(新课标)2015年高中物理 第七章 第四节 重力势能教案 新人教版必修2（含五篇）

第一篇：(新课标)2015年高中物理 第七章 第四节 重力势能教案 新人教版必修2

第四节 重力势能

教学目标：

（一）知识与技能

1、理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算。

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。

（二）过程与方法

用所学功的概念推导重力作功与路径的关系，亲身感受知识的建立过程。

（三）情感、态度与价值观

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。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。教学方法： 实验观察法、分析归纳法、讲练法。

教学用具：

铁球(大小、质量均不同)两个、透明玻璃容器、沙子、投影片。教学过程：

（一）引入新课

播放视屏：打桩机的重锤从高处落下，把水泥桩打进地里。

总结：重锤把水泥桩打进地里，说明重锤对水泥桩做了功。据功和能的关系，既然重锤可以对水泥桩做功，表明重锤具有能。实际上重锤在下落过程中把重力势能转化为动能，再对水泥桩做功，把其打入地里。

过渡：在初中我们已经学过：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。那 么重力势能的大小与什么有关，又如何定量表示呢？本节课我们就来学习这个问题。

（二）新课教学

1、重力的功

投影教材上的图7.4－1，图7.4－2，图7.4－3，引导学生阅读教材“重力 的功”部分。一边阅读，一边在练习本上把推导过程写出来。通过推导重力在这几种不同情况下做的功，可以得出什么结论？

学生阅读教材，推导三种情况下重力做的功。选出代表发表自己的见解。

结论：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。WGmgh1mgh2。可见，物体的重力mg与它所在位置的高度h的乘积“mgh”是一个具有特殊意义的物理量。

2、重力势能

教师指导学生阅读教材“重力势能”一段，提出问题（1）怎样定量表示物体的重力势能？

（2）重力势能与什么因素有关？你能否列举生活中的实例加以说明？

（3）重力势能的改变和重力作功之间的关系是怎样的？写出它们之间的关系式。学生阅读教材，思考问题。选出代表发表自己的见解、列举实例。

如果学生列举实例有困难，教师可以给与指导和帮助，比如视屏中打桩机的例子等。也可以设计演示实验。如下：

［演示］在一个玻璃容器内放入沙子，拿一个铁球分别从不同的高度释放，使其落到沙子中，观察铁球落入的深度.［演示］把大小不同的两个铁球从同一高度释放，观察它们落入沙子中的深度.学生叙述实验现象：

①当铁球质量一定时，释放点越高，铁球落入沙子中越深； ②当释放高度一定时，铁球质量越大，铁球落入沙子中越深。实验现象说明：

物体的质量越大，高度越大，重力势能就越大。

3、重力势能的相对性和系统性

教师引导学生阅读课文相关内容，投影阅读思考题：

（1）为什么说重力势能具有相对性？什么是参考平面？参考平面的选取是唯一确定的吗？

（2）选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是否相同？是否会影响有关重力势能问题的研究？

2（3）如果物体在参考平面的上方，重力势能取什么值？表示什么含义？下方呢？（4）为什么说“势能是系统所共有的”？ 学生带着问题阅读教材。然后选出代表发言。师生共同总结：

（1）重力势能总是相对于某个水平面来说的，这个水平面叫参考平面。参考平面选取不同，重力势能的数值就不同，可见重力势能具有相对性。

选择哪个水平面作为参考平面，可视研究问题的方便而定，通常选择地面作为参考平面。（2）选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的，但并不影响研究有关重力势能的问题，因为在有关的问题中，有确定意义的是重力势能的差值，这个差值并不因选择不同的参考平面而有所不同。

（3）对选定的参考平面而言，在参考平面上方的物体，高度是正值，重力势能也是正值，表示物体在该位置具有的重力势能比在参考平面具有的重力势能要大。在参考平面下方的物体，高度是负值，物体具有负的重力势能，表示物体在该位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能要少。

（4）重力势能根重力有关，而重力是地球施加给物体的，没有地球，也就谈不上重力势能。可见，重力势能是“地球和物体”这个系统共有的。

4、典例探究

例

1、关于重力势能的几种理解，正确的是

A、重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功。B、放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零。C、在不同高度将某一物体抛出，落地时重力势能相等。

D、相对不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但并不影响研究有关重力势能的问题

答案：CD.例

2、如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为0，则小球落到地面前瞬间的重力势能为

A、mgh

B、mgH

C、mg(h+H)D、-mgh

解析：据题意知已选定桌面为参考平面，则小球在最高点时的高度为H，3 小球在桌面的高度为零，小球在地面时的高度为－h，所以小球落到地面时，它的重力势能为Ep=-mgh.答案：D 例

3、一物体从A点沿粗糙面AB与光滑面AC分别滑到同一水平面上的B点与C点，则下列说法中正确的是

A、沿AB面重力做功多 B、沿两个面重力做的功相同 C、沿AB面重力势能减少多 D、沿两个面减少的重力势能相同 答案：BD.例

4、起重机以g的加速度将质量为m的物体匀减速地沿竖直方向提升高度h，则起重4机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？

g，物体上升高度h，413据牛顿第二定律得mg-F=ma所以F=mg-ma=mg-m×g=mg

44解析：由题意可知起重机的加速度a=方向竖直向上.所以拉力做功 WF = Fhcos0°=

3mgh 4重力做功 WG=mghcos180°=-mgh 即物体克服重力做功为mgh 又因为 WG =Ep1-Ep2=-mgh

WG<0，Ep1

即物体的重力势能增加了mgh

（三）课堂小结

让学生自己概括总结本节的内容并与同学交流。

（四）布置作业

完成“问题与练习”中的1－4题。

第二篇：高中物理人教版必修2《重力势能》教学设计

§7.4 重力势能

本节知识点是人教版高一物理第七章第四节的内容，在此之前，学生已初步认识到处理动力学问题可以从两个方面去思考：

1、牛顿运动定律和运动学的相关规律；

2、力做功与能量变化之间的关系。本章节主要是从第二方面着手探究动力学问题。本节强化的一个思想是从定性到定量地探究重力做功与重力势能变化的关系。同时本节中重力做功与重力势能的变化之间的关系也是“机械能守恒定律”的必备知识。本节的讲解思路也为学生学习电势能打下坚实的基础。

一、教学目标: 1.知识与技能

1)．理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算。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。

3)．知道重力势能的相对性。2.过程与方法

用所学功的概念推导重力做功与路径的关系，亲身感受知识的建立过程。

3.情感、态度与价值观

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。

二、教学重点、难点：

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。

难点：重力势能的系统性和相对性。

三、教学方法：探究、讲授、讨论、练习

四、教学手段：多媒体辅助教学

课 型：新授课（1课时）

五、教学活动： [新课导入](多媒体投影演示．引发学生有意注意，引导学生进入状态)雪崩；陨石坑等等。

师：从刚才的画面中，同学们想到了什么，从做功和能量转化的角度分析问。

生：雪，陨石等物体下落过程中它们受到的重力对它们做了功。据功和能的关系，既然重力做了功，表明这些物体在没有下落之前具有。因为一个物体能够对外做功，所以这个物体具有能。师：由于物体被举高而使物体具有的能量是什么能？

生：在初中我们已经学过：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。师：那么重力势能的大小与什么有关？ 学生探究：

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 • • • 师生分析：重力势能的大小与物体的高度和质量有关 [新课教学]

一、重力的功

师：重力做功与什么因素有关呢？我们现在就通过几个例子来探究一下。

(多媒体展示教材上的图7．4—

1、图7．4—

2、图7．4—3，让学生独立推导这几种情况下重力做的功)师：比较容易做的是哪一个问题？ 生：第一个和第二个问题。师：为什么这两个问题容易研究呢？

生：因为这两个问题中物体运动的路径是直线，所以在研究重力做功问题上比较容易研究。

师：那么这两个问题的答案是什么呢？ 生l：第一个问题中WG＝mg△h=mghl一mgh2

生2：第二个问题中WG=mgcosa=mg△h＝mgh1一mgh2；，和第一个问题 中所求出的答案相同。

师：我们大胆猜想一下，第三个图中重力做的功和前两个是否相等呢？

生：可能是相等的。

师：我们来验证一下我们的猜想，第三个图的困难在哪里？ 生：力做功的路径是曲线。师：我们怎样突破这个难点呢? 生1(很为难)：这是力在曲线上做功的情况，不容易研究。生2：我记得在第二节学习力对物体做功的问题时曾经接触过有关变力做功的问题。

师(鼓励)：说说看，解决的途径是什么？

生2：曲线问题不容易解决，我们可以把这一条曲线看作由很多小的直线组成，这样把每小段直线上重力做的功合起来就是整个过程中重力做的总功。

师(表扬)：这个同学分析得非常好，根据这个同学的分析方法，第三个问题的答案应该是什么呢？

生：在第三种情况下重力做的功和前两种情况中重力做的功相同。师：我们可以得到什么样的结论？ 生：重力做功与路径无关。

师：既然重力做功与路径无关，那么它与什么因素有关呢？ 生：与物体的初末位置有关。

师：假设所说“倾斜的直线”是个斜面，斜面是否光滑对计算“重力做的功”有影响吗？

生：重力所做的功只和重力以及重力方向上通过的位移有关，和其他力无关。

例题：一质量为5kg的小球从5m高处下落，碰撞地面后弹起,，每次弹起的高度比下落高度低1m，求:小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功？(g=9.8m/s2)师生分析：略

二、重力势能 师：重力做功具体的表达式是什么？

生：WG=mgh1一mgh2，其中hl和h2表示物体所处位置的高度。师：很好，可见物体的重力mg与它所在位置的高度h的乘积“mgh”是一个具有特殊意义的物理量。师：怎样定义物体的重力势能? 生：我们把物理量mgh叫做物体的重力势能。师：为什么可以这样来进行定义？

生：这是因为mgh这个物理量的特殊意义在于它一方面与重力做功密切相关，另一方面它随高度的变化而变化。师：重力势能的表达式是什么？用文字怎样叙述？

生：Ep=mgh，物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高度的乘积。师：重力势能是矢量还是标量？

生：与所有的能量一样，重力势能也是标量。师：重力势能的单位是什么？符号是什么？

生：重力势能和其他能量一样，它们的单位和功的单位相同，都是焦耳，符号是J。J=1 kg﹒ m﹒s-2﹒ m=1N﹒m

三、重力做功与重力势能变化的关系

师：有了重力势能的表达式，重力做的功与重力势能的关系可以写为

WG = mgh1-mgh2=Ep1Ep2

四、重力势能的相对性

重力势能与参考平面的选取有关．但重力势能的变化量与参考平面的选取无关．

五、重力势能的系统性

第三篇：高中物理重力势能教案1新人教版必修1

黑龙江省哈尔滨市木兰高级中学高中物理 重力势能教案1 新人

教版必修1

（二）能力训练点

1．据重力做功的特点，推导重力势能的表达方式。2．从能的转化角度和功能关系来解释和分析物理现象

（三）德育渗透点

1．培养热爱科学，崇尚科学的品质

2．注意观察和分析生活中的有关的物理现象，激发和培养探索自然规律的兴趣。

（四）美育渗透点

让学生体会到从自然现象中概括了来的物理概念具有的自然美，严谨的科学美。

二、学法引导

通过典型事例分析和实验演示来分析讨论，指导学生总结、归纳。

三、重点·难点·疑点及解决办法 1．重点

重力势能大小的确定 2．难点

重力势能的相对性的理解，参考平面的选择方法。3．疑点

如何理解重力对物体做功等于物体重力势能增量的负值。4．

1．演绎推导物体重力势能的定义表达方式。2．类比分析，举例释疑。

四、课时安排 1课时

五、教具学具准备

弹簧、铁球、木球、玻璃缸、细沙、长木板，木块

六、师生互动活动设计

1．教师利用实例来引入问题，利用实验来引导学生讨论问题，利用讲解来加深对概念的进一步认识。

2．学生观察、分析、讨论、总结，并通过实例分析来形成能力。

七、教学步骤

（一）明确目标（略）

（二）整体感知

在复习初中掌握的重力势能有关知识的基础上，进一步根据功的定义，推导出重力势能的计算公式，并通过实例分析，理解重力势能的相对性、正负含义等，并能准确地计算重力势能值．

（三）重点、难点的学习与目标完成过程

【引入新课】

放录像并讲解：俄罗斯“和平号”空间站于2001年3月23日北京时间14时0分12秒所有残片都已成功安全地坠入预定的南太平洋海域，坠毁过程极为壮观美丽，137吨的庞然大物分解燃烧，天空中出一条条长长的金色轨迹．这是一个完美的告别，“和平号”的15年风雨历程将成为人类永恒的记忆．“和平号”的功绩将永载史册．

现提问：“和平号”空间站坠落时，为什么会燃烧？

碎片燃烧时，温度可达3000℃，其能量由什么能量转化而来？

现在，就讲重力势能 1．重力势能

回忆初中的知识，可知

（l）定义：物体由于被举高而具有的能量．

演示实验，用木球和铁球先后从同一高度处自由下落，落入玻璃缸中的细沙中，观察到什么现象？这说明了什么？（铁球深入细砂中的距离比木球要长，这说明，质量大的物体在相同的高度时，重力势能大，克服细砂阻力做功要多）

用铁球在不同的高度处自由下落，先后落入玻璃缸中的细砂里，观察到什么现象，这又说明了什么？（铁球在比较高的地方落下来，深入砂中的距离也比较长，这说明，同一个物体在比较高的地方重力势能较大，克服细砂阻力做功要多）

综上所述，物体的重力势能的大小与物体的质量和物体所处的高度有关．

现在来推导重力势能的定量表达式：投球的质量为m，从高度为h1的A点下落到高度为h2的B点，如图所示，重力所做的功为

WGmghmgh1mgh2

（2）重力势能的表述式

Epmgh 物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积，重力势能是标量，也 是状态量，其单位为J（3）重力做功与重力势能的关系

重力做功也可以写成WGEp1Ep

当物体下落时，重力做正功，WG0，可设Ep1Ep，这说明，重力做功，重力势能Ep减少，减少的值等于重力所做的功．

同理，当物体上升时，重力做负功，重力势能E增加，增加的值等于重力所做的功，要注意的是，重力做负功也可以说成物体克服重力做功．

这种功能关系不仅适合于直线运动，也适合于曲线运动，重力做功只跟物体的运动过程中初、末位置的高度差有关，而与运动的路径无关．

提问：一个物体的质量为10kg，把它置放在2楼的一张1m高的桌面上，若楼房的每层楼高3m，求此物体的重力势能值？

（无法计算，因为没有说明物体的高度是以什么位置为零高度，从地面算起，物体的重力势能Ep1400J，若从二楼楼面算起，物体的重力势为Ep100J．对于不同的零高度点物体所对应的重力势能值也各不相同）2．重力势能具有相对性

正如上例所述，要确定物体重力势能Ep的大小，首先必须确定一个参考平面为零势能面，若定了零重力势能参考平面，物体在此平面的下方，物体的重力势能就为负，如上例把三楼底板为零重力势能平面物体的重力势能Ep3200J 由此看来，物体重力势能的正负还表示重力势能的大小，在参考水平面以上的物体的重力势能一定大于参考平面以下物体的重力势能．

要特别指出的是：重力势能的变化县与零重力势能参考平面选择无关，就好像物体的高度值与选择哪一点作为测量起点无关．至于选择哪个水平面作为参考平面，可视研究，解决问题的方便而定．

与重力势能相类似，还有弹性势能． 3．弹性势能

演示实验：把水平放置的轻弹簧一端固定，另一端系一木块，压（或拉）木块，使弹簧缩短（或伸长）再释放木块，让弹簧的作用力带动木块在水平面上运动．

可知，发生弹性形变的物体能对外界做功，因而具有能量，这种能量就叫弹性势能，它存在于发生弹性形变的物体之中．

举出除弹簧以外的弹性势能存在的实例

弹性势能的大小，与物体的性质（如劲度系数）和形变量有关，可用实验演示弹簧形变量越大对外界做功可越多来说明．

势能又叫位能，它是由相互作用的物体的相对位置决定．机械运动中的势能是重力势能和弹性势能的统称．

（四）总结、扩展

1．势能有多种，与高度有关的重力势能和与形变有关的弹性势能是力学中的两种，在热力学中有分子势能，在电磁学中有电势能等． 2．势能是存在于有相互作用的物体之间，它是属于有相互作用两部分物体即物体系的，3 但不是有相互作用物体之间就有势能存在，比如物体间的相互作用是摩擦力，但它们就不存在什么势能．

3．势能都是相对量，只有先走零势能参考平面，势能才有确定的值．

八、布置作业 P146练习四（2）（4）（5）

九、板书设计 1．重力势能

（1）定义：物体由于被举高而具有的能量．（2）重力势能的表达公式．

Epmgh

（3）重力做功与重力势能的关系．

WGEp1Ep2

物体下落 WG0物体上升 WG0Ep1Ep2 Ep1Ep2

2．重力势能具有相对性．

定了参考平面，物体重力势能才有确定值． 重力势能的变化与参考平面选择无关． 3．弹性势能

十、背景知识与课外阅读 用能量最低原理求解两例物理题

高中化学中讲到“能量最低原理”在不违背泡利原理的情况下，核外电子总是尽先安排布在能量最低的轨道上，电子在该轨道上，处于稳定状态，其实，能量最低原理也适用于物体系物体系的稳定状态与系统的势能有关，势能越小则状态越稳定．物体系在不受外力的情况下，总处在势能最小的状态，即稳定状态．下面利用能量最低原理，求解两例物理题．

［例1］ 一质量均匀不可伸长的绳索，重为 G，A、B两端固定在天花板上，如图所示．今在最低点C施加一竖直向下的力将绳拉至D点，在此过程中，绳索AB的重心位置（）A．逐渐升高 B．逐渐降低 C．先降低后升高 D．始终不变

解析：由能量最低原理知，物体在静止情况下，总处于能量最低状态（即稳定状态）．该状态下重力势能最小．故施力F后，细绳重心上升，故选答案A．

［例2］ 如图所示．容器A、B中各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下面是水．大气压恒定，A、B底部由带阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热，原先A中的水面比B中的高，打开阀门，使A中的水逐渐向B中流，在这个过程中（）A．大气压力对水做功，水的内能增加 B．水克服大气压力做功，水的内能不变 C．大气压力对水不做功，水的内能不变 D．大气压力对水不做功，水的内能增加

解析：由能量最低原理可知，打开阀门见水达到平衡时应具有最小势能，故在打开阀门至平衡过程中，水的重力势能减小．又由题意知整个装置与外界绝热，因此由能量守恒得，重力势能的减少量转化为水的内能．故选答案D．

十一、随堂练习

1．下面关于重力势能的说法中，正确的是（）

A．地球上的任何一个物体的重力势能都有一个确定的值．

B．从同一高度将某一物体以相同的速率平抛或下抛，落到地面时，物体的重力势能 变化是相同的．

C．在不同高度的物体具有的重力势能可能相同．

D．低于零重力势能面的物体的重力势能一定小于在零重力势能平面以上物体的重力 势能．

2．如图所示，质量为m的物体置于水平地面上，其上表面竖立直着一根轻弹簧，弹簧长为L0，劲度系数为k，下端与物体相连接，现将弹簧上端缓缓竖直向上提起一段距离L，使物体离开地面，这时物体重力势能增加 ．

3．一根质量分布不均匀的金属链条重30N，长1m，盘曲在水平地面上，当从链条的A端慢慢提起链条到使它的另一端B恰好离开地面需做功12J，如改从B端慢慢提起链条使链条A端恰好离开地面需要做功多少？

4．如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高为H处自由下落，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，则小球落到地面前瞬间的机械能为（）A．B． C．D．

5．如图所示，物体从A点出发，沿3条不同的轨道运动到B点，则在移动的过程中重力做功的情况是（）

A．沿路径运动，重力做功最多 B．沿路径运动，重力做功最多 C．沿路径运动，重力做功最多 D．无论沿哪条路径，做功都一样多

第四篇：高中物理新课标人教版必修2优秀教案： 机械能守恒定律

机械能守恒定律

整体设计

本课教学从动能和势能的复习入手，引导学生观察生活现象，思考动能和势能的变化之间的关系.机械能守恒定律是本章教学的重点内容，重点是使学生掌握物体系统机械能守恒的条件；能够正确分析物体系统所具有的机械能；能够应用机械能守恒定律解决有关问题.进而利用动能定理推导出机械能守恒定律的表达式.分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能，是本节学习的难点之一.在教学中应让学生认识到，物体重力势能大小与所选取的参考平面(零势面)有关；而重力势能的变化量是与所选取的参考平面无关的.在讨论物体系统的机械能时，应先确定参考平面.要启发学生注意，势能的变化是由于重力或弹力做功而引起的.如果重力作为外力对物体做正功，重力势能减少，动能增加，意味着重力势能转化为动能；反之，如果重力做负功，重力势能增加，动能减少，意味着动能转化为重力势能.这样可以帮助学生理解教材中所说的“通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式转化为另一种形式”.能否正确运用机械能守恒定律解决问题是本节学习的另一难点.通过本节学习应让学生认识到，从功和能的角度分析、解决问题是物理学的重要方法之一；同时进一步明确，在对问题作具体分析的条件下，要能够正确选用适当的物理规律分析、处理问题.教学重点

1.机械能守恒的条件.2.在具体的问题中能判定机械能是否守恒,并能列出数学表达式.教学难点

1.判断机械能是否守恒.2.灵活运用机械能守恒定律解决问题.课时安排

1课时 三维目标 知识与技能

1.理解动能与势能的相互转化.2.掌握机械能守恒定律的表达式.过程与方法

经过机械能守恒定律的实际应用，进一步理解机械能守恒的条件.情感态度与价值观

培养理论联系实际的思想，通过规律、理论的学习，培养学以致用的思想.课前准备

1.自制课件、学案.2.麦克斯韦滚摆、单摆、弹簧振子.教学过程

导入新课 影片导入

课件展示翻滚过山车的精彩片断，激发学生学习的兴趣，引出本节课的学习内容.情境设置：质量为m的物体自由下落过程中，经过高度h1处速度为v1，下落至高度h2处速度为v2，不计空气阻力，分析由h1下落到h2过程中机械能的变化(引导学生思考分析).分析：根据动能定理，有:

1212mv2mv1=WG 22下落过程中重力对物体做功，重力做功在数值上等于物体重力势能的变化量.取地面为参考平面，有WG=mgh1-mgh2

1212mv2mv1=mgh1-mgh2 221212移项得mv2+mgh2=mv1g+mgh1

22由以上两式可以得到引导学生分析讨论上面表达式的物理意义：等号的左侧表示末态的机械能，等号的右侧表示初态的机械能，表达式表明初态跟末态的机械能相等.即在小球下落的过程中，重力势能减小，动能增加，减小的重力势能转化为动能.问题：此表达式具有普遍意义吗？还是仅在只受重力的自由落体运动中成立？引导学生自己推导竖直上抛、平抛的过程是否成立.引导学生关注在上述过程中物体的受力情况.可以证明，在只有重力做功的情况下，物体动能和势能可以相互转化，而机械能总量保持不变.思维拓展

在只有弹力做功的牨体系统内呢？

课件展示：展示弹簧振子（由于弹簧振子概念学生还没有接触，教师可以不提弹簧振子的概念）的运动情况，分析物理过程.教师设疑：在只有重力做功的情况下，机械能是守恒的；同样作为机械能组成部分的势能，是否在只有弹力做功的情况下，机械能也能守恒呢？

学生在推导过程中可能会存在一定的困难，教师适当加以辅助推导.对弹簧与小球的运动过程简要分析，得到动能与势能的转化关系，并明确：在只有弹力对物体做功时物体的机械能守恒.通过上面只有重力做功与只有弹力做功两个部分的推导，师生总结机械能守恒定律的内容：

在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变.表达式：Ek2+Ep2=Ep1+Ek1

教师引导学生理解表达式中各量的物理意义，并回顾机械能守恒定律推导过程，加深认识.三、机械能守恒定律的条件 思维拓展

通过以上内容的学习，我们理解了机械能守恒定律的表达式，但真正应用到解题过程还是有限制的.大屏幕投影机械能守恒定律的内容，并用不同颜色展示“在只有重力或弹力做功的物体系统内”，突出强调守恒的受力前提.引导学生自己总结守恒的条件.D三项均错. 答案：C 2.解析：链条下滑时，因桌面光滑，没有摩擦力做功.整根链条总的机械能守恒，可用机械能守恒定律求解.设整根链条质量为m，则单位长度质量（质量线密度）为m/L.设桌面重力势能为零，由机械能守恒定律得

LmL1Lgmv2mg 4L822解得v=15gL.16点拨：求解这类题目时，一是注意零势点的选取，应尽可能使表达式简化，该题如选链条全部滑下时的最低点为零势能点，则初始势能就比较麻烦.二是灵活选取各部分的重心，该题开始时的势能应取两部分（桌面上和桌面下）势能总和，整根链条的总重心便不好确定，最后刚好滑出桌面时的势能就没有必要再分，可对整根链条求出重力势能.课堂小结

1.在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的机械能总量不变.2.应用机械能守恒定律的解题步骤(1)确定研究对象;(2)对研究对象进行正确的受力分析;(3)判断各个力是否做功，并分析是否符合机械能守恒的条件;(4)视解题方便选取零势能参考平面，并确定研究对象在始、末状态时的机械能;(5)根据机械能守恒定律列出方程，或再辅之以其他方程，进行求解.布置作业

1.教材“问题与练习”第1、3、4题.2.观察记录生活中其他的物理情景，判断其是否符合机械能守恒定律.板书设计 机械能守恒定律

一、动能与势能的相互转化 重力做功：动能←→重力势能 弹力做功：动能←→弹性势能

二、机械能守恒定律

在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变.三、机械能守恒定律的条件 1.只受重力（弹力），不受其他力.如自由落体的物体.2.除重力（弹力）以外还有其他力，但其他力都不做功.如做单摆运动的物体.活动与探究

课题：从能量的角度探究机械能守恒定律的条件

目的：进行课堂拓展，让学生自主设置情景，自主探究，重温机械能守恒定律条件发现的过程，加深对课本内容的理解.方法：指导学生自主设置情景，从能量的角度判断机械能守恒.参考情境: 1.瀑布是水流从高处落下形成的美丽自然景观，水流在下落过程中的能量转化过程.（不计一切阻力）

设计点评

本节课通过教师给出撑竿跳、滑雪、过山车等材料，给学生感性认识，让学生对能的转化以初步认识，然后对动能和势能的转化关系进行猜想，为定量探究打下基础.引导学生通过具体情境的设置来推导机械能守恒定律的表达式，探究过程中，激发、鼓励学生大胆思考，开发学生的创造潜能，启发学生思维，使学生参与到教与学的活动中去.对守恒条件的教学，本教学设计采用了逐步引导的方法，引导学生向守恒条件步步靠拢，最后师生共同总结，具体展示了守恒定律的发现过程，有助于探究过程方法的学习.教学设计最后通过具体的例题讲解与课堂训练，对本节内容进行巩固加深，收到良好效果.-

第五篇：高中物理新课标人教版必修2优秀教案： 圆周运动

圆周运动 整体设计

教材首先列举生活中的圆周运动，以及科学研究所涉及的范围，大到星体的运动，小到电子的绕核运转，接着通过比较自行车大小齿轮以及后轮的运动快慢引入线速度、角速度的概念及周期、频率、转速等概念，最后推导出线速度、角速度、周期间的关系.教材设计环环相扣、结构严谨，使整节课浑然一体，密不可分.本节课可以通过生活实例（自行车齿轮转动或皮带传动装置），让学生切实感受到做圆周运动的物体有运动快慢与转动快慢及周期之别，有必要引入相关的物理量加以描述.学习线速度的概念，可以根据匀速圆周运动的概念引导学生认识弧长与时间比值保持不变的特点，进而引出线速度的大小与方向.学习角速度和周期的概念时，应向学生说明这两个概念是根据匀速圆周运动的特点和描述运动的需要而引入的，即物体做匀速圆周运动时，每通过一段弧长都与转过一定的圆心角相对应，因而物体沿圆周转动的快慢也可以用转过的圆心角与时间比值来描述，由此引入角速度的概念.又根据匀速圆周运动具有周期性的特点，物体沿圆周转动的快慢还可以用转动一圈所用时间的长短来描述，为此引入了周期的概念.讲述角速度的概念时，不要求向学生强调角速度的矢量性.在讲述概念的同时，要让学生体会到匀速圆周运动的特点：线速度的大小、角速度、周期和频率保持不变的圆周运动.教学重点

线速度、角速度、周期概念，及其相互关系的理解和应用，匀速圆周运动的特点.教学难点

角速度概念的理解和匀速圆周运动是变速曲线运动的理解.课时安排

1课时

三维目标 知识与技能

1.了解物体做圆周运动的特征.2.理解线速度、角速度和周期的概念，知道它们是描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量，会用它们的公式进行计算.3.理解线速度、角速度、周期之间的关系.过程与方法

1.联系日常生活中所观察到的各种圆周运动的实例，找出共同特征.2.知道描述物体做圆周运动快慢的方法，进而引出描述物体做圆周运动快慢的物理量：线速度v、角速度ω、周期T、转速n等.3.探究线速度与角速度之间的关系.情感态度与价值观

1.经历观察、分析总结及探究等学习活动，培养学生实事求是的科学态度.2.通过亲身感悟，使学生获得对描述圆周运动快慢的物理量（线速度、角速度、周期等）以及它们相互关系的感性认识.课前准备

多媒体课件、机械钟表、小球、细线、风扇、雨伞、水等.教学过程 导入新课

演示导入

演示机械式钟表时针、分针、秒针的运动情况（可以拨动钟表的调节旋钮），让学生观察后说出不同指针运动的特点，从而引出圆周运动的概念.情景导入

演示2：水淋在雨伞上，同时摇动伞柄.观察：水滴沿切线方向飞出.思考：这说明什么？

结论：飞出的水滴在离开伞的瞬间，由于惯性要保持原来的速度方向，因而表明了切线方向即为此时刻线速度的方向.例1 分析下图中，A、B两点的线速度有什么关系.解析：主动轮通过皮带、链条、齿轮等带动从动轮的过程中，皮带（链条）上各点以及两轮边缘上各点在相同的时间内通过的弧长相等，所以它们线速度大小相等.答案：大小相等

二、角速度

学生阅读教材并思考以下几个问题： 1.角速度是描述圆周运动快慢的物理量；

2.角速度等于半径转过的角度φ和所用时间t的比值；(ω=3.角速度的单位是rad/s.结合数学知识，交流讨论角速度的单位.说明：对某一确定的匀速圆周运动而言，角速度ω是恒定的.4.周期、频率和转速

学生阅读教材并思考以下几个问题：

做圆周运动的质点运动一周所用的时间叫周期；周期的倒数（单位时间内质点完成周期性运动的次数）叫频率；每秒钟转过的圈数叫转速.注明：下列情况下，同一轮上各点的角速度相同.三、线速度、角速度、周期之间的关系

既然线速度、角速度、周期都是用来描述匀速圆周运动快慢的物理量，那么它们之间有什么样的关系呢？

)t

分析：一物体做半径为r的匀速圆周运动，问：

1.它运动一周所用的时间叫周期，用T表示，它在周期T内转过的弧长为2πr.由此可知它的线速度为2rT.2.一个周期T内转过的角度为2π，物体的角速度为通过思考总结得到：

2.T2rTv=ωr 2Tv

答案：3∶1 1∶1 1∶1 课堂小结

本节课通过描述做匀速圆周运动物体的快慢问题，引入了匀速圆周运动的线速度与角速度及周期、频率、转速等概念，最后推导出线速度、角速度、周期间的关系.匀速圆周运动的实质是匀速率圆周运动，它是一种变速运动.描述匀速圆周运动快慢的物理量：

线速度：v=角速度：ω=s t t1周期与频率：f=

T2r2相互关系：v=

ω=

v=rω

TT布置作业

教材“问题与练习”1、2、5.板书设计 5.圆周运动

一、描述匀速圆周运动的有关物理量

1.线速度

（1）定义：做圆周运动的物体通过的弧长与所用时间的比值（2）公式：v=s(s为弧长,非位移)t（3）物理意义 2.角速度

（1）定义：做圆周运动的物体的半径扫过的角度与所用时间的比值（2）公式：ω= t（３）单位：rad/s（４）物理意义 3.转速和周期

二、线速度、角速度、周期间的关系 v=rω ω=2 T活动与探究

(2)1 s内可读的扇区数为1 s×5 r/s×18/r=90(个),故可读字节数=512×90=46 080(字节).说明：本题的用意是让学生结合实际情况来理解匀速圆周运动.设计点评

本教学设计通过大量的生活实例，引导出圆周运动的定义.对比描述直线运动的物体运动快慢的速度概念，并结合实例得出线速度以及角速度的概念，并通过分析归纳得出线速度和角速度的关系.整个设计紧紧和学生的生活实际结合，化抽象为具体，较好地突破了难点.-