湖北省宜昌市高中物理第7章机械能第五节探究弹性势能的表达式学案（无答案）新人教版.docx

第五节 探究弹性势能的表达式 【学习目标】1理解弹性势能的概念，知道弹性势能与哪些因素有关。2学习变力做功的计算方法。【新知预习】1_的物体的各部分之间，由于_，也具有势能，这种势能叫做弹性势能研究弹性势能要从分析_入手，对弹簧来说，规定_，它的弹性势能为零，当弹簧_，就具有了弹性势能2(1)弹簧的弹性势能与弹簧被拉伸的长度l有关，并且，拉伸的长度l越大，弹性势能_，但不一定是_关系；(2)即使拉伸的长度l相同，劲度系数k不同的弹簧的弹性势能也不一样，并且拉伸的长度l相同时，k越大，弹性势能_3根据功是_可知，弹性势能的变化量与拉力对弹簧做功的关系为_4设弹簧的劲度系数为k，当弹簧被拉伸l时，把这一拉伸过程分为很多小段，它们的长度分别是l1、l2、l3各个小段上拉力可以近似认为是不变的，分别为F1、F2、F3，所做的功分别为_5vt图线下的面积代表_，Fl图线下的面积代表_；Fl图线与l轴所围成的区域形状是_，该区域的面积为_，所以弹性势能的表达式是_【导析探究】导析一：弹性势能概念的理解例1关于弹性势能，下列说法中正确的是()A任何发生弹性形变的物体，都具有弹性势能B任何具有弹性势能的物体，一定发生了弹性形变C物体只要发生形变，就一定具有弹性势能D弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关变式1：关于弹性势能和重力势能，下列说法正确的是()A重力势能属于物体和地球这个系统，弹性势能属于发生弹性形变的物体B重力势能是相对的，弹性势能是绝对的C重力势能和弹性势能都是相对的D重力势能和弹性势能都是状态量变式2：关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是()A当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大B当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小C在拉伸长度相同时，k越大的弹簧，它的弹性势能越大D弹簧在被拉伸时的弹性势能一定大于被压缩时的弹性势能导析二：探究弹性势能的表达式猜想：弹性势能与重力势能同属于势能，重力势能大小与 和 有关，弹簧弹性势能与 与 有关。 实验：对同一根弹簧，压缩不同的长度，将木块弹出的距离 ，说明弹簧弹性势能与 有关。 对不同的弹簧，压缩相同的长度，将木块弹出的距离 ，说明弹簧弹性势能与 有关。通过探究，得到弹性势能的表达式是_。例2 弹簧的弹性势能与下列哪些因素有关（ ）A弹簧的长度 B弹簧的劲度系数 C弹簧的形变量 D弹簧的原长变式1：在猜想弹性势能可能与哪几个物理量有关的时候，有人猜想弹性势能与弹簧的劲度系数k及弹簧的伸长量l有关，但究竟是与l的一次方，还是l的二次方，还是l的三次方有关呢？请完成下面练习以帮助思考(1)若弹性势能Epkl，由于劲度系数k的单位是N/m，弹簧伸长量l的单位是m，则kl的单位是_(2)若弹性势能Epkl2，由于劲度系数k的单位是N/m，弹簧伸长量l的单位是m，则kl2的单位是_(3)若弹性势能Epkl3，由于劲度系数k的单位是N/m，弹簧伸长量l的单位是m，则kl3的单位是_从(1)、(2)、(3)对单位的计算，你可以得到的启示是_导析三：弹力做功与弹性势能变化的关系弹力做正功时，弹性势能减少，减少的弹性势能等于弹力做的功；弹力做负功时，弹性势能增加，增加的弹性势能等于克服弹力做的功。例3关于弹力做功与弹性势能的关系，我们在进行猜想时，可以参考对重力做功与重力势能的关系的讨论，则下面的猜想有道理的是()A弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做正功时，弹性势能将增加B弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做正功时，弹性势能将减少C弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做负功时，弹性势能将增加D弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做负功时，弹性势能将减少变式1：如图所示，一个物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中以下说法正确的是()A物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比B压缩弹簧的过程中，物体向墙壁移动相同的距离，弹力做的功不相等C弹簧的弹力做正功，弹性势能减少D弹簧的弹力做负功，弹性势能增加导析四：弹性势能的求解方法例4一根弹簧的弹力位移图线如图所示，