5556實(shí)驗(yàn)探究彈性勢(shì)能表達(dá)式課件

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探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式5探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式知識(shí)復(fù)習(xí)：1、勢(shì)能和動(dòng)能。2、形變和彈性形變3、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系。勢(shì)能：相互作用的物體憑借其位置而具有的能量。動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量。形變：物體在力的作用下形狀或體積發(fā)生改變的現(xiàn)象彈性形變：物體在形變后能夠自動(dòng)恢復(fù)原狀的形變重力做正功，重力勢(shì)能減少；重力做負(fù)功，重力熱能增加。WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp

知識(shí)復(fù)習(xí)：1、勢(shì)能和動(dòng)能。2、形變和彈性形變3、重力做功與根據(jù)演示及視頻思考以下問(wèn)題：1、看到的彈簧、弓、撐桿都有什么共同特征？2、為什么能說(shuō)它們具有能量呢？這是什么能量呢？彈性勢(shì)能：

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而具有的勢(shì)能叫彈性勢(shì)能一、問(wèn)題引入根據(jù)演示及視頻思考以下問(wèn)題：彈性勢(shì)能：一、問(wèn)題引入二、探究彈簧的彈性勢(shì)能表達(dá)式提出問(wèn)題1：猜想：彈性勢(shì)能的大小可能與哪些因素有關(guān)？（提示：可以類(lèi)比重力勢(shì)能的影響因素）試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：準(zhǔn)備兩個(gè)勁度系數(shù)不同的彈簧和一個(gè)小車(chē)，請(qǐng)同學(xué)們討論并設(shè)計(jì)方案來(lái)驗(yàn)證猜想。二、探究彈簧的彈性勢(shì)能表達(dá)式提出問(wèn)題1：彈簧的彈性勢(shì)能可能與哪些物理量有關(guān)？k一定，Δk越大，彈性勢(shì)能越大Δl一定，k越大，彈性勢(shì)能越大與彈簧的伸長(zhǎng)量Δl，勁度系數(shù)k有關(guān)彈簧的彈性勢(shì)能是否與勁度系數(shù)成正比？舉重時(shí)杠鈴的重力與它的位置高低無(wú)關(guān)彈簧的彈力與它伸長(zhǎng)的多少有關(guān)彈簧的彈性勢(shì)能可能與哪些物理量有關(guān)？k一定，Δk越大，彈性勢(shì)1、思考：彈簧的彈性表達(dá)式到底如何確定？重力勢(shì)能重力做功入手W=ΔEP減小W克=ΔEP增加類(lèi)比思想W=mgh2-mgh1二、探究彈簧的彈性勢(shì)能表達(dá)式

討論并回答以下問(wèn)題：1.彈性勢(shì)能與彈力做功的關(guān)系是怎樣的？2.彈性勢(shì)能與拉力做功的關(guān)系是怎樣的？3.勻變速直線運(yùn)動(dòng)求位移的表達(dá)式如何得出的？涉及到什么數(shù)學(xué)思想？

彈力做正功，彈性勢(shì)能減小；彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增大拉力做正功，彈性勢(shì)能增大；拉力做負(fù)功，彈性勢(shì)能減小微分思想、積分思想由此類(lèi)推，即探究彈簧拉力做功表達(dá)式1、思考：彈簧的彈性表達(dá)式到底如何確定？重力勢(shì)能重力做功入手2、思考：怎樣計(jì)算拉力做所做的功？在各個(gè)小段上，彈力可近似認(rèn)為是不變的把彈簧從A到B的過(guò)程分成很多小段Δl1,Δl2,Δl3…

F1、F2、F3…

W＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋…積分思想微分思想2、思考：怎樣計(jì)算拉力做所做的功？在各個(gè)小段上，彈力可近似認(rèn)

3、思考：怎樣計(jì)算這個(gè)求和式？W＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋…回顧：如何求勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移的？3、思考：怎樣計(jì)算這個(gè)求和式？W＝F1Δl1＋F2Δl2＋oFoΔlFoΔlF每段拉力做的功就可用圖中細(xì)窄的矩形面積表示，對(duì)這些矩形面積求和，就得到了有F和Δl圍成的三角形面積，這塊三角形的面積就表示拉力在整個(gè)過(guò)程中所做的功。ΔlΔlkΔlΔl3、思考：怎樣計(jì)算這個(gè)求和式？W＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋…oFoΔlFoΔlF每段拉力做的功就可用圖中細(xì)窄的矩形面積表4、彈性勢(shì)能的表達(dá)式EP＝kΔl2/2k為彈簧的勁度系數(shù)Δl為彈簧的伸長(zhǎng)或縮短量4、彈性勢(shì)能的表達(dá)式EP＝kΔl2/2k為彈簧的勁度系數(shù)Δl5、圖像面積與彈力做功的表達(dá)式的關(guān)系

5、圖像面積與彈力做功的表達(dá)式的關(guān)系三、彈性勢(shì)能與彈力做功關(guān)系表達(dá)式三、彈性勢(shì)能與彈力做功關(guān)系表達(dá)式5556實(shí)驗(yàn)探究彈性勢(shì)能表達(dá)式課件

BDBDCC小結(jié)：我們現(xiàn)在已經(jīng)得到了彈性勢(shì)能的表達(dá)式，回顧本節(jié)內(nèi)容：（1）我們的探究過(guò)程是怎樣的？（2）在探究中我們用了哪些方法？小結(jié)：我們現(xiàn)在已經(jīng)得到了彈性勢(shì)能的表達(dá)式，回顧本節(jié)內(nèi)容：重力勢(shì)能彈性勢(shì)能重力做功彈簧彈力做功動(dòng)能？7.6

探究功與物體速度變化的關(guān)系重力勢(shì)能彈性勢(shì)能重力做功彈簧彈力做功動(dòng)能？7.67.6探究功與物體速度變化的關(guān)系

木板、小車(chē)、橡皮筋(若干）、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電源、紙帶、釘子2枚一、探究的器材:7.6探究功與物體速度變化的關(guān)系木板、小車(chē)、二、探究的思路1、測(cè)量橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功W2、測(cè)量由于橡皮筋做功而使小車(chē)獲得的速度v3、數(shù)據(jù)處理，尋找W與v的關(guān)系實(shí)驗(yàn)視頻二、探究的思路1、測(cè)量橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功W實(shí)驗(yàn)視頻三、探究的技巧1、測(cè)量橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功W

問(wèn)題a：橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功如何測(cè)量？

F為變力，做的功很難測(cè)量。問(wèn)題b：探究過(guò)程中，我們是否需要測(cè)出橡皮筋做功的具體數(shù)值？

措施：設(shè)法讓橡皮筋每次對(duì)小車(chē)做的功分別為W、2W、3W……

問(wèn)題c：每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋和橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度有什么要求？不需要相同注意：小車(chē)在木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到阻力，可以采用什么方法進(jìn)行補(bǔ)償？

使木板稍微傾斜，用重力的分力（下滑力）來(lái)平衡小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力。（平衡摩擦力）

三、探究的技巧1、測(cè)量橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功W不需要相同注意：2、測(cè)量由于橡皮筋做功而使小車(chē)獲得的速度v問(wèn)題a：如何測(cè)量小車(chē)的速度？

利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶問(wèn)題b：紙帶上打出的點(diǎn)并不都是均勻的，應(yīng)該采用那些點(diǎn)來(lái)計(jì)算小車(chē)的速度？為什么？

取點(diǎn)跡清晰且間距均勻的部分，即選小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)候

例:為研究功與物體速度變化的關(guān)系，在某次實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)得到了如圖所示的一條紙帶,（1）應(yīng)選哪些點(diǎn)間距進(jìn)行測(cè)量？（2）怎樣根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行確定小車(chē)的速度？

...........ABCDEFG（1）選用DG段（2）V=LDG/tDG2、測(cè)量由于橡皮筋做功而使小車(chē)獲得的速度v例:為研究功

3、數(shù)據(jù)處理，尋找W與v的關(guān)系問(wèn)題：如何找到功與速度的關(guān)系？方法一：計(jì)算法

方法二：圖像法

比較麻煩簡(jiǎn)便直觀，可以減少偶然誤差1.畫(huà)W－v圖像2.畫(huà)W－v2圖像3、數(shù)據(jù)處理，尋找W與v的關(guān)系比較麻煩簡(jiǎn)便直觀，可以減少偶參考實(shí)驗(yàn)步驟1、按圖裝好實(shí)驗(yàn)器材，把木板稍微傾斜，平衡阻力2、先用一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，把橡皮筋拉長(zhǎng)到一定的位置，理好紙帶，接通電源，釋放小車(chē)。3、換用紙帶，改用2條、3條……同樣的橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，保持每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度相同。4、由紙帶算出小車(chē)獲得的速度，把小車(chē)第一次獲得的功計(jì)為W，第2次，第3次……計(jì)為2W，3W……5、對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行估算，大致判斷兩個(gè)量可能的關(guān)系，然后以W為縱坐標(biāo)，v，v2（或其它）為橫坐標(biāo)作圖。參考實(shí)驗(yàn)步驟1、按圖裝好實(shí)驗(yàn)器材，把木板稍微傾斜，平衡阻力

彈力對(duì)小車(chē)做的功與速度的平方成正比

即：W∝v2注：這里的彈力就是物體受到的合外力，因?yàn)樾≤?chē)從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，初速度為零，末速度就是小車(chē)速度的變化。

拓展：如果小車(chē)的初速度不為零，功與速度之間應(yīng)該有什么樣的關(guān)系？思考，你能否根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式理論探究功與速度的關(guān)系？四、結(jié)論：彈力對(duì)小車(chē)做的功與速度的平方成正比理論探究：

設(shè)物體的質(zhì)量為m，靜止在水平面上，在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移l,速度為v,試推導(dǎo)力F做功與速度v的關(guān)系。根據(jù)牛頓第二定律：F=ma由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：v2-0=2al把F、l的表達(dá)式代入W=Fl，可得F做的功

w=mv2

/2由此可見(jiàn)，力F做的功與v2成正比，即：W∝v2理論探究：設(shè)物體的質(zhì)量為m，靜止在水平面上，在與運(yùn)動(dòng)方小結(jié)：1、探究實(shí)驗(yàn)的一般思路是什么？2、如何測(cè)量功與速度？3、如何減小誤差？4、如何處理數(shù)據(jù)？5、實(shí)驗(yàn)結(jié)論小結(jié)：1、探究實(shí)驗(yàn)的一般思路是什么？5

探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式5探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式知識(shí)復(fù)習(xí)：1、勢(shì)能和動(dòng)能。2、形變和彈性形變3、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系。勢(shì)能：相互作用的物體憑借其位置而具有的能量。動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量。形變：物體在力的作用下形狀或體積發(fā)生改變的現(xiàn)象彈性形變：物體在形變后能夠自動(dòng)恢復(fù)原狀的形變重力做正功，重力勢(shì)能減少；重力做負(fù)功，重力熱能增加。WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp

知識(shí)復(fù)習(xí)：1、勢(shì)能和動(dòng)能。2、形變和彈性形變3、重力做功與根據(jù)演示及視頻思考以下問(wèn)題：1、看到的彈簧、弓、撐桿都有什么共同特征？2、為什么能說(shuō)它們具有能量呢？這是什么能量呢？彈性勢(shì)能：

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而具有的勢(shì)能叫彈性勢(shì)能一、問(wèn)題引入根據(jù)演示及視頻思考以下問(wèn)題：彈性勢(shì)能：一、問(wèn)題引入二、探究彈簧的彈性勢(shì)能表達(dá)式提出問(wèn)題1：猜想：彈性勢(shì)能的大小可能與哪些因素有關(guān)？（提示：可以類(lèi)比重力勢(shì)能的影響因素）試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：準(zhǔn)備兩個(gè)勁度系數(shù)不同的彈簧和一個(gè)小車(chē)，請(qǐng)同學(xué)們討論并設(shè)計(jì)方案來(lái)驗(yàn)證猜想。二、探究彈簧的彈性勢(shì)能表達(dá)式提出問(wèn)題1：彈簧的彈性勢(shì)能可能與哪些物理量有關(guān)？k一定，Δk越大，彈性勢(shì)能越大Δl一定，k越大，彈性勢(shì)能越大與彈簧的伸長(zhǎng)量Δl，勁度系數(shù)k有關(guān)彈簧的彈性勢(shì)能是否與勁度系數(shù)成正比？舉重時(shí)杠鈴的重力與它的位置高低無(wú)關(guān)彈簧的彈力與它伸長(zhǎng)的多少有關(guān)彈簧的彈性勢(shì)能可能與哪些物理量有關(guān)？k一定，Δk越大，彈性勢(shì)1、思考：彈簧的彈性表達(dá)式到底如何確定？重力勢(shì)能重力做功入手W=ΔEP減小W克=ΔEP增加類(lèi)比思想W=mgh2-mgh1二、探究彈簧的彈性勢(shì)能表達(dá)式

討論并回答以下問(wèn)題：1.彈性勢(shì)能與彈力做功的關(guān)系是怎樣的？2.彈性勢(shì)能與拉力做功的關(guān)系是怎樣的？3.勻變速直線運(yùn)動(dòng)求位移的表達(dá)式如何得出的？涉及到什么數(shù)學(xué)思想？

彈力做正功，彈性勢(shì)能減??；彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增大拉力做正功，彈性勢(shì)能增大；拉力做負(fù)功，彈性勢(shì)能減小微分思想、積分思想由此類(lèi)推，即探究彈簧拉力做功表達(dá)式1、思考：彈簧的彈性表達(dá)式到底如何確定？重力勢(shì)能重力做功入手2、思考：怎樣計(jì)算拉力做所做的功？在各個(gè)小段上，彈力可近似認(rèn)為是不變的把彈簧從A到B的過(guò)程分成很多小段Δl1,Δl2,Δl3…

F1、F2、F3…

W＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋…積分思想微分思想2、思考：怎樣計(jì)算拉力做所做的功？在各個(gè)小段上，彈力可近似認(rèn)

3、思考：怎樣計(jì)算這個(gè)求和式？W＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋…回顧：如何求勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移的？3、思考：怎樣計(jì)算這個(gè)求和式？W＝F1Δl1＋F2Δl2＋oFoΔlFoΔlF每段拉力做的功就可用圖中細(xì)窄的矩形面積表示，對(duì)這些矩形面積求和，就得到了有F和Δl圍成的三角形面積，這塊三角形的面積就表示拉力在整個(gè)過(guò)程中所做的功。ΔlΔlkΔlΔl3、思考：怎樣計(jì)算這個(gè)求和式？W＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋…oFoΔlFoΔlF每段拉力做的功就可用圖中細(xì)窄的矩形面積表4、彈性勢(shì)能的表達(dá)式EP＝kΔl2/2k為彈簧的勁度系數(shù)Δl為彈簧的伸長(zhǎng)或縮短量4、彈性勢(shì)能的表達(dá)式EP＝kΔl2/2k為彈簧的勁度系數(shù)Δl5、圖像面積與彈力做功的表達(dá)式的關(guān)系

5、圖像面積與彈力做功的表達(dá)式的關(guān)系三、彈性勢(shì)能與彈力做功關(guān)系表達(dá)式三、彈性勢(shì)能與彈力做功關(guān)系表達(dá)式5556實(shí)驗(yàn)探究彈性勢(shì)能表達(dá)式課件

BDBDCC小結(jié)：我們現(xiàn)在已經(jīng)得到了彈性勢(shì)能的表達(dá)式，回顧本節(jié)內(nèi)容：（1）我們的探究過(guò)程是怎樣的？（2）在探究中我們用了哪些方法？小結(jié)：我們現(xiàn)在已經(jīng)得到了彈性勢(shì)能的表達(dá)式，回顧本節(jié)內(nèi)容：重力勢(shì)能彈性勢(shì)能重力做功彈簧彈力做功動(dòng)能？7.6

探究功與物體速度變化的關(guān)系重力勢(shì)能彈性勢(shì)能重力做功彈簧彈力做功動(dòng)能？7.67.6探究功與物體速度變化的關(guān)系

木板、小車(chē)、橡皮筋(若干）、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電源、紙帶、釘子2枚一、探究的器材:7.6探究功與物體速度變化的關(guān)系木板、小車(chē)、二、探究的思路1、測(cè)量橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功W2、測(cè)量由于橡皮筋做功而使小車(chē)獲得的速度v3、數(shù)據(jù)處理，尋找W與v的關(guān)系實(shí)驗(yàn)視頻二、探究的思路1、測(cè)量橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功W實(shí)驗(yàn)視頻三、探究的技巧1、測(cè)量橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功W

問(wèn)題a：橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功如何測(cè)量？

F為變力，做的功很難測(cè)量。問(wèn)題b：探究過(guò)程中，我們是否需要測(cè)出橡皮筋做功的具體數(shù)值？

措施：設(shè)法讓橡皮筋每次對(duì)小車(chē)做的功分別為W、2W、3W……

問(wèn)題c：每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋和橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度有什么要求？不需要相同注意：小車(chē)在木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到阻力，可以采用什么方法進(jìn)行補(bǔ)償？

使木板稍微傾斜，用重力的分力（下滑力）來(lái)平衡小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力。（平衡摩擦力）

三、探究的技巧1、測(cè)量橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功W不需要相同注意：2、測(cè)量由于橡皮筋做功而使小車(chē)獲得的速度v問(wèn)題a：如何測(cè)量小車(chē)的速度？

利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶問(wèn)題b：紙帶上打出的點(diǎn)并不都是均勻的，應(yīng)該采用那些點(diǎn)來(lái)計(jì)算小車(chē)的速度？為什么？

取點(diǎn)跡清晰且間距均勻的部分，即選小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)候

例:為研究功與物體速度變化的關(guān)系，在某次實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)得到了如圖所示的一條紙帶,（1）應(yīng)選哪些點(diǎn)間距進(jìn)行測(cè)量？（2）怎樣根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行確定小車(chē)的速度？

...........ABCDEFG（1）選用DG段（2）V=LDG/tDG2、測(cè)量由于橡皮筋做功而使小車(chē)獲得的速度v例:為研究功

3、數(shù)據(jù)處理，尋找W與v的關(guān)系問(wèn)題：如何找到功與速度的關(guān)系？方法一：計(jì)算法

方法二：圖像法

比較麻煩簡(jiǎn)便直觀，可以減少偶然誤差1.畫(huà)W－v圖像2.畫(huà)W－v2圖像3、數(shù)據(jù)處理，尋找W與v的關(guān)系比較麻煩簡(jiǎn)便直觀，可以減少偶參考實(shí)驗(yàn)步驟1、按圖裝好實(shí)驗(yàn)器材，把木板稍微傾斜，平衡阻力2、先用一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，把橡皮筋