势能是储存于一个系统内的能量，也可以释放或者转化为其他形式的能量。福建教师招考信息网整理《势能的改变》教案，本节课引导学生探究重力做功与重力势能变化的关系，加深对重力势能的理解。再通过类比思想和迷你实验理解弹性势能，让学生学习科学的思维方法，感受用生活中简单的物品就可研究物理问题的乐趣，激发其研究物理问题的兴趣。

一、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；

4.了解弹性势能。

（二）过程与方法

1.根据功和能的关系，推导出重力势能的表达式；

2.学会从功和能的关系上解释和分析物理形象。

（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。

二、教学重难点

（一）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。

（二）教学难点

重力势能的系统性和相对性。

三、教学过程

【导入新课】

视频课件：雪山发生雪崩，大雪以排山倒海之势，摧毁一切，给人类和自然带来巨大的灾难。

师：为什么看起来非常漂亮的雪花会有如此大的破坏力呢？

生：由于具有巨大的能量。

师：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？除了重力势能以外还有其他形式的势能吗？本节课我们就来研究解决这些问题。

（一）重力势能

1.定性实验：重力势能与什么因素有关？

演示实验：在一个透明的玻璃容器内装上沙子。

（1）将一个铁球分别从不同的高度释放，测量铁球落入沙子的深度。

（2）将大小相同、质量不同的两铁球从同一高度释放，测量它们落入沙子的深度。

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，铁球质量大，铁球落入沙子中越深。

归纳总结：

重力势能跟物体的质量和高度都有关系，且物体的质量越大，高度越高，重力势能就越大。

2.理解重力势能公式：E_p=mgh，重力势能是标量。

m：物体的质量，单位：千克（kg）

g：重力加速度，单位：米/秒2（m/s²）

h：物体的高度，单位：米（m）

Ep：物体的重力势能，单位：焦耳（J）

（二）重力势能的相对性和系统性

1.重力势能的相对性

（1）重力势能中h是相对于某个水平面来说的，这个水平面上h=0，重力势能也为零。这个水平面叫做零势能参考平面，通常也叫零势面。参考平面选取不同，重力势能的数值就不同。选择哪个水平面作为参考平面，可视具体情况而定，通常选择地面作为参考平面；

（2）在研究有关重力势能的问题中，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，位于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上具有的重力势能大；

（4）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.

2.重力势能的系统性：

重力势能为地球与物体所共有的，重力势能具有系统性。为了叙述方便，可以说成是某一物体的重力势能。

（三）重力做功与重力势能的改变

我们用E_p1=mgh₁来表示物体在初位置的重力势能，用E_p2=mgh₂来表示物体在末位置的重力势能，则W_G=E_p1—E_p2，

当物体由高处运动到低处时，h₁>h₂，W_G>0；

当物体由低处运动到高处时，h₁<h₂，W_G<0。

重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功。

重力做负功时，重力势能增加，增加的重力势能等于物体克服重力所做的功。

（四）弹性势能的改变

1.演示实验

（1）将一木块靠在弹簧上，压缩后松手，弹簧将木块弹出。

（2）分别用一个硬弹簧和一个软弹簧做上述实验，分别把它们压缩后松手，观察现象。

实验现象：

（1）同一根弹簧，压缩程度越大时，弹簧把木块推得越远。

（2）两根等长的软、硬弹簧，压缩相同程度时，硬弹簧把木块弹出得远。

实验结论：

弹簧被压缩时，要发生形变，在恢复原状时能够对木块做功，因而具有能量，这种能量叫做弹性势能。

2.合作探究

（1）弹性势能的大小与哪些因素有关？弹性势能的表达式应该是怎样的？

（2）重力势能与高度h成正比，弹性势能是否也与弹簧的伸长量（或缩短量）成正比？

总结：形变程度越大，弹性势能也越大。 

四、课堂小结

我们学习了两种势能：重力势能和弹性势能。

对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定。

对于弹性势能，其大小由形变程度决定。

势能具相对性和系统性，重力势能是物体和地球组成的系统共有的，弹性势能是物体的各部分所共有的。

“势能的改变”是“能量守恒定律”的知识基础，物理功能关系的知识从此开始渗透。因此，重力势能是福建教师招考常考考点，需要比较系统和深入地掌握。

推荐阅读：

2018年福建教师招考物理学科更多相关文章

2018年福建教师招考物理学科教材教法相关文章