么研究具体表达式呢？
二、新课教学
（一）重力做的功
经过长期的实验发现，当物体的高度发生变化时，重力做功，势能发生变
化：物体下降时重力做正功，势能减少；物体被举高时重力做负功，势能增大。
因此，重力势能与重力做功密切相关, 认识重力势能不应脱离对重力做功的研
究。
设一个质量为 m的物体，从与地面高度 h1的位置 A，向下运动到高度为 h2
的位置 B，求重力做了多少功？
（1）物体竖直下落从 A到B
分析：重力的方向与位移方向相同，重力做正功，位移大小
等于∆h=h1-h2。由做功的表达式
W=Flcosa
F等于小球的重力 mg，l=∆h=h1-h2，cosa=1
。
所以重力做的功
WG=mg∆h=mgh1
－
mgh2
（2）物体沿斜面运动从 A到 ，再水平运动到 B
分析：重力的方向与位移方向夹角为θ且小于 90
〫
，重力做正
功，在重力方向上的位移大小等于∆h=cosθl=h1-h2。由做功的表达式
W=Flcosa
F等于小球的重力 mg
，
cosal=∆h=h1-h2
。
所以重力做的功
WG=mg∆h=mgh1
－
mgh2
从 到 B的过程，位移方向与重力方向垂直，重力不做功。
2
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