人教版必修二　75　探究弹性势能的表达式　导学案无答案

1、第7.5探究弹性势能的表达式导学案编写人：刘华 审核人：高一物理组 编写时间：2019/6班级： 组名： 姓名： 【学习目标】1、理解弹性势能的概念，会分析决定弹簧弹性势能大小的相关因素。2、体会探究过程中的猜想、类比、迁移、分析、和转化的方法。（重点）3、领悟求弹力做功时通过微元法化变力做功为恒力做功的思想方法。（难点）【知识链接】1、复习必修一第一章“3 匀变速直线运动的位移与时间的关系”一节关于求位移的方法。【学习过程】知识点一：弹性势能的概念问题1、弹性势能的定义： 。【例题1】关于弹性势能，下列说法中正确的是()A发生弹性形变的物体都具有弹性势能 B只要弹簧发生形变，就一定具有弹性势

2、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中的单位是焦耳【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知识点二：与弹性势能相关的因素问题2：弹性势能的表达式可能与哪几个物理量有关？问题3、实验验证猜想。（1）弹性势能演示器。在铁制底座上一字排开竖直放置三根长度相同的弹簧，其中两根一模一样，另一根要粗一些，弹簧下端和底座焊接在一起。A.把两个相同的球分别放在两根相同的弹簧上，用手按着球使弹簧有不同的压缩量，观察释

3、放后重物被弹出的高度与形变量的关系： 。B.把两个相同的球分别放在两根粗细不同的弹簧上，用手按着球使弹簧有相同的压缩量，观察释放后重物被弹出的高度与弹簧劲度系数的关系： 。（2）弹弓游戏。A.同一弹弓，拉伸长度不一样，观察相同子弹被弹出的距离与形变量的关系： 。B.不同的弹弓，拉伸相同的长度，观察相同子弹被弹出的距离与劲度系数的关系： 。【例题2】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，劲度系数k的单位是N/m，弹簧伸长量l

4、的单位是m，则kl的单位是_。(2)若弹性势能Epkl2，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，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_。知识点三：弹簧的弹性势能与弹力做功有什么关系？问题4、通过下面表格中的情景对比，你能否得出弹力做功与弹性势能的关系呢？ 重力势能弹性势能物理情景小球上升过程。缓慢拉动一端固定的弹簧。受力特征重力是恒力，mg。弹力是 力，F= 。力做功情况重力做负功。弹簧弹力做 功。势能变化重力势能增加。弹簧弹性势能 。

5、功能关系WG=mgh1-mgh2=EP1-EP2W弹力= 。【例题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，弹性势能将减少知识点四：怎样计算拉力做的功？问题5、通过与匀加速直线运动相比，求解下列问题中拉力做的功？ 匀加速直线运动拉力做功物理情景物体做初速度为零的匀加速直线运动。

6、用拉力缓慢拉动一端固定的弹簧，位移为x。相似特征速度与时间成正比：v=at拉力F与形变量x成正比：F=kx图象图1 图2 图3图4问题思路如图2所示，把时间t划分成n等份，在每一段时间t/n内，物体都看做匀速直线运动，位移x=x1+x2+xn。如果n取无穷大，则t时间内的位移就是以t为底所围成的三角形的面积，如图3所示。问题6、用力缓慢拉动一端固定的弹簧，拉力做功和弹簧的弹力做功的关系？已知弹簧的形变量为x，劲度系数为k，怎样求解弹力做的功？问题7、已知弹簧的形变量为x，劲度系数为k，怎样求解弹簧的弹性势能表达式？【例题4】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

7、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【例题5】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【学习小结】 （温馨提示：结合学习目标进行小结）【当堂检测】 （温馨提示：选择题有一个或多个选项正确）1、弹簧的弹性势能与下列哪些因素有关（ ）弹簧的劲度系数弹簧的质量 弹簧的

8、形变量 弹簧的原长2、关于弹性势能，下列说法正确的是（ ）.发生弹性形变的物体都具有弹性势能.只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能.弹性势能不可以与其它形式的能量之间相互转化.当弹簧变短时，弹簧的弹性势能变小3、如图所示，在光滑水平面上，一物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻弹簧，自接触弹簧到弹簧被压缩至最短过程中，以下说法正确的是（ ）物体的加速度逐渐减小物体的速度逐渐减小弹力对物体做负功，弹簧的弹性势能减小弹力对物体做负功，弹簧的弹性势能增大4、关于弹力做功与弹性势能的关系，我们在猜想时，可以参考重力做功与重力势能的关系则下面猜想有道理的是（ ）. 弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做

9、正功时，弹性势能增加. 弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做正功时，弹性势能减少. 弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做负功时，弹性势能不变. 弹力做功与弹性势能的变化无任何联系5、关于弹簧的弹性势能，以下说法正确的是（ ）.当弹簧伸长的长度相同时，弹簧的劲度系数越大，弹性势能越小.弹簧伸长时有弹性势能，弹簧压缩时没有弹性势能.弹簧伸长时弹性势能为正值，弹簧压缩时弹性势能为负值.对于同一弹簧，只要弹簧伸长与弹簧压缩时的形变量相同，其弹性势能就相同6、（选作）一根弹簧的弹力随伸长量变化的图象如图所示，那么弹簧由伸长量cm到伸长量cm的过程中，弹力的功与弹性势能的变化量为（ ）.3.6，-3.6.-3.6，3.6.-1.8，1.8.1.8，-1.87、（选作）在光滑的水平面上有、两