《探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式》教案

時(shí)間：2021-01-02 15:40:41 教案我要投稿

《探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式》教案1

　　一、課前預(yù)習(xí)，填好提綱，并作出練習(xí)。

《探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式》教案

　　二、針對(duì)預(yù)習(xí)疑問(wèn)，設(shè)置相應(yīng)的知識(shí)板塊及講解思路，以供學(xué)生解決時(shí)使用。

　　三、具體操控如下：

　　1、出示學(xué)習(xí)目標(biāo)。

　　2、提問(wèn)重力勢(shì)能相關(guān)內(nèi)容，以利于總結(jié)彈性勢(shì)能

　　（1）重力做功與經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān)

　�。�2）重力勢(shì)能表達(dá)式Ep=mgh,具有相對(duì)性，是個(gè)標(biāo)量。

　�。�3）重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系（具體）

　�。�4）重力做功與重力勢(shì)能的變化與零勢(shì)能面的選擇無(wú)關(guān)，只與高度差有關(guān)。

　�。�5）重力勢(shì)能是由于地球的吸引和與地球相對(duì)位置決定的能。

　　3、提出本節(jié)需解決的問(wèn)題：

　�。�1）舉出物體發(fā)生彈性形變的例子，分析彈力的產(chǎn)生，說(shuō)明什么是彈性勢(shì)能。彈簧具有的能量越多，物體彈出越遠(yuǎn)。

　　（2）根據(jù)事實(shí)猜想彈性勢(shì)能可能與什么有關(guān)？（由學(xué)生上臺(tái)講解）

　　得出結(jié)論：形變量越大，勁度越大，勢(shì)能越多。（控制變量）

　　學(xué)生的問(wèn)題：軟硬彈簧的意思

　�。�3）本節(jié)探究的問(wèn)題與重力勢(shì)能探究有無(wú)共同之處？是否可以沿用上節(jié)的探究思路？談?wù)勀愕南敕ǎǘ际莿?shì)能，本節(jié)不要求探究出結(jié)果，只需學(xué)會(huì)探究方法，制定探究方案等；可以，以類(lèi)比的方法談?wù)勚亓?shì)能的探究過(guò)程，知道彈力做功，彈性勢(shì)能會(huì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，從而確定探究的入手之處--彈力的功）

　�。�4）本節(jié)屬于理論上的實(shí)驗(yàn)探究課程，請(qǐng)?zhí)岢鎏骄康木唧w方案。（給出模型，交代相應(yīng)的量）

　　說(shuō)出探究過(guò)程中要解決的主要問(wèn)題，你是怎樣解決的？數(shù)據(jù)如何處理？探究結(jié)果如何？用到那些思想方法？

　�。ɑ�?yōu)楹愕乃枷耄瑘D想法，極限，類(lèi)比等）

　　（5）怎樣進(jìn)行評(píng)估？

　　學(xué)生提出的問(wèn)題：彈性勢(shì)能也具有相對(duì)性嗎？是標(biāo)量嗎？彈性勢(shì)能也是系統(tǒng)共有的嗎？（否）彈力的功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系是什么？彈力功的正負(fù)如何判斷？

　　4、討論后總結(jié)本節(jié)知識(shí)與方法�；仡櫮繕�(biāo)

　　5、交流預(yù)習(xí)答案，解決錯(cuò)誤，評(píng)講3、4題。

　　反思：學(xué)生的問(wèn)題很大，主要是提出的幾個(gè)問(wèn)題，還有數(shù)據(jù)的處理不是很明白，這里最好老師重復(fù)一下。

《探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式》教案2

　　一、預(yù)習(xí)目標(biāo)

　　預(yù)習(xí)“探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式”，初步了解彈性勢(shì)能特點(diǎn)及其決定因素，變力功的計(jì)算方法。

　　二、預(yù)習(xí)內(nèi)容

　　1.彈性勢(shì)能的定義：________________________

　　2.____________________________________叫重力勢(shì)能。重力勢(shì)能的表達(dá)式是________，當(dāng)物體的質(zhì)量一定時(shí)，重力勢(shì)能與 _________成正比。

　　重力做功的特點(diǎn)_______________________________________________________________

　　3.在彈性限度內(nèi)，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(guī)律不同表現(xiàn)在哪方面？______________________

　　5.教材中彈性勢(shì)能與彈力的功有什么關(guān)系？與拉力的功呢？

　　三、提出疑惑

　　同學(xué)們，通過(guò)你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請(qǐng)把它填在下面的表格中

　　疑惑點(diǎn) 疑惑內(nèi)容

　　課內(nèi)探究學(xué)案

　　一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

　　1．理解彈性勢(shì)能的概念和物理意義。

　　2．學(xué)習(xí)計(jì)算變力做功的思想方法。

　　3．理解彈力的功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系。

　　4．知道彈性勢(shì)能具有相對(duì)性

　　二、學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：

　　解決彈簧拉力做功時(shí)如何想到用過(guò)的分割、求和、逼近的微積分方法。

　　三、學(xué)習(xí)過(guò)程

　　探究一：彈性勢(shì)能與哪些因素有關(guān)？

　　1.我們學(xué)過(guò)的重力勢(shì)能與哪些因素有關(guān)，什么關(guān)系？

　　2.重力勢(shì)能中的高度是如何確定的？

　　3.你能不能給彈性勢(shì)能下定義？

　　定義：發(fā)生_______形變的物體的各部分之間，由于的相互作用，也具有勢(shì)能，這種勢(shì)能叫做彈性勢(shì)能。

　　4.彈簧被拉長(zhǎng)時(shí)的彈性勢(shì)能的探究：彈性勢(shì)能可能與哪幾個(gè)物理量有關(guān)？

　　閱讀教材、小組商量進(jìn)行猜測(cè)，可能與有關(guān)。

　　5.重力勢(shì)能物體被舉起的高度，彈性勢(shì)能是不是與彈簧被拉伸的長(zhǎng)度成正比？

　　答： ____________________

　　探究二：推導(dǎo)彈性勢(shì)能的表達(dá)式

　　1．我們?cè)鯓拥玫搅酥亓?shì)能的表達(dá)式？

　　2．我們能否借鑒同樣的思路，來(lái)分析彈力做功的情況呢？

　　3.彈簧的彈性勢(shì)能與彈力做功有什么關(guān)系？

　　被壓縮的彈簧彈出物體，彈簧對(duì)物體做功，物體的能增加，彈簧的減少

　　4．怎樣計(jì)算彈力做功？

　　思路點(diǎn)撥：設(shè)計(jì)一個(gè)緩慢的拉伸過(guò)程，整個(gè)過(guò)程中拉力始終等于彈力，這樣，就可以用拉力的功來(lái)替代彈力的功（替代法）。

　　問(wèn)：緩慢拉彈簧過(guò)程中，每經(jīng)相等的位移，拉力做的功都相等嗎？，

　　經(jīng)相等的位移做的功是如何變化的？

　　5．我們?nèi)绾谓鉀Q這樣一個(gè)變力做功的問(wèn)題呢？

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

　　提示：在必修1中，為了導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式，針對(duì)變速求位移我們?cè)?jīng)用過(guò)一種辦法……是什么辦法？怎樣用的？

　　師問(wèn)：我們能不能采用與求位移類(lèi)似的方法處理呢？

　　7.由圖象可得出拉力做功是____________，彈性勢(shì)能的表達(dá)式是Ep=___________

　　8.你認(rèn)為彈簧彈性勢(shì)能為零的'位置在哪里？這個(gè)位置可以隨意規(guī)定嗎？

　　四、反思總結(jié)

　　1．什么是彈性勢(shì)能？

　　2．彈簧彈性勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān)？

　　3．彈簧彈性勢(shì)能與拉力做功有什么關(guān)系？

　　4．彈簧彈性勢(shì)能的表達(dá)式是怎樣的？

　　(四)當(dāng)堂檢測(cè)

　　1.關(guān)于彈性勢(shì)能，以以下說(shuō)法正確的是 ( )

　　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．彈簧的彈性勢(shì)能只由彈簧的形變量決定

　　2．關(guān)于彈力做功與彈性勢(shì)能的說(shuō)法正確的是 ( )

　　A．彈力對(duì)物體所做的功等于物體所具有的彈性勢(shì)能.

　　B．物體克服彈力所做的功等于物體所具有的彈性勢(shì)能.

　　C. 彈力對(duì)物體所做的功等于物體彈性勢(shì)能的減少.

　　D. 物體克服彈力所做的功等于物體彈性勢(shì)能的增加.

　　3．別彈性勢(shì)能的表達(dá)式與以下那些量有關(guān) ( )

　　A．彈簧的長(zhǎng)度. B．彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度或縮短的長(zhǎng)度.

　　C．彈簧的勁度系數(shù). D．彈簧的質(zhì)量.

　　4.當(dāng)彈簧的彈性勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是：（）

　　A. 當(dāng)彈簧變長(zhǎng)時(shí)，它的彈性勢(shì)能一定增大

　　B. 當(dāng)彈簧變短時(shí)，它的彈性勢(shì)能一定減小

　　C. 若選彈簧自然長(zhǎng)度時(shí)的勢(shì)能為0，則其他長(zhǎng)度的勢(shì)能均為正值

　　D. 若選彈簧自然長(zhǎng)度的勢(shì)能為0，則伸長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能為正值，壓縮時(shí)彈性勢(shì)能為負(fù)值

　　課后練習(xí)與提高

　　1．下列現(xiàn)象中，物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能的是（）

　　A．秋千在最高處蕩向最低處 B．張開(kāi)的弓把箭水平射出去

　　C．騎自行車(chē)勻速駛上斜坡 D．跳水運(yùn)動(dòng)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(dòng)能最大時(shí)是（）

　　A．物體剛接觸彈簧時(shí) B．物體將彈簧壓縮至最短時(shí)

　　C．物體重力與彈力相等時(shí) D．彈簧等于原長(zhǎng)時(shí)

　　3．如圖所示，一個(gè)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(guò)程中以下說(shuō)法正確的是（）

　　A．物體對(duì)彈簧做的功與彈簧的壓縮量成正比

　　B．物體向墻壁運(yùn)動(dòng)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(shì)能減小

　　D．彈簧的彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加

　　4．如圖所示，質(zhì)量不計(jì)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(yùn)動(dòng)壓縮彈簧．從開(kāi)始釋放小球到獲得最大速度的過(guò)程中，小球重力勢(shì)能的變化量ΔEp1與ΔEp2的關(guān)系是ΔEp1 ΔEp2 ，彈簧彈性勢(shì)能的增加量ΔEp1，與ΔEp2，的關(guān)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(dòng)摩擦因素為μ，物體的質(zhì)量為m．現(xiàn)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(yùn)動(dòng)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(shì)能為多大？

　　6．如果取彈簧伸長(zhǎng)Δx時(shí)的彈性勢(shì)能為0，則下列說(shuō)法中正確的

　　是（）

　　A．彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為正值

　　B．彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為負(fù)值

　　C．當(dāng)彈簧的壓縮量為Δx時(shí)，彈性勢(shì)能的值為0

　　D．只要彈簧被壓縮，彈性勢(shì)能的值都為負(fù)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?qū)椈蓧嚎s一定距離，然后釋放B球，在B球向右運(yùn)動(dòng)到最大距離的過(guò)程中，B球的加速度將，B球的速度將，彈簧的彈性勢(shì)能將．

　　課后練習(xí)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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