湖南省隆回县第二中学高中物理必修二导学案:探究弹性势能的表达式教师版【学习目标】1、理解弹性势能的概念及意义,学习计算变力做功的思想方法。2、猜测弹性势能的表达式与哪些因素有关,培养学生科学预测的能力。3、体会计算拉力做功的方法,体会微分思想和积分思想在物理学上的应用。【自主学习】(先通过播放课件观察一些有关弹力的知识)1、 发生_____弹性_____的物体的各部分之间,由于__弹力___的相互作用而具有的势能,叫做弹性势能。弹性势能和重力势能一样,也具有相对性,但弹性势能的改变量与零势能的选取___无关_____,这称为弹性势能改变是绝对的。应用中都是研究弹性势能与其它能量的转化问题,研究弹性势能的改变量是有实际意义的。2、弹力做功与弹性势能的变化关系为:弹力做正功时,弹性势能__减少______,并且弹力做多少功,弹性势能就减少多少;弹力做负功时(克服弹力做功),弹性势能__增大_____,并且克服弹力做多少功,弹性势能就增加多少。 【合作探究】1、猜猜:弹簧的弹性势能可能与哪些因素有关?2、如弹性势能的大小与弹性的劲度系数、弹簧形变量有关,为了研究弹性势能与劲度系数的关系,应控制 弹簧形变量____不变;为了研究弹性势能与弹簧形变量的关系,应控制__劲度系数______不变。这种研究方法叫做___控制变量法,是物理学中的常用方法。3、弹性势能的表达式的到处用了什么思想?(积分思想、微分思想)用哪些量来做比较?怎样比较的?4.拉弹簧的力是恒力还是变力?如何计算变力的功?5、通过实验研究和理论推导可知,弹簧的弹性势能表达式为________。例 1 一竖直弹簧下端固定于水平地面上,小球从弹簧的正上方高为 h 的地方自由下落到弹簧上端,如图所示,经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点 A 处,则( B )A.h 愈大,弹簧在 A 点的压缩量愈大B.弹簧在 A 点的压缩量与 h 无关C.h 愈大,最终小球静止在 A 点时弹簧的弹性势能愈大D.小球第一次到达 A 点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在 A 点时弹簧的弹性势能大例 2、在光滑的水平面上,物体 A 以较大的速度 va 向右运动,与较小速度vb 向同一方向运动的、连有轻质弹簧的物体 B 发生相互作用,如图所示。在相互作用的过程中,弹簧的弹性势最大时:(C )1A、va >vbB、va