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撑竿跳高运动员可以借助手中弯曲的杆跳得很高师生共同分析,得出结论:上述现象中,弹簧等装置被压缩或拉伸时,发生了弹性形变,由于弹力的作用,弹簧等装置在恢复原状时能够对外做功,因而具有能量,这种能量叫做弹性势能问题:通过重力势能一节的学习我们知道了重力势能的表达式mgh和两个影响因素:物体的质量和高度影响弹性势能的因素有哪些?是怎样影响的?请举出生活中的一些弹性势能的例子来总结分析说明参考:1弓拉得越满,箭射出去得越远2弹弓的橡皮筋拉得越长,弹丸射出得越远3玩蹦床游戏时,把蹦床压得越深,人被反弹的高度越高猜想总结:弹性势能跟形变量的大小有关,而且通过以上例子可以猜想,弹性势能随形变量的增大而增大4在拉弓射箭时,弓的“硬度”越大,拉相同的距离,“硬度”大的,箭射出的距离越远5压缩同样长度的弹簧到相同的位置,“粗”弹簧压缩得要困难些6同样长度的橡皮筋制作的弹弓,拉开相同的距离,“粗”橡皮筋的弹弓打出的弹丸远猜想总结:在形变量相同的情况下,劲度系数大的,弹性势能大猜想归纳:弹簧的弹性势能大小的影响因素是:弹簧的形变量和弹簧的劲度系数类比思考:根据重力势能的表达式Epmgh我们知道重力势能跟高度h成正比,弹性势能也跟形变量成正比吗?
对比说明:不一定,因为要举起同一个重物,所用的力并不随高度变化,但是对于同一个弹簧,拉得越长,所用的力越大,所以我们不能肯定弹性势能跟形变量成正比,只能说明随形变量的增大而增大【问题探究】弹性势能与形变量和劲度系数的定量关系是怎样的?如何设计实验来探究呢?
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通过问题的提出,激发学生探究的热情,促使学生设计提出探究实验方案,并说明过程方法方法提示:根据前面的探究型课题的学习,探究过程的一般方法:1提出探究课题2设计实验方案3进行实验记录数据4作出速度时间图象5得出结论教师启发:物体具有做功的本领,我们称之为物体具有能弹簧既然有弹性势能,肯定具有对外做功的本领,根据功能关系,弹簧对外做的功就等于它所具有的弹性势能
通过教师启发,使学生突破思维障碍,让学生继续设计实验方案,完成对弹簧弹性势能表达式的探究并提醒学生,当弹簧处于原长时,拉长或压缩弹簧,弹簧的弹性势能都增加,我们可以设弹簧处于原长时,弹簧的弹性势能为零,从弹簧处于原长时开始研究对此,教师直接提示,使学生少走弯路
弹簧的形变,有拉长和压缩两种情况,研究弹簧拉长r
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