2012高中物理 7.5 探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式學(xué)案4 新人教版必修2

《2012高中物理 7.5 探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式學(xué)案4 新人教版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2012高中物理 7.5 探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式學(xué)案4 新人教版必修2（3頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 7.5探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式 學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.理解彈性勢(shì)能的概念及意義，學(xué)習(xí)計(jì)算變力做功的思想方法． 2．猜測(cè)彈性勢(shì)能的表達(dá)式與哪些因素有關(guān)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)預(yù)測(cè)的能力． 3．體會(huì)計(jì)算拉力做功的方法，體會(huì)微分思想和積分思想在物理學(xué)上的應(yīng)用． 4.通過對(duì)彈性勢(shì)能公式的探究過程和所用方法，培養(yǎng)學(xué)生探究知識(shí)的欲望和學(xué)習(xí)興趣，體味彈性勢(shì)能在生活中的意義，提高物理在生活中的應(yīng)用意識(shí)． 【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】利用微元法和圖象法計(jì)算變力做功的問題. 【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】理解微元法把變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功. [知識(shí)回顧] 1、功的概念 2、重力勢(shì)能 【自主導(dǎo)學(xué)】 一個(gè)彈簧自然伸

2、長(zhǎng)，一個(gè)小球在光滑的水平面上從彈簧的右側(cè)向彈簧運(yùn)動(dòng)，遇到彈簧，請(qǐng)觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 V 圖1 問1：在第三章我們研究了彈簧彈力與形變的關(guān)系，如何用圖象來反映彈力F和形變量x的關(guān)系？ 問2：剛才大家觀察到什么樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呢？試著畫出速度-時(shí)間圖象。 . 問3：小球速度為什么減小了? 能否從動(dòng)力學(xué)角度分析？能否從功能的角度給于分析？ 問4：彈簧增加的能量與哪個(gè)力做功有關(guān)呢? 問5：現(xiàn)在來猜想一下彈簧的彈性勢(shì)能與什么因素有關(guān). 問6：驗(yàn)證你的想法，你應(yīng)該怎樣做? 大家把重力勢(shì)能的研究對(duì)照一下。 問7：回憶一下，在研究勻變速

3、直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)，我們采用了什么方法? 問8：從原長(zhǎng)緩慢地被拉長(zhǎng)一段距離L時(shí)，拉力和彈力是什么關(guān)系？拉力所做的功與彈簧增加的彈性勢(shì)能是什么關(guān)系？拉力做功的表達(dá)式？ 問9：根據(jù)我們剛才的推論，當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，彈性勢(shì)能值取為零，這個(gè)彈簧被拉長(zhǎng)L時(shí)拉力做的功就等于彈簧的彈性勢(shì)能，所以有Ep= W＝ ，這就是我們這節(jié)課要得到的結(jié)論． 1、物體由于__________而具有的與它的_______________量有關(guān)的勢(shì)能，叫彈性勢(shì)能。請(qǐng)舉例！ 2、彈性勢(shì)能大小：物體的彈性形變量越大，彈性勢(shì)能越________ . 3、彈性勢(shì)能是_____________（標(biāo)、

4、矢）量 4、彈力做正功，彈性勢(shì)能__________ 彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能_________ 彈力做的功量度了彈性勢(shì)能的變化. 搶答：以上彈力指的是彈簧對(duì)人的力，還是人對(duì)彈簧的力？ 5、彈簧的彈性勢(shì)能：只取決于彈簧的__________和_________。跟與它相連的物體無關(guān)。 ［問題探究］： 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(zhǎng)也不縮短時(shí)的勢(shì)能為零勢(shì)能．能不能規(guī)定彈簧任意某一長(zhǎng)度時(shí)的勢(shì)能為零?說說你的想法． 【例題解析】 例題：質(zhì)量為m的物體（視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平地面上，物體上裝著一根長(zhǎng)為l0，勁度系數(shù)

5、為k的輕彈簧，現(xiàn)用手拉著彈簧的上端P緩慢上提，如圖所示，直到物體離開地面一段距離。已知在這一過程中，P點(diǎn)的位移是h，則物體重力勢(shì)能的增加量是多少？彈簧的彈性勢(shì)能增加量為多大？ 解析 ： 設(shè)彈簧的伸長(zhǎng)量為l，則kl=mg┄┄① 有幾何關(guān)系l0+l+H=h+ l0┄┄② 物體的重力勢(shì)能增加量為ΔEP=mgH┄┄③ 彈簧的彈性勢(shì)能增加量為ΔEP=kl2/2┄┄④ 整理得重力勢(shì)能增加量為ΔEP=mg(h -mg/k)；彈性勢(shì)能增加量為ΔEP=m2g2/2k 拓展 重力勢(shì)能（或彈性勢(shì)能）的變化量與重力（或彈力）做功緊密聯(lián)系在一起，它們都和路徑無關(guān)，結(jié)合平衡條件，通過幾何

6、分析確定物體上升的距離、彈簧形變量的變化量（本題即為彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度），是計(jì)算重力勢(shì)能或彈性勢(shì)能改變量的關(guān)鍵 【課堂練習(xí)】 1、關(guān)于彈性勢(shì)能下列說法中正確的是（ ） A、發(fā)生形變的物體都具有彈性勢(shì)能 B、彈性勢(shì)能是一個(gè)標(biāo)量 C、彈性勢(shì)能的單位是焦耳（在國(guó)際單位制中） D、彈性勢(shì)能是狀態(tài)量 答案:BCD 2、關(guān)于彈性勢(shì)能，下列說法中正確的是（ ） A、任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢(shì)能 B、物體只要發(fā)生形變，就一定具有彈性勢(shì)能 C、外力對(duì)彈性物體做功，物體的彈性勢(shì)能就發(fā)生變化 D、發(fā)生彈性形變的物體，在它們恢復(fù)原狀時(shí)都能對(duì)外界做功 答案:AD 3、在水平地面上放一豎直輕彈簧，彈簧上端與一個(gè)質(zhì)量為2.0Kg的木塊相連，若在木塊上再作用一個(gè)豎直向下的力F，使木塊緩慢向下移動(dòng)0.10m，力F做功2.5J，此時(shí)木塊再次處于平衡狀態(tài)，力F的大小為50N，如圖所示，則 F ⑴在木塊下降0.1m的過程中彈性勢(shì)能的增加量？ ⑵彈簧的勁度系數(shù)？ 。 答案: (1)4.5J (2)900N/m 3 用心 愛心 專心