公开课《探究弹性势能的表达式》

科学探究方法
实验对推论 进行检验 运用逻辑(数学 运用逻辑 数学) 数学 得出推论 提出猜想 对现象的 一般观察
对假说修 正和推广
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课堂小结
探究弹性势能的表达式
本堂课你有什 由于有弹力的相互作用，也具有势能， 间，由于有弹力的相互作用，也具有势能，这 么收获呢? 种势能叫做弹性势能 弹性势能。 种势能叫做弹性势能。
弹 性 势 能 可 能 的 表 达 式
F拉
拉力所做 的功等于 图线与横 轴所围的 面积
F5 F4 F3 F2 F1 0
1 2 W拉＝ 2 k ∆l
l l
∆l 1
∆l 2
∆l 3
∆l 4
∆l 5
F拉 = k ∆l
F拉
l
5. 验一验 探 究
弹 性 势 能 可 能 的 表 达 式
与开始研究时 提出的猜想相符 吗?
1、弹性势能:发生弹性形变的物体的各部分之 弹性势能: 2、弹性势能的表达式: 、弹性势能的表达式
1 2 W拉＝ 2 k ∆l
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课堂小结
探究弹性势能的表达式
3、科学探究方法:猜想与假设、设计 、科学探究方法 猜想与假设 猜想与假设、 方案、逻辑推理、 方案、逻辑推理、对假说进行修正与 推广。 推广。 4、物理思维方法：类比、迁移、 、物理思维方法：类比、迁移、 微元法、 微元法、图像法
2. 合 作 ： 探 究 探 究
类比思想
重力势能
入 手
W=∆EP减小 W克=∆EP增加
重力做功
2. 探 究
弹 性 势 能 可 能 的 表 达 式
弹力与重力的 变化规律不一 样,弹性势能与 弹性势能与 重力势能的表 达式也很可能 不一样. 不一样
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举重时杠铃的重力与它的 位置高低无关
弹簧的弹力与它伸长的多少有关
F1、F2、F3 …
化变为恒
微分 思想
在各个小段上，弹力可近似认为是不变的 在各个小段上，弹力可近似认为是不变的 不变
4.
探 究
想一想
W＝F1∆l1＋F2∆l2＋F3∆l3＋…
怎 如何求匀变速 样 直线运动的位 计 移的？ 移的？ 算 这 个 求 和 式？
怎样计算这 个求和式？ 个求和式？
5. 探 究
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探究弹性势能的表达式
湖南省安化县第二中学高一物理组
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探究弹性势能的表达式
湖南省安化县第二中学高一物理组
主讲教师:罗武祥
观 察
三个影片有 什么共同点？ 什么共同点？
这些现 象说明 了什么？ 了什么？
探究谁呢? 部分之间，由于有弹力 弹力的相互 部分之间，由于有弹力的相互
叫做弹性势能 叫做弹性势能。 弹性势能。
2. 探 究
弹 性 势 能 可 能 的 表 达 式
l0
∆l
m l’ F
W拉=EP
能否直接用
W=Flcosα来求W ？
拉
3.
探 究
怎 样 计 算 拉 力 做 所 做 的 功？
W＝F1∆l1＋F2∆l2＋F3∆l3＋…
积分 思想 把弹簧从A 把弹簧从A到B的过程分成很多小段 的过程分成很多小段
∆l1,∆l2,∆l3…
用一用
同学们你参加过蹦极运动吗? 同学们你参加过蹦极运动吗
6. 生 活 中 的 弹 性 势 能
用一用
6. 生 活 中 的 弹 性 势 能
课外探源 在上面的研究中， 在上面的研究中，我们规定弹簧处于 自然状态下， 自然状态下，也就是弹簧既不伸长也不缩 短时的势能为零势能。能不能规定弹簧在 短时的势能为零势能。 某一任意长度时的势能为零势能呢？ 某一任意长度时的势能为零势能呢？说说 你的想法。 你的想法。
物块滑行距离 最短 较远 最远
实验结论
1.与弹簧形变量 与弹簧形变量 有关 2.与弹簧劲度系 与弹簧劲度系 数有关
2. 合 议一议 作 ： 则才的实验只能粗略地 探 说明: 说明:弹簧的弹性势能与弹 究 簧的形变量、 簧的形变量、劲度系数有 探 关,是否还与其它因素有关 究 呢?如何找出弹簧弹性势能 的表达式呢? 的表达式呢?
探究弹性势能 的表达式
发生弹性 发生弹性形变的物体的各 弹性形变的物体的各
作用，也具有势能，这种势能 作用，也具有势能，
1. 猜 想 ： 猜 猜 猜
弹簧的弹性势 能可能与哪些物理 量有关？ 量有关？
1. 猜 想 ： 猜 猜 猜
弹簧状态 软弹簧1 软弹簧 软弹簧1 软弹簧 硬弹簧2 硬弹簧
压缩状态 较小 较大 最远