5探究弹性势能的表达

1、5探究弹性势能的表达式【学习目标】1巩固和应用巫力势能的概念；了解弹性势能的概念和特点；会利用提供的器材对弹性势 能作实验探究。2川类比的方法了解弹性势能，尝试利川图象和实验分别对弹性势能的农达式进行理论和 实验两方面的探究，从而认识科学探究的意义，了解物理学的研究方法在物理学发展过程中的 作用。【知识要点】阅读材料一，通过弹性势能和重力势能的比较认识弹性势能物体因发生弹性形变而具冇的势能，这种势能叫做弹性势能。物体发生弹性形变的时候， 物体的各个部分之间发生弹力的相互作川。止像地球和物体之间由于有重力的相互作川，因而 地球和物体组成的系统具有重力势能一样，发生弹性形变的物体的各个部分z间由丁

2、有弹力的 相互作川，因而由这些部分组成的系统，亦即发生弹性形变的物体本身，就具有弹性势能。任何发生了弹性形变的物体都具冇弹性势能。卷紧了的发条，拉长或压缩了的弹簧，拉弯 了的弓，正在击球的网球拍或羽毛球拍，正在支撑运动员上跳的挫竿等等，都具有弹性势能。弹性势能和弹力做功密切相关，它们的关系类似于重力势能和重力做功的关系。弹赞的弹性势能跟弹赞被压缩或拉伸的长度有关系。一个没有被压缩或拉伸的弹簧，弹性 势能为零。弹簧被压缩或拉伸的时候，它被压缩或拉仲得越人，克服弹力所做的功越多，弹簧 的弹性势能就越大。另外，弹簧的弹性势能还跟弹簧的劲度系数有关系。不同的弹簧被压缩或 拉伸相同的长度，劲度系数越人，

3、克服弹力做的功越多，因而弹赞的弹性势能就越大。重力势能弹性势能由于物体被举高（由于弹簧发牛弹性形变）与重力做功相关（与弹力做功有关）ep 二mgh?阅读材料二（课本第6263页），设计埋论探究方案弹性势能的表达式可能与哪些物理量冇关？（劲度系数k、弹性形变最1）弹性势能的变化与弹力所做的功有什么关系？（功是能暈变化的量度）复习利用匀变速点线运动的v-t图彖求位移，思考怎样利用f-/图彖计算弹力这个变力所 做的功？由功能关系可知，如果对弹簧做功，弹赏的弹性势能就增加。取弹赞不发牛弹性形变时的弹性势能为零势能，则上述式的结果就是弹赞弹性形变为1时所具有的弹性势能，即r 2【课堂探究】【例1 关于弹

4、性势能下列说法中正确的是【】a、发牛形变的物体都具有弹性势能b、弹性势能是一个标量c、弹性势能的单位是焦耳（在国际单位制中）d、弹性势能是状态量【例2】关于弹性势能，下列说法中止确的是【】a、任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能b、物体只要发生形变，就一定具冇弹性势能c、外力对弹性物体做功，物体的弹性势能就发牛变化d、发牛弹性形变的物体，在它们恢复原状时都能対外界做功【例3】如图5-5-3所示，在光滑水平血上有一物体，它的左端连-弹簧，弹赞的另一端固 定在墙上，在力f作川下物体处丁静止状态，当撤去f后，物体将向右运动，在物体向右运 动的过程屮下列说法止确的是【】-a、弹赞的弹性势能逐渐减少17

5、7777777777777777777777777777777b、弹簧的弹性势能逐渐增加c、弹赞的弹性势能先增加再减少图5-5-3d、弹赞的弹性势能先减少再增加【例4】上题中，在弹赞向右运动的过程中，弹簧弹力对物体的做功情况，卜列说法正确的 是【】a 弹赞对物体做正功b弹簧对物体做负功c弹赞先对物体做正功，后对物体做负功d .弹赞先对物体做负功，后对物体做正功【例5】如图5-5-4所示，弹簧的一端固定在墙上，另一端在水平力f作用下缓慢拉伸了 x关于拉力f随伸长量x的变化图线，5-5-5图中正确的是【1_£ _v7777777t77tt77tt777777t777777t777图 5-

6、5-4【巩固提升】1. 在探究弹赞的弹性势能的表达式时，下而猜想有一定道理的是（）a. 雨力势能与物体被举起的高度h有关，所以弹性势能很可能与弹簧的长度自关b. 重力势能与物体被举起的高度h有关，所以弹性势能很可能与弹簧拉伸（或压缩）的长度有关c. 重力势能与物体所受的重力mg大小有关，所以弹性势能很可能与弹簧的劲度系数有关d. 重力势能与物体的质量有关，所以弹性势能很可能与弹簧的质量大小有关2. 将弹赞拉力器用力拉开的过程中，弹赞的弹力和弹性势能的变化情况是（）a. 弹力变大，弹性势能变小b. 弹力变小，弹性势能变大c. 弹力和弹性势能都变小d. 弹力和弹性势能都变人3. 关于弹性势能，下列说法正确的是（）a. 发牛弹性形变的物体都具有弹性势能b. 只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能c. 弹性势能可以与其他形式的能相互转化d. 弹性势能在国际单位制-1 的单位是焦耳4. 如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连一弹赞，弹赞的另一端固定在墙上， 在力f的作用卜物体处于静止状态，当撤去f后，物体将向右运动.在物体向右运动的过程 中，下列说法正确的是（）a. 弹簧的弹性势能逐渐减小b. 弹簧的弹性势能逐渐增大c. 弹簧的弹性势能先增人后减