弹性势能好课件

第七章：机械能守恒定律人教版物理必修②7.5探究弹性势能的表达式学习目标

一、弹性势能的概念二、探究弹性势能的表达式三、弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系能量：物体能够对外做功时，物体具有能量

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，而具有的势能叫弹性势能弹簧的弹性势能可能与哪些物理量有关？议一议2.合作：探究探究刚才的实验只能粗略地说明:弹簧的弹性势能与弹簧的形变量、劲度系数有关,是否还与其它因素有关呢?如何找出弹簧弹性势能的表达式呢?重力做功弹力势能的变化重力势能的变化弹力做功h减小，重力做正功，重力势能减小h增大，重力做负功，重力势能增加弹力做正功，弹性势能减小弹力做负功，弹性势能增加类比思想2.合作：探究探究弹性势能的表达式会是：Ep=kx.l吗？WG=

—(EP末—EP初)W弹=

—(EP末—EP初)l’Δll0mF能直接用W=Flcosα来求W拉？弹簧处于原长状态没有形变时，弹性势能应该为零，即EP1=0。把弹簧从原长状态拉长一定的长度时，弹簧有一定的形变量有一定的弹性势能EP2则由W弹=

—(EP末—EP初)得：W弹=—(EP2—EP1)=—(EP2—0)=—EP2注意：缓慢拉动弹簧时，弹力与拉力等大反向，可先求拉力做功！4.探究

怎样计算这个求和式？W＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋…如何求匀变速直线运动的位移的？怎样计算这个求和式？想一想F拉lF拉0llΔl1Δl2Δl3Δl5Δl4F2F3F4F5F1F拉

=

kΔl拉力所做的功等于图线与横轴所围的面积5.探究弹性势能可能的表达式F弹=-F拉注意：前提是则取原长时弹性势能为零W弹=—(EP2—EP1)=—(EP2—0)=—EP2弹力做功与弹性势能变化量间的关系则可以得出弹性势能的表达式弹力做功的表达式重力势能有相对性，弹性势能也有相对性吗?能否规定弹簧任意长度时的势能为零势能?

弹性势能具有系统性本节回顾:Ⅰ、弹性势能与弹簧形变量和劲度系数有关。（猜想、假设、实验法）Ⅱ、弹性势能变化与拉力做功相等。（推理、类比法）Ⅲ、计算拉力的功W=W1+W2+W3+…=F1ΔL1+F2ΔL2+F3ΔL3+…

。（类比、迁移、微元法）Ⅳ、弹性势能表达式（类比、微元、图像法）221klEp=对现象的一般观察提出猜想运用逻辑(数学)得出推论实验对推论进行检验对假说修正和推广科学探究方法例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提示:由弹性势能的定义和相关因素进行判断。(AB)1.关于弹簧的弹性势能,下列说法正确的是：A、当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大B、当弹簧变短时,它的弹性势能一定减小C、在拉伸长度相同时,k越大的弹簧,它的弹性势能越大D、弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能C4．将弹簧拉力器用力拉开的过程中，弹簧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大(D)3.在光滑的水平面上，物体A以较大的速度va向右运动，与较小速度vb向同一方向运动的、连有轻质弹簧的物体B发生相互作用，如图所示。在相互作用的过程中，弹簧的弹性势能最大时：

A、va>vbB、va<vbC、va=vbD、无法确定BAvAvB答案：C例2:弹簧原长为l0，劲度系数为k。用力把它拉到伸长量为l，拉力所做的功为W1；继续拉弹簧，使弹簧在弹性限度内再伸长l，拉力在继续拉伸的过程中所做的功为W2。试求W1与W2的比值。提示利用F—l图象分析。解析:拉力F与弹簧的伸长量l成正比，故在F—l图象中是一条倾斜直线，如图5—33所示，直线下的相关面积表示功的大小。其中，线段OA下的三角形面积表示第一个过程中拉力所做的功W1，线段AB下的梯形面积表示第二个过程中拉力所做的功W2。显然，两块面积之比为1︰3，即W1︰W2=1︰3。BFOll2lA用铁锤把小铁钉钉入木板，设木板对钉子的阻力与钉进木板的深度成正比．已知铁锤第一次将钉子钉进的深度为d，如果铁锤第二次敲钉子时对钉子做的功与第一次相同，那么，第二次钉子进入木板的深度是()6．如图所示，轻弹簧下端系一重物，O点为其平衡位置(即重力和弹簧弹力大小相等的位置)，今用手向下拉重物，第一次把它直接拉到A点，弹力做功W1，第二次把它拉到B点后再让其回到A点，