探究彈性勢能的表達(dá)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(nèi)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(zhì)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(zhì)彈簧接觸,其將彈簧壓縮至最低點b,試求當(dāng)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(tài)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(jù)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(dá)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(jié)內(nèi)容總結(jié):
1.知識梳理
2.規(guī)律方法總結(jié)
(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(guān)。
(2)彈性勢能的表達(dá)式不要求用于計算,但要學(xué)會探究彈性勢能公式過程中所運用的規(guī)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(lián)想的方法,無限分割再累加的方法等。
3.思維誤區(qū)警示
由于彈簧、橡皮條的彈力是變力,當(dāng)它們變形時,若發(fā)生形變和初始狀態(tài)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(jìn)行比較分析。
探究是通過學(xué)生自己的探究活動,變未知為已知的學(xué)習(xí)過程。探究的目的是開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛能,啟發(fā)學(xué)生的思維,使學(xué)生參與到教與學(xué)的活動中去。學(xué)生在自己思考的前提下,設(shè)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(dá)式”就是一個不包含實驗的探究課。
本節(jié)課使用了探究思疑式教學(xué)方式。
探究方面:給學(xué)生創(chuàng)造探究的平臺,對一個大問題分多個小平臺,設(shè)計8個問題。平臺的設(shè)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(fā)現(xiàn)學(xué)生的疑點,難點。在探究彈簧的彈性形變的表達(dá)式時,發(fā)現(xiàn)學(xué)生感覺彈力做功不好求,讓學(xué)生思考,然后老師引導(dǎo),讓學(xué)生自己解決問題,讓他們感到探究的樂趣。一節(jié)課的優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵在于學(xué)生的思考量,學(xué)到多少新知識,學(xué)會多少方法。所以,在課上提問時學(xué)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(xué)生認(rèn)真思考、討論,通過學(xué)生自我糾錯,互相糾錯,老師不要急于講解,否則捉住的戰(zhàn)機(jī)失去了意義。