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
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