探究弹性势能的表达式(自用).ppt

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1、7.5、探究弹性势能的表达式本节探究的内容有1.影响弹簧弹性势能的因素2.弹簧的弹性势能与拉力做功有何关系3.弹簧的弹性势能表达式观察它们存在哪些共同的特点？一、弹性势能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，在恢复原状时能够对外做功，也具有势能，这种势能叫弹性势能.二、探究弹性势能的表达式1、弹性势能的表达式可能与哪几个因素有关？（类比、猜想）弹性势能的大小与形变量有关弹性势能的大小与劲度系数有关生活实际感受：类比于重力势能：弹力与重力的变化规律不同，重力和弹力有什么不同？猜测：弹性势能的表达式与重力势能的表达式很有可能不同！2、弹簧的弹性势能与弹力所做的功有什么关系

2、？（类比、进一步建构功能关系思想）重力做功重力势能变化弹性势能变化弹簧弹力做功能直接用W=Flcosα来求W拉？l’Δll0mF3、如何计算弹簧弹力所做的功呢？在各个小段上，弹力可近似认为是不变的把弹簧从A到B的过程分成很多小段Δl1,Δl2,Δl3…F1、F2、F3…W＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋…积分思想微分思想拉力在整个过程中做的功：F拉lF拉0llΔl1Δl2Δl3Δl5Δl4F2F3F4F5F1F拉=kl拉力所做的功等于图线与横轴所围的面积W拉＝kl21212EP＝kl2弹簧的劲度系数弹簧的伸长量或压缩量弹簧的弹性势能弹性势能的表达式注意：此公式是选弹簧原长位置时

3、弹性势能为零，弹簧伸长为L时的弹性势能。思考重力势能有相对性，弹性势能也有相对性吗?弹性势能具有相对性，一般指相对于弹簧原长时的弹性势能，即规定弹簧处于原长时的弹性势能为0。三、弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系弹簧弹力做正功，弹性势能减少弹簧弹力做负功，弹性势能增加弹力做的功初态的弹性势能末态的弹性势能WF＝EP初－EP末例1、如图所示，表示撑杆跳运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆。试定性地说明在这几个阶段中能量的转化情况。巩固练习：1、关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确（）A、当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大B、当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小C、在拉伸长度相同时，k越大的

4、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CBFA、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大再减小D、弹簧的弹性势能先减小再增大2、如图所示，在光滑的水平面上有一物体，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，在物体向右运动过程中下列说法正确的是某弹簧原长是15cm,受拉力作用后弹簧逐渐伸长，当弹簧伸长量达到20cm时，作用在弹簧上的力为400N，则：（1）弹簧的劲度系数是多少？（2）在该过程中弹力做了多少功？（3）弹簧的弹性势能变化了多少？一竖直弹簧下端固定于水平

5、地面上，小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端，如图所示，经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A处，则（）A．h愈大，弹簧在A点的压缩量愈大B．弹簧在A点的压缩量与h无关C．h愈大，最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能愈大D．小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能大BB练习如图，在一次“蹦极”运动中，人由高空跃下到最低点的整个过程中，下列说法正确的是：A.重力对人做正功B.人的重力势能减小了C.“蹦极”绳对人做负功D.“蹦极”绳的弹性势能增加了多项在光滑的水平面上，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

6、簧的物体B发生相互作用，如图所示。在相互作用的过程中，弹簧的弹性能最大时：A、va>vbB、va