2018-2019版物理高一、高二同步系列课堂讲义人教版3.5

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1、--WORD格式--可编辑--专业资料--3.5探究弹性势能的表达式--WORD格式--可编辑---精品资料分享----WORD格式--可编辑--专业资料--学习目标核心提炼--WORD格式--可编辑---精品资料分享----WORD格式--可编辑--专业资料--1.知道探究弹性势能表达式的方法。--WORD格式--可编辑---精品资料分享----WORD格式--可编辑--专业资料--2.了解弹性势能的概念，知道决定弹簧弹性势能大小的相关因素。3.体会探究过程中的猜想、分析和转化的方法。1个概念——弹性势能1个方法——化--WORD格式-

2、-可编辑---精品资料分享----WORD格式--可编辑--专业资料--4.领悟求弹力做功时，通过细分过程化变力为恒变力为恒力--WORD格式--可编辑---精品资料分享----WORD格式--可编辑--专业资料--力的思想方法。--WORD格式--可编辑---精品资料分享----WORD格式--可编辑--专业资料--一、弹性势能1.定义：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。2.弹簧的弹性势能：弹簧的长度为原长时，弹性势能为0。弹簧被拉长或被压缩时，就具有了弹性势能。思维拓展下列三张图中的物体有什么共同点？有没

3、有弹性势能？答案弓、金属圈、弹性杆在发生形变时，都会伴随着弹性势能的产生，在适当的条件下通过弹力做功将弹性势能转化为其他形式的能。二、探究弹性势能的表达式1.猜想(1)弹性势能与弹簧被拉伸的长度有关，同一个弹簧，拉伸的长度越大，弹簧的弹性势能也越大。(2)弹性势能与弹簧的劲度系数有关，在拉伸长度l相同时，劲度系数k越大，弹性势能越大。2.探究思想：弹力做功与弹性势能变化的关系同重力做功与重力势能的变化关系--WORD格式--可编辑---精品资料分享----WORD格式--可编辑--专业资料--相似。3.两种方法计算弹簧弹力的功(1)微元法：把

4、整个过程划分为很多小段，整个过程做的总功等于各段做功的代数和：W总＝F1l1＋F2l2＋⋯＋Fnln。(2)图象法：作出弹力F与弹簧伸长量l关系的F－l图象，则弹力做的功等于F－l图象与l轴所围的面积。思维拓展如图所示，用弹簧制作一弹射装置。要想把小球弹得越远，弹簧的形变量必须怎样？要想把小球弹得越远，弹簧的劲度系数应该怎样？由此设想，对同一弹簧而言，弹性势能与什么有关？答案要想把小球弹得越远，弹簧的形变量必须很大，但在弹性限度内，所用弹簧的劲度系数应该更大。弹性势能与弹簧的形变量及劲度系数有关。弹性势能的理解[要点归纳]1.弹性势能的产生原

5、因(1)物体发生了弹性形变。(2)物体各部分间有弹力的作用。2.影响弹簧弹性势能大小的因素(1)弹簧的劲度系数。(2)弹簧的形变量。3.弹性势能表达式(1)弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系：弹簧弹力做的功等于弹性势能的减少量，或者说弹性势能的增加量等于弹簧弹力做功的负值，即W＝－Ep。--WORD格式--可编辑---精品资料分享----WORD格式--可编辑--专业资料--(2)弹簧弹力做功。如图1所示，对于弹簧弹力F与其伸长量x的关系F－x图象，其与横轴所围图形(图中阴影部分)的面积就表示克服弹力所做的功。由此可求得劲度系数为k的弹簧从其自

6、然长度伸长了x长度时，弹力做功W＝－1kx2。2图112(3)表达式：根据W＝－Ep得W＝Ep0－Ep＝0－Ep，所以Ep＝2kx。[精典示例][例1]如图2所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连接着一轻弹簧，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，当撤去力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()图2A.弹簧的弹性势能逐渐减少B.物体的机械能不变C.弹簧的弹性势能先增加后减少D.弹簧的弹性势能先减少后增加解析因弹簧左端固定在墙上，右端与物体连接，故撤去F后，弹簧先伸长到原长后，再被物体拉伸，其弹性势能

7、先减少后增加，物体的机械能先增大后减小，故D正确，A、B、C均错误。答案D误区警示理解弹力做功与弹性势能变化关系应注意的问题(1)弹力做功和重力做功一样也和路径无关，弹力对其他物体做了多少功，弹性--WORD格式--可编辑---精品资料分享----WORD格式--可编辑--专业资料--势能就减少多少；克服弹力做多少功，弹性势能就增加多少。--WORD格式--可编辑---精品资料分享----WORD格式--可编辑--专业资料--(2)弹性势能的增加量与减少量由弹力做功多少来量度。弹性势能的变化量总等于弹力做功的负值。[针对训练1](多选)如图3

8、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、弹性势能Ep随伸长量x的变化图象正确的是()图3解析因为是缓慢拉伸，所以拉力始终与弹簧弹