势能与高度h成正比,弹性势能是否也与弹簧的伸长量(或缩短量)成正比?说出你的理由。(2)在高度h相同的情况下,物体的质量越大,重力势能越大,对于不同的弹簧,其弹性势能是否也有类似的情形?(3)对弹性势能的猜测,并不能告诉我们弹性势能的表达式,这样的猜测有没有实际意义?学生活动:思考问题,学生代表发言。教师活动:听取学生汇报,点评,解答学生可能提出的问题。提出问题:重力做功,重力势能发生变化,重力做功在数值上等于重力势能的变化量。那么,弹力做功与弹性势能的变化之间关系是怎样的?学生活动:思考问题,学生代表发言。教师活动:听取学生汇报,点评,解答学生可能提出的问题。提出问题:重力是恒力,重力做功等于重力与物体在竖直方向移动距离的乘积。那么,拉伸弹簧时,拉力做功该怎样计算?阅读课本,并在练习本上自己画图,写出拉力在整个过程中做功的表达式。学生活动:阅读教材,思考拉力做功的计算方法。选出代表发表自己的见解。点评:通过学生阅读,培养学生的阅读理解能力;通过学生探求变力做功的方法,初步形成微分求解变量的物理思想方法。教师活动:听取学生汇报,投影学生的求解过程,解答学生可能提出的问题。提出问题:怎样计算拉力做功的求和式?是否可以用Fl图象下一个梯形的面积来代表功?在练习本上写出拉力做功的表达式。学生活动:在练习本上作Fl图象,推导拉力做功的表达式。教师活动:听取学生汇报,投影学生的推导过程,解答学生可能提出的问题。点评:在处理匀变速直线运动的位移时,曾利用vt图象下梯形的面积来代表位移;这里利用Fl图象下的面积来代表功,可以培养学生知识迁移的能力。
f但要搞清弹簧长度和伸长量的区别,l表示伸长量,则Fl图象下是一个三角形的面积来代表功。【课堂训练】一、对弹性势能的理解[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()
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解析:最终小球静止在A点时,通过受力分析,小球受自身重力与弹簧的弹力作用,由弹力公式Fkl,即可得出弹簧在A点的压缩量与h无关,弹簧的弹性势能与h无关。答案B二r