河北省邢台市第二中学高一物理人教版必修2第7章第5节《探究弹性势能表达式》导学案

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1、第七单元第5节探究弹性势能表达式【课标要求】1、理解弹性势能的概念。2、知道探究弹性势能表达式的方法，了解计算变力做功的思想与方法。3、进一步了解功和能的关系。【考纲要求】1、推导得出弹力做功和弹性势能关系。2、利用微元法和F・x图像法计算变力做功。【学习目标叙写】1.学会用多种方法探究弹性势能表达式。2•学会运用能量守恒的观点去看待能量的转化。【使用说明与学法指导】1、通读教材，掌握影响弹性势能的物理量，及弹力做功和弹性势能的关系。2、依据预习学案再通读教材，进行知识梳理，勾划重难点将疑问记录下来，并写下提示语，熟记基础知识。3、进一步思考完成探究案问题及

2、练习。【预习案】（认真阅读教材，回答下列问题）1、弹性势能的概念，及影响弹性势能的物理量？2、弹性势能与弹力做功的关系?3、弹簧弹性势能表达式?我的疑问【探究案】探究一：弹簧弹力做功与弹簧弹性势能的关系如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧一端固定，另一端与物块拴接，物块放在光滑水平面上。现用外力缓慢拉动物块，回答下列问题：问1、弹簧从原被缓慢壇拉长一段距离L过程中，拉力和弹力是什么关系？并画出拉力大小F随弹簧形变量x变化关系图像。问2、弹簧从原长被缓慢地拉长一段距离L过程中，拉力和弹簧的弹力都做什么功？反应了什么能量的变化?问3、弹簧从原长被缓慢地拉长一段距离L

3、过程中，如何求拉力F（或弹簧弹力）做的功?与弹簧弹性势能的关系是什么？（参考资料P55,微元法、图像法）小结：劲度系数为k的弹簧发生形变x时的弹性势能？一般选取什么状态为势能零点?训练1：如图劲度系数为k的轻质弹簧直立在水平地面上，将质量为m的物块轻轻地放在弹簧上并达到稳定状态，则此时弹簧具有的弹性势能为多大？训练2：放在地血上的物体上端系在劲度系数k=2N/m的弹簧上，弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上，如图所示.手拉绳子的另一端，当往下拉0.1m时，物体开始离开地面，继续拉绳，使物体缓慢升高到离地h=Q.5m高处，如果不计弹簧重力和滑轮跟绳的摩擦，求拉力

4、所做的功以及弹簧的弹性势能.E1探究二：解决变力做功的几种方法1、微元法：适用于力的大小不变的情况如图所示，有一台小型石磨，某人用大小恒为F,方向始终与磨杆垂直的力推磨。假设施力点到固定转轴的距离为0,在使磨转动一周的过程屮，推力做了多少功？点拨：由于力F方向不断变化，因此是一个变力做功问题，如果将推力作点的这一小段的轨迹重合，则每小段均可看作恒力做功过程。训练3：在2014年2月13日索契冬奥会短道速滑女子500米决赛屮，屮国选手李坚柔孤军奋战夺取本届冬奥会中国代表团首金，设在运动过程中阻力大小保持不变为F=10N,则阻力做功为多少？2、图像法；适用于各种

5、变力做功假如我们已知F-S图象或根据题意能够作出F-S图象（用纵坐标表示作用在物体上的力F,横坐标表示物体在力的方向上的位移S）,我们就可以利用“面积法”来求此变力做的功，因此F-S图象也叫示功图静置于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F作用下，沿x轴方向运动（如图甲所示），拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系（如图乙所示），图线为半圆.则小物块运动到X0的过程中拉力F做的功为多少?训练4用锤子把钉子钉入木块中，设每次打击时锤子対铁钉做的功都相等，铁钉进入木块受的阻力跟钉入的深度成正比。如果钉子第一次被钉入的深度为4cm,则第二次打击后可再进入儿cm

6、?总结与反思：1、弹力做功和弹性势能关系2、弹性势能表达式3、利用微元法和F-x图像法计算变力做功【自主区】【使用说明】教师书写二次备课，学生书写收获与总结