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彈性勢能課件教學設(shè)計
導語:當彈簧的長度為原長時,它的彈性勢能為零,彈簧被拉長或被壓縮后,就具有了彈性勢能。下面關(guān)于彈性勢能課件教學設(shè)計,供您參考和借鑒。
一、游戲引入,多媒體圖片展示(三類:撐桿跳高、張弓射箭、各類彈簧)。
老師:這類圖片的共同特征是什么?
學生:桿、弓和彈簧都發(fā)生形變,產(chǎn)生了彈力,存儲了一些能量,在恢復(fù)形變的過程中將能量釋放出來了。即:發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間,由于有彈力的相互作用,也具有勢能,這種勢能叫做彈性勢能。(多媒體展示彈性勢能的概念)
老師:前面我們研究了彈簧彈力與形變的關(guān)系,請用圖象來反映彈力F和形變量x的關(guān)系?
學生:根據(jù)胡克定律F=kx,可得圖1。
導入:(用多媒體展示胡克定律及圖象)同學們回答的很好,今天我們在此基礎(chǔ)上探究彈性勢能的表達式。
二、新課講解
1.研究方法──類比
教師:我們在學習重力勢能時,是從哪里開始入手進行分析的?這對我們討論彈性勢能有何啟示?
學生:思考后回答,學習重力勢能時,是從重力做功開始入手分析的。討論彈性勢能應(yīng)該從彈力做功的分析入手。
點評:通過知識的類比遷移,找到探究規(guī)律的思想方法,形成良好的思維習慣。
2.探究一:彈性勢能與哪些因素有關(guān)?
教師:當彈簧的長度為原長時,它的彈性勢能為零,彈簧被拉長或被壓縮后,就具有了彈性勢能。在探究的過程中,我們要依次解決那幾個問題呢?請同學們快速閱讀課本,把這幾個問題找出來。
學生:閱讀教材,找出探究過程中要依次解決的問題,從總體上把握探究的思路。
教師:傾聽學生回答,進一步引導。并適時進行演示:如圖2。
。1)重力勢能與高度h成正比,彈性勢能是否也與彈簧的伸長量(或縮短量)成正比?說出你的理由。
學生演示,同一根彈簧壓縮不同的距離,乒乓球彈射的距離也不同,壓縮量越大,彈射越遠。
。2)在高度h相同的情況下,物體的.質(zhì)量越大,重力勢能越大,對于不同的彈簧,其彈性勢能是否也有類似的情形?
學生:不同的彈簧其勁度系數(shù)不同,勁度系數(shù)越大的彈簧,在形變量相同的情況下,其彈性勢能也越大。
學生演示,仍用圖2的裝置,取兩根勁度系數(shù)不同的彈簧,壓縮相同的量,發(fā)現(xiàn)壓縮量大的彈簧,乒乓球彈射的距離也大。
得出結(jié)論:彈性勢能可能與勁度系數(shù)、形變量有關(guān)。
3.探究二:怎樣研究彈性勢能?
教師:重力做功,重力勢能發(fā)生變化,重力做功在數(shù)值上等于重力勢能的變化量。WG=Ep1-Ep2,那么,彈力做功與彈性勢能的變化之間關(guān)系是怎樣的?
學生:彈力做功的數(shù)值等于彈性勢能的變化量。W彈=Ep1-Ep2。
教師:重力勢能的零參考面選取是任意的,通常以地面為零參考面。同理彈簧彈性勢能的零參考面選取也是任意的,通常以彈簧的原長為零參考面,即EP1=0,則W彈=-Ep2。
教師:在把彈簧緩慢拉開的過程中(如圖3),彈簧彈力做負功,彈性勢能增加,拉力始終等于彈力,所以克服彈力做的功等于拉力做的功。所以,W拉=-W彈=Ep2。
多媒體上演示轉(zhuǎn)化過程:彈性勢能→克服彈力做功→拉力做功。
4.探究三:怎樣計算拉力做的功?
教師:拉力是變力,拉力做功該怎樣計算?閱讀課本,體會“微元”思想;類比勻變速直線運動中研究位移與時間的關(guān)系時用到的“圖象法”。
學生:把作用過程無限劃分再求和,即利用微元法求變力做功;也可用圖像法,F(xiàn)-x圖象中圖線所圍的“面積”就是拉力做的功,
5.得出結(jié)論:
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