《重力势能》教学设计
一、教材分析：
地位与作用：
功和能这一章节是在牛顿定律的基础上的提高和升华，是与牛顿定律不同的物理观点，
更为抽象，却也是联系各种物理想象的更为本质的思想，是高中物理的重要章节。
重力 势能这节是下面机械能守恒的知识基础，是本章的重要一个重要知识点。
教学重点和难点：
重力势能的相对性、重力势能变化的绝对性、重力势能变化与重力做功的关系
二、 核心素养目标目标：
理解重力势能的概念，能用重力势能的表达式计算重力势能，知道重力势能具有相对性、
重力势能的变化具有绝对性。理解重力做功与重力势能的关系，并能用这一结论解决一些简
单的实际问题，知道重力做功与路径无关。通过课堂小组合作、实验探究培养学生的社会公
德、自豪感、荣誉感，从而达到培养学生核心素养的教学目标。
三、学生基本情况分析
1、 高一学生认识事物的特点是：开始从具体的形象思维向抽象逻辑思维过渡，但思维还常
常与感性经验直接相联系，仍需具体形象的来支持。
2、学生在初中时学生已接触过重力势能的概念，在高中阶段要定量的解决重力势能。
3 学生已学习了功的概念和计算方法。通过重力做功的计算来判断重力势能的变化。
四、教学方法
本节课的教学方法采用： 实验法、讲授法、合作探究等 。
让学生通过自己设计实验，同学之间相互讨论，来学习体验应用“控制变量法”研究问题
的方法。根据相关多媒体资源,以学生为主体展开教学。
五、教学过程
[新课引入]
呈现高空抛物图标，询问学生对此是否认识；提出问题：生活中为什么会有这个图标的
存在呢？高空抛物具有怎样的危害？呈现“一个鸡蛋的威力”报告，小小的鸡蛋为何具有这
么大的威力？——重力势能
[初步感知]
通过几组图片和视频（悬崖上的石头、陨石坑、水力发电、雪崩）让学生感知物体处于
高处就会存在某种能量，这种能量就是重力势能。重力势能有利于我们生活的地方，也有损
害我们的地方。（让学生自己举例）
在此基础上提出问题：重力势能与什么因素有关呢？
（活动一）为了让学生对重力势能有直观的感受，设计如下活动：用自己的课本做如下实验，
根据感觉体会物体的重力势能与什么因素有关？
（1）同一课本从不同高度下落到自己手上，感觉 • • •
（2）不同质量的课本从同一高度下落到自己手上，感觉 • • •
猜想：1、与高度有关。位置越高，重力势能越大。2、与质量有关。质量越大，重力势能越
大。
[理论探究]
探究一：重力做功的特点
思考与讨论：如图，质量为 m 的小球从高为 h1 的初位置沿三种不同的路径运动到高为
h2 的末位置。请计算三种情况下重力做的功分别是多少？根据计算结果你能总结出重力做功
的特点吗？（分组合作讨论探究，让三个小组到黑板上展示推导结论）
结论：重力做功只由物体和初、末位置决定，与路径无关。
在推导重力做功的表达式时，会遇到 WG=mgh1-mgh2，mgh 是具有特殊意义的物理量，
它与重力做功有关，又与重力势能基本特征一致，因此 mgh 就是我们今天学习的重力势能。
重力势能：物体所受重力 mg 与所处高度 h 的乘积叫做物体的重力势能。用 Ep 表示。
表达式：Ep=mgh，标量。
探究二、重力做功和重力势能变化的关系
如上图，当物体向上或向下运动时，重力做什么功？重力势能如何变化？请完成以下填空，
自主回答。物体向下运动，重力做正功，重力势能减少。物体向上运动，重力做负功，
重力势能增加。
WG= Ep1 – Ep2
物体下落，重力做正功，WG>0，则 EP1>EP2，重力势能减少，重力对物体做的功等于重
力势能的减少量。
物体上升，重力做负功，WG
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