這是重力勢能獲獎教學設計，是優秀的物理教案文章，供老師家長們參考學習。

重力勢能獲獎教學設計第 1 篇

⑴從重力勢能的定量描述、單位、量性及它的相對性中理解重力勢能的概念；

　　⑵理解重力勢能得變化和重力做功的關系，知道重力做功與路徑無關；

　　⑶了解彈性勢能。

　　能力目標：

　　⑴學會從功和能的關系推導出重力勢能的表達式；

　　⑵在小實驗設計研究中，初步會用控制變量法設計實驗；

　　⑶在討論分析中激發質疑探究意識，提高質疑能力。

　　情感目標：生活實驗中激發物理研究興趣。

　　本節課著重解決了兩個問題，即重力勢能及其對稱性；重力勢能的變化與重力做功的關系，關于重力做正功，重力勢能減少，重力做負功，重力勢能增加。這個關系由于與動能定理的表述不一致，學生往往不易理解，教學是要結合一些實例，解開學生的困惑。而難點是學生對重力勢能相對性的理解。教學中用與溫度的相對性類比的方法來突破這個難點。

　　學生對重力勢能在初中已初步形成定性概念，知道重力勢能是物體舉高而具有的能，故本課引入要喚醒學生對這些概念的記憶，為定量認識重力勢能打好鋪墊。學生在前一節課“動能”學習中已體驗定量研究的一些方法，這也為本課的研究學習打下了基礎。但估計學生對“Ep=mgh”會進行公式化處理，出現只認公式不認理的現象，故引導學生對“Ep=mgh”中的“h”正確認識顯得尤為重要。高一學生的研究探索、質疑提問能力很薄弱，通過本課在培養策略要取得一點突破。

　　依據教學大綱的要求和教材內容的特點、學生的特點，在本節教學中，讓學生自己設計和完成實驗，探索得到結論，充分體現“學生主體、教師主導”的教學模式。

　　以下為本課教學過程的設計：

　　1、情景引入

　　展出三峽水庫大壩的模擬照片，讓學生欣賞圖片的過程中，引導學生思考、發問，并啟發到水壩的作用是提高水位，使水具有重力勢能并引入課題，再提出問題“建成后的三峽水庫可蘊含多少水的重力勢能？” 激發學生對重力勢能學習的迫切欲望。

　　通過圖片情景，培養學生提問能力，并從三峽大壩的氣勢中激發學生的民族自豪感；與學生交流中回憶初中所學重力勢能概念。

　　2、實驗探究

　　在初中知識掌握的基礎之上，讓學生用身邊的小物件設計實驗驗證重力勢能與哪些量有關（書落手上、筆穿紙巾），研究探索后，再讓學生自己總結得出結論，體現重力勢能是由物體質量和相對位置決定的.能量。并讓學生猜想Ep與m、h的定量關系。

　　3、建立概念

　　重力勢能的大小是否與重力做功有關系？給學生三個簡單的運動過程，例從某高度做自由落體，從光滑斜面由靜止滑下，沿曲面從與前兩者相同的初平面運動至同一末平面，讓學生運算三種情況下重力的功《重力勢能》教學設計 ，類比于從動能定理《重力勢能》教學設計 ，得到動能的定量表達式，也從中得到重力勢能的定量關系：Ep=mgh。接著得到重力做功與重力勢能變化量的關系：《重力勢能》教學設計 ，從自由下落過程中的重力做功與重力勢能具體變化間的關系，幫助學生理解“-”和“=” 的含義。提供情景，物體越高，重力勢能越大嗎？展開對=g中“h”的大討論，總結重力勢能是對于某個參考面來說的。再討論中“h”含義。從中在學生互促學習中對重力勢能的相對性有真正地理解。

　　4、提出問題

　　《重力勢能》教學設計 ，E p=mgh中，“△h”與“h”的區別？引出重力勢能具有相對性。明確指出“△h”是絕對量，“h”是相對量，所以重力勢能是具有相對性的，要確定物體在某一狀態所具有的重力勢能，就必須首先選擇一零勢能面作參考。而后類比溫度來講明重力勢能是標量，但有正負，啟發學生思考其正負的含義。

　　5、彈性勢能

　　小結重力勢能概念形成過程，結合情景圖片，讓學生發現彈性勢能與重力勢能的共同點，都是由物體的相對位置決定的能量，并且都是客觀存在的能。

　　6、概括總結,作業布置

　　必做題：P/45：1、3、5

　　本課較多采用的是情景討論法，教師不是簡單的呈現問題讓學生解決，而是創設問題情景，讓學生從中發現問題、提出問題，并在強烈內驅作用下進入學生小組合作探究、討論過程，使研究性學習方式滲透到學科課堂教學中，一節課上盡可能有實驗可操作、有問題可討論、有平臺可交流。在該教法中，教師對學生討論過程的把握顯得尤為重要，對學生的問題、討論點的評價要及時，并能產生激勵效應。

重力勢能獲獎教學設計第 2 篇

教學目標

（一）知識與技能

1．理解重力勢能的概念，能用重力勢能的表達式計算重力勢能，知道重力勢能具有相對性、重力勢能的變化具有絕對性。

2．理解重力做功與重力勢能的關系，并能用這一結論解決一些簡單的實際問題，知道重力做功與運動路徑無關。

3．理解重力功是物體重力勢能變化的量度。

（二）過程與方法

1．經歷發散思維和理論探究歸納能力

2．體會用“實驗法”和“理論推導”相互驗證研究問題的方法

（三）情感態度與價值觀

1．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。

2．明白只有認識自然，才能更主動的改造自然。

2學情分析

學生基礎底子薄，實驗能力差。

3重點難點

重點：重力勢能的概念及重力做功跟重力勢能改變的關系。

難點：重力勢能的相對性、重力勢能變化的絕對性、及WG=Ep1-Ep2 關系的得出及應用 。

4教學媒體及手段

圖片 視頻 小游戲 ：理論探究法、實驗法、講授法、歸納法。

通過驚心動魄的雪崩圖片引入新課，激發學生求知的欲望。重力勢能與高度和重力的關系，讓學生通過演示實驗，來學習體驗應用“控制變量法”與“比較法”定性研究；通過設計物理過程體會“理論探究法”定量研究。通過實例計算來認識重力勢能的相對性以及重力勢能變化的絕對性，從而突破教學難點。根據功和能的關系，推導重力做功跟重力勢能改變的關系，加深理解功是能量轉化的量度。

6教學過程 6.1第一學時 教學活動 活動1【導入】（一）創設情境、激趣導入

投影多媒體圖片：利用課件

5教學策略選擇與設計

本節課的教學方法采用生活常見事例，創設問題情景，激發學生興趣。

　　（展示圖片一：）這是一幅美國內華達州亞利桑那隕石坑圖片。這個隕石坑是5萬年前，一顆直徑約為30～50米的鐵質流星撞擊地面的結果。這顆流星重約50萬千克、速度達到20千米／秒，爆炸力相當于2000萬千克梯恩梯(TNT)，超過美國轟炸日本廣島那顆原子彈的一千倍。爆炸在地面上產生了一個直徑約1245米，平均深度達180米的大坑。據說，坑中可以安放下20個足球場，四周的看臺則能容納200多萬觀眾。可見，有些重力勢能在自然界中的能量是巨大的。

　過渡語：既然自然界中有些重力勢能具有巨大的能量，那么我們人類可以將之加以利用。

　　（展示圖片二：）這是一幅水力發電站圖片，是利用水的重力勢能來發電的。這些重力勢能正在造福人類。

　過渡語：當然，萬事萬物有利也有弊，如次巨大的重力勢能也可能會造成重大的災難。

（展示圖片三：）這幅圖片說的是2002年9月21日上午，俄羅斯高加索北奧塞梯地區的一個村莊發生雪崩，造成至少100人失蹤。

看了上面的情景請同學們思考下：

（1）如此美麗的雪花，怎么會有這么大的破壞力？（2）水力發電站為什么要修那么高的大壩？（3）在你的頭頂上方相同的高度,分別用細繩懸掛一個粉筆頭和7.5Kg的鉛球，你的感覺有何不同？

這是因為物體一旦處在一定高度時，就具有了一定的能量。

學習了初中學物理后，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？

小游戲：

實驗一：相同質量的課本，從不同高度下落。

實驗二：不同質量的物體，從同一高度下落。

學生體驗后得出結論：

實驗一：質量一定時，高度越高，重力勢能越大。

實驗二：高度一定時，質量越大，重力勢能越大。

　　由以上資料可知，重力勢能與我們的生活有密切關系。我們只有認識自然，才能更主動的改造自然。今天這節課我們將深入地學習重力勢能知識及其應用。

要研究重力勢能，就不能脫離對重力做功的研究。

活動2【講授】一、重力做功

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

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

出示圖片：幼兒園的某一小朋友從某一高度沿不同的路徑回到地面的情景。（強化學生對重力做功特點的理解。）

重力勢能獲獎教學設計第 3 篇

一、素質教育目標高一物理重力勢能教學設計

　　（一）知識教學點

　　1．知道重力勢能的定義。

　　2．理解重力勢能的計算公式，知道重力勢能是標量，單位是焦耳。

　　3．理解重力做功與重力勢能的關系。

　　4．知道重力勢能的值是相對的，理解重力勢能正負的含義。

　　5．了解彈性勢能，知道彈簧的彈性勢能的決定因素。

　　（二）能力訓練點

　　1．據重力做功的特點，推導重力勢能的表達方式。

　　2．從能的轉化角度和功能關系來解釋和分析物理現象

　　（三）德育滲透點

　　1．培養熱愛科學，崇尚科學的品質

　　2．注意觀察和分析生活中的有關的物理現象，激發和培養探索自然規律的興趣。

　　（四）美育滲透點

　　讓學生體會到從自然現象中概括了來的物理概念具有的自然美，嚴謹的科學美。

　　二、學法引導

　　通過典型事例分析和實驗演示來分析討論，指導學生總結、歸納。

　　三、重點難點疑點及解決辦法

　　1．重點

　　重力勢能大小的確定。

　　2．難點

　　重力勢能的相對性的理解，參考平面的選擇方法。

　　3．疑點

　　如何理解重力對物體做功等于物體重力勢能增量的負值。

　　4．

　　1．演繹推導物體重力勢能的定義表達方式。

　　2．類比分析，舉例釋疑。

　　四、課時安排

　　1課時

　　五、教具學具準備

　　彈簧、鐵球、木球、玻璃缸、細沙、長木板，木塊。

　　六、師生互動活動設計

　　1．教師利用實例來引入問題，利用實驗來引導學生討論問題，利用講解來加深對概念的進一步認識。

　　2．學生觀察、分析、討論、總結，并通過實例分析來形成能力。

　　七、教學步驟

　　（一）明確目標

　　（略）

　　（二）整體感知

　　在復習初中掌握的重力勢能有關知識的基礎上，進一步根據功的定義，推導出重力勢能的計算公式，并通過實例分析，理解重力勢能的相對性、正負含義等，并能準確地計算重力勢能值。

　　（三）重點、難點的學習與目標完成過程

　　【引入新課】

　　放錄像并講解：俄羅斯“和平號”空間站于2001年3月23日北京時間14時0分12秒所有殘片都已成功安全地墜入預定的南太平洋海域，墜毀過程極為壯觀美麗，137噸的龐然大物分解燃燒，天空中出一條條長長的金色軌跡。這是一個完美的告別，“和平號”的15年風雨歷程將成為人類永恒的記憶。“和平號”的功績將永載史冊。

　　現提問：“和平號”空間站墜落時，為什么會燃燒？

　　碎片燃燒時，溫度可達3000℃，其能量由什么能量轉化而來？

　　現在，就講重力勢能。

　　1．重力勢能

　　回憶初中的知識，可知。

　　（l）定義：物體由于被舉高而具有的能量。

　　演示實驗，用木球和鐵球先后從同一高度處自由下落，落入玻璃缸中的細沙中，觀察到什么現象？這說明了什么？（鐵球深入細砂中的距離比木球要長，這說明，質量大的物體在相同的高度時，重力勢能大，克服細砂阻力做功要多）

　　用鐵球在不同的高度處自由下落，先后落入玻璃缸中的細砂里，觀察到什么現象，這又說明了什么？（鐵球在比較高的地方落下來，深入砂中的距離也比較長，這說明，同一個物體在比較高的地方重力勢能較大，克服細砂阻力做功要多）

　　綜上所述，物體的重力勢能的大小與物體的質量和物體所處的高度有關。

　　現在來推導重力勢能的定量表達式：投球的質量為，從高度為 的A點下落到高度為 的B點，如圖所示，重力所做的功為。

　　（2）重力勢能的表述式

　　物體的重力勢能等于物體的重量和它的高度的乘積，重力勢能是標量，也是狀態量，其單位為。

　　（3）重力做功與重力勢能的關系

　　重力做功也可以寫成。

　　當物體下落時，重力做正功， ，可設 ，這說明，重力做功，重力勢能 減少，減少的值等于重力所做的功。

　　同理，當物體上升時，重力做負功，重力勢能E增加，增加的值等于重力所做的功，要注意的是，重力做負功也可以說成物體克服重力做功。

　　這種功能關系不僅適合于直線運動，也適合于曲線運動，重力做功只跟物體的運動過程中初、末位置的高度差有關，而與運動的路徑無關。

　　提問：一個物體的質量為10g，把它置放在2樓的一張1高的桌面上，若樓房的每層樓高3，求此物體的重力勢能值？

　　（無法計算，因為沒有說明物體的高度是以什么位置為零高度，從地面算起，物體的重力勢能 ，若從二樓樓面算起，物體的重力勢為 。對于不同的零高度點物體所對應的重力勢能值也各不相同）

　　2．重力勢能具有相對性

　　正如上例所述，要確定物體重力勢能 的大小，首先必須確定一個參考平面為零勢能面，若定了零重力勢能參考平面，物體在此平面的下方，物體的重力勢能就為負，如上例把三樓底板為零重力勢能平面物體的重力勢能。

　　由此看來，物體重力勢能的正負還表示重力勢能的大小，在參考水平面以上的.物體的重力勢能一定大于參考平面以下物體的重力勢能。

　　要特別指出的是：重力勢能的變化縣與零重力勢能參考平面選擇無關，就好像物體的高度值與選擇哪一點作為測量起點無關．至于選擇哪個水平面作為參考平面，可視研究，解決問題的方便而定。

　　與重力勢能相類似，還有彈性勢能。

　　3．彈性勢能

　　演示實驗：把水平放置的輕彈簧一端固定，另一端系一木塊，壓（或拉）木塊，使彈簧縮短（或伸長）再釋放木塊，讓彈簧的作用力帶動木塊在水平面上運動。

　　可知，發生彈性形變的物體能對外界做功，因而具有能量，這種能量就叫彈性勢能，它存在于發生彈性形變的物體之中。

　　舉出除彈簧以外的彈性勢能存在的實例

　　彈性勢能的大小，與物體的性質（如勁度系數）和形變量有關，可用實驗演示彈簧形變量越大對外界做功可越多來說明。

　　勢能又叫位能，它是由相互作用的物體的相對位置決定，機械運動中的勢能是重力勢能和彈性勢能的統稱。

　　（四）總結、擴展

　　1．勢能有多種，與高度有關的重力勢能和與形變有關的彈性勢能是力學中的兩種，在熱力學中有分子勢能，在電磁學中有電勢能等。

　　2．勢能是存在于有相互作用的物體之間，它是屬于有相互作用兩部分物體即物體系的，但不是有相互作用物體之間就有勢能存在，比如物體間的相互作用是摩擦力，但它們就不存在什么勢能。

　　3．勢能都是相對量，只有先走零勢能參考平面，勢能才有確定的值。

重力勢能獲獎教學設計第 4 篇

一、教學目標：

高中物理《重力勢能》教案

　　（一）知識與技能

　　1．理解重力勢能的概念，強調“勢”的含義，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和系統性。

　　（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。

　　二、教學重難點：

　　1.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。

　　2.教學難點：重力勢能的相對性和系統性。

　　三、教學過程：

　　(一）新課引入

　　我們在追尋守恒量一節中找到了一個不變的量，并把它叫作能量。對于能量是如何來定義或是量度的呢？我們物理學中是通過功能關系來定義，并規定：功是能量轉化的量度。實際上，物體做功的過程就是能量轉化的過程。比如：把一個質量為m的物塊舉高，物塊要克服重力做功的過程中，同時伴隨著它的重力勢能也在變化。這節課，我們就從重力做功的角度來定量地研究重力勢能的表達式。[板書：重力勢能]

　　(二)新課教學

　　1．重力做的功[板書]

　　提問1：前面我們提到恒力做功（除摩擦力外）有什么特點？如1，小球在力F作用下由A點運動到B點過程中，力F做功怎么求？

　　(學生)答：恒力做功與物體運動的路徑無關，只與初末位置有關。力F做的.功為：。

　　總結：對于給定的物體，其重力所做的功應該也有這個特點。

　　（1）重力做功的特點：

　　重力對物體做的功只跟它的起點和終點的位置有關,與物體運動的路徑無關。[板書]

　　提問2：怎么來證明呢？（讓學生看書思考一下）

　　教師提示：如2所示，物體由A點沿三條不同的路徑運動到B點的過程中，重力做的功為多少？（這里用到了微元思想）

　　總結：在這個過程中，重力所做的功都為：，得證重力做功與其運動路徑無關，只與初末位置有關。

　　擴展：對于今后凡是碰到哪個力做功與路徑無關，我們都可以引入一個相應的勢能概念。

　　（2）重力做功的表達式：。

　　提問3：回過來看一看，既然功是能量轉化的量度，表達式的右邊表示的是什么？

　　總結：表示的能量之差，、就應該是物體在初末位置所對應的能量。也就是說就是我們尋找的重力勢能的表達式。

　　2．重力勢能[板書]

　　（1）定義：物體所受的重力與其所處的高度的乘積。

　　（2）表達式：。

　　（3）理解：①狀態量，②標量，③單位：焦耳（J）。

　　（4）特點：

　　①具有相對性。因高度h具有相對性，重力勢能也具有相對性。

　　提問4：對于講桌上的粉筆盒，它所處的高度是多少？（等待學生思考）

　　要確定高度就必須先確定一個參考平面。我們把所選的參考平面認為勢能為零。物體處在零勢能面之上，就認為勢能為正；處在零勢能面之下，就認為勢能為負。

　　提問5：物體大小形狀不能忽略時，它距參考平面的高度怎么來確定？（等待學生思考）

　　物體大小形狀不能忽略時，它距參考平面的高度應是物體重心到參考面的高度。如3所示。

　　②重力勢能有正負，正負表示大小。

　　③具有系統性。物體的重力是地球施加的，如果沒有地球，就不可能受到重力作用。重力勢能應該歸物體和地球所共有的。

　　例1 如4所示，質量m=0.5kg的小球，從桌面以上高h1=1.2m的A點下落到地面的B點，桌面高h2=0.8m。

　　（1）在表格中的空白處按要求填入數據。

　　所選擇的的參考平面

　　小球在A點的重力勢能

　　小球在B點的重力勢能

　　整個過程中小球重力做的功

　　整個下落過程中小球重力勢能的變化

　　桌面

　　地面

　　（2）如果下落時有空氣阻力，表格中的數據是否會改變？

　　3．重力勢能與重力做功的關系[板書]

　　上面重力做功的表達式就可以寫成：。

　　討論：當重力做正功時，重力勢能就要減小，即。當重力做負功時，重力勢能就要增加，即。

　　重力勢能的變化定義為：。（與參考面的選取無關。）

　　提問6：我們發現例1中，整個過程中小球重力做的功與整個下落過程中小球重力勢能的變化成什么關系？

　　總結：重力勢能的變化與重力做功的關系：。

　　例2 質量為m的均勻鏈條長為L，開始放在光滑的水平桌面上時，有的長度懸在桌面邊緣，如5所示，松手后，鏈條滑離桌面，問從開始到鏈條剛滑離桌面過程中重力勢能變化了多少？

　　四、課堂小結：

　　1．重力做功的特點：與路徑無關，只與起點和終點的高度差有關。

　　2．重力勢能：。

　　3．重力勢能具有相對性與系統性，具有正負且表示大小。

　　4．重力做功與重力勢能變化的關系：。

　　五、作業布置：

　　課本66頁問題與練習第2、4題。