1、勢能及其改變【教學目標】 一、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。4 . 了解彈性勢能。 二、過程與方法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。三、情感、態度與價值觀1 .通過小組合作學習讓每個同學體會到責任和義務以及尊重，學會同學間相互取長補短，感受合作學習的快樂。2 .通過對新知識的研究，體會物理規律與生活的聯系，激發探索未知世界的樂趣。3 .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

2、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。教教學難點】重力勢能的系統性和相對性。【教學過程】一、復習提問、新課導入教師提出問題：運動的物體具有能量，被舉高的物體有沒有能量？多媒體投影水電站圖片，提出問題：大家都知道水力發電站是用水來發電的，為什么要修那么高的大壩？水是利用了什么能來發電的？多媒體投影打樁機的圖片，提出問題：打樁機中被舉高的重錘是否具有能量呢？如果有，那么它的能量是從哪里來的？學生觀看幻燈片聽老師講述并進行思考。為了能理解以上問題這節課我們就來學習新的內容一一勢能及其改變。二、新課教學（一）重力勢能教師請同學們分析、討論以上提出的問題進而引導學生

3、歸納出重力勢能的定義。定義：物體處于一定的高度而具有的能叫做重力勢能。教師提出問題：物體重力勢能的大小可能與哪些因素有關？請同學們猜想。演示實驗【提供實驗器材：鐵球（大小、質量均不同的兩個）、透明玻璃容器、沙子】在一個透明的玻璃容器內裝上沙子。實驗一：將不同的兩鐵球從同一高度釋放，觀察鐵球落在沙子中的深度。實驗二：用一個鐵球從不同高度釋放，觀察鐵球落在沙子中的深度。學生回答觀察的現象：鐵球的釋放高度越大，鐵球落在沙子中的深度越大。質量大的鐵球落在沙子中的深度越大。學生觀察實驗，回答現象：鐵球的釋放高度越大，鐵球落在沙子中的深度越大。質量大的鐵球落在沙子中的深度越大。教師歸納上述演示，我們可以定

4、性得到：重力勢能跟物體的質量和高度都有關系，且物體的質量越大，高度越高，重力勢能就越大。教師提出問題：那么，怎樣來定量表示重力勢能呢？實驗演示及解答問題：投影片出示問題：讓質量為m的小球從高度為 hi的A點下落到高度為 h2的B點，重力所做的功為多少？學生思考分析回答問題學生求解得到：重力所做的功為： Wg= mg?h=mg （hi-h2）教師安排學生研究上式的物理意義：重力所做的功等于mgh這個量的變化，所以在物理學中就用mgh這個式子來表示物體的重力勢能。板書：重力勢能公式：Ep= mghEp-物體的重力勢能。單位：焦（J）mf物體的質量。單位：千克（ kg）g-重力加速度。單位：（米每二

5、次方秒）s2/mh-物體的高度。單位：米（m）學生動手推導重力勢能單位 1kg?m/s2?m= iN?m= 1J.重力勢能的單位是焦耳。教師多媒體投影問題：一個質量為10kg的物體，把它放置在一張高1m的桌面上，則此物體的重力勢能是多少呢？（取 g=10m/s2）根據學生回答讓學生討論：為什么同一個問題會得到不同的答案？提出重力勢能的相對性：重力勢能Ep=mgh中h是相對于某個水平面來說的，這個水平面上h=0,重力勢能也為零，這個水平面叫做零勢能參考平面。通常也叫零勢面。參考水平面的選取是任意的，選擇 哪個水平面作為參考平面，可視研究問題的方便而定。通常選擇地面作為參考平面。選擇不同的零勢面，

6、重力勢能是不同的。h是所處位置的平面到參考水平面的距離。物體位于參考平面上方，h0,重力勢能是正值，表示物體在該位置具有的重力勢能比它在參考水平 面上面具有的重力勢能多。物體位于參考平面下方，hh2, Wg0mghimgh 2當物體由低處運動到高處時，hih2, Wg0mghimgh 2教師總結：重力做正功時，重力勢能減少，減少的重力勢能等于重力所做的功。物體克服重力做功(重力做負功)時，重力勢能增加，增加的重力勢能等于物體克服重力所做的功。學生閱讀教材中討論與交流：學生討論得出：重力所做的功相同，因為重力所做的功等于重力勢能的減少量，而重力勢能的減少量mg (hi-h2)是一定的。教師：由此

7、得到：重力所做的功只跟物體初位置的高度hi和末位置的高度 h2有關，跟物體運動的路徑無關。(三)彈性勢能及其改變(1)演示裝置如圖所示：將一彈簧壓縮不同程度觀察現象。取一個硬彈簧，一個軟彈簧，分別把它們壓縮相同程度，觀察現象。(2)學生敘述實驗現象實驗1中：當彈簧壓縮程度越大時，彈簧把木塊推的越遠。實驗2中：兩根等長的軟、硬彈簧，壓縮相同程度時，硬彈簧把木塊彈出的遠。(3)上述實驗中，彈簧被壓縮時，要發生形變，在恢復原狀時能夠對木塊做功，我們說彈簧具有能，這種能叫彈性勢能。(4)教師：同學們能舉幾個物體具有彈性勢能的例子嗎？學生：卷緊的發條，被拉伸或壓縮的彈簧，拉彎的弓、擊球時的網球拍或羽毛球

8、拍、撐桿跳高時的撐桿等。(5)教師分析上述各例中彈性勢能和形變程度之間的關系，學生總結得到：形變程度越大，彈性勢能也越大。(6)教師：到現在為止，我們已學習了兩種勢能：重力勢能和彈性勢能。對于重力勢能，其大小由地球和地面上物體的相對位置決定。對于彈性勢能，其大小由形變程度決定，而形變程度不同，發生形變的物體的各部分相對位置也會發生變化，得到：勢能也叫位能。勢能具有系統性：重力勢能是物體和地球組成的系統共有的，彈性勢能是物體的各部分所共有的。【鞏固練習】1 .將同一物體分兩次舉高，每次舉高的高度相同，那么()A.不論選定什么參考平面，兩種情況中，物體重力勢能的增加值相同8 .不論選定什么參考平面

9、，兩種情況中，物體最后的重力勢能相等C.不同的參考平面，兩種情況中，重力做功不等D.不同的參考平面，兩種情況中，物體最后的重力勢能肯定不等9 .同一物體，第一次被勻速提升到 10m高處，第二次被沿著傾角為 30。的光滑斜面拉到位移為20m處，那么，在這兩次過程中()A.第一次增加的重力勢能大B.第二次增加的重力勢能大C.兩次增加的重力勢能一樣大D.兩次物體克服重力做功值相等10 下列說法中正確的是()A.選擇不同的參考平面，物體的重力勢能的數值是不同的B.物體克服重力做功，物體的重力勢能增加C.重力對物體做正功，物體的重力勢能增加D.重力勢能為負值的物體，肯定比重力勢能為正值的物體做功要少11

10、 質量為m的物體，由靜止開始下落，由于空氣阻力的作用，下落的加速度為0.8g,在物體下落h的過程中，下列說法正確的是（）A.物體重力做的功為 mghB.物體的動能增加了 mghC,物體重力勢能減少了 mghD.物體克服阻力所做的功為0.2mgh12 在水平面上豎直放置一輕質彈簧，有一個物體在它的正上方自由落下，在物體壓縮彈簧直至速度減為零時（）A.物體的重力勢能最大B.物體的動能最大C.彈簧的彈性勢能最大D.彈簧的彈性勢能最小13 質量為m的物體從地面上方 H高處無初速釋放，落在地面后出現一個深為h的坑，如圖所示，Q 丁! HIV| 4在此過程中（）A.重力對物體做功 mgH8 .物體重力勢能

11、減少 mg （H+h）C.合力對物體做的總功為零D.地面對物體的平均阻力為mgH/h9 .下列關于彈性勢能的說法中，正確的是（）A .任何發生彈性形變的物體都具有彈性勢能10 任何具有彈性勢能的物體，一定發生彈性形變C,物體只要發生形變，就一定具有彈性勢能D.彈簧的彈性勢能只跟彈簧被拉伸或壓縮的長度有關11 井深8m,井上支架高2m,在支架上用一根長 3m的繩子系住一個重 100N的物體。若以地面為 參考平面，則物體的重力勢能為 ;若以井底面為參考平面，則物體的重力勢能為12 在水平地面上平鋪 n塊磚，每塊磚的質量為 m,厚度為h,如將磚一塊一塊地豎直疊放起來，需 要做的功為。5 / 713 .質量是5kg的銅球，從離地面 15m高處自由下落 1s,其重力勢能變為 。（g取 10m/s2,取地面為參考平面）14 .如圖所示，兩木塊質量分別為mi和m2,兩輕質彈簧的勁度系數分別為ki和k2,上面的木塊壓在上面的彈簧上（但不拴接），整個系統處于平衡狀態。現緩慢向上提上面的木塊，直到它剛離開上面彈 簧，在這過程中，兩木塊的重力勢能各增加多少？15 .質量為m的物體放在地面上，其上表面豎直固定一根輕