高一物理必修二第七章7.5探究弹性势能的表达式

第七章机械能守恒定律,7.5探究弹性势能的表达式,同心县豫海回民中学物理组制作：张安时间：2014年5月16日,体育,有什么共同点？,玩具,有何共同点？,一、弹性势能的概念,发生弹性形变的物体各部分之间由于弹力的相互作用而具有的势能，这种势能叫做弹性势能。,本节课我们以弹簧被拉长的情况为例，探究弹性势能的表达式。,弹性势能的表达式可能与哪几个物理量有关？,弹性势能,类比,重力势能,与高度h有关且成正比,猜想,弹簧伸长量l,是正比关系吗？,弹性势能的表达式可能与哪几个物理量有关？,对于同一根弹簧，伸长量l越大，弹性势能越大。伸长量l相同，劲度系数k越大，弹性势能也越大。,二、弹簧的弹性势能与拉力做功的关系,类比思想,重力势能,入手,重力做功,弹性势能,弹力做功,h,h,A,B,重力势能,弹簧质量可以忽略不计时，拉力与弹簧的弹力相等。所以我们可以通过求拉力做功来得出弹性势能的表达式。,三、怎样计算拉力做的功？,能否直接用W=Flcos来求W拉？,F为变力，如何求其做的功？,在各个小段上，弹力可近似认为是不变的,把弹簧伸长的过程分成很多足够小的过程,微元法,于是：,WF1l1F2l2F3l3,怎样求它们的和,联想：匀变速直线运动的位移与速度的关系,F拉=kl,弹簧拉力所做的功等于图线与横轴所围图形的面积,四、弹性势能的表达式,k:弹簧的劲度系数,EP:弹簧的弹性势能,l:弹簧的伸长量或压缩量,说明：(1)一般规定弹簧在原长时，弹簧的弹性势能为零(2)l为弹簧的伸长量或压缩量(3)l,EP具有相对性,1.弹簧弹力做正功，弹性势能减少，弹簧弹性势能的减少量等于弹力做的功。弹簧弹力做负功，弹性势能增加，弹簧弹性势能的增加量等于克服弹力做的功。,2.表达式:,五、弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系,WF:弹力做的功,EP1:初态的弹性势能,EP2:末态的弹性势能,小结,1、弹性势能:发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫做弹性势能。,3、物理思维方法：类比法、微元法、图像法,2、弹性势能的表达式：,撑杆中的弹性势能,作业：优化设计物理报纸：第40期,同心县豫海回民中学高一年级制作：张安时间：2014年5月16日,1.（双）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，都一定发生了弹性形变C.物体只要发生形变就一定有弹性势能D.弹簧的弹性势能只跟弹簧的形变量有关,AB,CD,2.（双）以下关于弹性势能的说法正确的是（）A.形变的物体都具有弹性势能B.形变越大的物体具有的弹性势能越大C.形变的物体可能没有弹性势能D.具有弹性势能的物体可能同时具有重力势能,3.（双）一物体以初速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁与物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中，下列说法正确的是：（）A.物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比B.物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的功不相等C.弹力做正功，弹簧的弹性势能减小D.弹力做负功，弹簧的弹性势能增加,BD,4.在水平面上竖直放置一轻质弹簧，有一物