弹簧专题-公开课..docVIP

专题：弹簧问题 （第1课时） 授课教师：施大爷 时间：2014.5.13 地点：高三（9） 【三维目标】 一、知识与技能 通过本节课的学习，使学生掌握解决弹簧问题的基本方法 二、过程与方法 考查学生分析物理过程，理清物理思路，建立物理图景的能力 三、情感态度价值观 考查学生知识综合能力和知识迁移能力，培养学生物理思维品质和挖掘学生潜能 【教学重点】 有关弹簧的综合问题及解弹簧问题的一般思路 【教学难点】 与弹簧有关的综合类问题 【教学方法】 讲授法 【教学用具】多媒体课件 【教学过程】 【考点分析】 1.对于弹簧涉及到的物理概念和物理规律较多.从受力的角度看，弹簧上的弹力是变力；从能量的角度看，弹簧是个储能元件. 2.弹簧的问题，考察学生的分析综合能力，备受高考命题专家的青睐。 一.弹簧问题的题目类型　　1、求弹簧弹力的大小（或弹簧秤的示数）　　2、求弹簧的形变量（伸长、压缩、原长、总长以及作用点的位移）　　3、求与弹簧相连接的物体的瞬时加速度　　4、在弹力作用下物体运动情况分析---过程分析　　 5、与简谐运动相关的动力学问题　　6、有弹簧参与的临界问题和极值问题 7、弹力做功弹性势能变化、能量转化和守恒综合问题的计算　　8、与弹簧相关的动量守恒、能量守恒综合问题（了解） 二.分析弹簧问题特别关注的几点 （1）弹力的变化特点——胡克定律（F=Kx，ΔF＝k·Δx）　　 （2）弹力不能突变的特点——形变的发生和恢复都需要一定的时间，（3）物体做简谐运动的特点——运动状态（s、v、a、F回）存在对称性（4）弹簧的伸长量与压缩量相等时，弹簧具有的弹性势能相等. (5) 通过弹簧弹力做功，弹性势能要发生变化，它们的关系为W=－△Ep。 （6）有临界状态和转折状态的特点——分离状态、合力为零状态、拉力和压力转折状态等类型一：求与弹簧相连物体的瞬时加速度 弹簧的弹力不突变---渐变性：形变不会发生突变，弹力也不会发生突变(F=Kx)，弹力的变化需要一定的时间 例1.如图所示，一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上，L1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，L2水平拉直，物体处于平衡状态． （1）现将L2线剪断，剪断瞬时物体的加速度( B )． A.a=g tanθ B a=gsinθ (2)若将图中的细线Ll改为长度相同、质量不计的轻弹簧，其他条件不变，剪断瞬时物体的加速度( A ) A.a=g tanθ B a=gsinθ 强调：绳子的弹力突变，弹簧的弹力不突变 类型二: 在弹力作用下物体运动情况分析---过程分析　 过程分析：判断合力方向，速度与合力方向是相同还是相反， 用画情景图、运动图像（v—t、a—t图）帮助分析。 例2.如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点．今用一小物体m把弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的动摩擦因数恒定，试判断下列说法正确的是 ( B C ) A.物体从A到B速度越来越大，从B到C速度越来越小 B.物体从A到B先加速后减速，到B后一直减速运动 C.物体从B到C加速度不变 D.物体在B点受到的合外力为零 强调：摩擦力大小方向不变，弹力大小改变、方向不变 类型三：与弹簧相关的临界问题和极值问题　　根据物体所处的运动状态，找出临界状态、极值状态、转折状态；运用牛顿定律、功能关系或者能量守恒定律、胡克定律等列出方程 例3.如图所示，一劲度系数为k=800N/m的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B。物体A、B和轻弹簧竖立静止在水平地面上，现要加一竖直向上的力F在上面物体A上，使物体A开始向上做匀加速运动，经0.4s物体B刚要离开地面，设整个过程中弹簧都处于弹性限度内，取g=10m/s2 ，求： （1）t1=0时和t2=0.4s时弹簧形变量分别是多少，物体移动距离是多少？（2）此过程中所加外力F的最大值和最小值 思考：t1=0时和t2=0.4s时弹簧弹性势能大小关系，弹簧对物体做功大小 （4）此过程中外力F所做的功　（提示：用能量守恒定律） 总结：弹簧形变量相同时，弹簧具有相同的弹性势能。 总结：拉力F的功是变力的功，不能直接用功的计算公式求解，要用功能关系求解；弹簧弹力的功与路径无关，只取决于初、末状态的形变量，这一点必须注意。 例4．轻弹簧的一端固定在地面上，另一端与木块B相连，木块A放在木块B上，两木块质量均为m，在木块A上施加较大的竖直向下力F，整个装置处于静止状态，现突然将力F撤去，求 （1）若AB粘接一起，弹簧恢复原长后，比较A、B两物向上运动的加速度大小关系 若AB不粘接一起，弹簧恢复原长后， 比较A、B两物向上运动