1、第七章 第5节 探究弹性势能的表达式【学习目标】 1、知道探究弹性势能的表达式的思路.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无限分割的思想方法.【重难点】重点:1、利用微元法和图象法计算变力做功.2、推理得出弹力做功和弹性势能的关系.难点:利用力-位移图象计算变力做功.【学情分析】在认知基础上,学生通过恒力功的学习已经掌握了恒力功的相关计算,初步知道功与能之间的关系。通过重力势能的学习掌握了重力做功量度重力势能的大小,掌握了重力势能大小的决定因素。这为探究弹性势能大小决定的因素设置了重要铺垫。【自主学习】1
2、、弹性势能:卷进的发条、拉长或压缩的弹簧、拉开的弓、正在击球的网球拍、撑杆跳运动员手中弯曲的杆,都发生了 ,每个物体的各部分之间都有 的相互作用.2、发生弹性形变的物体各部分之间由于有 的相互作用,所以也具有 ,这种势能叫 .3、弹簧的弹性势能可能与 、 有关.4、在弹性限度内,弹簧的弹力与弹簧伸长量之间的关系为 .5、复习推导匀变速直线运动的位移表达式,作图体会利用无限分割思想推导匀变速直线运动的位移表达式的过程.【合作探究】1、 类比重力势能的探究过程,以弹簧为例思考弹性势能与哪些因素有关呢?作出简要的实验方案设计,方案: 实验方法: 实验结论:影响弹簧弹性势能的因素有: xoF2、 由重
3、力势能与重力做功的关系,联想可知弹簧的弹性势能与什么力做功有关呢?通过以下问题完成对弹性势能的探究。物体在恒力F的作用下通过的位移是x,请在平面直角坐标系作出Fx图象.并根据图象计算力做功.xoF根据弹簧弹力公式,在平面直角坐标系作出Fx图象.(x为弹簧的形变量)xoF根据力对物体做功公式,依靠图象,探究讨论弹力做功的表达式的求解方法.并描述探究过程及其方法应用.总结:弹性势能的表达式 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【提问展示问题预设】1、弹力做功与弹性势能的变化关系是怎样的?【小组讨论问题预设】1、关于弹性势能下列说法正确的是( )A、任何发生弹性形变的
4、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、只有弹簧才具有弹性势能2、弹簧状态处于原长是弹簧的弹性势能为多少?参考重力势能的取值方法,当弹簧被压缩时弹性势能是什么值,弹簧被拉伸时弹性势能又取什么值?V0【当堂检测】1、 如图所示,一个物体以初速度V冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧,墙壁和物体间的弹簧被物体压缩,再次过程中以下说法正确的是()A、物体对弹簧做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,弹力做的功不相等C、弹簧的弹力做正功,弹簧的弹性势能减小D、弹簧的弹力做负功,弹簧的弹性势能增加2、关于弹簧的弹性势能下列说法正确的是( )A、当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大 B、当弹簧变短时,它的弹性势能一定变小C、在拉伸长度相同时,k越大的弹簧,它的弹性势能越大D、弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能3、有一弹簧竖直固定在地面上,小球自弹簧正上方自由下落,从小球落上弹簧到小球到达最低点的过程中,小球的重力势能将 ,弹簧的弹性势能将 (选填“增加”、“减小”、或“不变”)。整理内化1. 课堂小结 2.本节课学习过程中的问题和疑难