探究弹性势能的表达式

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2020版高中物理人教必修二课件:7.5探究弹性势能的表达式

2020版高中物理人教必修二课件:7.5探究弹性势能的表达式

【规律方法】 判断弹性势能大小的方法 (1)弹性势能大小与弹力做功有关,弹力做正功,弹性势 能减小,弹力做负功,弹性势能增大。 (2)弹性势能大小与弹簧形变量大小有关,形变量越大, 弹性势能越大。
【探究训练】 1.(多选)(2019·唐山高一检测)关于弹性势能,下列说 法中正确的是 ( ) A.任何发生弹性形变的物体,都具有弹性势能 B.任何具有弹性势能的物体,一定发生了弹性形变 C.物体只要发生形变,就一定具有弹性势能 D.弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关
3.弹性势能(变化)大小的探究: (1)弹力特点:随弹簧_形__变__量__的变化而变化,还因_弹__簧__ 的不同而不同。 (2)弹力做功与弹性势能的关系:弹力做正功时,弹性势 能_减__少__,_减__少__的弹性势能_等__于__弹力做的功;弹力做负 功时,弹性势能_增__加__,_增__加__的弹性势能_等__于__克服弹力 做的功。
又被弹起到原高度,小孩从高处开始下落到弹回的整个 过程中,他运动的速度v随时间t变化的图象如图所示, 图中只有Oa段和cd段为直线。则根据该图象可知,蹦床 的弹性势能增大的过程所对应的时间间隔为 ( )
A.仅在t1到t2的时间内 B.仅在t2到t3的时间内 C.在t1到t3的时间内 D.在t1到t5的时间内
【探究总结】 1.弹性势能的产生条件: (1)物体发生弹性形变。 (2)物体各部分之间有弹力作用。
2.弹力做功与弹性势能变化的关系:当弹簧的弹力做正 功时,弹簧的弹性势能减小,弹性势能转化成其他形式 的能;当弹簧的弹力做负功时,弹簧的弹性势能增大,其 他形式的能转化为弹簧的弹性势能。 这一点与重力做功跟重力势能变化的关系相似。
(2)由于F=kl,作出F-l图象如图所示,求出图中阴影部 分的面积,即为弹力做功的绝对值,由于在伸长过程中 弹力F与位移l方向相反,故弹力做负功,弹力做功为W= - 1 ×400×0.05 J=-10 J。

探究弹性势能的表达式教学设计

探究弹性势能的表达式教学设计

探究弹性势能的表达式教学设计弹性势能是力学中一个非常重要的概念,在物理学中也起着关键作用。

在学习和理解弹性势能这一概念时,我们通常都需要学习其相关的公式和表达式。

因此,在教学中如何更好地引导学生掌握弹性势能表达式,是一项非常重要的任务。

从学生的角度出发,我们需要通过一些实践活动和教学方法来提高他们对弹性势能表达式的理解和掌握。

在这里,我将提出一种教学设计,通过一些探究活动来实现对弹性势能表达式的理解和掌握。

一、概念阐释与引入在教学开始之前,我们需要通过一些简单易懂的例子来引入弹性势能概念。

例如,教师可以给学生展示一根橡皮筋,让学生拉伸橡皮筋并询问学生对伸长过程的感受与体验,以此引出橡皮筋发生拉伸运动时会发生势能的变化等问题。

在引入概念的基础上,教师可以对弹性势能的定义和相关公式进行阐释,包括势能的定义、势能与位移的关系、势能与弹簧常数的关系等。

二、实验探究在学生对概念和公式有一定理解的基础上,我们可以引导学生进行一些实验探究,来加深学生对弹性势能的理解和掌握。

1. 实验目的:探究弹性势能表达式中每个元素的意义和关系。

2. 实验步骤:(1)将弹簧挂在支架上,并将质量m挂在弹簧下端。

(2)记录下质量不同位置的高度差△h和弹簧伸长量△l。

(3)用计算器完成△h、△l、g等元素的计算和弹性势能表达式的求解。

3. 实验结果:通过实验探究,学生可以得到质量、位移、重力加速度和弹簧常数等元素之间的关系,并通过弹性势能表达式的求解来进一步加深对其的理解。

三、解决问题演练在掌握了相关概念和公式的基础上,学生需要通过一些具体问题的解决来运用所学知识,进一步巩固和加深知识的掌握。

例如,对于一个弹性系数为k的弹簧,质量为m的物体从其自然长度下落一个高度h后停止,如何求解释放弹簧后两个物体的速度?通过运用重力势能和弹性势能转化为动能的方法,学生可以运用所学知识和公式来解决这一问题,达到理解和掌握弹性势能表达式的目的。

四、总结和巩固在课程的最后,我们需要通过一些巩固用的任务或活动来巩固学生对弹性势能表达式的理解和掌握。

探究弹性势能的表达式

探究弹性势能的表达式

为变力, F为变力,如何 求其做的功? 求其做的功?
微元法
联想
v v
v
vo o tt
vo o t
在 −t 图 中 物 的 移 v 象 , 体 位 : = S面积 x
拉力(变力)做功的计算方法: 拉力(变力)做功的计算方法:
FF FF
k∆l
o o ll o o
∆l
l
在F −l 图象中: W = S面积
例3、在水平面上竖直放置一轻质弹簧,有 、在水平面上竖直放置一轻质弹簧, 一物体在它的正上方自由落下, 一物体在它的正上方自由落下,在物体压 缩弹簧到速度减为零时 C A. A.物体的重力势能最大 B.物体的动能最大 . C.弹簧的弹性势能最大 . D.弹簧的弹性势能最小 .
例4、一物体以初速度 0冲向与竖起墙壁相连的 、一物体以初速度v 轻质弹簧,墙壁与物体间的弹簧被物体压缩, 轻质弹簧,墙壁与物体间的弹簧被物体压缩,在 此过程中,下列说法正确的是:( BD ) 此过程中,下列说法正确的是:( A、物体对弹簧的功与弹簧的压缩量成正比 、 B、物体向墙壁运动相同的位移,弹力做的功不等 、物体向墙壁运动相同的位移, C、弹力做正功, C、弹力做正功,弹簧的弹性势能减小 D、弹力做负功,弹簧的弹性势能增加 、弹力做负功,
一、弹性势能
发生弹性形变的物体各部分之间由于弹 发生弹性形变的物体各部分之间由于弹 力的相互作用而具有的势能 而具有的势能, 力的相互作用而具有的势能,这种势能叫做 弹性势能。 弹性势能。
§7.5 探究弹性势能的表达式
二、探究弹性势能的表达式
1、弹性势能的表达式可能与哪几个物理量有关? 弹性势能的表达式可能与哪几个物理量有关? 类比、猜想) (类比、猜想)

探究弹性势能的表达式教案

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探究弹性势能的表达式教案探究弹性势能的表达式教案1一、预习目标预习“探究弹性势能的表达式”,初步了解弹性势能特点及其决定因素,变力功的计算方法。

二、预习内容1.弹性势能的定义:________________________2.____________________________________叫重力势能。

重力势能的表达式是________,当物体的质量一定时,重力势能与_________成正比。

重力做功的特点_______________________________________________________ ________3.在弹性限度内,弹簧所受到的弹力跟_________成正比。

用公式表示则为F=__________4.弹力与重力的变化规律不同表现在哪方面?______________________5.教材中弹性势能与弹力的功有什么关系?与拉力的功呢?三、提出疑惑同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容课内探究学案一、学习目标1.理解弹性势能的概念和物理意义。

2.学习计算变力做功的思想方法。

3.理解弹力的功与弹性势能变化的关系。

4.知道弹性势能具有相对性二、学习重难点:解决弹簧拉力做功时如何想到用过的分割、求和、逼近的微积分方法。

三、学习过程探究一:弹性势能与哪些因素有关?1.我们学过的重力势能与哪些因素有关,什么关系?2.重力势能中的高度是如何确定的?3.你能不能给弹性势能下定义?定义:发生_______形变的物体的各部分之间,由于的相互作用,也具有势能,这种势能叫做弹性势能。

4.弹簧被拉长时的弹性势能的探究:弹性势能可能与哪几个物理量有关?阅读教材、小组商量进行猜测,可能与有关。

5.重力势能物体被举起的高度,弹性势能是不是与弹簧被拉伸的长度成正比?答: ____________________探究二:推导弹性势能的表达式1.我们怎样得到了重力势能的表达式?2.我们能否借鉴同样的思路,来分析弹力做功的情况呢?3.弹簧的弹性势能与弹力做功有什么关系?被压缩的弹簧弹出物体,弹簧对物体做功,物体的能增加,弹簧的减少4.怎样计算弹力做功?思路点拨:设计一个缓慢的拉伸过程,整个过程中拉力始终等于弹力,这样,就可以用拉力的功来替代弹力的功(替代法)。

探究弹性势能的表达式教学设计

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《探究弹性势能的表达式》教学设计【教学目标】一、知识与技能1.理解拉力做功与弹簧弹性势能变化的关系。

2.掌握利用力-位移图像计算微元求和的方法。

二、过程与方法1.进一步学习科学探究方法,发展自主学习能力。

2.掌握用微元法求解变力做功的思想。

三、情感、态度与价值观1.培养运用类比思想进行知识迁移的能力。

2.培养探究活动中的合作意识与团队精神。

重点:1.利用微元法和图像法计算变力做功的问题。

2.运用逻辑推理得出弹力做功与弹性势能的关系。

难点:1.理解微元法把变力做功转化为恒力做功。

2.理解利用力-位移的图象计算变力做功的依据。

【课程流程】(结合课件)一、多媒体展示图片(三类:撑杆跳高、张弓射箭、各类弹簧),激发学生的兴趣老师:这类图片的共同特征是什么?学生:杆、弓和弹簧都发生形变,产生了弹力,存储了一些能量,在恢复形变的过程中将能量释放出来了。

老师:前面我们研究了弹簧弹力与形变的关系,请同学们回忆一下,并讨论能不能用图象来反映弹力F和形变量X的关系?(F—X图象后面的探究过程要用到)学生:胡克定律F=KX,能,可以作图1。

图 1老师:(多媒体展示胡克定律及图象)同学们做的很好,今天我们在此基础上探究弹性势能的表达式。

二、回顾老师:在探究之前请大家回忆一下,以前我们曾经探究过什么问题?学生回忆、讨论并回答:1.探究小车速度随时间变化的规律;2.探究加速度与力、质量的关系。

老师:回顾这两个实验的探究过程是怎样的?学生讨论并回答:(老师在学生讨论、交流后用多媒体展示探究过程)1.探究小车速度随时间变化的规律:①提出探究课题②设计实验方案③进行实验记录数据④做出速度-时间图像⑤得出结论。

2.探究加速度与力、质量的关系。

①提出问题:物体运动加速度与力、质量的关系是怎样的?②猜想与假设:物体质量一定时,受力越大,加速度越大;物体受力一定时,质量越大,加速度越小。

③制定方案设计实验。

④进行实验(控制变量)钩码一定改变小车的质量;小车质量一定改变钩码的数量。

第七章 第四节 探究弹性势能的表达式

第七章 第四节 探究弹性势能的表达式

5 探究弹性势能的表达式一、弹性势能1.定义:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用而具有的势能. 2.弹簧的弹性势能:弹簧的长度为原长时,弹性势能为0,弹簧被拉长或被压缩后,就具有了弹性势能.二、探究弹性势能的表达式 1.猜想(1)弹性势能与弹簧被拉伸的长度有关,同一个弹簧,拉伸的长度越大,弹簧的弹性势能也越大.(2)弹性势能与弹簧的劲度系数有关,在拉伸长度l 相同时,劲度系数k 越大,弹性势能越大. 2.探究思想:研究弹力做功与弹性势能变化的关系.3.“化变为恒”求拉力做功:W 总=F 1Δl 1+F 2Δl 2+…+F n Δl n . 4.“F -l ”图象面积的意义:表示F 做功的值.判断下列说法的正误.(1)不同弹簧发生相同的形变时,弹力做功相同.(×) (2)同一弹簧长度不同时,弹性势能一定不同.(×)(3)发生弹性形变的物体都具有弹性势能.(√)(4)弹性势能与弹簧的形变量和劲度系数有关.(√)(5)弹簧被压缩时,弹性势能为负;弹簧被拉伸时,弹性势能为正.(×)(6)弹力做正功,弹性势能就增大;弹力做负功,弹性势能就减小.(×)一、探究弹性势能的表达式1.如图所示,在光滑水平面上用物块向左压缩弹簧一定距离后,把物块静止释放,我们多做几次实验发现,同一根弹簧,压缩的长度越大,物体被弹开的速度越大.不同弹簧,在压缩量相同时,劲度系数越大,物体被弹开的速度越大.(1)由此我们猜测,弹簧的弹性势能可能与哪些因素有关?(2)我们在研究重力势能的时候,是从分析重力做功入手的,由此你得到什么启发?答案(1)与劲度系数和形变量有关(2)可以通过探究弹力做功来研究弹性势能.2.如图所示,弹簧处于原长时,其右端位于A点.现将弹簧由A点缓慢拉到B点,使其伸长Δl(仍处于弹性限度内):(1)在从A拉到B的过程中弹簧的弹性势能如何变化?弹性势能与拉力做的功有什么关系?(2)拉力F是恒力吗?怎样计算拉力的功?(3)作出F-Δl图象并类比v-t图象中面积的含义,思考F-Δl图象中“面积”有何物理意义?当Δl=x时,其表达式是怎样的?答案(1)弹簧的弹性势能变大.拉力做的功越多,弹簧储存的弹性势能越大且拉力做的功等于弹簧的弹性势能.(2)拉力F不是恒力,故不能用W=FΔl计算拉力的功.若将从A到B的过程分成很多小段Δl1、Δl2、Δl3…,在各个小段上拉力可近似认为是不变的.各小段上拉力做的功分别是F1Δl1、F2Δl2、F 3Δl 3…,拉力在整个过程中做的功W =F 1Δl 1+F 2Δl 2+F 3Δl 3+….(3)根据胡克定律,F -Δl 图象是一条过原点的倾斜直线,如图.阴影部分面积代表拉力做的功即弹性势能,当Δl =x 时,E p =12kx 2,k 为弹簧的劲度系数,x 为弹簧的形变量.1.对弹性势能的理解(1)弹性势能的产生原因⎩⎪⎨⎪⎧①物体发生了弹性形变②各部分间的弹力作用(2)弹性势能的影响因素⎩⎪⎨⎪⎧①弹簧的形变量l②弹簧的劲度系数k(3)系统性:弹性势能是发生弹性形变的物体上所有质点因相对位置改变而具有的能量,因此弹性势能具有系统性.(4)相对性:弹性势能的大小与选定的零势能位置有关,对于弹簧,一般规定弹簧处于原长时的势能为零势能. 2.弹性势能表达式的推导根据胡克定律F =kx ,作出弹力F 与弹簧形变量x 关系的F -x 图线,根据W =Fx 知,图线与横轴所围的面积应等于F 所做的功,即W =kx ·x 2=12kx 2,所以E p =12kx 2. 例1 关于弹性势能,下列说法中正确的是( )A .只有弹簧发生弹性形变时才具有弹性势能,其他物体发生弹性形变时是不会有弹性势能的B .弹簧伸长时有弹性势能,压缩时没有弹性势能C .在弹性限度范围内,同一个弹簧形变量越大,弹性势能就越大D .火车车厢底下的弹簧比自行车车座底下的弹簧硬,则将它们压缩相同的长度时,火车车厢底下的弹簧具有的弹性势能小 答案 C解析 所有发生弹性形变的物体都具有弹性势能,A 错;弹簧伸长和压缩时都具有弹性势能,B错;在弹性限度范围内,同一个弹簧形变量越大,弹性势能就越大,C对;火车车厢底下的弹簧比自行车车座底下的弹簧劲度系数大,所以压缩相同长度时火车车厢底下的弹簧具有的弹性势能大,D错.【考点】弹性势能的理解【题点】弹性势能的理解二、弹力做功与弹性势能变化的关系如图所示,物体与弹簧相连,物体在O点时弹簧处于原长,把物体向右拉到A处静止释放,物体会由A向A′运动,则:(1)物体由A向O运动的过程中,弹力做什么功?弹性势能如何变化?(2)物体由O向A′运动的过程中,弹力做什么功?弹性势能如何变化?答案(1)正功减少(2)负功增加1.弹力做功与弹性势能变化的关系(1)关系:弹力做正功时,弹性势能减少,弹力做负功时,弹性势能增加,并且弹力做多少功,弹性势能就减少多少.(2)表达式:W弹=-ΔE p=E p1-E p2.2.使用范围:在弹簧的弹性限度内.注意:弹力做功和重力做功一样,也和路径无关,弹性势能的变化只与弹力做功有关.例2如图1所示,处于自然长度的轻质弹簧一端与墙接触,另一端与置于光滑地面上的物体接触,现在物体上施加一水平推力F,使物体缓慢压缩弹簧,当推力F做功100 J时,弹簧的弹力做功________J,以弹簧处于自然长度时的弹性势能为零,则此时弹簧的弹性势能为________J.图1答案-100100解析在物体缓慢压缩弹簧的过程中,推力F始终与弹簧弹力等大反向,所以推力F做的功等于克服弹簧弹力所做的功,即W弹=-W F=-100 J.由弹力做功与弹性势能的变化关系知,弹性势能增加了100 J.【考点】弹力做功与弹性势能的关系【题点】弹力做功与弹性势能关系的应用针对训练如图2所示,轻弹簧下端系一重物,O点为其平衡位置(即重力和弹簧弹力大小相等的位置),今用手向下拉重物,第一次把它直接拉到A点,弹力做功为W1,第二次把它拉到B点后再让其回到A点,弹力做功为W2,则这两次弹力做功的关系为()图2A.W1<W2B.W1=2W2C.W2=2W1D.W1=W2答案 D解析弹力做功与路径无关,只与初、末位置有关,两次初、末位置相同,故W1=W2,D 正确.【考点】弹力做功与弹性势能的关系【题点】弹力做功与弹性势能关系的应用1.(对弹性势能的理解)(2017·余姚中学高一第二学期期中考试)关于弹簧的弹性势能,下列说法中正确的是()A.当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大B.当弹簧变短时,它的弹性势能一定减小C.弹性限度内,长度相同且劲度系数也相同的弹簧的弹簧势能相等D.弹性限度内,弹簧被拉伸的长度相同时,劲度系数越大的弹簧,它的弹性势能越大答案 D解析当弹簧变长时,它的弹性势能不一定增大,若弹簧处于压缩状态变长的过程中,弹簧的弹性势能减小,故A错误.若处于压缩状态时,弹簧变短时,弹簧的弹性势能增大,故B 错误.弹性势能与劲度系数k及形变量有关.拉伸长度相同,且劲度系数也相同的弹簧弹性势能相等,而不是长度相等,形变一定时,k越大的弹簧,它的弹性势能越大,故C错误,D正确.2.(重力势能、弹性势能的变化分析)(多选)如图3所示是蹦床运动员在空中表演的情景.在运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中,蹦床的弹性势能和运动员的重力势能变化情况分别是()图3A.弹性势能减少,重力势能增加B.弹性势能减少,重力势能减少C.弹性势能增加,重力势能增加D.弹性势能增加,重力势能减少答案 A解析根据功能关系知,重力做负功,重力势能增加,蹦床弹力对运动员做正功,弹性势能减少,故A项正确.3.(多选)(重力势能、弹性势能的变化分析)(2018·浙江省9+1高中联盟第二学期期中考试)如图4所示,跳跳球多用橡胶等弹性材料制成.游戏者用脚夹住球,让球和人一起上下跳动.某次人保持直立和球一起下落过程中,下列说法正确的是()图4A .当球刚碰到地面时,球与人一起立即做减速运动B .当球与人速度最大时,球与人的加速度为零C .从球刚碰地到最低点过程中,球的重力势能一直增大D .从球刚碰地到最低点过程中,球的弹性势能一直增大 答案 BD解析 从球刚碰地到重力与弹力相等的过程中,球与人做加速运动,之后做减速运动,直到最低点,A 错误,B 正确;从球刚碰地到最低点的过程中,球的重力势能一直减小;同时由于球的形变量增大,球的弹性势能一直增大,C 错误,D 正确.4.(弹力做功、弹性势能的变化)如图5甲所示,一滑块沿光滑的水平面向左运动,与轻弹簧接触后将弹簧压缩到最短,然后反向弹回,弹簧始终处在弹性限度以内,图乙为测得的弹簧的弹力与弹簧压缩量之间的关系图象,则弹簧的压缩量由8 cm 变为4 cm 时,弹簧所做的功以及弹性势能的变化量分别为( )图5A .3.6 J 、-3.6 JB .-3.6 J 、3.6 JC .1.8 J 、-1.8 JD .-1.8 J 、1.8 J答案 C解析 F -x 围成的面积表示弹力做的功.W =12×0.08×60 J -12×0.04×30 J =1.8 J ,根据W=-ΔE p 知,弹性势能减少1.8 J ,C 正确.【考点】弹力做功与弹性势能的关系【题点】图象法或平均值法求弹力做功一、选择题考点一弹性势能的理解1.如图1所示的几个运动过程中,物体的弹性势能增加的是()图1A.如图甲,撑杆跳高的运动员上升的过程中,杆的弹性势能B.如图乙,人拉长弹簧的过程中,弹簧的弹性势能C.如图丙,模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中,橡皮筋的弹性势能D.如图丁,小球被弹簧向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能答案 B解析选项A、C、D中物体的形变量均减小,所以弹性势能均减少,B中物体的形变量增大,所以弹性势能增加,故B正确.2.如图2所示,将弹簧拉力器用力拉开的过程中,弹簧的弹力和弹性势能的变化情况是()图2A.弹力变大,弹性势能变小B.弹力变小,弹性势能变大C.弹力和弹性势能都变小D.弹力和弹性势能都变大答案 D解析将弹簧拉力器用力拉开的过程中,弹簧的伸长量变大,弹簧的弹力变大,弹性势能变大,故A、B、C错误,D正确.3.某同学在桌面上用一个小钢球和一个弹簧来探究弹簧的弹性势能.弹簧一端固定(如图3所示),另一端用钢球压缩弹簧后释放,钢球被弹出后落地.当他发现弹簧压缩得越多,钢球被弹出得越远,由此能得出的结论应是()图3A.弹性势能与形变量有关,形变量越大,弹性势能越大B.弹性势能与形变量有关,形变量越大,弹性势能越小C.弹性势能与劲度系数有关,劲度系数越大,弹性势能越大D.弹性势能与劲度系数有关,劲度系数越大,弹性势能越小答案 A4.如图4所示,轻质弹簧下悬挂一个小球,手掌托小球使之缓慢上移,弹簧恢复原长时迅速撤去手掌使小球开始下落.不计空气阻力,取弹簧处于原长时的弹性势能为零.撤去手掌后,下列说法正确的是()图4A.刚撤去手掌瞬间,弹簧弹力等于小球重力B.小球速度最大时,弹簧的弹性势能为零C.弹簧的弹性势能最大时,小球速度为零D.小球运动到最高点时,弹簧的弹性势能最大答案 C解析刚撤去手掌时,小球处于运动最高点,弹簧处于原长,弹力为零,弹性势能为零,所以A、D错误;当小球速度最大时,加速度等于零,即弹力等于重力,弹簧弹性势能不为零,所以B错误;当下落到最低点时弹性势能最大,小球速度为零,故C正确.5.一竖直弹簧下端固定于水平地面上,小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端,如图5所示,经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A处,则()图5A.h越大,弹簧在A点的压缩量越大B.弹簧在A点的压缩量与h无关C.h越大,最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能越大D.小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能大答案 B解析最终小球静止在A点时,通过受力分析,小球受自身重力mg与弹簧的弹力kx大小相等,由mg=kx得,弹簧在A点的压缩量x与h无关,弹簧在A点的弹性势能与h无关.6.如图6所示,质量相等的两木块中间连有一弹簧,今用力F缓慢向上提A,直到B恰好离开地面.开始时物体A静止在弹簧上面.设开始时弹簧的弹性势能为E p1,B刚要离开地面时,弹簧的弹性势能为E p2,则关于E p1、E p2的大小关系及弹性势能的变化ΔE p,下列说法中正确的是()图6A.E p1=E p2B.E p1>E p2C.ΔE p>0 D.ΔE p<0答案 A解析开始时弹簧形变量为x1,有kx1=mg.设B刚要离开地面时弹簧形变量为x2,有kx2=mg,则x1=x2,所以E p1=E p2,ΔE p=0,A对.7.如图7所示,质量不计的弹簧一端固定在地面上,弹簧竖直放置,将一小球从距弹簧自由端高度分别为h1、h2的地方先后由静止释放,h1>h2,小球接触到弹簧后向下运动压缩弹簧,从开始释放小球到获得最大速度的过程中,小球重力势能的减少量ΔE1、ΔE2的关系及弹簧弹性势能的增加量ΔE p1、ΔE p2的关系中,正确的一组是()图7A.ΔE1=ΔE2,ΔE p1=ΔE p2B.ΔE1>ΔE2,ΔE p1=ΔE p2C.ΔE1=ΔE2,ΔE p1>ΔE p2D.ΔE1>ΔE2,ΔE p1>ΔE p2答案 B解析小球速度最大的条件是弹簧弹力等于小球重力,两种情况下,对应于同一位置,故ΔE p1=ΔE p2,由于h1>h2,所以ΔE1>ΔE2,B正确.考点二弹力做功弹性势能的变化8.如图8所示,一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且使弹簧保持原长的A点无初速度释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点B的过程中()图8A.重力做正功,弹力不做功B.重力做正功,弹力做负功,弹性势能减小C.若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后,重力做正功,弹力不做功D.若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后,重力做功不变,弹力不做功答案 C解析用不可伸长的细绳拴住重物向下摆动时,重力做正功,弹力不做功,C对;用弹簧拴住重物向下摆动时,弹簧要伸长,重物轨迹不是圆弧,弹力做负功,弹性势能增加,重力做正功,且做功多,所以A、B、D均错.9.如图9所示,小球自a点由静止自由下落,到b点与竖直放置的轻弹簧接触,到c点时弹簧被压缩到最短,不计空气阻力,则小球在a→b→c的运动过程中()图9A.小球的加速度在ab段不变,在bc段逐渐变小B.小球的速度在bc段逐渐减小C.小球的重力势能在a→b过程中不变,在b→c过程中不断减小D.弹簧的弹性势能在bc段不断增大答案 D解析小球在ab段做自由落体运动,a=g不变;在bc段小球受到的重力开始大于弹力,直至重力等于弹力大小,此过程中,小球受到的合外力向下,且不断减小,故小球做加速度减小、速度不断增大的变加速运动;过平衡点之后,小球继续压缩弹簧,受到的重力小于弹力,直至压缩弹簧最短到c点,此过程中,小球受到的合外力向上,且不断增大,故小球做加速度不断增大的减速运动,故A、B错误;小球在a→b→c的过程中,高度越来越低,重力做正功,重力势能不断减小,故C错误;小球在bc段,弹簧被压缩得越来越短,形变量增大,弹力对小球做负功,弹性势能不断增大,故D正确.10.一个小孩在蹦床上做游戏,他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度,小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中,他运动的速度v随时间t变化的图象如图10所示,图中Oa段为直线,则根据该图象可知,蹦床的弹性势能增大的过程所对应的时间间隔为()图10A.仅在t1到t2的时间内B.仅在t2到t3的时间内C.在t1到t3的时间内D.在t1到t4的时间内答案 C解析小孩从高处落下,在0~t1时间内小孩只受重力作用;在t1~t2时间内加速度减小,说明小孩又受到了弹力作用,蹦床受到压力;t3时刻,小孩的速度为零,蹦床受到的压力最大,弹性势能也最大;t3时刻后小孩反弹,蹦床的弹性势能减小,故选项C正确.【考点】弹力做功与弹性势能的关系【题点】弹力做功与弹性势能关系的应用11.轻质弹簧右端固定在墙上,左端与一质量m=0.5 kg的物块相连,如图11甲所示.弹簧处于原长状态,物块静止且与水平面间的动摩擦因数μ=0.2.以物块所在处为原点,水平向右为正方向建立x轴.现对物块施加水平向右的外力F,F随x轴坐标变化的情况如图乙所示.物块运动至x=0.4 m处时速度为零.则此时弹簧的弹性势能为(取g=10 m/s2)()图11A.3.1 J B.3.5 JC.1.8 J D.2.0 J答案 A解析物块与水平面间的滑动摩擦力为F f=μmg=1 N.现对物块施加水平向右的外力F,由F-x图象面积表示功可知F做功W=3.5 J,克服摩擦力做功W f=F f x=0.4 J.外力所做的总功转化为弹簧的弹性势能,所以此时弹簧的弹性势能为E p=3.1 J,选项A正确.【考点】弹力做功与弹性势能的关系【题点】弹力做功与弹性势能关系的应用二、非选择题12.(探究影响弹性势能的因素)如图12所示,光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切,轻弹簧的一端固定在水平轨道的左端,OP是可绕O点转动的轻杆,且摆到某处就能停在该处,另有一小球,现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能.图12(1)还需要的器材是________、________.(2)以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对________的测量,进而转化为对________和________的直接测量.(3)为了探究弹簧的弹性势能与劲度系数和形变量的关系,除以上器材外,还准备了三个轻弹簧,所有弹簧的劲度系数均不相同.试设计记录数据的表格.答案(1)天平刻度尺(2)重力势能小球质量小球上升的高度(3)设计的记录数据表格如下表所示小球的质量m=________kg13.(探究弹性势能的表达式)某同学利用自己设计的弹簧弹射器做“验证弹簧弹性势能E p =12kx 2(k 为弹簧的劲度系数,x 为弹簧的形变量)”的实验,装置如图13(a)所示.水平放置的弹射器将质量为m 的小球弹射出去,测出小球通过两个竖直放置的光电门的时间间隔为t ,用刻度尺测出弹簧的压缩量为x ,甲、乙光电门的间距为L ,忽略一切阻力.(已知动能的表达式E k =12m v 2)图13(1)小球被弹射出的速度大小v =________,求得弹簧弹性势能E p =________;(用题目中的字母表示)(2)该同学测出多组数据,计算并画出如图(b)所示E p 与x 2的关系图线,从而验证了它们之间的关系.根据图线求得弹簧的劲度系数k =________ N/m ;(3)由于重力作用,小球被弹出去后运动轨迹会向下有所偏转,这对实验结果________影响(选填“有”或“无”).答案 (1)L t mL 22t 2(2)200 (3)无解析 (1)由题图(a)可知,弹簧在小球进入光电门之前就已经恢复形变,且此时弹簧的弹性势能全部转化为小球的动能,故小球被弹射出的速度等于小球通过光电门时的水平速度,即v=L t ,E p =12m v 2=12m ⎝⎛⎭⎫L t 2=mL 22t2. (2)由题图(b)读出数据并代入公式E p =12kx 2,得0.01 J =12×k ×1×10-4 m 2,解得k =200 N/m.(3)由力作用的独立性可知,重力不影响水平方向的分运动,无论有没有重力做功,小球的水平速度都不会变化.【考点】影响弹性势能大小的因素 【题点】探究弹性势能的表达式。

7.5 探究弹性势能的表达式

7.5  探究弹性势能的表达式
胡可定律8000N/m
平均力法-10J
二、对弹性势能的理解 例2 关于弹性势能,下列说法中正确的是( AB ) A.任何发生弹性形变的物体,都具有弹性势能 B.任何具有弹性势能的物体,一定发生了弹性形变 C.物体只要发生形变,就一定具有弹性势能 D.弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关
三、弹力做功与弹性势能变化的关系
1.知道探究弹性势能表达式的思路. 2. 理解弹性势能的概念,会分析决定弹性势能大小的相关 因素.
3.体会探究过程中的猜想、分析和转化的方法.
4. 领悟求弹力做功时通过细分过程化变力为恒力的思想方
法.
一、弹性势能 1.定义.发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相 互作用,也具有势能,这种势能叫做弹性势能. 2.探究弹性势能表达式的方法 通过计算克服弹力所做的功,即拉力所做的功来定量计算 弹性势能的大小 1 1 2 分析:W S kx x kx 面 如图所示,弹簧处于原长时, 2 2 其右端位于A点.现将弹簧由A 外力做功引起能量的改 变 点拉到B点,使其伸长x(仍处 1 则 EP kx2为 弹 性 势 能 于弹性限度内) 2 x 求拉力做功 可 见 外 力 对 物 体 做 正, 功
例3.如图所示,处于自然长度的轻质弹簧一端与墙接触,另一端
与置于光滑地面上的物体接触,现在物体上施加一水平推力 F ,
使物体缓慢压缩弹簧,当推力 F 做功 100J 时,弹簧的弹力做功
______J ,以弹簧处于自然长度时的弹性势能为零,则弹簧的弹
性势能为______J.
-100 100
变形:如图,在光滑水平面上有一物体,它的左端连一弹簧,弹
6.在水平地面上放一个竖直轻弹簧, 弹簧上端与一个质量为 2.0 kg 的木块相连, 若在木块上再作用一个竖直向下的力 F,使木块缓慢向下移动 0. 10 m,力 F 做 功 2.5J.此时木块再次处于平衡状态,力 F 的大小为 50N,如图所示,求: (1)在木块下移 0.10m 的过程中弹性势能的增加量. (2)弹簧的劲度系数(g 取 10 N/kg).

7.5 探究弹性势能的表达式

7.5 探究弹性势能的表达式

7.5 探究弹性势能的表达式理解领悟探究是通过自己的探索活动,变未知为已知的学习过程。

探究的目的是开发创造潜能,启发思维,使自己参与到教与学的活动中去。

在自己思考的前提下,设计自己的探究方案,这个方案可以包含实验,也可以不包含实验。

本节“探究弹性势能的表达式”就是一个不包含实验的探究。

教学目标:1.知道什么叫弹性势能.2.知道探究弹簧弹性势能表达式的思路. 体会求弹簧弹力做功时通过细分过程化变力为恒力的思想方法.3.会定性分析决定弹簧弹性势能大小的相关因素.4.体会探究过程的猜想、分析和转化的方法. .知道可以用F-l图象中梯形的“面积”代表弹力的功.引言:一个弹簧自然伸长,一个小车在光滑的水平面上从弹簧的左侧向弹簧运动,当它遇到弹簧后减速,因为它遇到了弹簧,弹簧对它的作用力的方向与物体运动方向相反,从能量的角度来讲,物体运动的速度减小,也就是物体的动能减小,物体动能的减少应该对应一种能量的增加.这种能量与弹簧弹力做功有关,上一节课我们知道,物体重力做功对应着重力势能的变化,,可以把这种能量叫做弹簧的弹性势能.今天这节课就来研究一下与弹簧弹性势能有关的因素。

一、弹性势能:1、定义:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用,也具有势能,叫做弹性势能。

说明:1、弹性形变弹力的相互作用2、由于整个物体都发生了形变,各部分之间都有弹力3、这种能量归结为势能对比:重力势能是由于有重力的相互作用,具有对外做功本领而具有的一种能量引导:弹性势能和重力势能一样大小都和相对位置有关。

下面我们就来研究弹性势能的大小,我们研究最简单的,弹簧的弹性势能大小。

2、研究弹性势能的出发点弹性势能与重力势能都是物体凭借其位置而具有的能。

在讨论重力势能的时候,我们从重力做功的分析入手。

同样,在讨论弹性势能的时候,则要从弹力做功的分析入手。

弹力做功应是我们研究弹性势能的出发点。

二、探究弹簧弹性势能的大小1、猜想,并进行定性研究弹性势能表达式中相关物理量的猜测弹性势能的表达式可能与哪些物理量有关呢?①可能与弹簧被拉伸(或压缩)的长度有关。

【学霸笔记】物理必修二7.5探究弹性势能的表达式

【学霸笔记】物理必修二7.5探究弹性势能的表达式

新课标物理学讲义----力学 第七章 机械能守恒定律 1 第五节 探究弹性势能的表达式
一、探究弹性势能的表达式
1、弹性势能:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于弹力的相互作用而具有的势能。

2、猜想相关量:k 、x
3、步骤:(弹簧弹力做功与弹簧伸长量之间的关系)
①结论:弹簧弹力做正功,弹性势能减小;弹簧弹力做负功,弹性势能增大。

②弹簧弹力做功等于弹性势能变化的负值。

p F E W ∆-=
③研究弹簧弹力做功
4、弹力做功分析:
面积法(平均作用力法):
()()()()()
222212212111221x x k x x kx kx W x x F F W F F --=-+-==-+-= ()12212221222
1212P P P E E kx kx x x k W E -=-=-=-=∆ 5、结论:22
1kx E P = 二、弹性势能
1、表达式:22
1kx E P = 2、理解:
①弹簧的弹性势能只与k 、x 有关,与研究对象的运动情况等都无关。

②弹性势能为一状态量,即某时刻发生形变量时弹簧具有的能量。

③弹性势能为相对量,表达式选取的势能零点为原长。

(一般与原长为势能零点) ④弹性势能为标量,如果取原长为势能零点,则弹性势能具有非负性。

⑤同一根弹簧,拉伸或压缩同样的形变量,弹性势能相同。

⑥使用范围:弹簧。

无特殊说明橡皮筋也适用。

⑦弹性势能具有系统性,即它是发生弹性形变的物体各部分由于弹力而共同具有的能量。

3、小球在弹簧弹力作用下的做功能量分析:
O →A
A →O
O →B
B →O。

《探究弹性势能的表达式》 知识清单

《探究弹性势能的表达式》 知识清单

《探究弹性势能的表达式》知识清单一、弹性势能的概念弹性势能是发生弹性形变的物体各部分之间,由于有弹力的相互作用而具有的势能。

生活中很多现象都与弹性势能有关,比如拉伸的弹簧、弯曲的弓、被压扁的皮球等等。

当这些物体恢复原状时,它们所储存的弹性势能就会释放出来,对外做功。

二、弹性势能的产生条件要使物体具有弹性势能,需要满足两个条件:一是物体必须发生弹性形变,即物体在外力作用下形状或体积发生改变,当外力撤去后能恢复原状;二是物体必须具有恢复原状的趋势,这种趋势是由物体内部的弹力所产生的。

三、影响弹性势能大小的因素1、形变程度弹性势能的大小与物体的形变程度密切相关。

一般来说,物体的形变程度越大,储存的弹性势能就越多。

例如,拉伸一个弹簧,拉伸的长度越长,弹簧储存的弹性势能就越大。

2、劲度系数劲度系数是描述弹簧或其他弹性物体弹性性质的物理量。

对于同一类弹性物体,劲度系数越大,在相同的形变程度下储存的弹性势能就越大。

比如,两个长度相同但劲度系数不同的弹簧,劲度系数大的弹簧在相同拉伸长度下储存的弹性势能更多。

四、探究弹性势能表达式的思路1、类比法我们可以通过类比已经熟悉的重力势能来探究弹性势能的表达式。

重力势能与物体的质量和高度有关,而弹性势能与物体的形变程度和劲度系数有关。

通过对比它们之间的相似性和差异性,为探究弹性势能表达式提供思路。

2、功能关系根据能量守恒定律,外力对物体做功,物体的能量会发生变化。

对于发生弹性形变的物体,外力做功会转化为物体的弹性势能。

通过分析外力做功与弹性势能变化之间的关系,可以推导出弹性势能的表达式。

3、微元法当物体的形变不是均匀变化时,可以采用微元法将物体的形变过程分成许多微小的部分,对每一小部分进行分析,然后将这些小部分的结果累加起来,从而得到整个形变过程中弹性势能的表达式。

五、弹性势能表达式的推导假设一个弹簧的劲度系数为 k ,弹簧的伸长量为 x 。

我们可以通过计算外力对弹簧做功来推导弹性势能的表达式。

探究弹性势能的表达式

探究弹性势能的表达式

弹性势能的表达式 2 EP=kΔl /2
k为弹簧的劲度系数 Δl为弹簧的伸长或缩短量
弹簧处于原长时弹簧的弹性势能为零
弹性势能与弹力做功
弹力做功与弹性势能变化的关系
弹性势能的系统性和相对性
课堂练习
1、(多项)关于弹性势能,下列说法中正确 的是:(AB ) A、任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能 B、任何具有弹性势能的物体,都一定是发生 了弹性形变 C、物体只要发生形变就一定有弹性势能 D、弹簧的弹性势能只跟弹簧的形变量有关
物体的弹性形变量越大,弹性势能就越大。
弹簧的硬度(劲度系数)越大,弹性势能就
越大。
通过计算弹簧弹力所做的功,来定量计算弹
性势能的大小
F
B
弹簧弹力做负功,弹性势能增加
弹簧弹性势能与弹簧弹力做功关系
l0
Δl
m l’ F
弹簧弹力做正功,弹性势能减少
弹簧弹性势能与弹簧弹力做功关系
弹簧弹力做正功,弹性势能减少
弹簧弹力做负功,弹性势能增加
W弹=-ΔEp=Ep1-Ep2
能直接用
W=Flcosα来求W ?

怎样计算弹力做所做的功?
1、平均力法:
怎样计算弹力做所做的功?
W=F1Δl1+F2Δl2+F3Δl3+…
积 分 思 想
微 元 法
把弹簧从A到B的过程分成很多小段
Δl1,Δl2,Δl3…
在各个小段上,弹力可近似认为是不变的
2、(多项)如图,在一次“蹦极”运动中,人 由高空跃下到最低点的整个过程中,下列说 法正确的是: ( ABCD ) A.重力对人做正功
B.人的重力势能减小了 C.“蹦极”绳对人做负功 D.“蹦极”绳的弹性势能增加了

课件7: 7.5 探究弹性势能的表达式

课件7: 7.5 探究弹性势能的表达式

3.弹性势能与弹力做功的关系. 如图所示,O 为弹簧的原长处.
(1)弹力做负功时:如物体由 O 向 A 运动(压缩) 或者由 O 向 A′运动(伸长)时,弹性势能增大,其他形 式的能转化为弹性势能.
(2)弹力做正功时:如物体由 A 向 O 运动,或者 由 A′向 O 运动时,弹性势能减小,弹性势能转化为 其他形式的能.
答案:B
知识点二 弹性势能大小(变化)的探究 提炼知识 1.弹力功特点. 随弹簧形变量的变化而变化,还因劲度系数的不 同而不同. 2.弹力功与拉力功的关系:拉力功等于克服弹 力做的功.
3.“化变为恒”求拉力功. W 总=F1Δl1+F2Δl2+F3Δl3+…+FnΔln. 4.“F-l”图象面积意义:表示力 F 做功的值.
的能量
能量
两种势能分别以弹力、重力的存在为前 提,又由物体的初、末位置来决定.同 联系 属机械能的范畴,在一定条件下可相互 转化
【典例 2】(多选)如图所示,轻质弹簧竖直 放置在水平地面上,它的正上方有一金属块从高 处自由下落,从金属块刚与弹簧接触到第一次速 度为零的过程中( )
A.重力一直做正功,重力势能增加 B.金属块速度最大时,弹簧的弹性势能最小 C.弹力一直做负功 D.金属块的速度为零时,弹簧的弹性势能最大
(2)设施加力 F 前弹簧压缩了 h0, 则 mg=kh0.① 施加力 F 后木块再次处于平衡状态时有 F+mg=k(h0+h).② 联立①②两式解得弹簧的劲度系数 k=Fh=05.100 N/m=500 N/m. 答案:(1)4.5 J (2)500 N/m
拓展二 弹性势能与重力势能的比较
如图所示,将固定于竖直弹簧下端的小球由平衡位置 O(小 球原来静止位置)向下拉至位置 M 由静止释放,则从释放点 M 到最高点 N(此时小球加速度小于 g)过程中:
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探究弹性势能的表达式
【教学目标】
1.知识与技能
(1)明确弹性势能的定义。

(2)知道重力做功和弹力做功的区别。

(3)了解弹性势能与那些量有关。

2.过程与方法
(1)通过具体的事例了解弹性势能。

(2)借助于图像得到弹性势能的表达式。

3.情感、态度与价值观
(1)刚性物体的柔性更值得注意,以柔克刚实为上策。

(2)弹簧用处多得很,作用不尽相同,须用心观察体会。

4.重点:弹性势能的含义,弹性势能与弹力做功的关系,弹性势能()的研究方法。

难点:弹性势能()研究方法
【教学过程】
演示弯弓射箭,玩具弹簧枪射击情景。

问题1:为什么拉满弦的弯弓可以把箭射出去?压缩的弹簧可以把小球弹出去?
(引导学生从弯弓和弹簧想恢复原状而要对与它接触的物体做功思考)
问题2:你能不能给弹性势能下定义?
定义:发生_______形变的物体的各部分之间,由于弹力的相互作用,也具有势能,这种势能叫作弹性势能。

弹簧被拉长时的弹性势能的探究:
弹性势能可能与哪几个物理量有关。

阅读:课本第15页4-6段文字。

问题3:重力势能物体被举起的高度,弹性势能是不是与弹簧被拉伸的长度成正比?
(引导学生从重力和弹力的大小区别思考)
问题4:弹性势能除与弹簧被拉伸长度有关外还与什么因素有关?
定量分析:
问题5:弹簧的弹性势能与弹力做功有什么关系?
(引导学生从力做功和能量变化关系思考)
问题6:怎样计算弹力做功?
思路点拨:设计一个缓慢的拉伸过程,整个过程中拉力始终等于弹力,这样,就可以用拉力的功来替代弹力的功(替代法)。

阅读:课本第15页倒数第1和倒数第2段。

问题7:弹力做功能不能直接用进行计算?
(引导学生从的使用条件思考)
阅读:课本第16页.
思路点拨:利用以前匀变速直线运动图像求位移的经验
图像求位移的经验。

公式:弹性势能。

问题8:弹力做正功时物体怎么移动?弹性势能如何改变?弹力作负功又会怎样?
(引导学生从弹性势能公式考虑,且引导学生寻找势能变化的共性)
拓展:当弹簧被压缩时,公式仍可使用。

说一说:阅读课本16页。

解析:如果规定弹簧的任意长度时的势能为零势能,则弹簧从某一位置拉到零势能位置的过程中,拉力所做的功就等于弹簧的弹性势能,显然,这与规定自然长度为零时,从该位置拉到零势能时的功是
不同的,所以,弹簧在某一位置时的弹性势能与零势能位置的规定有关,故弹性势能具有相对性。

思维激活……
题型一对弹性势能概念的理解
例题1 关于弹性势能,下列说法正确的事()
a.发生弹性形变的物体都具有弹性势能
b.只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能
c.弹性势能可以与其它形式的能相互转化
d.弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳
思维分析:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用,具有势能,a正确;弹性势能跟重力势能一样,可以与其它形式的能相互转化,c正确;所有能的单位跟功的单位相同,在国际单位制中的单位是焦耳,d正确。

答案:
点拨:注意弹性形变与弹性的区别。

有些物体形变后无法恢复原状,因此其不具有弹性势能。

变式迁移1 关于弹簧的弹性势能,下面说法正确的事()
a.当弹簧的长度为原长时,弹簧的弹性势能为零
b.弹簧被拉长时具有弹性势能,被压缩时不具有弹性势能共2页,当前第1页12
c.弹簧被压缩时具有的弹性势能一定小于被拉长时具有的弹性势能
d.弹簧被拉长或被压缩时,只要在弹性限度内都具有弹性势能题型二弹性势能的综合运用
例2 如图所示质量为物体从光滑斜面上的a点由静止滑下,与固定在斜面上并且沿斜面的轻质弹簧接触,其将弹簧压缩至最低点b,试求当物体在b点时弹簧的弹性势能。

(已知,斜面倾角为,弹簧原长在a点)
思维分析:在该题中以为研究对象,物体下滑过程中始末状态的速度都为零,说明重力势能的减少量都为弹性势能,即。

答案:。

点拨:根据能量守恒定律,一种能量减少一定有另一种能量增加。

变式迁移 2 “蹦极”是一富有刺激性的运动项目,某人身系弹性绳自高空点自由下落,如图所示,点是弹性绳的原长位置,点是人所到达的最低点,点是人静止地悬吊着时的平衡位置,不计空气阻力,则下列说法中正确的是()
a.从点到点的过程中,加速度方向与速度方向相反
b.从点到点的过程中,重力所做的功等于人克服弹力所做的功c.从点到点的过程中,人的速度不断增大
d.从点到点的过程中,加速度方向保持不变
本节内容总结:
1.知识梳理
2.规律方法总结
(1)弹性势能和重力势能相类似,弹性势能也具有相对性,一般选弹簧处于自由长度时为弹性势能的零点。

弹性势能的变化,由弹力做功惟一决定,与其他力做功无关。

(2)弹性势能的表达式不要求用于计算,但要学会探究弹性势能公式过程中所运用的规律和方法,如研究问题先从最简单的情况入手的思想,类比联想的方法,无限分割再累加的方法等。

3.思维误区警示
由于弹簧、橡皮条的弹力是变力,当它们变形时,若发生形变和初始状态不同,即使形变量相等,弹簧弹性势能的改变量也是不同的,对此可借助于图象上“面积”的大小进行比较分析。

【教学反思】
探究是通过学生自己的探究活动,变未知为已知的学习过程。

探究的目的是开发学生的创造潜能,启发学生的思维,使学生参与到教与学的活动中去。

学生在自己思考的前提下,设计自己的探究方案。

这个方案,也可以不包含实验。

“探究弹性势能的表达式”就是一个不包含实验的探究课。

本节课使用了探究思疑式教学方式。

探究方面:给学生创造探究的平台,对一个大问题分多个小平台,设计8个问题。

平台的设置不可太多,如太多就成了一问一答,成了老师对答案。

同时平台也不可太少,否则,台阶太大太高,造成冷场。

思疑方面:要善于发现学生的疑点,难点。

在探究弹簧的弹性形变的表达式时,发现学生感觉弹力做功不好求,让学生思考,然后老师引导,让学生自己解决问题,让他们感到探究的乐趣。

一节课的优劣标准关键在于学生的思考量,学到多少新知识,学会多少方法。

所以,在课上提问时学生回答错了不一定是坏事,如他错了,让他展示出错的原因,让其他学生认真思考、讨论,通过学生自我纠错,互相纠错,老师不要急于讲解,否则捉住的战机失去了意义。

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