7.5 探究彈性勢能的表達方式 【教學目標】知識與技能 理解彈性勢能的概念和意義，學習計算變力所做功的思維方法。 過程與方法 1、猜測彈性勢能的表達與哪些因素有關，培養學生科學預測能力。 2.了解拉力功的計算方法以及微分和積分思想在物理學中的應用。 情感、態度和價值觀通過彈性勢能公式的探索過程和方法，培養學生探索知識的欲望和學習的興趣，讓學生體會彈性勢能對生活的意義，提高認識物理學在生活中的應用。 [教學重點] 探討彈性勢能公式的使用過程和方法。 【教學難點】推導拉簧時，運用微分和積分的思維求解拉力所做功的表達。 【教學課時】1課時 【探究學習】引入新班主任活動： 1、演示：裝置如圖所示：將木塊靠在彈簧上，壓縮后松開，彈簧就會彈出木塊。 分別使用硬彈簧。 用軟彈簧做上述實驗，壓縮然后釋放，觀察現象。 學生活動：觀察并描述實驗現象。 現象一：同一個彈簧，壓縮程度越大，彈簧將木塊推得更遠。 現象二：當兩個等長的軟、硬彈簧被壓縮到相同程度時，硬彈簧會將木塊彈得更遠。 師生共同分析得出結論：在上述實驗中，彈簧受壓縮時發生變形，恢復原狀后可以對木塊做功，因此具有能量。 這種能量稱為彈性勢能。 教師活動：多媒體演示（《極點的彈性勢能》），變形的物體具有彈性勢能。 請學生再舉幾個具有彈性勢能的物體的例子： 學生活動：觀察課件演示，體會變形的物體具有彈性勢能； 思考并舉例： A． 緊密纏繞的彈簧 B. 拉伸或壓縮的彈簧 彈簧 c． 網球拍擊球 D. 開弓 【簡介】彈性勢能的大小與哪些因素有關？ 彈性勢能的表達式應該是什么？ 在本課中我們將探討這些問題。
新課講解教師活動：當我們學習引力勢能時，我們從哪里開始分析呢？ 這對我們討論彈性勢能有什么影響？ 學生活動：經過思考和回答，在學習重力勢能時，我們從重力所做的功開始。 彈性勢能的討論應該從彈力做功的分析開始。 點評：通過知識的傳遞，我們可以找到思考規律的方法，形成良好的思維習慣。 教師活動：當彈簧的長度為其原始長度時，其彈性勢能為零。 彈簧被拉伸或壓縮后，具有彈性勢能。 我們只研究彈簧拉伸時的情況。 在探索的過程中，我們應該依次解決哪些問題？ 請學生快速閱讀課本并找出這些問題。 學生活動：閱讀教材，找出探究過程中需要解決的問題，掌握探究的整體思路。 教師活動：聆聽學生的回答并提供進一步的指導。 (1) 重力勢能與高度h成正比。 彈性勢能也與彈簧的伸長（或縮短）成正比嗎？ 給出你的原因。 (2)當高度h相同時，物體質量越大，重力勢能越大。 不同彈簧的彈性勢能是否有類似的情況？ (3) 猜測彈性勢能并不能告訴我們彈性勢能的表達式。 這樣的猜測有現實意義嗎？ 學生活動：思考問題，學生代表發言。 教師活動：聽取學生報告，發表評論，回答學生提出的問題。 提出問題：當重力做功時，重力勢能發生變化，重力所做的功在數值上等于重力勢能的變化。
那么，彈力所做的功與彈性勢能的變化之間有什么關系呢？ 學生活動：思考問題，學生代表發言。 教師活動：聽取學生報告，發表評論，回答學生提出的問題。 提問：重力是一個恒定的力，重力所做的功等于重力與物體垂直方向移動距離的乘積。 那么，如何計算彈簧拉伸時拉力所做的功呢？ 閱讀課本并在練習本上畫出自己的圖表，寫出整個過程中拉力所做的功的表達式。 學生活動：閱讀課本，思考拉力功的計算方法。 選出代表發表意見。 點評：通過學生的閱讀，培養學生的閱讀理解能力； 通過學生對變力做功方法的探索，初步形成了變量微分解的物理思維方法。 教師活動：聽取學生報告，展示學生的解決過程，并回答學生可能提出的問題。 問：如何計算拉力所做的功之和？ Fl圖像下梯形的面積可以用來表示功嗎？ 將拉力做功的表達式寫在練習本上。 學生活動：在練習本上畫出Fl圖像，并導出拉力所做功的表達式。 教師活動：聽取學生報告，投影學生的推導過程高中物理彈性勢能公式，并回答學生可能提出的問題。 點評：在處理勻速直線運動的位移時，用vt圖像下梯形的面積來表示位移； 這里，Fl圖像下方的區域用來代表作品高中物理彈性勢能公式，可以培養學生的知識遷移能力。 但我們需要了解彈簧長度和伸長量之間的差異。 l代表伸長量，然后Fl圖像下的三角形面積代表功。
【課堂訓練】 1.彈性勢能的理解【例1】垂直彈簧的下端固定在水平地面上。 一個小球從彈簧正上方高度為h的地方自由落體到彈簧上端英語作文，如圖所示。 經過幾次反彈后，球最終停在彈簧上的某一點 A 處，則 (A。h 越大，彈簧在 AB 點的壓縮越大。與彈簧在 A 點的壓縮無關h 越大，小球最終停在 AD 點時彈簧的彈性勢能越大。 小球剛到達 A 點時彈簧的彈性勢能大于小球的彈性勢能。分析：最終小球靜止在A點時，通過受力分析，小球受到自身重力和彈簧彈力的影響，根據彈力公式F=kl。 ，可以得出彈簧在A點的壓縮量與h無關，彈簧的彈性勢能與h有關。 答案B 2.關于不同能量之間的轉換。 2]，圖中展示了撐桿跳的幾個階段：助跑、起跳、過橫梁。 嘗試定性地解釋這些階段。 介質能量的轉換。 分析：運動員在接近階段，體內的化學能轉化為人和桿的動能； 起跳時，運動員的動能和體內的化學能轉化為人的重力勢能和桿內的彈性勢能。 隨著人體不斷上升，桿內的彈性勢能轉化為人體的重力勢能，使人體上升到橫桿上方； 越過橫梁后，運動員的重力勢能轉化為動能。 【課堂小結】探究彈性勢能的表達方式。 1.彈性勢能的定義：物體發生彈性變形時各部分之間彈力相互作用而產生的勢能。 2、彈性勢能的表達式Ep=1/2kl2，與重力勢能進行比較。