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。
动力学中的动能和势能动能和势能的概念计算方法和转化关系是什么
动力学中的动能和势能动能和势能的概念计算方法和转化关系是什么动力学中的动能和势能是描述物体运动状态和能量转化的重要概念。
在本文中，我们将讨论动能和势能的定义、计算方法以及它们之间的转化关系。
一、动能的概念和计算方法动能是物体由于其运动状态而具有的能量。
具体来说，动能可分为两种形式：转动动能和平动动能。
转动动能是指物体围绕其固定轴心旋转所具有的能量。
它的计算公式为：转动动能= 1/2 * I * ω^2其中，I代表物体的转动惯量，ω代表物体的角速度。
平动动能是指物体由于其质量和速度而具有的能量。
它的计算公式为：平动动能 = 1/2 * m * v^2其中，m代表物体的质量，v代表物体的速度。
二、势能的概念和计算方法势能是物体由于其位置而具有的能量。
具体来说，势能可分为两种形式：重力势能和弹性势能。
重力势能是指物体在地球或其他天体的重力作用下所具有的能量。
它的计算公式为：重力势能 = m * g * h其中，m代表物体的质量，g代表重力加速度，h代表物体相对于参考位置的垂直位移。
弹性势能是指物体由于被压缩或拉伸而具有的能量。
它的计算公式为：弹性势能 = 1/2 * k * x^2其中，k代表弹簧的弹性系数，x代表物体相对于弹簧的位移。
三、动能和势能的转化关系动能和势能之间存在着相互转化的关系。
在物体运动过程中，动能可以转化为势能，反之亦然。
例如，当一个物体由静止状态下落时，其具有的势能逐渐转化为动能，同时速度增加。
同样地，当一个物体被抛向空中时，其具有的动能逐渐转化为势能，同时高度增加。
转化过程可以用以下公式描述：动能的增量 = 势能的减量m * (v^2 - v0^2) = m * g * (h - h0)其中，m代表物体的质量，v代表物体的末速度，v0代表物体的初速度，g代表重力加速度，h代表物体的末位置相对于参考位置的垂直位移，h0代表物体的初位置相对于参考位置的垂直位移。
四、结论动能和势能是动力学中重要的能量概念，用于描述物体运动状态和能量转化。
势能与势能定理
势能与势能定理势能是物理学中的一个重要概念，它描述了物体在力的作用下发生位置移动过程中的能量状态。
在本文中，我们将探讨势能的定义、性质以及势能定理的应用。
一、势能的定义与性质势能是一个物理量，它与物体所处的位置和相互作用有关。
在力学中，常见的势能包括重力势能、弹性势能和电势能等。
1. 重力势能重力势能是指物体在重力作用下所具有的能量状态，它与物体的高度和质量有关。
根据重力势能的定义，可以得到重力势能公式：Ep = mgh，其中Ep表示重力势能，m表示物体的质量，g表示重力加速度，h表示物体的高度。
2. 弹性势能弹性势能是指物体在弹性力作用下所具有的能量状态，它与物体的形变量和弹性系数有关。
根据弹性势能的定义，可以得到弹性势能公式：Ep = (1/2)kx²，其中Ep表示弹性势能，k表示弹性系数，x表示物体的形变量。
3. 电势能电势能是指带电体在电场中所具有的能量状态，它与带电体的电荷量、电场强度以及位置有关。
根据电势能的定义，可以得到电势能公式：Ep = qV，其中Ep表示电势能，q表示电荷量，V表示电势差。
势能具有以下性质：- 势能是标量量，没有方向性。
- 势能是相对值，任意位置可以规定为零势能。
- 势能只与物体的状态有关，与物体到达该状态的具体路径无关。
二、势能定理的应用势能定理是描述物体在力的作用下位置移动对应的能量变化关系的基本原理。
根据势能定理，物体所受合外力所做的功等于物体势能的变化。
假设物体在某个位置A处具有势能Ea，在位置B处具有势能Eb。
物体所受的合外力将物体从位置A移动到位置B，合外力所做的功W等于Eb减去Ea。
数学表达式如下：W = Eb - Ea势能定理在各个领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用示例：1. 重力势能的应用在机械领域，当物体沿着垂直方向上升或下降时，重力势能会发生变化。
根据势能定理，外力所做的功等于重力势能的变化，可以通过计算功来研究物体在重力场中的运动特性。
知识讲解重力势能和弹性势能基础
重力势能和弹性势能【学习目标】1理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算.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.4. 明确弹性势能的含义，理解弹性势能的相对性5. 知道弹性势能与哪些量有关.【要点梳理】要点一、重力做功的特点要点诠释：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，如图所示，A B两位置的高度分别为h i、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= mgl cosa = mgh= mg(h i-h 2)= mgh-mgh2.可见重力做功与路径无关.要点二、重力势能要点诠释：(1) 定义：物体由于被举高而具有的能.(2) 公式：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积.h是物体重心到参考平面的高度.(3) 单位：焦(J).21J= 1kg *m *s *m =1N *m .(4) 重力势能是一个相对量，它的数值与参考平面的选择有关.实际上是由h为相对量引起的.参考平面的选择不同，重力势能的值也就不同，一般取地面为参考平面.在参考平面内的物体，E P= 0 ；在参考平面上方的物体，曰〉0；在参考平面下方的物体，丘V 0.(5) 重力势能是标量，它的正、负值表示大小.(6) 重力势能是地球和物体共有的.要点三、重力势能的相对性与重力势能变化的绝对性要点诠释：(1) 重力势能是一个相对量，它的数值与参考平面的选择有关. 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.(2) 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，这体现了它的不变性(绝对性).(3) 某种势能的减少量，等于其相应力所做的功.重力势能的减少量，等于重力所做的功；弹簧弹性势能的减少量，等于弹簧弹力所做的功.(4) 重力势能的计算公式E P= mgh,只适用于地球表面及其附近g值不变时的范围，若g值变化时，不能用其计算.要点四、重力做功和重力势能改变的关系要点诠释：(1) 设A、B两点为物体在运动过程中所经历的两点(如图所示)。
人教版高一物理必修2第七章重力势能、弹性势能、动能定理知识点总结复习
第四节重力势能1.重力做的功(1)表达式W G＝mgh＝mg(h1－h2)，其中h表示物体起点和终点的高度差，h1、h2分别表示物体起点和终点的高度。
(2)正负物体下降时重力做正功；物体被举高时重力做负功，也可以说成物体克服重力做功。
(3)特点物体运动时，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。
2．重力势能(1)定义：物体由于位于高处而具有的能量。
(2)大小：等于物体所受重力与所处高度的乘积，表达式为E p＝mgh，其中h 表示物体所在位置的高度。
(3)单位：焦耳，与功的单位相同。
重力势能是标量，正负表示大小。
(4)重力做功与重力势能变化的关系①表达式：W G＝E p1－E p2。
②重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增大。
3．重力势能的相对性和系统性(1)相对性①参考平面：物体的重力势能总是相对于某一水平面来说的，这个水平面叫做参考平面，在参考平面，物体的重力势能取作0。
②重力势能的相对性选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是不同的。
对选定的参考平面，上方物体的重力势能是正值，下方物体的重力势能是负值，负值的重力势能，表示物体在这个位置具有的重力势能要比在参考平面上具有的重力势能小。
(2)系统性重力势能是地球与物体所组成的系统共有的。
判一判(1)重力势能E p1＝2 J，E p2＝－3 J，则E p1与E p2方向相反。
()(2)同一物体的重力势能E p1＝2 J，E p2＝－3 J，则E p1>E p2。
()(3)在同一高度的质量不同的两个物体，它们的重力势能一定不同。
()提示：(1)×重力势能是标量，没有方向。
(2)√重力势能为正值，表示物体处于参考平面的上方，为负值表示物体处于参考平面的下方，而同一物体在越高的地方重力势能越大。
(3)×若选定两物体所处的水平面为参考平面，则两物体的重力势能均为0。
说明：(1)重力做功与路径无关，只与始末位置的高度差有关。
教科版物理八年级下册第十二章《机械能》同步教案
12.1机械能教学目标【知识与能力】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.知道机械能的概念。
【过程与方法】结合定义，寻找日常生活中各种形式能量的例子，初步具备从能量角度分析物理问题的方法。
【情感态度价值观】在现实生活中树立起科学的能量的观念。
教学重难点【教学重点】从功的角度认识动能和势能，并能用实例说明什么是动能、重力势能和弹性势能。
【教学难点】从功的角度认识动能和势能，并能用实例说明什么是动能、重力势能和弹性势能。
课前准备课件、多媒体设备等。
教学过程情景导入我们在日常生活中经常提到能，诸如热能、电能、能源开发等等。
“能”是物理学中的一个重要概念，能的概念跟功的概念有密切联系。
我们说一个物体能够做功，这个物体就具有能。
电流能做功，具有电能；燃料燃烧放热可以做功，有热能。
自然界中，能的形式很多，今天我们学习最常见的能的形式——机械能。
教学活动一、动能列举日常生活中常见的具有动能的物体。
见教材P98图12-1-2。
有条件的可以幻灯片演示：失控的汽车常常容易撞倒路旁的柱子、广告牌；呼啸的海浪有时会冲坏海堤，推倒房子；弹出去的玻璃球能把静止的球弹得远远的，跑动的人能撞倒别人……这些现象说明了失控的汽车、呼啸的海浪、弹出去的玻璃球、跑动的人能够对其他的物体做功，可见它们都有能量。
提问: 是什么原因使它们都能够做功的？它们有什么共同特点？它们的能量是因为它们运动才具有的。
我们把物体由于运动而具有的能量叫作动能。
教师引导学生举例生活中具有动能的物体。
提问：物体能够做的功越多，表示这个物体具有的能量越大。
那么物体的动能的大小决定于哪些因素呢？汽车速度越快出事故就越严重，对别的物体做的功越多，这说明物体动能的大小和它的速度有关。
相同质量的物体，速度越大动能越大。
一辆汽车以同一速度运动，重载时比空载时出事故会更严重，这说明物体的动能还和质量有关。
重力势能与弹性势能的转化
重力势能与弹性势能的转化
重力势能是指物体由于处于高处而具有的能量。
这种能量是由于地球对物体的吸引力而产生的。
当一个物体被抬升到更高的高度时，它的重力势能就会增加。
相反，当一个物体被降低到更低的高度时，它的重力势能就会减少。
例如，当我们把一个物体从地面上抬升到一定高度时，它的重力势能就会增加。
当它落回地面时，它的重力势能就会转化为其他形式的能量。
弹性势能是指物体由于受到外力的作用而具有的能量。
当一个物体被压缩或拉伸时，它的弹性势能就会增加。
例如，当我们用手挤压一个气球时，气球内部的气体会被压缩，从而导致气球的弹性势能增加。
当气球被释放时，它的弹性势能就会转化为其他形式的能量。
重力势能和弹性势能之间可以相互转化。
当一个物体从高处落下时，它的重力势能会转化为动能和其他形式的能量。
同样地，当一个物体受到外力的作用而被压缩或拉伸时，它的弹性势能也会转化为动能和其他形式的能量。
这个过程被称为能量转化或能量转换。
在生活中，我们经常会遇到一些与能量转化相关的现象。
例如，当我们乘坐电梯上升到高层建筑时，电梯所受到的重力势能就会转化为电梯的运动能量。
当我们跑步或跳跃时，我们的肌肉会收缩并产生弹性势能，这
些能量最终会被转化为我们的运动能量。
太阳能电池板可以将光能转化为电能，这也是一种能量转化的例子。
重力势能和弹性势能是两种常见的势能形式。
它们之间可以相互转化，并且在生活中经常会发生这种转化现象。
了解这些概念对于我们理解自然界中的许多现象都非常有帮助。
势能和动能
势能和动能势能和动能是物理学中两个重要的概念，它们描述了物体在不同状态下的能量变化和转化。
本文将详细介绍势能和动能的概念、计算方法以及它们在实际应用中的意义。
一、势能的概念和计算方法势能是指物体由于位置或状态而具有的能量。
常见的势能有重力势能、弹性势能和化学势能等。
下面以重力势能为例，介绍势能的计算方法。
重力势能是指物体由于位置的高低而具有的能量。
在地球表面附近，物体的重力势能可以通过以下公式计算：Ep = mgh其中，Ep表示重力势能，m表示物体的质量，g表示重力加速度，h表示物体的高度。
例如，一个质量为2kg的物体位于高度为10m的位置上，那么它的重力势能可以计算为：Ep = 2kg × 9.8m/s² × 10m = 196J同样的，弹性势能和化学势能的计算方法也可以通过相应的公式得到。
二、动能的概念和计算方法动能是指物体由于运动而具有的能量。
动能的大小与物体的质量和速度有关。
常见的动能有动能和旋转动能等。
下面以动能为例，介绍动能的计算方法。
动能可以通过以下公式计算：Ek = 1/2mv²其中，Ek表示动能，m表示物体的质量，v表示物体的速度。
例如，一个质量为2kg的物体以10m/s的速度运动，那么它的动能可以计算为：Ek = 1/2 × 2kg × (10m/s)² = 100J动能的计算方法与质量和速度的平方成正比，因此当物体的质量或速度增加时，动能也会增加。
三、势能和动能的转化势能和动能之间可以相互转化。
当物体从一个位置转移到另一个位置时，它的势能和动能会发生变化。
例如，当一个物体从高处下落时，它的重力势能会逐渐减小，而动能会逐渐增加。
当物体到达地面时，它的重力势能变为零，而动能达到最大值。
同样的，当一个物体被抛起时，它的动能会逐渐减小，而重力势能会逐渐增加。
当物体达到最高点时，动能变为零，而重力势能达到最大值。
势能和动能的转化是能量守恒定律的体现。
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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；