实验探究弹性势能的表达式

人教版必修2第7章第5节“探究弹性势能的表达式”从理论的角度来探究弹性势能的表达式,教材先启发学生根据实验现象和生活中的感受,类比重力势能,猜想并分析决定弹簧弹性势能的大小与劲度系数k和弹簧的形变量x有关．     

势能与“力场”

1 功能关系中的困惑 在高中阶段,学生们都知道,"功是能量转换的量度",做功的过程就是能量转移与转换的过程.学生们也都知道:①重力对物体做正功,重力势能减小,重力对物体做负功,重力势能增大;②(弹簧、弹性绳等)弹力对物体做正功,弹性势能减小,(弹簧、弹性绳等)弹力对物体做负功,弹性势能增大;③电场力对物体做正功,电势能减小,电场力对物体做负功,电势能增大;④分子力对分子做正功,分子势能减小,分子力对分子做负功,分子势能增大……     

关于弹性势能表达式的探究

<正>1.弹性势能的改变仅与弹力做功有关,弹力做多少功,弹性势能就减少多少;克服弹力做多少功,弹性势能就增加多少。2.弹性势能是相对的,其大小在选定了零势能点后才能确定,对弹簧,零势能点一般选在弹簧自然长度处。3.若选弹簧自然长度时的弹性势能为0,那么,从自然长度起拉伸弹簧,拉力做的功就等于克服弹簧弹力做的功,也等于弹性势能的增加量,这个增加量也正是此时弹簧的弹性势能E_p,即E_p=W。     

功和能(高一、高二、高三)

1.力做功与能量变化相对应例1 一个物体在某一运动过程中,所受各力做的功分别为:拉力做功10J,弹簧弹力做功-5J,摩擦力做功-15J,重力做功12J.则在此过程中,物体的动能增加了____J,物体的重力势能增加____J,弹簧的弹性势能增加了____J,物体、弹簧和地球组成的系统机械能增加了____J.     

弹簧的动量和能量问题

一、涉及弹簧的动量和能量问题的特点 1．弹簧弹力的大小和弹簧形变量的大小成正比．遵守胡克定律F=kx． 2．弹力做正功,弹簧的弹性势能减少;弹力做负功（物体克服弹力做功）,弹簧的弹性势能增加,且弹力做功的数值与弹性势能变化的数值相等． 3．对弹簧及关联物体的相互作用过程,若没有摩擦或其他方式的能量耗散,则系统中只是动能、重力势能与弹性势能之间的转化,系统的总机械能守恒．     

对“探究功与物体速度变化的关系”实验的研究

一、本实验在教材中的地位 在前面几节内容的教学中，已经成功地建立了重力势能的概念，也探究了弹性势能的表达式．那么，力对物体所做的功与物体的动能间又有什么关系呢？应该从什么途径出发进行研究呢？显然，既可以从已有知识出发通过逻辑推导的方法进行研究，也可以通过实验的方式进行探究．引入“探究功与物体速度变化的关系”的目的在于给学生增加探究与体验的机会，     

“动能和势能大小的决定因素及其转化”创新设计

物理是一门以实验为基础的自然学科,而实验是落实教学目标的有效手段,因此,加强物理实验教学显得尤为重要。关于人教版九年级物理第十四章第四节和第五节,教材只提供了"动能大小与什么因素有关"的探究实验,而新课标中同样要求学生掌握的重力势能和弹性势能大小的决定因素及机械能转化部分没有匹配相应的探究实验,由此笔者想原创一个集探究动能、重力势能、弹性势能的决定因素于一体,能阐述机械能转化的实验装置来辅助教学。     

关于弹性势能零势能点的研究

在高中阶段，我们通常所说的势能包括重力势能和弹性势能．对于重力势能，由于零势能点的选取不同，重力势能既有正也有负；而对于弹性势能，从其表达式Ep=1/2kx^2来看，似乎不管弹簧是伸长或压缩，弹簧势能永远大于零．但这只是惯用的表达式，即我们把弹簧处于原长时所处的自然端为零势能点时，     

弹性势能表达式的推导方法

新课程《物理》在"机械能"一章中,"探究弹性势能的表达式"是培养学生探究性学习能力非常好的一节内容.教材根据科学探究的过程编写,给学生指明了探究问题的方向.充分体现出新课程的编写理念:让学生在自我探究中获得成功的乐趣.教材只提供了探究的思路,学生能否探究出正确的结果呢?下面是笔者通过引导学生,采用不同的方法而得出的探究成果.情景设置如图1所示,一理想弹簧的劲度系数     

巧用类比 理解势能

在高中物理中,常见势能有四种,即重力势能、电势能、弹性势能和分子势能。它们各与一种性质的力相对应:重力势能与重力对应、电势能与电场力对应、弹性势能与弹簧弹力对应、分子势能与分子力对应,这四种势能的变化也与     

浅谈动能定理对弹簧模型的佯不适用性

1动能定理对弹簧模型的佯不适用性现象 1.1弹簧的佯不适用性现象 取人教版（2006）《物理》必修2教材＂探究弹性势能的表达式＂一节中图7.5-3（本文图1）所示为研究情景：弹簧一端固定在墙上,处于原长,     

巧用类比理解势能

在高中物理中,常见势能有四种,即重力势能、电势能、弹性势能和分子势能.它们各与一种性质的力相对应:重力势能与重力对应、电势能与电场力对应、弹性势能与弹簧弹力对应、分子势能与分子力对应,这四种势能的变化也与各自对应的力做功有关.可是在教学中,学生普遍反映这些势能的变化难以理解.下面笔者就这四种势能进行类比,并总结它们的变化规律.     

高中物理必修课教学(试用)参考意见 四)

高中一年级第四章机械能一、改编后本章教材的特点高中物理必修课高中一年级机械能一章教学大纲的内容是: 功,功率。动能。重力势能。弹性势能的初步概念。动能和势能的相互转化,机械能守恒定律。新编的高中一年级物理必修课机械能一章教材的内容包括有:一、功,二、功率,三、功和能,四、动能,五、势能,六、机械能守恒定律。与原大纲和教材相比较,改编后的本章大纲和教材,具有以下特点:     

用量纲快速探究或判断问题的结论

一、用量纲探究物理表达式 在人教版必修Ⅱ第七章的第5节《探究弹性势能的表达式》中,在推想弹性势能可能与哪几个物理量有关的时候,有人推想弹性势能与弹簧的劲度系数、弹簧的伸长量x有关,但究竟是与x的一次方、与x的二次方、还是与x的三次方或二次根号有关呢？此时我们不妨通过量纲帮助思考．     

人教版高中物理必修2教材中一处值得商榷的说法

人教版高中物理必修2教材第7章第5节“探究弹性势能的表达式”中,有这样一段叙述：“当弹簧的长度为原长时,它的弹性势能为0,弹簧被拉长或压缩后,就具有了弹性势能．”这段话想告诉学生这样一个信息：弹簧弹性势能的零势能点只能在弹簧原长处．弹簧原长时,它弹性势能是否一定为07弹性势能是否只能取原长处为零势能点？笔者认为值得商榷．     

机械能 分子运动论 内能的利用及相互关系知识小结

一、知识结构二、知识要点（一）机械能1．能量能量是物体做功的本领．一个物体能够做功，它就具有能量．注意：①能量的大小可以用做功的多少来衡量；②能量的单位跟功的单位相同，都是焦耳．2.动能物体由于运动而具有的能量．注意：①物体的动能大小是由物体的质量和运动速度的大小两个因素共同决定的．3．势能分重力势能和弹性势能两种．（1）重力势能；举高的物体具有的能量．注意：重力势能由物体的质量和所在的位置高度两个因素决定．（2）弹性势能：发生弹性形变的物体具有的能．注意：物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能越大．4…     

功能关系的理解和应用

功和能的概念联系密切,体现在功和能的关系已有各种形式,学习中一定要理解和把握好这几点：一是理解做功的过程,就是能量转化的过程,做了多少功,就有多少能量发生了转化,二是明确几种典型的功能关系：①重力（或弹簧弹力）做功等于重力势能（或弹性势能）的变化量;②外力对物体做的总功等于物体动能的变化量;③重力和弹力之外的力对物体做的功等于物体机械能的变化量;     

对高中物理教材"机械能守恒定律"一节的思考

人教版高中物理教材第一册 (试验修订本·必修 )中关于机械能守恒定律作了如下叙述 :在只有重力做功的情形下 ,物体的动能和重力势能发生相互转化 ,但机械能的总量保持不变 .这个结论叫做机械能守恒定律 .不仅重力势能和动能可以相互转化 ,弹性势能和动能也可以相互转化 .放开被压缩的弹簧 ,可以把跟它接触的小球弹出去 ,这时弹簧的弹力做功 ,弹簧的弹性势能转化为小球的动能 .在弹性势能和动能的相互转化中 ,如果只有弹力做功 ,动能和弹性势能之和保持不变 ,即机械能守恒 .可能考虑到学生是第一次接触机械能守恒的概念 ,且学生的接受能力还…     

关于重力场中弹簧振子准弹性势能法的讨论

处于重力场中的弹簧振子的有关计算中,常设弹簧原长位置为坐标原点,计算时需同时考虑弹性势能,重力势能、物体运动的动能,使计算十分繁锁.准弹性势能法是把重力场中的弹簧振子看成原长位置位于力的平衡位置处的等效弹簧振子,从而可不考虑重力势能,使计算大为简化.     

弹性势能公式在非弹簧问题中的应用

当弹簧发生形变时,其弹力f跟形变量x成正比,即f=kx,则弹力对形变量的平均值为f=kx/2,所以弹簧储存的弹性势能为E_p=f·x=kx~2/2。由于弹簧弹力对物体做正功时弹性势能减少,做负功时弹性势能增加,因此弹簧弹力所做的功等于弹性势能增量的负值,即有表达式