【教案】第5节探究弹性势能的表达式

1费县一中物理学科（教）学案年级：主备人：审核人：使用人：编号：课题第5节、探究弹性势能的表达式课型新授教材分析学习目标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点弹性势能的概念及弹力做功跟物体弹性势能改变的关系。难点弹性势能的概念及弹力做功跟物体弹性势能改变的关系。【课前预习】请在课前进行预习完成下列问题1、弹性势能卷紧的发条、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弹簧的或和有关。4、在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧伸长量之间的关系为F=。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。【课堂合作探究】一、类比弹性势能和重力势能：把物体举高：重力做负功，重力势能_______例：质量为m的物体升高h，克服重力做功________，重力势能增加________。用手拉弹簧：弹力做负功，弹性势能______推理：若外界克服弹力做功10J，则弹性势能增加______。结论：E弹=____________2二、探究弹簧弹性势能表达式问题引导：同学们能否通过合作探究，用类比以上的方法，找出弹簧弹力做的功的公式呢？1．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F──X图象。并根据图象计算力F在发生位移X过程中做的功：2、根据弹簧弹力公式F=，在平面直角坐标系中作出F──X图象。（X为弹簧的拉长量）3、根据力对物体做功的公式，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。作图：根据用图像法求匀加速直线运动位移的类比法求弹簧拉力的功：结论：弹簧的弹力F在把弹簧拉长或压缩X过程中作的功W=。再用类比重力做多少负功重力势能就增加多少的方法，可知弹力做多少负功弹簧的弹性势能就增加多少，且弹簧形变为零时弹性势能为零，因此弹性势能表达式为Ep=【典例探究】某弹簧原长l0=15cm，受拉力作用后弹力逐渐伸长，当弹簧伸长到l1=20cm时，作用在弹簧上的力为400N。则：（1）弹簧的劲度系数为多少？（2）在该过程中弹力做了多少功？（3）弹簧的弹性势能变化了多少？3【课堂检测】1、以下哪个物体具有弹性势能()A．卷紧的发条.B．拉开的弓.C．飞行的子弹D．烧开的水2、关于物体的弹性势能，下列说法正确的是（）A、发生弹性形变的物体一定具有弹性势能B、发生弹性形变的物体的各部分之间，如果有弹力的相互作用，该物体一定具有弹性势能C、任何发生形变的物体，都具有弹性势能D、没有发生形变的物体，也可以具有弹性势能3、下列因素与弹性势能有关的是（）A、弹簧的长度B、弹簧的劲度系数C、弹簧的形变量D、弹簧的原长4．如图所示，在光滑水平面上有A、B两球，中间连一弹簧，A球固定，今用手拿住B球将弹簧压缩一定距离，然后释放B球，在B球向右运动到最大距离的过程中，B球的加速度将，B球的速度将，弹簧的弹性势能将．（选做题）5．劲度系数分别为KA＝2000N/m和KB＝3000N/m的弹簧A和B连接在一起，拉长后将两端固定，如图所示，弹性势能EpA、EpB的关系（）A．EPA＝EpBB．EPAEpBC．EPAEpBD．无法判断课堂感悟弹性势能这一节内容涉及到了做功与能量变化之间的关心，所以我们要引导学向重力做功的方向引导，这样就可以利用类比的方法来简单的达到我们需要的结果。B第4题ABA第5题