《探究彈性勢能的表達式》教案

時間：2021-01-02 15:40:41 教案我要投稿

《探究彈性勢能的表達式》教案

《探究彈性勢能的表達式》教案1

　　一、課前預習，填好提綱，并作出練習。

《探究彈性勢能的表達式》教案

　　二、針對預習疑問，設置相應的知識板塊及講解思路，以供學生解決時使用。

　　三、具體操控如下：

　　1、出示學習目標。

　　2、提問重力勢能相關內容，以利于總結彈性勢能

　　（1）重力做功與經過的路徑無關

　　（2）重力勢能表達式Ep=mgh,具有相對性，是個標量。

　　（3）重力做功與重力勢能變化的關系（具體）

　　（4）重力做功與重力勢能的變化與零勢能面的選擇無關，只與高度差有關。

　　（5）重力勢能是由于地球的吸引和與地球相對位置決定的能。

　　3、提出本節需解決的問題：

　　（1）舉出物體發生彈性形變的例子，分析彈力的產生，說明什么是彈性勢能。彈簧具有的能量越多，物體彈出越遠。

　　（2）根據事實猜想彈性勢能可能與什么有關？（由學生上臺講解）

　　得出結論：形變量越大，勁度越大，勢能越多。（控制變量）

　　學生的問題：軟硬彈簧的意思

　　（3）本節探究的問題與重力勢能探究有無共同之處？是否可以沿用上節的探究思路？談談你的想法（都是勢能，本節不要求探究出結果，只需學會探究方法，制定探究方案等；可以，以類比的方法談談重力勢能的探究過程，知道彈力做功，彈性勢能會進行轉化，從而確定探究的入手之處--彈力的功）

　　（4）本節屬于理論上的實驗探究課程，請提出探究的具體方案。（給出模型，交代相應的量）

　　說出探究過程中要解決的主要問題，你是怎樣解決的？數據如何處理？探究結果如何？用到那些思想方法？

　　（化變為恒的思想，圖想法，極限，類比等）

　　（5）怎樣進行評估？

　　學生提出的問題：彈性勢能也具有相對性嗎？是標量嗎？彈性勢能也是系統共有的嗎？（否）彈力的功與彈性勢能變化的關系是什么？彈力功的正負如何判斷？

　　4、討論后總結本節知識與方法。回顧目標

　　5、交流預習答案，解決錯誤，評講3、4題。

　　反思：學生的問題很大，主要是提出的幾個問題，還有數據的處理不是很明白，這里最好老師重復一下。

《探究彈性勢能的表達式》教案2

　　一、預習目標

　　預習“探究彈性勢能的表達式”，初步了解彈性勢能特點及其決定因素，變力功的計算方法。

　　二、預習內容

　　1.彈性勢能的定義：________________________

　　2.____________________________________叫重力勢能。重力勢能的表達式是________，當物體的質量一定時，重力勢能與 _________成正比。

　　重力做功的特點_______________________________________________________________

　　3.在彈性限度內，彈簧所受到的彈力跟_________成正比。用公式表示則為F=__________

　　4.彈力與重力的變化規律不同表現在哪方面？______________________

　　5.教材中彈性勢能與彈力的功有什么關系？與拉力的功呢？

　　三、提出疑惑

　　同學們，通過你的自主學習，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中

　　疑惑點疑惑內容

　　課內探究學案

　　一、學習目標

　　1．理解彈性勢能的概念和物理意義。

　　2．學習計算變力做功的思想方法。

　　3．理解彈力的功與彈性勢能變化的關系。

　　4．知道彈性勢能具有相對性

　　二、學習重難點：

　　解決彈簧拉力做功時如何想到用過的分割、求和、逼近的微積分方法。

　　三、學習過程

　　探究一：彈性勢能與哪些因素有關？

　　1.我們學過的重力勢能與哪些因素有關，什么關系？

　　2.重力勢能中的高度是如何確定的？

　　3.你能不能給彈性勢能下定義？

　　定義：發生_______形變的物體的各部分之間，由于的相互作用，也具有勢能，這種勢能叫做彈性勢能。

　　4.彈簧被拉長時的彈性勢能的探究：彈性勢能可能與哪幾個物理量有關？

　　閱讀教材、小組商量進行猜測，可能與有關。

　　5.重力勢能物體被舉起的高度，彈性勢能是不是與彈簧被拉伸的長度成正比？

　　答： ____________________

　　探究二：推導彈性勢能的表達式

　　1．我們怎樣得到了重力勢能的表達式？

　　2．我們能否借鑒同樣的思路，來分析彈力做功的情況呢？

　　3.彈簧的彈性勢能與彈力做功有什么關系？

　　被壓縮的彈簧彈出物體，彈簧對物體做功，物體的能增加，彈簧的減少

　　4．怎樣計算彈力做功？

　　思路點撥：設計一個緩慢的拉伸過程，整個過程中拉力始終等于彈力，這樣，就可以用拉力的功來替代彈力的功（替代法）。

　　問：緩慢拉彈簧過程中，每經相等的位移，拉力做的功都相等嗎？，

　　經相等的位移做的功是如何變化的？

　　5．我們如何解決這樣一個變力做功的問題呢？

　　6.能不能用圖象來表示彈力做的功？（提示：以彈力F為縱坐標，以位移X為橫坐標，在圖象上標出每一小段拉力做的功）

　　提示：在必修1中，為了導出勻變速直線運動的位移公式，針對變速求位移我們曾經用過一種辦法……是什么辦法？怎樣用的？

　　師問：我們能不能采用與求位移類似的方法處理呢？

　　7.由圖象可得出拉力做功是____________，彈性勢能的表達式是Ep=___________

　　8.你認為彈簧彈性勢能為零的'位置在哪里？這個位置可以隨意規定嗎？

　　四、反思總結

　　1．什么是彈性勢能？

　　2．彈簧彈性勢能的大小與什么因素有關？

　　3．彈簧彈性勢能與拉力做功有什么關系？

　　4．彈簧彈性勢能的表達式是怎樣的？

　　(四)當堂檢測

　　1.關于彈性勢能，以以下說法正確的是 ( )

　　A．任何發生彈性形變的物體都具有彈性勢能

　　B．物體只要發生形變，就一定具有彈性勢能

　　C．外力對彈性物體做功，物體的彈性勢能就發生變化

　　D．彈簧的彈性勢能只由彈簧的形變量決定

　　2．關于彈力做功與彈性勢能的說法正確的是 ( )

　　A．彈力對物體所做的功等于物體所具有的彈性勢能.

　　B．物體克服彈力所做的功等于物體所具有的彈性勢能.

　　C. 彈力對物體所做的功等于物體彈性勢能的減少.

　　D. 物體克服彈力所做的功等于物體彈性勢能的增加.

　　3．別彈性勢能的表達式與以下那些量有關 ( )

　　A．彈簧的長度. B．彈簧伸長的長度或縮短的長度.

　　C．彈簧的勁度系數. D．彈簧的質量.

　　4.當彈簧的彈性勢能，下列說法中正確的是：（）

　　A. 當彈簧變長時，它的彈性勢能一定增大

　　B. 當彈簧變短時，它的彈性勢能一定減小

　　C. 若選彈簧自然長度時的勢能為0，則其他長度的勢能均為正值

　　D. 若選彈簧自然長度的勢能為0，則伸長時彈性勢能為正值，壓縮時彈性勢能為負值

　　課后練習與提高

　　1．下列現象中，物體的動能轉化為彈性勢能的是（）

　　A．秋千在最高處蕩向最低處 B．張開的弓把箭水平射出去

　　C．騎自行車勻速駛上斜坡 D．跳水運動員從跳板上跳起

　　2．一物體在豎直彈簧的上方h米處下落，然后又被彈簧彈回，則物體動能最大時是（）

　　A．物體剛接觸彈簧時 B．物體將彈簧壓縮至最短時

　　C．物體重力與彈力相等時 D．彈簧等于原長時

　　3．如圖所示，一個物體以速度v0沖向豎直墻壁，墻壁和物體間的彈簧被物體壓縮，在此過程中以下說法正確的是（）

　　A．物體對彈簧做的功與彈簧的壓縮量成正比

　　B．物體向墻壁運動相同的位移，彈力做的功不相等

　　C．彈力做正功，彈簧的彈性勢能減小

　　D．彈簧的彈力做負功，彈性勢能增加

　　4．如圖所示，質量不計的彈簧一端固定在地面上，彈簧豎直放置．將一小球從距彈簧自由端高度分別為h1、h2的地方先后由靜止釋放，h1>h2 ，小球落到彈簧后向下運動壓縮彈簧．從開始釋放小球到獲得最大速度的過程中，小球重力勢能的變化量ΔEp1與ΔEp2的關系是ΔEp1 ΔEp2 ，彈簧彈性勢能的增加量ΔEp1，與ΔEp2，的關系是ΔEp1， ΔEp2， (填“>”、“<”或“=”)．

　　5．如圖所示，一根彈簧一固定在墻上，另一端與物體接觸但不連接，物體與地面間的動摩擦因素為μ，物體的質量為m．現用力推物體m使之壓縮彈簧，放手后物體在彈力作用下沿地面運動距離x而停止（物體已與彈簧分離），彈簧被壓縮后具有的彈性勢能為多大？

　　6．如果取彈簧伸長Δx時的彈性勢能為0，則下列說法中正確的

　　是（）

　　A．彈簧處于原長時，彈簧的彈性勢能為正值

　　B．彈簧處于原長時，彈簧的彈性勢能為負值

　　C．當彈簧的壓縮量為Δx時，彈性勢能的值為0

　　D．只要彈簧被壓縮，彈性勢能的值都為負值

　　7．如圖所示，在光滑水平面上有A、B兩球，中間連一彈簧，A球固定，今用手拿住B球將彈簧壓縮一定距離，然后釋放B球，在B球向右運動到最大距離的過程中，B球的加速度將，B球的速度將，彈簧的彈性勢能將．

　　課后練習答案：1.A 2.C 3.BC 4.C

　　答案：1.BD 2.C 3.BD 4. > = 5. μmgx 6.BC 7.先變小后變大先變大后變小先減小后變大

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