高中物理人教版 (新课标)必修25.探究弹性势能的表达式教案配套课件ppt

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修25.探究弹性势能的表达式教案配套课件ppt，共27页。PPT课件主要包含了探究方案，一提出问题，二分析问题，怎样计算拉力做的功，三解决问题，建立模型，匀速直线，Xvt，建立方案，弹力的功等内容，欢迎下载使用。

本节课的核心素养： 充分全面理解弹性势能的概念及意义，理解弹性势能也具有相对性．体会探究过程中猜想、分析和转化迁移的方法；领悟求弹簧弹力所做功时细分过程、化变为恒的思想方法．理解借助图象下的面积求弹力做的功． 在探究过程中通过猜想、分析和转化迁移的方法，培养合作意识，感受理论探究物理规律的研究基本思路．
发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能叫弹性势能。
如何求弹性势能的表达式？
弹性势能与什么因素有关
弹性势能与哪些因素有关？
(1)与弹簧的伸长量Δl有关
(2)与弹簧的劲度系数k有关
与以上物理量是怎样的关系呢?
弹性势能与拉力做功的关系？
拉力做的功等于弹性势能的变化量
规定：弹簧处于原长状态时，弹性势能为零。
“割之弥细,所失弥少。” ------刘微
在各个小段上，拉力可近似认为是不变的
把弹簧从A到B的过程细分成很多小段
拉力在全过程中所做的功是:
在各小段上，拉力做的功分别是:
割之弥细，所失弥少。割之又割，以至于不可割。
3 .解决问题（类比法、图像法）
拉力所做的功等于图线与横轴所围的面积
与开始研究时提出的猜想相符吗?
其中，k是弹簧的劲度系数， l是弹簧的伸长量或压缩量
提出问题：观察现象得概念 猜想、假设找条件
分析问题：功能关系是根据 迁移、转化来计算
解决问题：建模巧用八个字 细分过程、化变为恒 “类比、图像” 立方案 解决问题很方便
探究弹性势能的表达式(理论探究）
运用逻辑(数学)得出推论
1、本节课经历了科学探究的一般过程:
2、本节课利用了已有的知识和经验，结合以下方法:（1）学习猜想、分析和类比；（2）体会细分过程、化变为恒的思想；（3）再次学习应用图像处理问题的方法。
（2013年全国2）某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图(a)所示。向左推小球，使弹黄压缩一段距离后由静止释放:小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。
回答下列问题：(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g。为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的 (填正确答案标号,其中 ）
A.小球的质量m B.小球抛出点到落地点的水平距离sC.桌面到地面的高度h D.弹簧的压缩量△x E.弹簧原长
(2).用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek= 。(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s-△x图线。从理论上可推出，如果h不变.m增加，s—△x图线的斜率会 （填“增大”、“减小”或“不变”):如果m不变，h增加，s—△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”)。由图(b) 中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与△x的 次方成正比。
例题：如图所示，质量相等的两木块中间连有一轻质弹簧，今用力F缓慢向上提A，直到B恰好离开地面．开始时物体A静止在弹簧上面．设开始时弹簧的弹性势能为EP1，B刚要离开地面时，弹簧的弹性势能为EP2，则EP1________EP2.
解析：A、B两物体质量相同，对A物体，不加向上力F时，mAg＝kx1，加上力F后，在拉力F作用下，B刚离开地面时，对B：mBg＝kx2，由于mA＝mB，故x1＝x2.根据弹性势能与弹簧的形变量的平方成正比，则EP1＝EP2.
备用例题：在一次演示实验中，一压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一小球，测得弹簧压缩的距离d和小球在粗糙水平面滚动的距离，如下表所示．由此表可以归纳出小球滚动的距离跟弹簧压缩的距离d之间的关系，并猜测弹簧的弹性势能E跟弹簧压缩的距离d之间的关系分别是(选项中k1、k2是常量)(　　)
解析：由本节课探究的弹簧的弹性势能的表达式EP＝kx2，知EP＝k2d2；从题中所示的表格中可以看出，d增加到原来的2倍时，s增到原来的4倍，s与d是平方的关系，所以有s＝k1d2，正确选项为D.
A.s＝k1d， EP＝k2d B．s＝k1d， EP＝k2d2C.s＝k1d2， EP＝k2d D．s＝k1d2，EP＝k2d2