高中物理 7.5 探究弹性势能的表达式学案3 新人教版必修2

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1、7.5探究弹性势能的表达式学案【学习目标】1.理解弹性势能的概念及意义，学习计算变力做功的思想方法．2．猜测弹性势能的表达式与哪些因素有关，培养学生科学预测的能力．3．体会计算拉力做功的方法，体会微分思想和积分思想在物理学上的应用．4.通过对弹性势能公式的探究过程和所用方法，培养学生探究知识的欲望和学习兴趣，体味弹性势能在生活中的意义，提高物理在生活中的应用意识．【自主导学】1、物体由于_______________而具有的与它的_______________量有关的势能，叫弹性势能.例如：卷紧的发条，被拉伸或压缩的弹簧，拉弯的弓，击球时的网球拍或羽毛球拍、撑杆跳高时的撑杆等2、

2、弹性势能大小：物体的弹性形变量越大，弹性势能越________.3、弹性势能是_____________（标、矢）量4、弹力做正功，弹性势能___________弹力做负功，弹性势能_________弹力做的功量度了弹性势能的变化.5、弹簧的弹性势能：只取决于弹簧的__________和_________。跟与它相连的物体无关。【问题思考】在以上探究中我们规定，弹簧处于自然状态下，也就是既不伸长也不缩短时的势能为零势能．能不能规定弹簧任意某一长度时的势能为零?说说你的想法．【例题解析】例题：质量为m的物体（视为质点）放在水平地面上，物体上要装着一根长为l0，劲度系数为k的轻弹簧，

3、现用手拉着弹簧的上端P缓慢上提，如图所示，直到物体离开地面一段距离。已知在这一过程中，P点的位移是h，则物体重力势能的增加量是多少？弹簧的弹性势能增加量为多大？解析设弹簧的伸长量为l，则kl=mg┄┄①有几何关系l0+l+H=h+l0┄┄②物体的重力势能增加量为ΔEP=mgH┄┄③弹簧的弹性势能增加量为ΔEP=kl2/2┄┄④整理得重力势能增加量为ΔEP=mg(h-mg/k)；弹性势能增加量为ΔEP=m2g2/2k拓展重力势能（或弹性势能）的变化量与重力（或弹力）做功紧密联系在一起，它们都和路径无关，结合平衡条件，通过几何分析确定物体上升的距离、弹簧形变量的变化量（本题即为弹簧伸

4、长的长度），是计算重力势能或弹性势能改变量的关键。【当堂达标】1、关于弹性势能下列说法中正确的是（）A、发生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2、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、物体只要发生形变，就一定具有弹性势能C、外力对弹性物体做功，物体的弹性势能就发生变化D、发生弹性形变的物体，在它们恢复原状时都能对外界做功3.在水平地面上放一竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为2.0Kg的木块相连，若在木块上再作用一个竖直向下的力F，使木块缓慢向下移动0.10m，力F做功

5、2.5J，此时木块再次处于平衡状态，力F的大小为50N，如图所示，则F⑴在木块下降0.1m的过程中弹性势能的增加量？⑵弹簧的劲度系数？【课后测评】1.如图所示，质量为M的物体静止在地面上，物体上面连着一个轻弹簧，用手拉住弹簧上端将物体缓缓提高H，则人做的功（）FA等于MgHB大于MgHC小于MgHD无法确定2.如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，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少B、弹簧的弹性势能逐渐增加C、弹簧的弹性势能先增加再减少D、弹簧的弹性势

6、能先减少再增加3.上题中，在弹簧向右运动的过程中，弹簧弹力对物体的做功情况，下列说法正确的是（）A．弹簧对物体做正功B．弹簧对物体做负功C．弹簧先对物体做正功，后对物体做负功D．弹簧先对物体做负功，后对物体做正功4.下列关于弹簧的弹力和弹性势能的说法正确的是（）A、弹力与弹簧的形变量成正比，弹性势能与弹簧的形变量成正比B、弹力与弹簧的形变量的平方成正比，弹性势能与弹簧的形变量成正比C、弹力与弹簧的形变量成正比，弹性势能与弹簧的形变量的平方成正比。D、弹力与弹簧的形变量的平方成正比，弹性势能与弹簧的形变量的平方成正比5.在一次演示实验中，一压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一小球，测得弹

7、簧压缩的距离d和小球在粗糙水平面滚动的距离s如下表所示．由此表可以归纳出小球滚动的距离s跟弹簧压缩的距离d之间的关系，并猜测弹簧的弹性势能EP跟弹簧压缩的距离d之间的关系分别是（选项中k1、k2是常量）()实验次数1234d/cm0.501.002.004.00s/cm4.9820.0280.10319.5A、s=k1d，EP=k2dB、s=k1d，EP=k2d2C、s=k1d2，EP=k2dD、s=k1d2，EP=k2d26.竖直放置的轻质弹簧，劲度系数为k，将质量为m的物体轻