重力势能和弹性势能的概念知道动能
重力势能、弹性势能、动能及动能定理
.课重力势能、弹性势能、动能和动能定理题教学目的重难点1、掌握重力势能、弹性势能和动能的概念2、熟练应用动能定理动能定理的应用教学内容【根底知识总结与稳固】一、重力做功和重力势能（1〕重力做功特点：重力对物体所做的功只跟物体的初末位置的高度有关，跟物体运动的路径无关。
物体沿闭合的路径运动一周，重力做功为零，其实恒力〔大小方向不变〕做功都具有这一特点。
如物体由 A 位置运动到 B 位置，如图 1 所示， A、 B 两位置的高度分别为h1、 h2，物体的质量为m，无论从A 到 B 路径如何，重力做的功均为：W G=mgs×cosa=mg〔h1－h2〕=mgh l －mgh2可见重力做功与路径无关。
（2〕重力势能定义：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。
公式： Ep=mgh。
单位：焦〔 J〕（3〕重力势能的相对性与重力势能变化的绝对性重力势能是一个相对量。
它的数值与参考平面的选择相关。
在参考平面内，物体的重力势能为零；在参考平面上方的物体，重力势能为正值；在参考平面下方的物体，重力势能为负值。
重力势能变化的不变性〔绝对性〕尽管重力势能的大小与参考平面的选择有关，但重力势能的变化量都与参考平面的选择无关，这表达了它的不变性〔绝对性〕。
某种势能的减小量，等于其相应力所做的功。
重力势能的减小量，等于重力所做的功；弹簧弹性势能的减小量，等于弹簧弹力所做的功。
重力势能的计算公式E p=mgh，只适用于地球外表及其附近处g 值不变时的范围。
假设g 值变化时。
不能用其计算。
二、弹力做功和弹性势能探究弹力做功与弹性势能（1〕功能关系是定义某种形式的能量的具体依据，从计算某种力的功入手是探究能的表达式的根本方法和思路。
（2〕科学探究中必须善于类比已有知识和方法并进行迁移运用。
（3〕科学的构思和猜想是创造性的表达。
可使探究工作具有针对性。
（4〕分割——转化——累加，是求变力功的一般方法，这是微积分思想的具体应用。
物体的重力势能和弹性势能
物体的重力势能和弹性势能重力势能是指物体在重力作用下所具有的储存能量。
它源于物体相对于地面的高度差，是一种与位置有关的势能。
重力势能的计算可以通过以下公式得到：重力势能 = 力的大小 ×物体的高度 ×重力加速度。
而弹性势能是指物体由于形变产生的势能。
当物体被施加力或压缩时，会发生形变，形变过程中储存的能量即为弹性势能。
弹性势能的计算可以通过以下公式得到：弹性势能 = 0.5 ×弹性系数 ×形变的平方。
物体的重力势能和弹性势能是两种不同类型的势能，分别来源于重力和形变。
它们是物理学中非常重要的概念，在描述物体运动和能量转换时起着关键的作用。
举个例子来说明重力势能和弹性势能的不同。
想象一个球被抛向空中的场景。
当球离地面越高，它的重力势能越高。
当球达到最高点时，它的重力势能达到最大值。
随后，球开始下落，重力势能逐渐转化为动能，使球的速度增加。
当球再次回到地面时，它的重力势能变为零，而动能达到最大值。
在这个过程中，重力势能与动能不断互相转化。
然而，如果我们考虑到物体的形变，例如一个弹簧，情况就略有不同。
当弹簧被拉伸或压缩时，它会储存弹性势能。
当施加力量解除时，弹簧会恢复原状，并释放出储存的弹性势能。
这种势能转化的过程是一个频繁出现的现象，例如我们日常生活中使用的弹簧门、弹簧床等都是基于弹性势能的工作原理。
重力势能和弹性势能的存在使得物体能够在不同形态之间转换能量。
从一个形态到另一个形态的能量转换过程中，能量的守恒定律得到了充分体现。
这是能量在物理学中的基本原理之一。
总结一下，物体的重力势能和弹性势能是两种不同类型的势能，分别与重力和形变相关。
重力势能与物体的高度相关，而弹性势能与物体的形变相关。
这两种势能的存在使得物体能够进行能量转换，体现了能量守恒定律的重要性。
在理解物体的运动和能量转化过程时，重力势能和弹性势能是不可忽视的概念。
动能、势能、机械能
动能、势能、机械能〖学习目标〗一、理解能、动能、重力势能的初步概念；知道弹性势能；二、知道动能、势能可以相互转化；三、知道机械能的转化和守恒定律。
〖难点分析〗一、能的概念：物体做功的本领叫做能（或能量），物体能做多少功，就说它具有多少能，单位是焦；一个物体能够做功，具有做功的本领，我们就说这个物体具有能（或能量），因此能量是表示物体做功本领的大小的物理量。
能量的大小可以用做功的多少来衡量，一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大。
二、动能：1、动能：物体由于运动而具有的能叫做动能，一切运动的物体都具有动能，例如，运动的汽车、飞行的子弹、流动的水和空气等都能够做功，所以它们都具有动能。
2、决定物体动能的大小的因素是物体的质量和物体的速度。
运动物体的质量越大，运动速度越大，这个物体的动能就越大。
三、势能：1、重力势能物体由于被举高而具有的能量，叫重力势能，如被举起的杠铃、空中的飞机、楼顶上的砖块等都具有重力势能。
重力势能的大小由物体的质量和被举起的高度决定的，质量越大，被举得越高，物体的重力势能就越大。
在同样的高度上的两个物体，质量大的重力势能大。
注意：决定重力势大小的一个因素“高度”，在没有特殊指明情况下，一般是指相对于地面而言的，通常把地面上的物体具有的重力势能看做零，但是也可以选其他物体为参照物，比如：以教学楼二楼的地板为参照物，则放在地板上的钢笔的重力势能为零，而放在桌上的钢笔因相对于地板而言有一定的高度，所以具有重力势能。
2、弹性势能物体由于发生弹性形变而具有的能量，叫做弹性势能。
如拉长的橡皮条、压缩的弹簧、弯曲的竹片、张开的弓等都是由于发生弹性形变而具有能量，所以具有弹性势能。
弹性物体的弹性越强，形变越大，它具有的弹性势能就越多。
四、机械能：动能和势能统称为机械能，机械能是最常见的一种形式的能量。
五、动能和重力势能间的相互转化：滚摆在下降的过程中，越转越快，它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能；在滚摆上升过程中，越转越慢，重力势越来越大，动能越来越小，动能转化为重力势能。
动能与势能重力势能与弹性势能的转化
动能与势能重力势能与弹性势能的转化动能与势能：重力势能与弹性势能的转化引言：物体在运动中具有动能，而在静止时，可以具有势能。
其中，重力势能和弹性势能是常见的两种形式。
本文将重点探讨重力势能和弹性势能之间的相互转化关系。
一、重力势能重力势能是指物体在竖直方向上由于位置的高低而具有的能量。
当物体在地面以上位置时，具有较高的重力势能；而当物体下落至地面时，重力势能逐渐减小为零。
二、动能动能是物体运动时所具有的能量。
当物体在运动过程中，其动能随着速度的增加而增加，随着速度的减小而减小。
三、重力势能转化为动能当一个物体从较高位置自由下落时，其重力势能将转化为动能。
根据能量守恒定律，物体的重力势能转化为等量的动能，数学表达式为：mgh = (1/2)mv²其中，m表示物体的质量，g表示重力加速度，h表示物体的高度，v表示物体的速度。
根据这个公式，我们可以计算物体下落时的动能。
四、弹性势能弹性势能是物体由于形变而具有的能量。
当一个物体被施加外力产生形变时，其具有弹性势能。
弹性势能随着外力的增加而增加，随着形变减小而减小。
五、动能转化为弹性势能当一个物体受到外力撞击时，物体的动能将转化为弹性势能。
例如，当弹簧被压缩时，它具有较大的弹性势能。
根据能量守恒定律，动能转化为等量的弹性势能。
六、重力势能与弹性势能的转化重力势能和弹性势能之间存在相互转化的情况。
例如，当一个重物被吊起并与弹簧相连时，重力势能转化为动能，并将动能转化为弹性势能，使得弹簧发生形变。
当重物的动能消耗完毕时，弹簧的弹性势能将再次转化为重力势能，使重物再次上升。
七、实际应用重力势能和弹性势能的转化在生活中广泛应用。
例如，过山车的上坡部分将乘客的重力势能转化为动能，使其获得速度。
而过山车的下坡部分则将动能转化为重力势能，使乘客再次上升。
此外，在日常生活中，弹簧秤的工作原理也是基于重力势能和弹性势能的转化。
结论：重力势能与弹性势能是能量的两种表现形式，二者之间能够相互转化。
高中物理大单元教学设计案例范文
高中物理大单元教学设计案例范文一、单元主题。
机械能守恒定律。
二、单元教学目标。
1. 知识与技能目标。
（1）理解动能、重力势能、弹性势能的概念，能熟练计算动能、重力势能和弹性势能的大小。
例如，知道动能与物体的质量和速度有关，重力势能与物体的质量、高度有关，弹性势能与弹簧的劲度系数和形变量有关。
（2）掌握动能定理，能运用动能定理解决简单的动力学问题。
就像能算出一个物体在力的作用下速度改变时动能的变化量，然后求出力做的功之类的。
（3）理解机械能守恒定律的内容、条件，会用机械能守恒定律解决实际问题。
比如说一个小球在光滑的斜面上滑下，能够判断机械能是否守恒，并且求出它在某个位置的速度。
2. 过程与方法目标。
（1）通过实验探究动能、重力势能和弹性势能的影响因素，培养学生的观察能力、分析能力和实验操作能力。
就像我们做探究重力势能大小与哪些因素有关的实验时，学生要能观察到高度和质量不同时物体下落的情况，然后分析出结论。
（2）在推导动能定理和机械能守恒定律的过程中，培养学生的逻辑推理能力和科学思维能力。
想象一下我们从牛顿第二定律一步一步推出动能定理，这中间可需要很强的逻辑推理呢。
（3）通过解决实际问题，提高学生构建物理模型的能力。
比如说遇到那种复杂的游乐场里过山车的机械能问题，要能把过山车简化成物理模型来计算。
3. 情感态度与价值观目标。
（1）激发学生对物理学科的兴趣，让学生体会到物理在生活中的广泛应用。
像过山车、蹦极这些好玩的东西都和物理知识紧密相关，学生就会觉得物理很有趣。
（2）培养学生的科学态度和探索精神。
在做实验或者推导公式遇到困难的时候，不轻易放弃，而是努力去寻找解决办法。
三、单元教学内容分析。
1. 本单元的核心概念是机械能守恒定律，它是能量守恒定律在机械能这一特定领域的体现。
这个定律就像一把万能钥匙，可以解决很多关于动能、重力势能、弹性势能相互转化过程中的问题。
2. 动能、重力势能和弹性势能是机械能的组成部分，理解它们的概念和计算方法是掌握机械能守恒定律的基础。
初中物理动能和势能教案
初中物理动能和势能教案初中物理动能和势能教案在教学工作者实际的教学活动中，通常会被要求编写教案，通过教案准备可以更好地根据具体情况对教学进程做适当的必要的调整。
我们该怎么去写教案呢？下面是作者为大家整理的初中物理动能和势能教案，欢迎阅读与收藏。
初中物理动能和势能教案1（一）教学目的1．理解动能、重力势能的初步概念，知道什么是弹性势能；2．知道动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关；知道弹性势能的大小与弹性形变有关。
3．能解释一些动能和势能相互转化的简单现象。
（二）教具1．可以改变倾斜度的斜面（或斜槽），质量显著不同的两个钢球（或金属滑块），木块一个，用以做课本图1-1的实验。
2．玩具弹簧枪（或课本图1-4的实验器材）。
（三）教学过程1．引入新课从日常生活中的现象中引入“能量”这个词。
运动员在激烈运动后，我们说消耗了体内储存的能量；燃烧煤可以取暖，我们说煤燃烧时放出了能量；电灯发光，电炉发热，电扇吹风，我们说都消耗了能量。
在这些不同的现象中，有一个共同的东西把它们联系起来，这就是能量，简称能。
2．新课教学(1)“能”是什么？能的概念和跟前面学过的功的概念有密切联系。
一个物体能做功，我们就说它具有能。
能的形式是多种多样的。
今天，我们学习最常见的一种形式的能——机械能。
(2)运动物体具有能量吗？（启发学生举日常生活中的例子，说明运动物体能做功。
例如，风可以吹转风车，流水可以推动水磨，挥动的铁锤可以把桩打进地面等。
当学生举例中固体、液体、气体都有了时，教师总结：固体、液体、气体都是物体，只要它们运动，即具有速度，就具有动能）提问：运动物体做功后静止，它还具有动能吗？动能到哪里去了呢？（启发学生得出物体不运动就没有动能以后，教师讲解：物体原有的动能用来做功了，即能量可以做功，做功要消耗能量。
打个比方，你有钱可以买商品，买了商品钱就付出去了）(3)用小钉锤钉木桩和用大铁锤钉木桩，显然做功多少是不一样的，这说明运动的钉锤和铁锤具有的动能大小不一样。
人教版物理八年级下册 11.3动能和势能教案
动能和势能教学目标1.知识与技能(1)知道能量的概念、单位(2)知道动能、重力势能和弹性势能的概念(3)知道影响动能和势能的因素2.过程与方法通过实验探究,了解动能、重力势能的大小各与什么因素有关,并能解释简单的现象;进一步体会控制变量法在研究物理问题中的作用。
3.情感与态度通过科学探究,使学生经历基本的科学探究过程,学习科学探究方法,发展初步的科学探究能力,形成尊重事实、探索真理的科学态度。
学情分析动能、势能所涉及的现象是学生在生活中比较熟悉,也是他们容易发生兴趣的现象,教学中要注意培养学生学习物理的兴趣,充分发挥实验及多媒体教学手段,迎合他们好奇,好动好强的心理特点,调动他们学习的积极性和主动性,同时初中生思维方式要求逐步由形象思维向抽象思维过渡,因此在教学中应注意积极引导学生应用已掌握的知识,通过理论分析和推理判断来获得新知识,发展抽象思维能力,当然在此过程仍需以一些感性认识作为依托,可以借助实验加强直观性和形象性,以便学生理解和掌握。
重点难点重点:探究影响动能和势能的因素难点:能量的概念教学过程 教学环节教师行为学生行为设计意图一、激趣导入明确目标播放影片《超强台风》片段提出问题:影片中力对那些物体做了功? 再次播放视频引导学生交流,并板书 提出问题:是哪些物体对他们做了功?讲解:这些物体具有做功的本领,我们就锁这些物体就有能量,能量的单位是焦耳投影出事图片:判断这些物体是否具有能量?学生观看视频,初步认识能量 学生再次观看视频,寻找力对哪些物体做了功?说出被力做功的物体 找出做功的物体聆听并完成笔记学生相互交流,得出结论物理从生活中来,回到生活中去,用震撼的视频激起学生的学习兴趣,并从中发现物理问题。
引出能量的概念巩固能量的概念二、问题引领合作探究问题一、你能使桌面上的器材具有能量吗?学生分组实验通过实验巩固能量的概念,并下一步教学做好过渡引导学生交流,并追问:物体发生了怎样的变化具有了能量?教师讲解:物体由于运动而具有的能量叫做动能,一切运动的物体都具有动能物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能问题二、这些物体具有什么能量?(投影)学生展示实验,并回答老师的问题学生聆听并完成笔记观察教师演示实验,仔细观察现象,思考产生这些现象的原因。
动能和势能关系
动能和势能关系动能和势能是物理学中的重要概念，它们描述了物体的运动状态和储存的能量。
本文将介绍动能和势能的概念及它们之间的关系。
一、动能的定义与计算动能是物体由于运动而具有的能量。
它与物体的质量和速度有关，可以通过以下公式计算：动能 = 1/2 ×质量 ×速度^2其中，质量的单位是千克，速度的单位是米每秒，动能的单位是焦耳（J）。
二、势能的定义与计算势能是物体由于位置而具有的能量。
它与物体的位置和物体所受的力有关。
常见的势能有重力势能和弹性势能。
1. 重力势能重力势能是物体由于高度位置而具有的能量。
它可以通过以下公式计算：重力势能 = 质量 ×重力加速度 ×高度其中，质量的单位是千克，重力加速度的单位是米每秒平方，高度的单位是米，重力势能的单位是焦耳（J）。
2. 弹性势能弹性势能是物体由于形变而具有的能量。
当物体被压缩或拉伸时，它会储存弹性势能。
弹性势能可以通过以下公式计算：弹性势能 = 1/2 ×弹性系数 ×形变^2其中，弹性系数的单位是牛顿每米，形变的单位是米，弹性势能的单位是焦耳（J）。
三、动能与势能的关系动能和势能之间存在着相互转化和守恒的关系。
在一个封闭系统中，动能和势能可以相互转化，但总能量保持不变。
1. 动能转化为势能当一个物体靠近地面时，它的动能逐渐转化为重力势能。
例如，一个自由下落的物体在下降过程中，动能减少，而重力势能增加。
2. 势能转化为动能当一个物体从高处落下时，它的重力势能逐渐转化为动能。
例如，一个从桥上跳下的人在自由落体过程中，重力势能减少，而动能增加。
3. 动能和势能的守恒在一个封闭系统内，动能和势能之间的转化是相互平衡的，总能量保持不变。
这可以用以下公式表示：动能初 + 势能初 = 动能末 + 势能末这意味着在一个封闭系统内，无论动能和势能如何转化，它们的总和始终保持不变。
四、实例分析以一个摆锤为例，摆锤由于位置的变化具有势能，当进行摆动时，势能转化为动能，再从动能转化为势能，以此循环。
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重力势能
物体由于被举高而具有的能。
这是因为物体一旦处在一定高度时，就具有 了一定的能量。 而当它从所处的的高处落下时，这些能量就 会以做功的方式释放出来
瀑布 拦河坝
重力势能的大小与什么有关呢？
实验方案：三个相同的木桩插在沙坑里，露出 沙坑的高度相同，如甲图所示。取三个铁块从 空中静止释放后撞击木桩，木桩陷入沙坑，如 乙图所示。
重力势能
决定重力势能大小的因素：
物体的质量m和被举的高度h．
大量事实表明：物体的＿质＿量越大，＿位＿置越高， 具有的重力势能就＿＿越。大
弹性势能 物体由于发生形变而具有的能. 决定弹性势能大小的因素
弹性形变的大小
弹性势能
决定弹性势能大小的因素：
弹性形变的大小
[例] 在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中, 将A、B、C三只小球先后从同一装置的hA、hB、 hC高处滚下(mA=mB<mC，hA=hC>hB),推动纸盒运 动一段距离后静止。
(1)要研究动能与质量的关系，我们应选择＿A＿,C＿ (2)从图中可以看出，A、B、C小球刚到达水平面 时＿＿C球的动能最大。
下列物体具有哪种能。
A．拉长的弹簧具有＿弹＿性＿势＿能＿。 B．水库中的水(被大坝提高)具有＿重＿力＿势＿能＿ 。 C、桌子上的茶杯具有＿重＿力＿势＿能。 D．正在爬坡的汽车具有 ＿机＿械＿能＿。 E．在空中飞行的小鸟具有＿机＿械＿能＿ 。
自然环境及人类生活的影响 通过教学活动，激发学生振兴中华的使命感与责任感
重点与难点分析：
本节的重点是动能，重力势能和弹性势能 的概念以及决定它们大小的因素，而难点则是 能的概念和动能与势能相互转化的实例分析。
1. 能量简称为能。一个物体能够做功，就说它具有能量。 能够做功，表示物体有能力做功，但物体不一定正在 做功。由于物体所处的条件不同，能够做功的物体可 以做功，也可以不做功。
机械能
动能和势能的和称为机械能
机械能
动能 势能
重力势能 弹性势能
动能 ？ 势能
A
B
C
A
C B
甲
乙
甲
乙
1）在此实验中，我们可以通过观察____ ______________来比较铁块重力势能的大小
2）若hA=hB>hC，mA<mB=mC，如图乙所示： 比较A、B情况，说明_____________。 比较B、C情况，说明_____________。
3）实验得出的结论是： 物体重力势能的大小跟物体的___ 和____有关 。
1、下列灾害是由于具有什么能量造成的？ 你还能举出自然界中哪些能的形式?
什么是能？
能量简称为能。
一个物体能够对外做功，就说它具有能量 能量可以用能够做功的多少来衡量。 一个物体“能够做功”表示物体有能力做功， 并不是一定“要做功”也不是“正在做功” 或“已经做功” ，如：山上静止的石头具有 能量，但它没有做功。也不一定要做功。ห้องสมุดไป่ตู้
分析归纳：
(2)质量不同的小球从相同的高度滚下，质 量大的小球把盒子推的更远, 因为__速__度_相 同时,_质___量_越大,___动__能越大,做功就越多.
结论：物体动能与质量和速度有关；速 度越大动能越大，质量越大动能也越大。
决定动能大小的因素： 物体的速度m和质量v．
请同学们举例说明物体具有动能．
2、一切运动的物体都具有动能。一个物体动能的大小与物 体 的质量和速度都有关系，因而在比较两个物体的动 能大小时，要同时考虑质量的大小和速度的大小这两 个因素。
3、物体由于被举高而能够做功，这时物体具有的能叫重力势 能。物体具有的重力势能的大小与物体的质量和离地的高度有 关，也要注意比较两个物体重力势能的大小时，又不单纯比较 离地的高度或依据质量的大小进行比较。
教学目的：
1.知识与技能 知道动能、重力势能和弹性势能的概念 知道动能、重力势能和弹性势能的大小各与 哪些因素有关 知道动能和势能统称为机械能
2.过程与方法 学生在经历观察演示物理现象的过程中提高学生观察能力 通过实验探究，学习从实验中归纳简单的科学规律
3.情感、态度和价值观 通过学习活动，使学生初步认识科学及其相关技术对社会发展
？如何判断动能大小：看小钢球能推动木块做功的多少 即小钢球推动木块距离的远近 ？如何控制速度不变：使钢球从同一高度滚下，则到达 斜面底端时速度大小相同； ？如何改变钢球速度：使钢球从不同高度滚下；
注意：本实验应做3次以上，因为要得出速度越大，
质量越大，动能就越大
分析归纳：
（1）质量相同的小球从不同的高度滚下，小 球的位置越高，滚下斜面后的速度越 大，将 盒子推动的距离越 远 。 质量相同的小球，速度越大， 动 能越大。
4、弹性势能指物体由于发生弹性形变而具有的能。同一物体弹 性变越大，它具有的弹性势能就越大。
5、对机械能的概念要明白两点： （1）、“统称”，表示动能和势能都属于机械能，或者说动能 和势能是机械能的两种表现形式； （2）、一个物体既可以有动能，也可以有势能。
6、动能和势能可以相互转化，在动能转化为势能时，动能在减 少，势能在增大；而势能转化为动能时，势能在减少，动能在 增大，在对具体实例分析时，要特别注意这一点。
动能
物体由于运动具有的能叫做动能 一切运动的物体都具有动能
动能
动能大小与什么有关呢？ 猜想 提示： 1. 一辆大卡车与一辆小汽车以相同的速度分别 撞 到两个完全相同的物体，结果一样吗？ 2. 两辆完全相同的小汽车以不同的速度分别撞 到两个完全相同的物体，结果一样吗？
探究决定动能大小的因素： ① 猜想：动能大小与物体质量和速度有关； ② 实验研究：研究对象：小钢球 方法：控制变量；