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物理必修25.探究弹性势能的表达式导学案
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这是一份物理必修25.探究弹性势能的表达式导学案
学校：临清二中 学科：物理 编写人：胡晓忠 审稿人：马洪学必修二第七章第五节《探究弹性势能的表达式》学案一、预习目标预习“探究弹性势能的表达式”，初步了解弹性势能特点及其决定因素，变力功的计算方法。二、预习内容1.弹性势能的定义：________________________2.____________________________________叫重力势能。重力势能的表达式是________，当物体的质量一定时，重力势能与 _________成正比。重力做功的特点_______________________________________________________________3.在弹性限度内，弹簧所受到的弹力跟_________成正比。用公式表示则为F=__________ 4.弹力与重力的变化规律不同表现在哪方面？______________________5.教材中弹性势能与弹力的功有什么关系？与拉力的功呢？三、提出疑惑同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中课内探究学案一、学习目标1．理解弹性势能的概念和物理意义。2．学习计算变力做功的思想方法。3．理解弹力的功与弹性势能变化的关系。4．知道弹性势能具有相对性二、学习重难点：解决弹簧拉力做功时如何想到用过的分割、求和、逼近的微积分方法。三、学习过程探究一：弹性势能与哪些因素有关？1.我们学过的重力势能与哪些因素有关，什么关系？2.重力势能中的高度是如何确定的？3.你能不能给弹性势能下定义？定义：发生_______形变的物体的各部分之间，由于 的相互作用，也具有势能，这种势能叫做弹性势能。4.弹簧被拉长时的弹性势能的探究：弹性势能可能与哪几个物理量有关？阅读教材、小组商量进行猜测，可能与 有关。5.重力势能物体被举起的高度，弹性势能是不是与弹簧被拉伸的长度成正比？答： ____________________ 探究二：推导弹性势能的表达式1．我们怎样得到了重力势能的表达式？2．我们能否借鉴同样的思路，来分析弹力做功的情况呢？3.弹簧的弹性势能与弹力做功有什么关系？被压缩的弹簧弹出物体，弹簧对物体做功，物体的 能增加，弹簧的 减少4．怎样计算弹力做功？ 思路点拨：设计一个缓慢的拉伸过程，整个过程中拉力始终等于弹力，这样，就可以用拉力的功来替代弹力的功（替代法）。问：缓慢拉弹簧过程中，每经相等的位移，拉力做的功都相等吗？ ，经相等的位移做的功是如何变化的？ 5．我们如何解决这样一个变力做功的问题呢？ 6.能不能用图象来表示弹力做的功？（提示：以弹力F为纵坐标，以位移X为横坐标，在图象上标出每一小段拉力做的功）olF提示：在必修1中，为了导出匀变速直线运动的位移公式，针对变速求位移我们曾经用过一种办法……是什么办法？怎样用的？师问：我们能不能采用与求位移类似的方法处理呢？7.由图象可得出拉力做功是____________，弹性势能的表达式是Ep=___________8.你认为弹簧弹性势能为零的位置在哪里？这个位置可以随意规定吗？（三）反思总结1．什么是弹性势能？2．弹簧弹性势能的大小与什么因素有关？3．弹簧弹性势能与拉力做功有什么关系？4．弹簧弹性势能的表达式是怎样的？(四)当堂检测1.关于弹性势能，以以下说法正确的是 ( )A．任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能B．物体只要发生形变，就一定具有弹性势能C．外力对弹性物体做功，物体的弹性势能就发生变化D．弹簧的弹性势能只由弹簧的形变量决定2．关于弹力做功与弹性势能的说法正确的是 ( )A．弹力对物体所做的功等于物体所具有的弹性势能.B．物体克服弹力所做的功等于物体所具有的弹性势能.C. 弹力对物体所做的功等于物体弹性势能的减少.D. 物体克服弹力所做的功等于物体弹性势能的增加.3．别弹性势能的表达式与以下那些量有关 ( )A．弹簧的长度. B．弹簧伸长的长度或缩短的长度.C．弹簧的劲度系数. D．弹簧的质量.4.当弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是：（ ）A. 当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大B. 当弹簧变短时，它的弹性势能一定减小C. 若选弹簧自然长度时的势能为0，则其他长度的势能均为正值D. 若选弹簧自然长度的势能为0，则伸长时弹性势能为正值，压缩时弹性势能为负值课后练习与提高1．下列现象中，物体的动能转化为弹性势能的是 （ ） A．秋千在最高处荡向最低处 B．张开的弓把箭水平射出去C．骑自行车匀速驶上斜坡 D．跳水运动员从跳板上跳起2．一物体在竖直弹簧的上方h米处下落，然后又被弹簧弹回，则物体动能最大时是（ ）A．物体刚接触弹簧时 B．物体将弹簧压缩至最短时 C．物体重力与弹力相等时 D．弹簧等于原长时v0 第3题3．如图所示，一个物体以速度v0冲向竖直墙壁，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中以下说法正确的是 （ ） A．物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比B．物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的功不相等C．弹力做正功，弹簧的弹性势能减小第4题hD．弹簧的弹力做负功，弹性势能增加4． 如图所示，质量不计的弹簧一端固定在地面上，弹簧竖直放置．将一小球从距弹簧自由端高度分别为h1、h2的地方先后由静止释放，h1>h2 ，小球落到弹簧后向下运动压缩弹簧．从开始释放小球到获得最大速度的过程中，小球重力势能的变化量ΔEp1与ΔEp2的关系是ΔEp1 ΔEp2 ，弹簧弹性势能的增加量ΔEp1，与ΔEp2，的关系是ΔEp1， ΔEp2， (填“>”、“<”或“=”)． 5．如图所示，一根弹簧一固定在墙上，另一端与物体接触但不连接，物体与地面间的动摩擦因素为μ，物体的质量为m．现用力推物体m使之压缩弹簧，放手后物体在弹力作用下沿地面运动距离x而停止（物体已与弹簧分离），弹簧被压缩后具有的弹性势能为多大？m 第5题 6．如果取弹簧伸长Δx时的弹性势能为0，则下列说法中正确的是 （ ）A．弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为正值B．弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为负值C．当弹簧的压缩量为Δx时，弹性势能的值为0D．只要弹簧被压缩，弹性势能的值都为负值7．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 ．B 第7题A 课后练习答案：1.A 2.C 3.BC 4.C答案：1.BD 2.C 3.BD 4. > = 5. μmgx 6.BC 7.先变小后变大 先变大后变小 先减小后变大 疑惑点疑惑内容
学校：临清二中 学科：物理 编写人：胡晓忠 审稿人：马洪学必修二第七章第五节《探究弹性势能的表达式》学案一、预习目标预习“探究弹性势能的表达式”，初步了解弹性势能特点及其决定因素，变力功的计算方法。二、预习内容1.弹性势能的定义：________________________2.____________________________________叫重力势能。重力势能的表达式是________，当物体的质量一定时，重力势能与 _________成正比。重力做功的特点_______________________________________________________________3.在弹性限度内，弹簧所受到的弹力跟_________成正比。用公式表示则为F=__________ 4.弹力与重力的变化规律不同表现在哪方面？______________________5.教材中弹性势能与弹力的功有什么关系？与拉力的功呢？三、提出疑惑同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中课内探究学案一、学习目标1．理解弹性势能的概念和物理意义。2．学习计算变力做功的思想方法。3．理解弹力的功与弹性势能变化的关系。4．知道弹性势能具有相对性二、学习重难点：解决弹簧拉力做功时如何想到用过的分割、求和、逼近的微积分方法。三、学习过程探究一：弹性势能与哪些因素有关？1.我们学过的重力势能与哪些因素有关，什么关系？2.重力势能中的高度是如何确定的？3.你能不能给弹性势能下定义？定义：发生_______形变的物体的各部分之间，由于 的相互作用，也具有势能，这种势能叫做弹性势能。4.弹簧被拉长时的弹性势能的探究：弹性势能可能与哪几个物理量有关？阅读教材、小组商量进行猜测，可能与 有关。5.重力势能物体被举起的高度，弹性势能是不是与弹簧被拉伸的长度成正比？答： ____________________ 探究二：推导弹性势能的表达式1．我们怎样得到了重力势能的表达式？2．我们能否借鉴同样的思路，来分析弹力做功的情况呢？3.弹簧的弹性势能与弹力做功有什么关系？被压缩的弹簧弹出物体，弹簧对物体做功，物体的 能增加，弹簧的 减少4．怎样计算弹力做功？ 思路点拨：设计一个缓慢的拉伸过程，整个过程中拉力始终等于弹力，这样，就可以用拉力的功来替代弹力的功（替代法）。问：缓慢拉弹簧过程中，每经相等的位移，拉力做的功都相等吗？ ，经相等的位移做的功是如何变化的？ 5．我们如何解决这样一个变力做功的问题呢？ 6.能不能用图象来表示弹力做的功？（提示：以弹力F为纵坐标，以位移X为横坐标，在图象上标出每一小段拉力做的功）olF提示：在必修1中，为了导出匀变速直线运动的位移公式，针对变速求位移我们曾经用过一种办法……是什么办法？怎样用的？师问：我们能不能采用与求位移类似的方法处理呢？7.由图象可得出拉力做功是____________，弹性势能的表达式是Ep=___________8.你认为弹簧弹性势能为零的位置在哪里？这个位置可以随意规定吗？（三）反思总结1．什么是弹性势能？2．弹簧弹性势能的大小与什么因素有关？3．弹簧弹性势能与拉力做功有什么关系？4．弹簧弹性势能的表达式是怎样的？(四)当堂检测1.关于弹性势能，以以下说法正确的是 ( )A．任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能B．物体只要发生形变，就一定具有弹性势能C．外力对弹性物体做功，物体的弹性势能就发生变化D．弹簧的弹性势能只由弹簧的形变量决定2．关于弹力做功与弹性势能的说法正确的是 ( )A．弹力对物体所做的功等于物体所具有的弹性势能.B．物体克服弹力所做的功等于物体所具有的弹性势能.C. 弹力对物体所做的功等于物体弹性势能的减少.D. 物体克服弹力所做的功等于物体弹性势能的增加.3．别弹性势能的表达式与以下那些量有关 ( )A．弹簧的长度. B．弹簧伸长的长度或缩短的长度.C．弹簧的劲度系数. D．弹簧的质量.4.当弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是：（ ）A. 当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大B. 当弹簧变短时，它的弹性势能一定减小C. 若选弹簧自然长度时的势能为0，则其他长度的势能均为正值D. 若选弹簧自然长度的势能为0，则伸长时弹性势能为正值，压缩时弹性势能为负值课后练习与提高1．下列现象中，物体的动能转化为弹性势能的是 （ ） A．秋千在最高处荡向最低处 B．张开的弓把箭水平射出去C．骑自行车匀速驶上斜坡 D．跳水运动员从跳板上跳起2．一物体在竖直弹簧的上方h米处下落，然后又被弹簧弹回，则物体动能最大时是（ ）A．物体刚接触弹簧时 B．物体将弹簧压缩至最短时 C．物体重力与弹力相等时 D．弹簧等于原长时v0 第3题3．如图所示，一个物体以速度v0冲向竖直墙壁，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中以下说法正确的是 （ ） A．物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比B．物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的功不相等C．弹力做正功，弹簧的弹性势能减小第4题hD．弹簧的弹力做负功，弹性势能增加4． 如图所示，质量不计的弹簧一端固定在地面上，弹簧竖直放置．将一小球从距弹簧自由端高度分别为h1、h2的地方先后由静止释放，h1>h2 ，小球落到弹簧后向下运动压缩弹簧．从开始释放小球到获得最大速度的过程中，小球重力势能的变化量ΔEp1与ΔEp2的关系是ΔEp1 ΔEp2 ，弹簧弹性势能的增加量ΔEp1，与ΔEp2，的关系是ΔEp1， ΔEp2， (填“>”、“<”或“=”)． 5．如图所示，一根弹簧一固定在墙上，另一端与物体接触但不连接，物体与地面间的动摩擦因素为μ，物体的质量为m．现用力推物体m使之压缩弹簧，放手后物体在弹力作用下沿地面运动距离x而停止（物体已与弹簧分离），弹簧被压缩后具有的弹性势能为多大？m 第5题 6．如果取弹簧伸长Δx时的弹性势能为0，则下列说法中正确的是 （ ）A．弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为正值B．弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为负值C．当弹簧的压缩量为Δx时，弹性势能的值为0D．只要弹簧被压缩，弹性势能的值都为负值7．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 ．B 第7题A 课后练习答案：1.A 2.C 3.BC 4.C答案：1.BD 2.C 3.BD 4. > = 5. μmgx 6.BC 7.先变小后变大 先变大后变小 先减小后变大 疑惑点疑惑内容
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