探究彈性勢能的表達式
c.彈簧被壓縮時具有的彈性勢能一定小于被拉長時具有的彈性勢能
d.彈簧被拉長或被壓縮時,只要在彈性限度內都具有彈性勢能
題型二 彈性勢能的綜合運用
例2 如圖所示質量為物體從光滑斜面上的a點由靜止滑下,與固定在斜面上并且沿斜面的輕質彈簧接觸,其將彈簧壓縮至最低點b,試求當物體在b點時彈簧的彈性勢能。(已知,斜面傾角為,彈簧原長在a點)
思維分析:在該題中以為研究對象,物體下滑過程中始末狀態的速度都為零,說明重力勢能的減少量都為彈性勢能,即。
答案:。
點撥:根據能量守恒定律,一種能量減少一定有另一種能量增加。
變式遷移2 “蹦極”是一富有刺激性的運動項目,某人身系彈性繩自高空點自由下落,如圖所示,點是彈性繩的原長位置,點是人所到達的最低點,點是人靜止地懸吊著時的平衡位置,不計空氣阻力,則下列說法中正確的是( )
a.從點到點的過程中,加速度方向與速度方向相反
b.從點到點的過程中,重力所做的功等于人克服彈力所做的功
c.從點到點的過程中,人的速度不斷增大
d.從點到點的過程中,加速度方向保持不變
本節內容總結:
1.知識梳理
2.規律方法總結
(1)彈性勢能和重力勢能相類似,彈性勢能也具有相對性,一般選彈簧處于自由長度時為彈性勢能的零點。彈性勢能的變化,由彈力做功惟一決定,與其他力做功無關。
(2)彈性勢能的表達式不要求用于計算,但要學會探究彈性勢能公式過程中所運用的規律和方法,如研究問題先從最簡單的情況入手的思想,類比聯想的方法,無限分割再累加的方法等。
3.思維誤區警示
由于彈簧、橡皮條的彈力是變力,當它們變形時,若發生形變和初始狀態不同,即使形變量相等,彈簧彈性勢能的改變量也是不同的,對此可借助于圖象上“面積”的大小進行比較分析。
【教學反思】
探究是通過學生自己的探究活動,變未知為已知的學習過程。探究的目的是開發學生的創造潛能,啟發學生的思維,使學生參與到教與學的活動中去。學生在自己思考的前提下,設計自己的探究方案。這個方案,也可以不包含實驗。“探究彈性勢能的表達式”就是一個不包含實驗的探究課。
本節課使用了探究思疑式教學方式。
探究方面:給學生創造探究的平臺,對一個大問題分多個小平臺,設計8個問題。平臺的設置不可太多,如太多就成了一問一答,成了老師對答案。同時平臺也不可太少,否則,臺階太大太高,造成冷場。
思疑方面:要善于發現學生的疑點,難點。在探究彈簧的彈性形變的表達式時,發現學生感覺彈力做功不好求,讓學生思考,然后老師引導,讓學生自己解決問題,讓他們感到探究的樂趣。一節課的優劣標準關鍵在于學生的思考量,學到多少新知識,學會多少方法。所以,在課上提問時學生回答錯了不一定是壞事,如他錯了,讓他展示出錯的原因,讓其他學生認真思考、討論,通過學生自我糾錯,互相糾錯,老師不要急于講解,否則捉住的戰機失去了意義。