【物理】7.5《探究弹性势能的表达式》示范教案(新人教版必修2)15由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“探究弹性势能的表达式”。
知识改变命运,学习成就未来
新人教版高中物理必修二 同步教案
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现象二:两根等长的软、硬弹簧,压缩相同程度时,硬弹簧把木块弹出得远.
师生共同分析,得出结论:
上述实验中,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.
教师活动:多媒体演示(《撑杆中的弹性势能》),发生形变的物体,具有弹性势能.
请同学们再举几个物体具有弹性势能的例子:
学生活动:观察课件演示,体会发生形变的物体,具有弹性势能;思考并举例:
a.卷紧的发条
b.被拉伸或压缩的弹簧 c.击球的网球拍 d.拉开的弓
[导入]
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?这节课我们就来探究这些问题。
新课讲解
教师活动:我们在学习重力势能时,是从哪里开始入手进行分析的?这对我们讨论弹性势能有何启示?
学生活动:思考后回答
学习重力势能时,是从重力做功开始入手分析的。讨论弹性势能应该从弹力做功的分析入手。
点评:通过知识的迁移,找到探究规律的思想方法,形成良好的思维习惯。
教师活动:当弹簧的长度为原长时,它的弹性势能为零,弹簧被拉长或被压缩后,就具有了弹性势能,我们只研究弹簧拉长的情况。
在探究的过程中,我们要依次解决那几个问题呢?请同学们快速阅读课本,把这几个问题找出来。
学生活动:阅读教材,找出探究过程中要依次解决的问题,从总体上把握探究的思路。教师活动:倾听学生回答,进一步引导。
(1)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?说出你的理由。
(2)在高度h相同的情况下,物体的质量越大,重力势能越大,对于不同的弹簧,其弹性势能是否也有类似的情形?
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(3)对弹性势能的猜测,并不能告诉我们弹性势能的表达式,这样的猜测有没有实际意义?
学生活动:思考问题,学生代表发言。
教师活动:听取学生汇报,点评,解答学生可能提出的问题。
提出问题:重力做功,重力势能发生变化,重力做功在数值上等于重力势能的变化量。那么,弹力做功与弹性势能的变化之间关系是怎样的?
学生活动:思考问题,学生代表发言。
教师活动:听取学生汇报,点评,解答学生可能提出的问题。
提出问题:重力是恒力,重力做功等于重力与物体在竖直方向移动距离的乘积。那么,拉伸弹簧时,拉力做功该怎样计算?阅读课本,并在练习本上自己画图,写出拉力在整个过程中做功的表达式。
学生活动:阅读教材,思考拉力做功的计算方法。选出代表发表自己的见解。点评:通过学生阅读,培养学生的阅读理解能力;通过学生探求变力做功的方法,初步形成微分求解变量的物理思想方法。
教师活动:听取学生汇报,投影学生的求解过程,解答学生可能提出的问题。
提出问题:怎样计算拉力做功的求和式?是否可以用F-l图象下一个梯形的面积来代表功?在练习本上写出拉力做功的表达式。
学生活动:在练习本上作F-l图象,推导拉力做功的表达式。
教师活动:听取学生汇报,投影学生的推导过程,解答学生可能提出的问题。点评:在处理匀变速直线运动的位移时,曾利用v-t图象下梯形的面积来代表位移;这里利用F-l图象下的面积来代表功,可以培养学生知识迁移的能力。但要搞清弹簧长度和伸长量的区别,l表示伸长量,则F-l图象下是一个三角形的面积来代表功。【课堂训练】
一、对弹性势能的理解
[例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
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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