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第五节探究弹性势能的表达式

1．理解弹性势能的概念。

2．进一步了解功和能的关系，掌握弹力做功与弹性势能变化的关系。

3．知道弹簧的弹性势能的大小跟劲度系数和形变量有关。

4．领悟通过细分过程化变力为恒力计算变力做功的思想方法。

1.弹性势能的认识

(1)弹性势能的概念

□□

发生01弹性形变的物体的各部分之间，由于有02弹力的相互作用而具有的

势能，叫做弹性势能。

(2)弹簧的弹性势能

□□□

当弹簧的长度为03原长时，它的弹性势能为0，弹簧被04拉长或被05压缩

后，就具有了弹性势能。

2．探究弹性势能的表达式

(1)决定弹性势能大小相关因素的猜想

□□

①猜想依据：弹性势能和重力势能同属06势能，重力势能大小与物体的07质

□□□

量和08高度有关，弹簧弹力与其09形变量和10劲度系数有关。

□□

②猜想结论：弹性势能与弹簧的11形变量l和12劲度系数k有关，在弹簧

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□

的形变量l相同时，弹簧的劲度系数k越大，弹簧的弹性势能13越大；在弹簧劲

□

度系数k相同时，弹簧形变量l越大，弹簧弹性势能14越大。

(2)探究思想

□

①弹力做功与弹性势能变化的关系同重力做功与重力势能变化的关系15相

似。

□

②用拉力缓慢拉动弹簧，拉力做的功19等于克服弹力做的功。

(3)数据处理

□

拉力随形变量的增大而20增大，故拉力为变力。计算拉力做功可以用以下两

种方法：

①微元法(“化变为恒”法)：把整个过程划分为很多小段，各个小段上的拉力

可以近似认为不变，整个过程拉力做的总功等于各段拉力做功的代数和：W＝

总

FΔl＋FΔl＋FΔl＋…。

112233

□

②图象法：作出F-l图象，则弹力做功等于图象与l轴21围成的面积。

(4)结论