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1、1.重力勢能的概念2.彈性勢能的表達式3.重力彈力做功與重力勢能變化的關(guān)系知識回顧導(dǎo)入新課它們之間有什么相同的嗎?7.4探究彈性勢能的表達式1.知識與能力理解彈性勢能的概念及意義,學習計算變力做功的思想方法。2.過程與方法猜測彈性勢能的表達式與哪些因素有關(guān),培養(yǎng)學生科學預(yù)測的能力。體會計算拉力做功的方法,體會微分思想和積分思想在物理學上的應(yīng)用。教學目標通過對彈性勢能公式的探究過程和所用方法,培養(yǎng)學生探究知識的欲望和學習興趣,體味彈性勢能在生活中的意義、提高物理在生活中的應(yīng)用意識。3.情感態(tài)度與價值觀研究生活熱愛生活教學重難
2、點探究彈性勢能公式的過程和所用方法。推導(dǎo)拉伸彈簧時,用微分思想和積分思想求解拉力所做功的表達式。重點難點1、彈性勢能的概念2、探究彈性勢能的表達式3、彈簧彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系本節(jié)導(dǎo)航1、彈性勢能的概念發(fā)條上滿,具有很大的彈性勢能。[實驗演示]發(fā)生彈性形變的彈簧具有一定的能量。一個彈簧自然伸長,一個小車在光滑的水平面上彈簧的左側(cè)向彈簧運動,當它遇到彈簧后減速,同學們注意觀察實驗現(xiàn)象。發(fā)生彈性形變的物體各部分之間由于彈力的相互作用而具有的勢能,這種勢能叫做彈性勢能。卷緊的發(fā)條,拉長或壓縮的彈簧,拉開的弓,正在擊球的網(wǎng)球
3、拍,撐桿跳運動員手中彎曲的桿,這些物體都具有彈性勢能。彈性勢能:例如:網(wǎng)球拍蹦床彈性勢能可能與哪些因素有關(guān)?1.重力勢能與物體被舉起或下降的高度有關(guān),那么彈性勢可能與形變物體發(fā)生形變的程度有關(guān)。2.還可能與…有關(guān)?探究彈性勢能的大小與形變量有關(guān)彈性勢能的大小與勁度系數(shù)有關(guān)觀察下圖可知:關(guān)于彈性勢能,下列說法中正確的是()解析:由彈性勢能的定義和相關(guān)因素進行判斷答案為AB。A.任何發(fā)生彈性形變的物體,都具有彈性勢能B.任何具有彈性勢能的物體一定發(fā)生了彈性形變C.物體只要發(fā)生形變,就一定具有彈性勢能D.彈簧的彈性勢能只跟彈簧被
4、拉伸或壓縮的長度有關(guān)2、探究彈性勢能的表達式彈性勢能和它們的關(guān)系是怎樣的?重力勢能的表達式為那么能不能類似的推出彈力所做的功如何計算,彈性勢能的表達式是怎樣的呢?1.我們知道重力做功為想一想Ep=mgh2.同時,我們已經(jīng)得到彈性勢能和形變量及彈性系數(shù)有關(guān);舉重時杠鈴的重力與它的位置高低無關(guān)彈簧的彈力與它伸長的多少有關(guān)彈簧的彈性勢能是否與勁度系數(shù)成正比?1.舉重時杠鈴所受的重力與它的位置高低無關(guān);推想2.而彈簧的彈力與它伸長的多少有關(guān);3.彈力與重力的變化規(guī)律不一樣,彈性勢能與熏力勢能的表達式可能也不一樣。F拉lΔl1Δl2
5、Δl3Δl5Δl4F怎樣求彈力做的功?如何把求變力做的功轉(zhuǎn)化為求恒力做的功?怎樣計算這個求和公式?W拉=F1Δl1+F2Δl2+F3Δl3+……+FnΔln彈力做功F拉=F=klv0v0ttv0v0ttv0v0ttv4t1t2t3t4v3v2v1v0v0ttv0v0tt彈性勢能的表達式F拉lF拉0llΔl1Δl2Δl3Δl5Δl4F2F3F4F5F1F拉=kl拉力所做的功等于圖線與橫軸所圍的面積12EP=kl2彈簧的伸長量或壓縮量彈簧的彈性勢能彈性勢能的表達式補充:一般規(guī)定彈簧在原長時,彈簧的彈性勢能為零。彈簧的勁度系數(shù)W
6、F=EP1-EP2彈力做的功初態(tài)的彈性勢能末態(tài)的彈性勢能結(jié)論1.2.一般規(guī)定彈簧在原長時,彈簧的彈性勢能為零。3、彈簧彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系壓縮彈簧時,外力要克服彈力做功,彈性勢能增加。重力做功重力勢能的變化重力做正功,重力勢能減小重力做負功,重力勢能增加彈力做功彈力勢能的變化探究1.彈簧彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系彈簧彈力做正功,彈性勢能減少彈簧彈力做負功,彈性勢能增加2.表達式結(jié)論在以上探究中我們規(guī)定,彈簧處于自然狀態(tài)下,也就是既不伸長也不縮短時的勢能為零勢能.能不能規(guī)定彈簧任意某一長度時的勢能為零?想一想分析:
7、因為對一確定的彈簧,其彈性勢能的變化只與彈簧的形變量有關(guān),因此我們也可以規(guī)定彈簧的任意長度時的勢能為零勢能,以此確定彈簧各個長度時的彈性勢能值。彈性勢能的大小具有相對性。教材中說:“在探究彈性勢能的表達式時,可以參考對重力勢能的討論?!碑斘矬w處于參考平面時,重力勢能為0;在參考平面上方,重力勢能為正;在參考平面下方,重力勢能為負。當彈簧的長度為原長時,彈簧的彈性勢能為0;彈簧拉伸時,彈性勢能為正;那么,彈簧壓縮時彈性勢能也為負值嗎?為什么?探究當彈簧壓縮時彈性勢能仍為正。因為在彈簧被壓縮的過程中外力對彈簧做正功,彈簧的能量
8、增大即它的彈性勢能增大,彈簧處于原長時彈性勢能為0,當彈簧被拉伸時后彈性勢能為正。分析一、彈性勢能:發(fā)生彈性形變的物體各部分之間由于彈力的相互作用而具有的勢能,叫做彈性勢能。二、彈簧的彈性勢能的表達式:三、彈簧彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系:彈簧彈力做正功,彈性勢能減少彈簧彈力做負功,彈性勢能增加課堂小結(jié)