《探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式》省賽獲獎(jiǎng)

探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式動(dòng)手小實(shí)驗(yàn)討論關(guān)于彈性勢(shì)能，你想知道哪些知識(shí)呢？請(qǐng)?zhí)岢瞿愕膯栴}？

開動(dòng)腦筋，看我們能否利用學(xué)過的知識(shí)或生活中的一些現(xiàn)象來解釋這些問題？江蘇省清江中學(xué)沈雪芹彈性勢(shì)能大小可能與哪些因素有關(guān)？問題之一：

可以設(shè)計(jì)一個(gè)小實(shí)驗(yàn)或用生活中的某些現(xiàn)象證明證明你的這個(gè)觀點(diǎn)嗎？江蘇省清江中學(xué)沈雪芹

自己小結(jié)彈性勢(shì)能與勁度系數(shù)和形變量的定性關(guān)系：

彈簧形變量越大，彈簧的勁度系數(shù)越大，彈簧的彈性勢(shì)能越大。

江蘇省清江中學(xué)沈雪芹問題之二：

本節(jié)課的主要任務(wù)就是得出他們之間的定量關(guān)系，并探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式，我們可以通過哪些途徑來進(jìn)行具體探究呢？江蘇省清江中學(xué)沈雪芹同學(xué)們的觀點(diǎn)：1定量實(shí)驗(yàn)探究2邏輯推理即理論推導(dǎo)江蘇省清江中學(xué)沈雪芹

實(shí)驗(yàn)探究中的首要問題：如何把不好測(cè)量的能量轉(zhuǎn)換為我們可以直接進(jìn)行測(cè)量的物理量彈簧彈性勢(shì)能小車的動(dòng)能內(nèi)能江蘇省清江中學(xué)沈雪芹

理論推導(dǎo)中的首要問題：類比于重力做功推導(dǎo)重力勢(shì)能的表達(dá)式，利用彈力做功推導(dǎo)彈性勢(shì)能表達(dá)式。

重力是恒力，但彈簧的彈力是變力，

我們?nèi)绾蝸砬筮@個(gè)變力做功呢？

這個(gè)力的變化有何特點(diǎn)？你以前學(xué)過的知識(shí)里有類似這樣變化的例子嗎？類比：重物沿曲面下滑類比：勻變速直線運(yùn)動(dòng)江蘇省清江中學(xué)沈雪芹

以小組為單位，選擇其中的任一方法進(jìn)行探究江蘇省清江中學(xué)沈雪芹交流我們的成果江蘇省清江中學(xué)沈雪芹

在彈簧恢復(fù)原狀時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能Ep

又通過小車克服摩擦力做功方式完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以彈簧彈性勢(shì)能大小應(yīng)等于小車克服摩擦所做的功，而摩擦力恒定，因而實(shí)驗(yàn)探究組：小車壓縮彈簧后松開手彈力F對(duì)小車做功彈簧彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小車動(dòng)能小車克服摩擦力做功小車動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。江蘇省清江中學(xué)沈雪芹推導(dǎo)組同學(xué)：?jiǎn)栴}1：如何推導(dǎo)彈性勢(shì)能表達(dá)式？利用彈力做功推導(dǎo)問題2：變力做功不好直接求變力做功分成若干段恒力做功

問題3：如何求和？類比于勻變速運(yùn)動(dòng)，利用圖像用面積來求江蘇省清江中學(xué)沈雪芹物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間t內(nèi)的位移：在v-t圖象中對(duì)應(yīng)著一塊矩形的面積ｖt江蘇省清江中學(xué)沈雪芹vtvtvt物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)江蘇省清江中學(xué)沈雪芹重力是恒力，重力做功：在mg-h圖像中對(duì)應(yīng)著一塊矩形的面積mgh江蘇省清江中學(xué)沈雪芹FLFLFL變力F做功江蘇省清江中學(xué)沈雪芹還可以這樣求：因?yàn)?，同時(shí)很小，可以忽略，所以有拉力做的功江蘇省清江中學(xué)沈雪芹由彈力做功可得出彈性勢(shì)能的表達(dá)式：

若取原長(zhǎng)處為零勢(shì)能面，則可以得出彈性勢(shì)能的表達(dá)式江蘇省清江中學(xué)沈雪芹本節(jié)內(nèi)容小結(jié)：一彈性勢(shì)能發(fā)生彈性形變的物體因?yàn)楦鞑糠值膹椓ψ饔枚哂械哪芰慷椥詣?shì)能的大小與勁度系數(shù)和形變量有關(guān)勁度系數(shù)越大，形變量越大，彈性勢(shì)能越大三實(shí)驗(yàn)探究定量關(guān)系或理論推導(dǎo)彈性勢(shì)能表達(dá)式。江蘇省清江中學(xué)沈雪芹本節(jié)課是一節(jié)科學(xué)探究課，請(qǐng)大家小結(jié)一下本節(jié)課所涉及的物理探究的幾種常見的方法以及科學(xué)探究的一般過程。課后鞏固：

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