物理高中知識教案

物理知識與其他知識的類比，如數學知識、化學知識、哲學知識、生活常識等。，往往能起到解決問題、開拓思路的作用。下面是小編為大家帶來的物理高中知識教案7篇，希望大家能夠喜歡！

物理高中知識教案【篇1】

【概述】

本節選自人教版高中物理必修二第六章第三節。

本節課所需課時為1課時，45分鐘。

萬有引力定律是本章的核心，是17世紀自然科學最偉大的成果之一，它為研究天體運動提供了理論依據，徹底使人們對宇宙的探索從被動描述走向主動發現。萬有引力定律承上啟下的作用：上承圓周運動，下啟衛星的運動.掌握好本節課，對前面知識的加深理解，后面問題的順利解決，將會起到重要的作用。

【教學目標分析】

知識目標：

1、在開普勒第三定律的基礎上，推導得到萬有引力定律，使學生對此定律有初步理解。

2、使學生了解并掌握萬有引力定律。

3、使學生能認識到萬有引力定律的普遍性(它存在宇宙中任何有質量的物體之間，不管它們之間是否還有其它作用力)。

能力目標：

1、使學生能應用萬有引力定律解決實際問題。

2、使學生能應用萬有引力定律和圓周運動知識解決行星繞恒星和衛星繞行星運動的天體問題。

情感目標：

1、使學生在學習萬有引力定律的過程中感受到萬有引力定律的發現是經歷了幾代科學家的不斷努力，甚至付出了生命，最后牛頓總結了前人經驗的基礎上才發現的。讓學生在應用萬有引力定律的過程中應多觀察、多思考。2、通過神舟五號的資料，激發學生的愛國熱情，增強學生建設祖國的神圣使命感。

【學生特征分析】

高中的學生已經有一定的天文學與物理學的基礎，具備一定的思維能力。對物理知識具有因果關系的認識興趣;對物理知識具有概括性的認識興趣。他們喜歡活躍的課堂形式，熱忠于討論、歸納、分析、爭辯等思維活動，興趣廣泛，求知欲強，探究和討論的風氣較濃厚。但他們易于用生活觀念代替物理概念，學習物理的思維障礙表現為凝固性、片面性和干擾性障礙。為了克服學生的思維障礙，教學中多讓學生接觸真實、具體的物理情境，提高從真實、具體的物理情境中獲得信息的辯識能力，讓學生暴露出錯誤觀念并加以糾正。

【教學策略選擇與設計】：

1. 重點：萬有引力定律的推導，應用難點：萬有引力定律的推導。本節的重點是。萬有引力定律的推導和應用。因為它既是前面圓周運動知識的發展，又是后面衛星運動知識的基礎。本節的難點是：萬有引力定律的推導。因為它綜合了開普勒第三定律，圓周運動知識，牛頓第三定律，涉及知識點多;而且一般物體間的引力極小，學生對此缺乏感性認識，又無法進行演示實驗。我們通過具體事例，例題，習題，多媒體手段加強了重點教學;通過及時復習，突破了難點教學;而且我們通過探究性活動，使學生對重難點知識的同化過程，，在時間和空間上得以延續。

2.教學中滲透科學思想和方法教育，還注重能力的培養。由各種日常的生活現象和一些天文知識引入萬有引力定律，體現了學習物理知識的新理念：生活---物理---生活。如：從月球圍繞地球旋轉的例子中，猜測出影響月球環繞時間，速度的因素，最后又用影響這些因素來解釋學生熟悉的生活現象。但要從現象中得出結論，還需通過實驗來認識。教學中著重引導學生設計實驗，從中觀察并分析得出結論，培養了學生自主思維的能力。本節課也體現了學習物理知識的認知過程—由簡單到復雜、由形象思維到抽象思維的過程。物理課堂教學除了傳授知識，培養能力外，還應注重知識的形成過程，提高學生的科學素養，初步認識科學及其相關技術對于社會發展、自然環境及人類生活的影響。如：利用“神州系列飛船”的圖片，在教學中滲透了天文與萬有引力息息相關的的觀念，使學生有能在個人力所能及的范圍內對社會的可持續發展有所貢獻的意識。

3.采用“情境—活動”課堂教學模式。 把教學活動的重點放在指導學生主動獲取知識上。利用學生生活經驗創設的情境，引導學生參與積極思維、主動探索、動手實驗等一系列活動來獲得新知。同時應用媒體畫面展現生活實例來培養學生應用物理知識解釋生活現象的能力，從而突破教學難點。這樣既增長知識，又培養能力，也激發學生學習物理的濃厚興趣。在結尾部分采用搶答活動，不僅將課堂氣氛推向高潮，還可達到良好的教學效果。

【教學資源和工具】 本節課是在學生人手一機的多媒體網絡教室實施的。

教版高中物理必修二。

專門為本課設計、制作的網絡資源課件。

網絡留言板。

【教學過程環節】：

(一)創設情境，引入萬有引力定律：

展示伽俐略在比薩斜塔上，做自由落體實驗的圖片，激發學生的興趣，學生看完后依次提出下面6個問題：1，2問，比較簡單，為后面的問題作準備，3，4，問由于1，2問作鋪墊，學生也能答出。通過設計這四個問題，逐步把學生的思路導向“引力的作用“這一實質.然后安排“行星運動的各種動力學解釋“，讓學生認識到歷史上得出這一結論經歷了漫長的過程：球為什么向下運動，不向上運動—重力是豎直向下的。球為什么受重力—地球引力的作用。月球為什么繞地球太陽作圓周運動—地球引力的作用地球為什么繞太陽作圓周運動—太陽引力的作用。

(二)問題提出：

1.地球繞太陽的運動簡化為勻速圓周運動遵循什么規律

2.它們的內容是什么

3.向心力公式中不包含周期怎么辦

4.怎樣才能用開普勒第三定律

5.力的作用是相互的，結合牛頓第三定律，還能進一步得出什么結論

6.怎樣改寫成等式

7.這個結論能不能推廣

這樣，我們通過7個問題，環環緊扣，層層推進，步步引發學生思考;同時向學生指出牛頓是在橢圓軌道上證明的，我們進行了簡化;由于條件所限，直到100年后卡文迪才測出引力恒量的值。通過強調了公式中每個字母的涵義，定律的理解，及它的適用條件，加深了學生對定律的認知程度。

(二)理解萬有引力：

(1)普遍性

(2)相互性

(3)宏觀性

(三)意義

指出在萬有引力定律的指引下，人們先后發現了海王星，冥王星，計算出了各種天體的質量和密度，人們一步步向宇宙邁進，在神州飛船圖片的基礎上我們提出了第一個問題：

例1 “神舟“五號飛船從發射到回收歷時約21h，繞地球飛行14圈，飛船在運行期間，按照地面指揮控制中心的指令成功地實施了數十個動作，包括從橢圓軌道變換到圓軌道等。假若把飛船從發射到著陸的整個過程中的運動都看作圓周運動處理，試粗略估計飛船離地面的平均高度h。(已知地球半徑R=6.37×106m，地球表面處的重力加速度g=9.8m/s2)

天體運動是歷來高考的重點，安排本題是為了強調解決天體運動問題的思路。學生中存在這樣的問題：既然宇宙間的一切物體都是相互吸引的，那么為什么沒有吸引到一起 為了解決這個問題，安排了例題2

例2，兩物體質量都是1kg，相距1m，它們間的萬有引力是多少

通過本題，讓學生認識到一般物體間的引力極小，不用考慮.那么，質量很大的天體為什么沒被吸引到一塊 從而引出下節課題.

為進一步鞏固萬有引力定律，按排了下面的練習

八，練習：已知地球質量大約是 ，地球半徑為 km，地球表面的重力加速度 .求：地球表面一質量為10kg物體受到的萬有引力 和重力

物理高中知識教案【篇2】

教材分析

萬有引力定律的核心地位：萬有引力定律是本章的核心，是17世紀自然科學最偉大的成果之一，它為研究天體運動提供了理論依據，徹底使人們對宇宙的探索從被動描述走向主動發現。

萬有引力定律承上啟下的作用：上承圓周運動，下啟衛星的運動。掌握好本節課，對前面知識的加深理解，后面問題的順利解決，將會起到重要的作用。

[教學目標]

(一)知識目標

1.介紹牛頓發現萬有引力定律的思考過程，體會研究物理問題的方法，滲透科學的發現方法。

2.掌握萬有引力定律的內容，認識萬有引力定律的普遍性。

3.介紹萬有引力恒量的測定方法，增加學生對萬有引力定律的感性認識。

(二)能力目標：會應用萬有引力定律解決一般的相關問題。

(三)情感目標

1、本節課重在邏輯思維和滲透物理學的研究方法，因此本節課的教學中應該在學習品質方面對學生

進行教育。讓學生感受到萬有引力定律的發現是經歷了幾代科學家不斷努力的結果。

3、通過中國飛天第一人楊利偉、神舟六號的資料，激發學生的愛國熱情，增強學生建設祖國的神圣

使命感。

[重點難點]

1.萬有引力定律的發現過程、應用，是本節課的重點。

2.由于一般物體間的萬有引力極小，學生對此缺乏感性認識，又無法進行演示實驗，故應加強舉例。

[重點難點突破]

通過具體事例、例題、習題、多媒體手段加強了重點教學;通過及時復習，突破了難點教學;而且通過探究性活動，使學生對重難點知識的同化過程..在時間和空間上得以延續。

[教學過程]

引入新課：

課前4分鐘開始播放課件中楊利偉的圖片、神州六號發射的全過程。創設一個物理情景、進入狀態、激發學生的學習欲望。

(二)教學過程

(提問學生，共同回答)。剛才看到的一些圖片上的人物是誰呢?(中國飛天第一人楊利偉)。那么第二段視頻記錄下的又是什么事件呢?(神州六號發射全過程)。近幾年來，我國的航天事業取得了非常大的成就，全國人民歡欣鼓舞，這與我們這一章萬有引力定律聯系是很密切的，也是近幾年來各種大小考試的考試熱點和重點。

(展示前輩科學家的人物圖片)萬有引力定律的發現過程猶如一部壯麗的科學史詩，它歌頌了前輩科學家的科學精神，也展現了科學發展過程中科學家們富有創造而又嚴謹的科學思維。那么就讓我們以現有的知識基礎處身于歷史的背景下，踏著牛頓的足跡，經歷一次發現萬有引力定律的過程吧!

一.復習：

人類認識事物總是有一個過程和規律的，第一節中主要介紹了前輩科學家們通過觀測得到的行星繞太陽運動的規律――開普勒行星運動定律。分別是幾何定律、面積定律、周期定律。進而人們開始進一步的了解其本質原因，牛頓利用他數學方面的才能推理演繹得到了太陽與行星間的引力公式滿足： EMBED Equation.DSMT4 。這樣就可以很好的解釋行星繞太陽運動的原因了。

二.牛頓的思考：

介紹牛頓蘋果樹下的思考，吸引學生進入當時的歷史情景。引導從蘋果落地聯想到月球繞地球運動，思考太陽與行星間、地球與月球間、地球與蘋果間是不是同一種力?并且如何驗證這個猜想?進入月地檢驗，留給學生自己計算。

然后引導總結，通過月地檢驗，牛頓的猜想是正確的。然后進一步推廣到宇宙中任何物體之間都存在這樣的一種引力，即萬有引力定律。

三.更進一步推廣――萬有引力定律：

(1)定律表述：自然界中任何兩個物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個物體的質量成正比，跟它們的距離的二次方成反比.方向在它們連線上。

(2)公式表示：

(介紹表達式中的各個物理量及其單位)

(3)引力常量G適用于任何兩個物體;它在數值上等于兩個質量都是1kg的物體相距1m時的相互作用力.

這么一個猜想推廣而來的結論是正確的嗎?

海王星　　　　　　　　 　　　　　冥王星

介紹有力證據：海王星和冥王星的發現，有力的證明了萬有引力的正確性。牛頓在44歲時，也就是1687年把他在二十多歲時形成的這一理論發表在了傳世之作《自然哲學的數學原理》之中，也希望同學們在二十多歲時也有牛頓這樣的發現。

回顧牛頓萬有引力定律得到的歷程，從觀察獲得規律→猜想原因→數學演繹得到規律→進一步的猜想→猜想得到驗證→更大膽的猜想→得到萬有引力定律。

進行情感價值觀教育：物理學中許多重大理論的發現，不是簡單實驗結果的總結，它需要直覺和想象力、大膽的猜想和假設，再引人合理的模型，深刻的洞察力、嚴謹的數學處理和邏輯思維，是一個充滿艱辛和曲折的過程。

知道前輩科學家得到萬有引力定律的艱辛，我們更應該去認真的學習掌握好萬有引力定律，來看這樣一個問題：

練習一：

要使兩物體間的萬有引力減小到原來的1/4，下列方法不可采用的是：(D)

A.使兩物體的質量各減小一半，距離不變

B.使其中一個物體的質量減小到原來的1/4，距離不變

C.使兩物體間的距離增為原來的2倍，質量不變

D.使兩物體間的距離和質量都減為原來的1/4

(本練習重在萬有引力定律的定性應用。)

那么如果我們想知道萬有引力的具體數值，可以計算出來嗎?不行，G未知，怎么測G?公式變形得G的表達式，只要知道兩個物體的質量、距離、萬有引力即可。但萬有引力多大?能測出來嗎?舉個例子，兩位50kg同學相距一米時萬有引力多大?測一測。能感覺到嗎?可見這個G應該是一個很小大的數值。牛頓當年也曾經設計了好多種方案，很遺憾，最終都失敗了。直到一百多年以后，英國的物理學家卡文迪許利用了一個十分巧妙的扭秤裝置才比較準確的測得G的數值

四.萬有引力常量G的測定

介紹裝置，播放動畫，動態演示。

物理高中知識教案【篇3】

《向心加速度》教學設計

(一)指導思想與理論依據

概念是構成物理知識的基礎，正確地理解、掌握物理概念是學好物理的保證。在教學中如果能根據物理概念的特點以及學生的認知規律，運用認知心理學理論設計概念教學過程，必將有利于學生對概念的習得。根據現代認知理論，知識的習得可分為三個階段：知識的領會、知識的鞏固、知識的應用。結合物理概念的特點，其教學的過程也可分為三個階段：概念的領會、概念的理解和概念的應用。

本課時的教學將遵從現代認知理論設計教學過程。

(二)學習內容分析

1.本節在教材中的地位

向心加速度是加速度概念的延續，同時是圓周運動與向心力之間的紐帶。理解向心加速度將為理解向心力與圓周運動的關系奠定良好的基礎。利用向心加速度分析圓周運動速度變化的問題繼承了運動學分析問題的一般方法。這部分內容既可以復習直線運動的知識，更為今后圓周運動的解決提供方法。

2.本節在課程標準中的內容

知道向心加速度的概念，及其應用

(三)學生情況分析

學生通過必修1的學習，已經了解了直線運動的解決方法。通過牛頓運動定律的學習已經體會了力與運動的關系。對曲線運動條件的學習，讓學生已經認識到曲線運動都是變速運動，一定會產生加速度。對于圓周運動中加速度的問題，學生應該不會覺得陌生。

(四)創新之處

1.創設情景的全程性

本節整體設計的提出是基于學生對向心加速度的認識和理解。首先通過花樣滑冰、鏈球比賽這兩個視頻觀察做圓周運動的物體需要怎樣的力。而后通過學生實驗：朔料杯中的小球做圓周運動和細線拉著的小球在水平桌面上做圓周運動，讓學生親自體會做圓周運動的物體受到的力是如何提供的。得出做圓周運動的物體受到指向圓心的力，由這個力產生的加速度稱為向心加速度。

在推導向心加速度大小時，利用做好的泡沫板大圓和毛衣針、磁帖、磁條動態的演示△t 趨于零時△v的極限過程。同時要求學生做圖，體會△v的方向和大小，進而推導出向心加速度的表達式。

在應用向心加速度的表達式時，展示拆卸好的自行車輪盤和制做好的皮帶輪，讓學生感受從實際應用到構建模型，體會物理的研究方法。

2. 在教學中體現認知規律

從觀察圓周運動的實例，到動手體驗圓周運動，再到理論推導向心加速度表達式，最后應用向心加速度表達式。這個過程遵從了對知識學習的認知規律，領會、鞏固、應用。在應用階段又是先從實際運動情景展開，向學生展示熟悉的自行車輪盤，而后再抽象為物理模型--教學用的皮帶輪。

3、自制教具提升教學效果

在教學中幾項自制實驗教具，給本課時的教學帶來了較好的效果。推導向心加速度表達式時用到的，泡沫板大圓、毛衣針、磁帖、磁條為動態展示極限思想起到了很好的作用。教學用皮帶輪為學生從實際運動過度到物理模型起到了不可替帶的作用。

4.學生學習的自主性

本節課創設的情景生動自然豐富，設問有層次。問題中既運用了原有知識，又提供新信息做參考，有助于學生溫故知新，在思考、討論和交流中自主構建知識體系。

(五)教學三維目標：

知識與技能：

知道勻速圓周運動是變速運動，具有指向圓心的加速度----向心加速度。

會用矢量圖表示速度變化量與速度之間的關系，理解加速度與速度、速度變化量的區別。

知道向心加速度的表達式，能根據問題情景選擇合適的向心加速度的表達式并會用來進行簡單的計算。

過程與方法：

通過實例分析勻速圓周運動向心加速度的方向，體會實例分析的方法。

通過推導向心加速度的表達式，體會矢量法則;

通過推導向心加速度的過程再次體會極限思想。

3、情感態度與價值觀：

加強學生的合作學習，自主學習。

體會圓周運動與生活的關系。

教學重點：

向心加速度方向的分析

勻速圓周運動中速度變化量的矢量表達

向心加速度表達式的推導

教學難點：

1、勻速圓周運動中速度變化量的矢量表達

2、向心加速度的物理意義

媒體應用：

視頻2個、教學ppt、電腦多媒體

實驗器材：

教師實驗器材：玻璃大燒杯、乒乓球、泡沫朔料板制作的大圓、毛衣針6支、小磁鐵6塊、磁條4根，拆卸好的自行車、自制的皮帶輪

學生實驗器材：朔料燒杯、小鋼球、細線各20套

(六)教學環節設計：

1.流程圖

2、教學過程

教學過程

(一)新課導入 人物活 動 具體過程 說明

教師

上節課我們學習了勻速圓周運動，下面我們一同回顧一下描述勻速圓周運動的物理量。 打開ppt

(展示問題內容，節約教學實間，提高教學密度) 學生 線速度、角速度、周期 教師

通過上節課的學習，我們對勻速圓周運動有了一定的了解，請同學們思考是什么原因，使得做勻速圓周運動的物體老老實實的在圓周上運動而不能離開圓周呢?

帶著這個問題我們來看一段視頻(播放視頻)

是什么原因，使得鏈球被拋出前，總是圍繞著人做圓周運動? 播放做勻速圓周運動的視頻，讓學生觀察實際運動，體會物體受力關系。

視頻中的運動在教室中無法演示，但它對于本節課知識的理解很有幫助，所以選擇視頻。視頻在學生面前展示出一個活生生的運動，讓學生能夠切實看到物體運動的整個過程，從而提高對運動中受力的認識。

觀看ppt(播放做好的圓周運動示意圖以及圓周上某點的運動方向，利用ppt既節約時間更能畫得準確)

板書(1) 學生 鐵鏈對鏈球有拉力。 教師 拉力的方向? 學生 指向運動員，指向圓心。 教師 是什么原因，使得女滑冰運動員能夠繞著男運動員旋轉? 學生 男運動員對女運動員通過手臂施加了拉力。 教師 力的方向? 學生 沿手臂指向男運動員，指向圓心。 教師 這些都說明，做圓周運動的物體受到了指向圓心的力，由牛頓第二定律可知，力一定會產生加速度，我們把由指向圓心的力產生的加速度稱為向心加速度。這節課我們共同來學習勻速圓周運動中的向心加速度。

(板書：第5節向心加速度) (二)新課教學 教師 加速度作為矢量有方向和大小，對于向心加速度的學習我們也將從它的方向和大小來研究。

首先來研究向心加速度的方向。

(板書：一、向心加速度的方向：)

剛才的視頻啟示了我們可以通過研究做圓周運動的物體的受力，來感受向心加速度的方向。

每位同學的書桌上有三樣器材：一個燒杯、2個鋼球，其中一個球上栓有細線。請同學們利用這些器材，讓小球做近似的勻速圓周運動，從而感受小球的受力方向，進而得到它的向心加速度的方向。

板書(2)

觀看ppt(重要的知識點通過ppt再次落實)

安排學生分組實驗

(學生自主實驗、自主學習，增強對運動的體驗)

學生 自主實驗

實驗完畢 教師 同學們如何做的實驗?實驗中小球的受力方向和向心加速度的方向如何?

請學生描述實驗過程，訓練學生的物理表達。

板書(3)

觀看ppt(強調向心加速度的方向和字母表示，落實本節課的重點知識)

觀看ppt(展示問題內容，避免花費大量時間去寫板書，此處投影片留得時間稍長些，讓學生做筆記，并且給學生多一些思考時間。)

學生 用手牽引小球在水平面上做勻速圓周運動

晃動燒杯使小球在燒杯中做勻速圓周運動

受力方向和向心加速度的方向都指向圓心 教師 根據以上實驗我們可以得出向心加速度的方向。

(板書：做勻速圓周運動的物體的向心加速度指向圓心)

下面我們來分析向心加速度的大小與哪些因素有關?

請看這個實例：物體A繞著圓心O做勻速圓周運動，運動半徑為r，線速度為v，角速度為ω ，請同學們用以上物理量表達向心加速度的大小。(投影片)

加速度的定義是什么? 學生 a=Δv/ Δt 教師 我們只要算出Δt時間內的Δv即可。請同學們互相討論，參照教材給出的方法，試著推導Δv。 學生 討論(2-3分鐘) 教師 請一位學生說說討論結果。 學生合作學習，加強學習上的溝通交流，相互取長補短。

訓練學生的物理表達和思維的嚴密性、嚴謹性。

學生 簡述推導思想

物理高中知識教案【篇4】

教材分析

《向心力與向心加速度》是司南版高中物理必修2第五章的內容。標準要求“知道向心加速度，能用牛頓第二定律分析勻速圓周運動的向心力與向心加速度的關系”。該標準要求學生認識什么是向心力，知道向心力與向心加速度的關系，在此基礎上，能分析一些做勻速圓周運動的物體所受的向心力。本節知識是本章的重點，也是本章承上啟下的重要內容。學好這部分知識，可以為學習本章后面應用部分打下基礎，也為將來進一步探究萬有引力定律和有關圓周運動相關知識作好必要的知識和能力準備。

內容與地位

《普通高中物理課程標準》共同必修模塊“物理2”的內容標準中，涉及本節的內容有條目2：“會描述勻速圓周運動，知道向心加速度;”條目3：“能用牛頓第二定律分析勻速圓周運動的向心力。”該條目的要點是在理解向心加速度、向心力概念的基礎上，弄清向心力和向心加速度的關系，能分析一些做勻速圓周運動的物體所受的向心力。

本節內容是繼平拋運動后，又一個變速運動的典型實例，是學生普遍感到難學，但又非常重要的部分。在學習該內容前，學生對變速運動概念已有較為全面的理解，知道什么是變速運動，懂得變速運動的物體有加速度以及力是產生加速度的原因。同時已有應用控制變量法進行實驗探究的經歷。教學中可以嘗試應用提出一些問題——設計實驗——進行實驗——分析實驗——得出結論的科學探究教與學的方式，激發學習興趣，培養學生發現問題，提出問題，分析問題和解決問題的能力，學習科學的思維方法，提升自主學習的能力。

學情分析

學生已經學習了拋體運動，對變速運動、曲線運動有一定了解。但對向心力與向心加速度的概念，學生還是普遍感到比較難學，而且受錯誤前概念的影響，難以建立正確的新概念。因此，可以利用高中學生學習的自主性、抽象思維能力都比較強的特點，設置適當的問題情境激發學生的思考、討論，學生需應用已有知識，積極思維，通過對問題的主動探究、獲得概念、得出規律，以達到對知識深入理解和提高能力的目的。

教學設計理念

向心力與向心加速度對學生來說雖然是新的概念，且概念本身較難，但學生已具備必要的知識基礎，如：知道變速運動的物體有加速度，以及力是產生加速度的原因，也會進行受力分析，并且多次經歷了應用控制變量法進行實驗探究。因此，教師可以依據思維的邏輯，通過不同類型的實驗，設置循序漸進的問題情境，組織學生對一個個問題進行充分的分析、討論后獲得新的知識，即根據問題教學的有關理論展開教學，使整個教學過程成為提出問題、討論問題、解決問題的過程。從而培養學生自主學習能力、實驗能力和交流、討論的習慣。

一、教學目標

[知識與技能]

1、知道向心力和向心加速度，通過實驗探究向心力的大小與質量、角速度、半徑的定量關系。

2、理解向心加速度和向心力公式的含義。

3、能運用牛頓第二定律分析勻速圓周運動的向心力和向心加速度，通過實例認識向心力的作用及來源。

[過程與方法]

學會有關圓周運動的分析方法，培養理論聯系實際的能力。

能從日常生活中發現與物理學有關的問題，并能從物理學的角度比較明確地表述發現問題。

嘗試經過思考發表自己的見解，嘗試運用圓周運動的規律解決一些與生產和生活相關的實際問題。

通過實驗，讓學生體會從特殊到一般、具體到抽象、層層遞進的科學思維方法，培養學生分析、推理和歸納能力。

[情感態度與價值觀]

領略圓周運動的神奇和諧，發展對科學的好奇心與學習物理知識的求知欲。

樂于探究日常生活中的圓周運動所隱藏的物理規律，有將物理知識應用于生產和生活的意識。

在學習的過程中體驗解決問題成功的喜悅，養成善于交流合作的良好的習慣，懂得應用控制變量法解決問題。

二、教學重難點

重點：了解向心力的來源，建立向心力的概念。

難點：理解向心力的概念和探究向心力大小的實驗設計。

三、教學方法

問題討論法和實驗探究的方法　講授法　歸納法

[ 教學用具]：

投影儀、多媒體、CAI課件、向心力演示器、鋼球、鋁球、細繩、印泥、白紙

四、媒體和教具

多媒體課件、威士忌酒杯、乒乓球、自制環形擋板實驗儀、自制水平轉盤實驗儀、自制向心力筆、向心力演示器。

五、教學過程

新課引入

設置情景

做“水流星”實驗，并設下疑問：為什么盛水的杯子以一定的速度做圓周運動，水不從杯里灑出，甚至杯子在豎直面內運動到最高點時，杯口已經朝下，水也不會從杯里灑出來?

復習提問

⑴物體分別做直線運動、曲線運動時，所受的合外力F合與速度ν0存在什么關系?

當物體所受合外力為零時，將保持靜止或者做勻速直線運動;當物體所受合外力方向與運動方向位于同一條直線上時，物體做變速直線運動;當物體所受的合外力方向與運動方向不在同一條直線上時，物體將做曲線運動。

前面我們學習了勻速圓周運動，勻速圓周運動的速度有什么特點呢?

生：速度大小不變，方向不斷變化，也就是說勻速圓周運動是變速曲線運動，它的速度方向不斷發生改變。速度方向變了，就存在一個速度改變量，有速度改變量，就有一個加速度。由牛頓第二定律，有加速度就有力。那么做圓周運動的物體受力有何特點?加速度有如何呢?這節課我們先學習這些問題。

二、向心力及其方向

演示實驗：在光滑的水平桌面上，用一根細繩，一端系一小球，另一端固定在一枚圖釘上。將圖釘釘在光滑水平桌面上。

用手指沿小球與圖釘連線的垂直方向輕輕彈擊小球，當繩子未伸直前，小球先做勻速直線運動。

用手指彈擊小球，方向同上，加大彈擊力量，使小球運動時細繩伸直。細繩伸直后，小球做勻速圓周運動。

問題討論：1、繩繃緊前，小球為什么做勻速直線運動?

2繩繃緊后，小球什么做勻速圓周運動?小球此時受到哪些力的作用，合外力是哪個力?這個力的方向有什么特點?這個力起什么作用?

分析：小球在桌面上做圓周運動時，受到三個外力的作用，即重力G、桌面支持力N和繩子的拉力F，合力就是繩子的拉力F。繩子的拉力的方向呢?

很好。小球受到的拉力方向雖然時刻在改變，但它始終沿著繩子的方向，沿著半徑指向圓心。拉力是球拉繩子使繩子發生形變產生的，說明做圓周運動的小球有遠離圓心的運動趨勢。

顯然，正是這個拉力使小球做圓周運動。

結論：做勻速圓周運動的小球，受到的繩的拉力就是它的合力，這個拉力方向始終指向圓心，方向不斷變化，不改變速度的大小，只改變速度的方向。

【該問題情境中包含當前要學習的知識，激發學生解決問題，探究新知的動機。同時教學游戲有效激發學生的學習興趣和探究欲望，也為下面的教學提供實例。引入起到了吸引學生學習的目的，又呼應之后教學，為向心力概念建立和向心力來源創設情境。】

那是不是只有彈力能使物體做圓周運動呢?我們再來看一個實驗。這是一個蒙有毛巾的轉盤，毛巾上放一個木塊，現在我讓木塊隨著轉盤近似做勻速圓周運動。請大家對木塊受力分析。木塊受到哪些力呢?

很好，木塊受到重力、支持力和摩擦力。那這個摩擦力是滑動摩擦力還是靜摩擦力呢?

對了，是靜摩擦力。其中重力和支持力是一對平衡力，作用效果相互抵消。那靜摩擦力方向呢?

對了，靜摩擦力的方向沿著半徑指向圓心。我們學過靜摩擦力的方向與運動趨勢相反，又從上面的實驗得到啟發，做圓周運動的物體有遠離圓心的運動趨勢，所以靜摩擦力的方向與這個運動趨勢相反，總是沿著半徑指向圓心。正是這個靜摩擦力使木塊做圓周運動。

或： 那是不是只有彈力能使物體做圓周運動呢?我們再來看一個例子，如圖4-15。木塊隨著轉盤近似做勻速圓周運動，我們以人為研究對象，請大家對人進行受力分析。人受到哪些力呢?

很好，木塊受到重力、支持力和摩擦力。那這個摩擦力是滑動摩擦力還是靜摩擦力呢?

對了，是靜摩擦力。其中重力和支持力是一對平衡力，作用效果相互抵消。那靜摩擦力方向呢?

對了，靜摩擦力的方向沿著半徑指向圓心。我們學過靜摩擦力的方向與運動趨勢相反，又從上面的實驗得到啟發，做圓周運動的物體有遠離圓心的運動趨勢，所以靜摩擦力的方向與這個運動趨勢相反，總是沿著半徑指向圓心。正是這個靜摩擦力使木塊做圓周運動。

我們再來看圖4-16，鏈球運動員用力輪著鏈球做圓周運動，金屬鏈與水平面并不平行，對鏈球進行受力分析，它受到哪些力呢?

鏈球受到重力，金屬鏈對它的彈力，我們可以畫出它的受力示意圖。那是什么力使鏈球做圓周運動呢?

很好，是重力與拉力的合力，還有沒別的說法?我們將拉力和重力沿水平方向和豎直方向進行分解，怎么樣?哎，對了，也可以說是拉力的水平分力，方向總是沿半徑指向圓心，正是這個力使乒乓球做圓周運動。

現在同學們討論一下，前面三個例子中小球、人、鏈球，他們有什么共同點呢?

1.都做圓周運動。

2.都受到指向圓心的力的作用。

很好，他們都做圓周運動，都受到一個始終指向圓心的力的作用。我們把這樣的力就叫做向心力。做圓周運動的物體要受到一個始終指向圓心的等效力的作用，這個力叫向心力。

板書：1、定義：做圓周運動的物體要受到一個始終指向圓心的等效力

定義中提到了向心力的方向，大家能把它找出來嗎?

對了，向心力的方向始終指向圓心

板書：2、方向：始終指向圓心

那向心力是由什么力提供的呢?

第一個例子中是彈力，第二個例子中是靜摩擦力，第三個例子中是重力和支持力的合力或者說是支持力的水平分力。還有，我們以后學習的其他性質的力，比如萬有引力、電場力、磁場力也能使物體做圓周運動。可見，向心力是可以由這么多不同性質的力提供的，我們不能說向心力就是彈力，就是靜摩擦力，它是按效果來命名的，所以向心力是一種等效力。

那么向心力有什么作用效果呢?

向心力的方向始終沿著半徑指向圓心，速度方向沿切線方向，可見，向心力的方向與速度方向始終垂直，所以向心力只改變速度方向，不改變速度大小。向心力不做功。

板書：3、作用效果：只改變速度方向，不改變速度大小，不做功

同學們要注意了，做圓周運動的物體要受到向心力，而不是產生向心力。向心力是按效果來命名的，不是一種新的特殊性質的力。

舉個例子：剛才做圓周運動的木塊受到重力、支持力、靜摩擦力和一個向心力，這種說法對嗎?很好，不對，因為向心力不是一種新的特殊性質的力，就是靜摩擦力提供向心力了。

前面我們學習過了，做圓周運動的物體的線速度的方向沿著切線方向，而向心力總是指向圓心，總是與運動方向垂直，所以向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小。如果物體做勻速圓周運動，向心力就是物體受到的合外力;如果物體做非勻速圓周運動(線速度大小時刻改變)，向心力并非是物體受到的合外力，我們以后會繼續學到這種情況。

討論與交流：假設你坐在一輛車上周圍沒有其他乘客，也不靠在車廂上，當車子轉彎時，你的向心里是從哪里來的?

上述三個典型實例，符合學生的學習心理特點，既能啟發學生思維，又能培養和提高學生分析問題和解決問題的能力。通過分析三個問題情境，學生很直觀地總結出向心力的定義及方向，教師再以此總結歸納結出知識框架。但要學生注意：做圓周運動的物體要受到向心力，不是會產生向心力。速度總是沿著切線方向，而向心力是指向圓心，它們總是垂直，即向心力只改變速度的方向而不改變速度的大小。向心力是按力的作用效果命名的，它可能是由彈力、靜摩擦力、重力和支持力的合力，甚至是某個力的分力來提供，不要把向心力當作一個特殊性質的力。

過程分析突出了學生的主體地位，切實發揮了學生在課堂教學中應有的作用。學生不是被動的接受知識，而是參與知識的獲得過程，體現了“自主學習”的新課程教學理念。

三、科學探究：向心力的大小

(1)提出問題：向心力的大小可能與哪些因素有關?

(2)科學猜想

引出學生探究實驗：請每位學生用手牽著一個帶繩的小球，使小球在水平方向旋轉，體驗手的拉力對小球運動的影響。

說明：實驗過程中注意引導學生體驗繩的長短、球的大小、轉速的快慢對手拉力的大小的影響。

做圓周運動，學生感受向心力的大小。先體驗得出定性的認識，即得出向心力的大小可能質量、半徑、角速度、線速度、周期、轉速等因素有關。

教師引導分析，線速度、周期、角速度以及轉速又有關系，都是描述圓周運動轉動快慢的物理量，從而歸結為：向心力的大小可能與質量、半徑、角速度有關。影響向心力大小的可能因素比較多，應采用控制變量法進行研究。

物理高中知識教案【篇5】

課 題 §7.4 重力勢能 課 型 新授課(2課時) 教 學 目 標 知識與技能

1.理解重力勢能的概念，會用重力勢能的定義進行計算.

2.理解重力勢能的變化和重力做功的關系，知道重力做功與路徑無關.

3.知道重力勢能的相對性.

過程與方法

用所學功的概念推導重力做功與路徑的關系，親身感受知識的建立過程.

情感、態度與價值觀

滲透從對生活中有關物理現象的觀察，得到物理結論的方法，激發和培養學生探索自然規律的興趣.

教學重點、難點 教學重點

重力勢能的概念及重力做功跟物體重力勢能改變的關系.

教學難點

重力勢能的系統性和相對性. 教 學 方 法 探究、講授、討論、練習 教 學 手 段 教具準備

鐵球(大小、質量均不同)兩個、透明玻璃容器、沙子，投影片. 教 學 活 動

[新課導入]

(多媒體投影演示.引發學生有意注意，引導學生進入狀態)打樁機的重錘從高處落下，把水泥樁打進地里;蘋果自高處下落;飛機投彈等等.

師：從剛才的畫面中，同學們想到了什么，從做功和能量轉化的角度分析問題.

生：重錘把水泥樁打進地里;蘋果自高處下落;飛機投下的炸彈等物體下落過程中它們受到的重力對它們做了功.據功和能的關系，既然重力做了功，表明這些物體在沒有下落之前具有能.因為一個物體能夠對外做功，所以這個物體具有能量.

師：這個能量與什么因素有關?

生：與物體所處的高度有關.

師：由于物體被舉高而使物體具有的能量是什么能?

生：在初中我們已經學過：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢能.

師：那么重力勢能的大小與什么有關，又如何定量表示呢?本節課我們就來學習這個問題.

[新課教學]

一、重力的功

師：重力做功與什么因素有關呢?我們現在就通過幾個例子來探究一下.

(多媒體投影教材上的圖5.4—1、圖5.4—2、圖5.4—3，讓學生獨立推導這幾種情況下重力做的功)

師：比較容易做的是哪一個問題?

生：第一個和第二個問題.

師：為什么這兩個問題容易研究呢?

生：因為這兩個問題中物體運動的路徑是直線，所以在研究重力做功問題上比較容易研究.

師：那么這兩個問題的答案是什么呢?

生l：第一個問題中WG=mg△h=mghl一mgh2.

生2：第二個問題中WG=mgcosa=mg△h=mgh1一mgh2;，和第一個問題中所求出的答案相同.

師：我們大膽猜想一下，第三個圖中重力做的功和前兩個是否相等呢?

生：可能是相等的.

師：我們來驗證一下我們的猜想，第三個圖的困難在哪里?

生：力做功的路徑是曲線.

師：我們怎樣突破這個難點呢?

生1(很為難)：這是力在曲線上做功的情況，不容易研究.

生2：我記得在第二節學習力對物體做功的問題時曾經接觸過有關變力做功的問題.

師(鼓勵)：說說看，解決的途徑是什么?

生2：曲線問題不容易解決，我們可以把這一條曲線看作由很多小的直線組成，這樣把每小段直線上重力做的功合起來就是整個過程中重力做的總功.

師(表揚)：這個同學分析得非常好，根據這個同學的分析方法，第三個問題的答案應該是什么呢?

生：在第三種情況下重力做的功和前兩種情況中重力做的功相同.

師：我們可以得到什么樣的結論?

生：重力做功與路徑無關.

師：既然重力做功與路徑無關，那么它與什么因素有關呢?

生：與物體的初末位置有關.

師：具體的表達式是什么?

生：WG=mgh1一mgh2，其中hl和h2表示物體所處位置的高度.

師：很好，可見物體的重力mg與它所在位置的高度h的乘積“mgh”是一個具有特殊意義的物理量.

[課堂訓練]

1.沿著高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上將同一物體拉到頂端，以下說法正確的是………………( )

A.沿坡度小、長度大的斜面上升克服重力做的功多

B.沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多

C. 沿坡度大、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多

D.上述幾種情況重力做功同樣多

2.將一物體由A移至B，重力做功 ………………………………………( )

A. 與運動過程中是否存在阻力有關

B.與物體沿直線或曲線運動有關

C. 與物體是做加速、減速或勻速運動有關

D.與物體發生的位移有關

參考答案

1.D

解析：重力做功的特點是與運動的具體路徑無關，只與初末狀態物體的高度差有關，不論光滑路徑還是粗糙路徑，也不論是直線運動還是曲線運動，只要初末狀態的高度差相同，重力做的功就相同.

2.D

解析：重力做功只與重力方向上發生的位移有關，與物體運動所經過的路徑，與物體的運動狀態都沒有關系

二、重力勢能

[實驗與探究]

探究影響小球勢能大小的因素有哪些.

準備兩個大小相同的小球：一個鋼球、一個木球，再盛一盆細沙.如圖。5.4—l所示.在沙盆上方同一高度釋放兩個小球，鋼球的質量大，在沙中陷得較深些.

讓鋼球分別從不同的高度落下，鋼球釋放的位置越高，在沙中陷得越深.

請同學們親自做實驗探究一下重力勢能的大小與哪些因素有關.

師：下面大家閱讀教材11～12頁“重力勢能”一段，回答下面幾個問題.

學生閱讀課文，可以把問題用多媒體投影到大屏幕上.

師：怎樣定義物體的重力勢能?

生：我們把物理量mgh叫做物體的重力勢能.

師：為什么可以這樣來進行定義?

生：這是因為mgh這個物理量的特殊意義在于它一方面與重力做功密切相關，另一方面它隨高度的變化而變化.

師：重力勢能的表達式是什么?用文字怎樣敘述?

生：Ep=mgh，物體的重力勢能等于它所受到的重力與所處高度的乘積.

師：重力勢能是矢量還是標量?

生：與所有的能量一樣，重力勢能也是標量.

師：重力勢能的單位是什么?符號是什么?

生：重力勢能和其他能量一樣，它們的單位和功的單位相同，都是焦耳，符號是J.

師：重力勢能與什么因素有關?你能否列舉生活中的實例加以說明?

物理高中知識教案【篇6】

教材內容分析

本節教材與過去的處理方法相比，教材認真分析了重力做功與路徑是否有關的問題。這樣做的目的不是為了追求嚴密，而是想有助于學生形成嚴肅認真的科學態度。教材強調科學方法，引導學生用比較高的觀點處理問題，只要求學生能夠“跟”來，并不要求學生去重復形成他們的“科學素質”。在討論物體沿任意路徑運動時重力做功的問題時，又一次用到了極限的思想。學生經過多次接觸，對這樣的方法逐漸就熟悉了。本節重力勢能是機械能的重要內容。要從重力做功與路徑無關的特點出發，理解建立重力勢能概念的可能性，掌握重力勢能的定義式，明確重力做功和重力勢能變化的關系。

學情分析

高一學生認識事物的特點是：開始從具體的形象思維向抽象邏輯思維過渡，但思維還常常與感性經驗直接相聯系，仍需具體形象的圖片、現象來支持。

學生在初中時已接觸過重力勢能的概念，在高中階段要定量的學習重力勢能及體驗建立過程。

3.學生已學習了功的概念和計算方法，通過重力做功的計算來判斷重力勢能的變化。

設計思路

《重力勢能》一節新教材與舊教材相比有很大變化。教材首先從重力做功開始，討論物體豎直向下運動、沿傾斜直線向下運動、以至物體沿任意路徑向下運動幾種情況的重力做功，利用極限思想，嚴格證明了重力對物體做功與路徑無關，只與初末位置的高度差有關。分析“mgh”是一個具有特殊意義的物理量，來定義重力勢能。通過讓學生求講臺上一本書的重力勢能，學生給出答案的多樣性，質疑引導學生討論出重力勢能具有相對性。通過例題結論分析，形象地理解對于不同的參考平面，物體在某一位置具有不同的數值;引出重力勢能是標量，但有正、負，正負代表大小，不代表方向，并且指出這里的正負與功的正負的區別;得出重力做功與參考平面無關，重力勢能的變化與參考平面無關;探究出重力勢能的變化和重力做功的關系。這樣做使學生對重力勢能的理解加深，思路清晰。

本節課內容既是重點又是難點，學生在一節課內不容易全面理解和掌握，教學中不宜追求多而全，可以在后續課程中逐漸理解與加深。

教學過程中可以多舉身邊的實際例子，由簡單的現象如課本下落砸在手上感覺比較進行分析，便于得出結論，學生也容易接受。

教法上教師應充分調動學生的思維，使學生始終處于學習的主體，激發探究意識和學習的積極性。

教學目標

(一)知識與技能

1、知道重力做功與路徑無關.

2、理解重力勢能的概念，會用重力勢能的定義進行計算.

3、知道重力勢能的相對性.

4、理解重力勢能的變化和重力做功的關系

(二)過程與方法

用所學功的概念推導重力做功與路徑的關系，親身感受知識的建立過程

(三)情感、態度與價值觀

滲透從對生活中有關物理現象的觀察，得到物理結論的方法，激發和培養學生探索自然規律的興趣.

重點難點與突破方法

重點：重力做功與路徑無關，重力勢能的概念，重力勢能的變化和重力做功的關系。

難點：重力勢能的變化和重力做功的關系，重力勢能的相對性和系統性。

教學方法與教學資源

教學方法：探究、討論、講授、實驗觀察法、分析歸納法、講練法。

教學資源：多媒體、兩本質量不同的書、一張白紙、重錘

七、新課教學

(一)、新課引入

教學內容 教師活動 學生活動 設計意圖 引入新課

進行新課

一、重力做功

在上課之前，老師想請一位學生幫老師一個忙，哪位同學?

現在老師把手中的一張白紙揉成團，在距你手一定高度處由靜止釋放，你敢不敢接?

接著老師把紙團換成一個重錘，如果重復剛才的動作，你敢不敢接?

提問：紙團與重錘落到手上有什么不同的感覺?

為什么呢?

質量大是一方面，實際上是重錘具有的能大。

在本章的第一節《追尋守恒量》中我們就認識了一個物理量---重力勢能(物體由于被舉高而具有的能)。那么，今天我們就來定量的認識這種能。

探究一：重力勢能大小與哪些因素有關呢?(定性)

用自己的課本做如下實驗

1)同一課本從不同高度由靜止下落到自己手上，手的感覺 ? ? ?

2)不同質量的課本從同一高度由靜止下落到自己手上，手的感覺 ? ? ?

從中可以得到什么結論?

重力勢能與質量、高度有怎樣的定性關系?

書在下落過程中，高度降低，重力勢能要減小，我們還知道，高度變化了，重力就要做功。因此，重力做功與重力勢能的變化是有聯系的。本節課我們就從研究重力做功入手，來認識重力勢能。

探究二：重力做功的特點?

根據功的計算公式分別計算甲、乙、丙三種情況中小球由A運動到B過程中重力所做的功。

過程甲、乙結果為：WG=mgh=mg(h1-h2 )

過程丙：

這一過程中，教師聽取學生匯報，點評

把整個路徑分成許多很短的間隔;

由于每一段很小很小，都可以近似看作一段傾斜直線;

分別求出物體通過每一小段傾斜直線時重力所做的功;

物體通過整個路徑時重力所做的功，等于重力在每小段上所做的功的代數和。

結果：WG=mgh=mg(h1-h2 )

板書：

公式：WG=mgh=mg(h1-h2 )

強調：h是物體初末位置的高度差。

通過甲、乙、丙的計算結果，請學生總結重力做功的特點。得出結論：

重力做功的特點：

(1)與物體的路徑無關;(2)只跟物體初末位置的高度差有關。

例題1：一質量為5kg的小球先豎直上升5m，再水平向右移動5m，最后豎直下降5m，求：三個階段以及整個過程重力做功 (g=10m/s2)。

如何判斷重力做功的正負?

重力做功的正負

W>0重力做正功，高度下降

W=0重力不做功，高度不變

W<0重力做負功，高度上升

強調：在用重力做功公式時首先確定做功的正負。

學生回答敢。

學生回答敢。

學生思考、在老師的引導下，回答問題。重錘砸在手上疼。

因為重錘的質量大。

學生探究得到：重力勢能與物體的質量、高度有關。

質量一定，物體高度越高，重力勢能越大;高度一定，物體質量越大，重力勢能越大。

在練習本上推導后，學生代表發言。

學生選出代表發表自己的見解，直至談出微元的想法。

程度好一些的學生還可能根據功的定義式直接找出恒力(重力)及其方向上的位移(高度)，得出結果。

學生可能回答出“沿不同方向運動，重力做功相同”等結論，教師要進一步給予說明引導。也可能得出結論的意思，表達不一定很準確。

提問計算結果。

上升階段：

WG=-mgh=-250J

水平階段：WG=mgh=0

下降階段：WG=mgh

=250J

整個過程：

WG=mgh=0 聯系實際，激發學生的興趣，引發學生思考。

引入課題

通過動手實驗，使學生產生強烈的求知欲望。學生根據自己的探究情況在班上作發言、交流、逐步形成共識。

將重力做功與重力勢能的變化聯系起來。讓學生能夠了解本節課的學習目的，初步建立起學習思路。

學生根據公式可以自行推導出結果，要讓學生養成良好動腦、動手習慣，教師不可包辦代替。

極限的思想，學生在前面的學習中已經接受過，在此，學生應該能夠按預想的思維結果回答出問題。激發學生學習興趣，引導學生積極探索。

引導學生學會分析數據，歸納總結規律。

了解公式的應用，計算中明確h的含義。 二、重力勢能

回到重力做功的表達式。

分析表達式：WG=mgh=mgh1-mgh2

重力做功等于重力與初位置高度的乘積與重力與末位置高度乘積的差值。看起來，物體所受的重力mg與它所處位置的高度h的乘積“mgh”，是一個具有特殊意義的物理量。這個物理量的特殊意義在于它一方面與重力密切相關;另一方面，與高度有關。恰與重力勢能的基本特征一致。因此，在物理學中， 我們就用“mgh”表示物體的重力勢能。

下面請同學們閱讀教材P65，完成下面三個問題。課件展示內容。

1、定義：物體由于被舉高而具有的能，叫做重力勢能。

2、表達式：Ep=mgh 即物體的重力勢能等于它所受重力與所處高度的乘積。

3、單位：1J=1kg·m/s2·m=1N.m

問題：一本質量為0.2kg的書放在講臺桌上，教室層高4m，講臺高1m，請問這本書的重力勢能是多少? (g=10m/s2)

哪個答案正確呢?都對，都不對!為什么呢?

重力勢能的相對性

那么，我們要確定物體在某一位置的重力勢能必須先做什么?

在參考平面，物體的重力勢能取做0，參考平面也叫零勢能面。

參考平面：參考平面可以任意選取

一般選地面為參考平面

(不加說明的話是以地面為參考平面)

例如：如圖，質量0.5kg的小球，從桌面以上h1=1.2m的A點落到地面的B點，桌面高h2=0.8m.請按要求填寫下表.(g=10m/s2)

2)選擇不同的參考平面，同一位置物體的重力勢能的數值是不同的。但這并不影響問題的研究，因為與重力勢能相關的問題中，有價值的是勢能的差值，而選擇不同的參考平面對于這個差值沒有影響。這點我們在后邊問題中探究。

3)重力勢能的正負

Ep>0物體的位置在參考平面的上方

Ep=0物體處于參考平面

Ep<0物體的位置在參考平面的下方

雖然重力勢能有正負之分，但是它是標量

標量，“+”、“-”只表示大小，不表示方向。“+”的一定大于“-”的。(與功的“+”、“—”含義比較)舉例：5J與-7J兩種情況誰大?

學生積極思考，跟上老師的思路。

物理高中知識教案【篇7】

教學目標 知識目標 1、理解重力勢能的概念，會用重力勢的定義進行計算。

2、理解重力勢能的變化和重力做功的關系，知道重力做功與路徑無關 。

3、知道重力勢能的相對性。 能力目標 1、根據功和能的關系，推導出重力勢能的表達式;

2、學會從功和能的關系上解釋和分析物理形象。 德育目標 滲透從對生活中有關物理現象的觀察，得到物理結論的方法，激發和培養學生探索自然規律的興趣。 教學重點 重力勢能的概念及重力做功跟物體重力勢能改變的關系。 教學難點 重力勢能的系統性和相對性

重力做功與重力勢能的變化間的關系 課程類型 新授課 教學方法 實驗觀察法、分析歸納法、講練法 教學用具 ppt課件，電子教鞭 課時安排 1課時 導入新課 教　　學　　步　　驟

【導入新課】

提出一個問題，如果砸在牛頓頭上的不是蘋果而是榴蓮，后果會是什么樣子的，進而引出蘋果和榴蓮的能量不一樣，引出學生對初中重力勢能的回憶。引出重力勢能的定義：物體由于被舉高而具有重力勢能。物體的高度發生變化時，重力要做功，因而認識重力勢能要對重力做功進行研究。

學習了初中物理后，我們知道物體由于被舉高而具有的能量就叫做重力勢能，物體的重力勢能的大小與什么因素有關呢?

探究重力勢能

步驟一：定性探究：重力勢能與那些因素有關

學生建立假設，設計實驗，檢驗假設

實驗：用不同的東西放到學生的頭上看學生的反應情況，讓學生兩個一組用手頭的東西做一下小實驗感受重力勢能跟什么有關系。

歸納總結：重力勢能跟物體的質量和高度都有關系;物體的質量越大，高度越大，重力勢能就越大。

(設計意圖，通過實驗，認識影響重力勢能的因素，為重力勢能的定量表示奠定基礎，得出重力勢能的表達式一定和質量還有高度有關系。

新課教學 步驟二：

探究重力的功

為了弄清這個問題，我創設情境，引導學生計算下列三種情況下重力做的功

1，討論小球豎直下落，重力所做的功

物體由A運動到B，重力做功mgh，

2，討論小球沿斜線下落，重力所做的功

物體由A運動到B，重力做功mgh

3，討論小球沿曲線下落，重力所做的功

物體由A運動到B，重力做功mgh

綜合以上三種情況，可以得到結論：

物體運動時，重力對它做的功只跟它的起點和終點的位置有關，而跟物體運動的路徑無關。

即 WG =mgh1- mgh2

步驟三：探究重力勢能的表達式

引導學生根據重力做功表達式：WG=mgh=mgh1-mgh2 由上面式子可以看出，式子右邊正好是某個物理量的變化值，在物理學中，我們用“mgh”表示重力勢能。

歸納總結：重力勢能的定義式：EP=mgh。

設問：物體位置變化，重力做功，同時重力勢能發生變化，那么重力做功與重力勢能有什么關系呢?

小組討論總結：WG= EP1-EP2

即：重力做功等于重力勢能的變化的負值

教師引導學生分兩種情況討論：