《探究弹性势能的表达式》学案

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  • 更新时间: 2015/10/18 18:52:52
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约2600字。
  7.5《探究弹性势能的表达式》学案
  【学习目标】
  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,会分析决定弹簧弹性势能的大小的相关因素。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。
  【重点难点】1.理解弹性势能的概念2.理解求变力做功的方法
  【课前预习】
  1.发生弹性形变的物体,他的各部分之间由于存在着________的相互作用而具有的势能,称为弹性势能。
  2.弹性势能也具有相对性,对弹簧,其弹性势能一般选在弹簧的_______________处。
  3.弹性势能与重力势能类似,因此可以把弹性势能与重力势能类比:重力势能与物体被举起的___________有关,则弹性势可能与弹簧被拉伸的_________有关;重力势能与物体质量有关,弹性势能可能与弹簧的_______________有关。
  4.弹簧的弹力是变力,所以计算弹力的功不能直接利用功的公式,但我们可以把整个过程分成很多小段,使每一小段中的弹力可以看成__________,再将每小段的功累加起来就可以得到全程的功了。
  【堂中互动】
  [问题探究1]对弹性势能的理解
  [教师点拨]①任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能②弹簧的弹性势能与弹簧的形变量及弹簧的劲度系数有关;弹簧的形变量越大,劲度系数越大,弹性势能越大。③同一弹簧弹性势能的大小由弹簧的形变大小决定。
  例题1.一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()
  A.h愈大,弹簧在A点的压缩量愈大
  B.弹簧在A点的压缩量与h无关
  C.h愈大,最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能愈大
  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
  解析:小球最终静止在弹簧上的A点,根据二力平衡可知弹簧的弹力跟物体的重力等大反向,因此此时弹簧的压缩量X=mg/k 与下落的高度无关,因此A错B对C错;小球到A点时弹簧的形变量一定,因此它的弹性势能一定,故D错。答案B
  拓展:(1)弹簧的弹性势能的大小与跟它接触的物体有关吗?
  (2)小球第一次到达的最底点时的弹性势能与h有关吗?
  [问题探究2]对弹力做功与弹性势能变化关系的理解
  [教师点拨]①弹性势能的变化量仅由弹力做功的多少决定:弹力做了多少的正功,弹性势能就减少多少;弹力做了多少的负功,弹性势能就增加多少。②弹簧的弹力是变力,求解弹簧弹力的功要用求解变力做功的方法求解。
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