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彈性勢能課件教學(xué)設(shè)計(jì)

時間:2020-12-27 17:05:27 教學(xué)設(shè)計(jì) 我要投稿

彈性勢能課件教學(xué)設(shè)計(jì)

  導(dǎo)語:當(dāng)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(xué)設(shè)計(jì),供您參考和借鑒。

彈性勢能課件教學(xué)設(shè)計(jì)

  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(xué)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(xué)生:根據(jù)胡克定律F=kx,可得圖1。

  導(dǎo)入:(用多媒體展示胡克定律及圖象)同學(xué)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(dá)式。

  二、新課講解

  1.研究方法──類比

  教師:我們在學(xué)習(xí)重力勢能時,是從哪里開始入手進(jìn)行分析的?這對我們討論彈性勢能有何啟示?

  學(xué)生:思考后回答,學(xué)習(xí)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(diǎn)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(xí)慣。

  2.探究一:彈性勢能與哪些因素有關(guān)?

  教師:當(dāng)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(xué)們快速閱讀課本,把這幾個問題找出來。

  學(xué)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(xué)生回答,進(jìn)一步引導(dǎo)。并適時進(jìn)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(xué)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(yuǎn)。

 。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(xué)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(xué)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(xué)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(fù)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(jì)算拉力做的功?

  教師:拉力是變力,拉力做功該怎樣計(jì)算?閱讀課本,體會“微元”思想;類比勻變速直線運(yùn)動中研究位移與時間的關(guān)系時用到的“圖象法”。

  學(xué)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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