7.5 探究弹性势能表达式 导学案-2022-2023学年高一下学期物理人教版必修2

高中物理必修二    课型：新授课  课时安排:1课时  适用年级：高一  使用时间： 班级： 组名： 姓名： 7.5探究弹性势能的表达式 【学习目标】 1.知道探究弹性势能表达式的思路。 2.理解弹性势能的概念，通过类比重力势能的影响因素，猜测影响弹性势能大小的相关因素。 3.通过分析拉力做功与弹性势能变化的关系，进一步了解功和能关系。 4.通过探究弹性势能的表达式的过程，领悟微元法在物理学中的应用。 【学习重难点】 重点：通过类比重力势能的影响因素，猜测影响弹性势能大小的相关因素。 难点：通过探究弹性势能的表达式的过程，领悟微元法在物理学中的应用。 【学法指导】 阅读课本P67-P68《探究弹性势能的表达式》内容， 完成自主学习部分，并将书中重点内容进行勾画，运用控制变量法探究学习弹性势能的影响因素。 【学习过程】 一、新课引入 用直尺模拟“撑杆跳”，让学生仔细观察，并用物理术语解释几个阶段中能量的转化 二、自主学习 （一）弹性势能的定义 ①定义：发生________形变的物体的各部分之间，由于有________的相互作用而具有的势能． ②弹簧的弹性势能：弹簧的长度为________时，弹性势能为0，弹簧被________或被________后，就具有了弹性势能。 （二）探究弹性势能的影响因素及表达式 ①影响弹性势能因素的猜想 弹性势能与弹簧被拉伸的长度有关，同一个弹簧，拉伸的长度______，弹簧的弹性势能也越大。 弹性势能与弹簧的劲度系数有关，在拉伸长度l相同时，劲度系数k________，弹性势能越大。 ②探究思路：弹力做功与弹性势能变化的关系同________做功与________势能的变化关系相似，故弹性势能与弹力做功的关系： ；弹性势能与拉力做功的关系： 。 ③弹力做功的计算：把拉伸弹簧的过程分为很多小段，拉力在每一小段可以认为是______，它在各段做功________可以代表拉力在整个过程做的功。 三、合作探究 （一）、探究弹性势能的影响因素 演示一：用力拉伸同一根弹簧（用橡皮筋代替），拉伸程度越大，观察弹开物体的距离； 演示二：将不同数量的弹簧（用橡皮筋代替）放到一起，拉伸程度相同，观察弹开物体的距离； 总结：由此我们猜测，弹簧（用橡皮筋代替）的弹性势能可能与哪些因素有关？ 2. 如图2所示，弹簧处于原长时，其右端位于A点．现将弹簧由A点缓慢拉到B点，使其伸长Δl(仍处于弹性限度内)： (1)拉力F是恒力吗？怎样计算拉力的功？ (2)请画出拉力F－Δl（形变量）图象并类比v－t图象中面积的含义，思考F－Δl图象中“面积”有何物理意义？ (3)在从A拉到B的过程中弹簧的弹性势能如何变化？弹性势能与拉力做的功有什么关系？ 　 四、当堂检测 1．(对弹性势能的理解)(多选)关于弹性势能，下列说法中正确的是(　　) A．任何发生弹性形变的物体，都具有弹性势能 B．任何具有弹性势能的物体，一定发生了弹性形变 C．物体只要发生形变，就一定具有弹性势能 D．弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关 2．(弹力做功与弹性势能变化的关系)(多选)如图6所示，一个物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，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．弹簧的弹力做正功，弹性势能增加 D．弹簧的弹力做负功，弹性势能增加 3.一根弹簧的弹力（F）-伸长量（x）图线如图所示，那么弹簧由伸长量8cm 到伸长量4cm的过程中，弹力做功和弹性势能的变化量为（　　） A．3.6 J，-3.6 J B．-3.6 J，3.6 J C．1.8 J，-1.8 J D．-1.8 J，1.8 J 五、当堂小结 六、课后作业 金版小本7.5探究弹性势能的表达式 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $