高中物理第七章机械能守恒定律第五节探究弹性势能的表达式预习导航学案.pdfVIP

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第五节探究弹性势能的表达式

预习导航

情境导入课程目标

1.理解弹性势能的概念。

2．知道探究弹性势能表达式的方

法，了解计算变力做功的思想与方

法。

3．进一步了解功和能的关系。

一、弹性势能

1．定义：发生弹性形变的物体，各部分之间由于有弹力的相互作用而具有的势能。

l

2．相关因素：弹性势能与弹簧的形变量和劲度系数有关，在弹簧的形变量相同时，

kk

弹簧的劲度系数越大，弹簧的弹性势能越大。在弹簧劲度系数相同时，弹簧形变量越大，

弹簧弹性势能越大。

二、探究弹性势能的表达式

1．猜想依据

弹性势能与重力势能同属势能。重力势能与物体被举起的高度有关，故弹性势能可能与

l

弹簧的被拉伸的长度有关；不同质量的物体高度相同时，重力势能不同，形变量相同但劲

klk

度系数不同的弹簧，弹性势能也不同，因此弹性势能的表达式中应含有和。

2．弹性势能与弹力做功的关系

重力势能的变化等于重力做的功，故弹性势能的变化等

于弹力做的功。当用外力拉弹簧时，弹力做的功等于拉力做的功。

3．怎样计算拉力做的功

klkl2

Fkll

(1)平均力法：因＝，则拉伸弹簧时，F＝，则W＝F＝。

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(2)微元法：用微分的办法，把每一小段位移上的力看成恒力，则W＝FΔl＋FΔl

1122

桑水

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＋FΔl＋…

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(3)图象法：每段弹力的功可用图中细窄的矩形面积表示，整个三角形面积就表示弹力