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高中物理第七章机械能守恒定律第5节探究弹性势能的表达式教学案新人教完整版--第1页

第5节探究弹性势能的表达式

1．弹力对物体做正功,弹簧的弹性势能减少，弹力

对

物体做负功,弹簧的弹性势能增加.弹力做了多少

功，弹性势能就变化多少。

2．弹簧的弹性势能的大小跟劲度系数和形变量有

关，

1

Ekl2l

其表达式为＝,其中表示弹簧的形变量而

p2

一、弹性势能

1．弹性势能的概念

发生弹性形变的物体的各部分之间，由于弹力的相互作用而具有的势能.

2．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势能，重力势能大小与物体的质量和高度有关,弹簧弹力与其形

变量和劲度系数有关。

（2)猜想结论

弹性势能与弹簧的形变量l和劲度系数k有关，在弹簧的形变量l相同时，弹簧的劲度

系数k越大，弹簧的弹性势能越大。在弹簧劲度系数k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．探究思想：研究弹力做功与弹性势能变化的关系。

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WFlFlFl

2．“化变为恒”求拉力做功：＝Δ＋Δ＋…＋Δ。

总1122nn

FlF

3．“­”图像面积的意义：表示做功的值.

1．自主思考——判一判

(1)弹性势能与弹簧的弹性形变量和劲度系数有关.(√)

（2)除了弹力做功之外，其他力做功不影响弹性势能。（√）

（3)不同弹簧发生相同的形变量时弹力做功相同。(×）

(4)弹簧被压缩时，弹性势能为负;弹簧被拉伸时，弹性势能为正。（×）

（5）弹力做正功,弹性势能就增大；弹力做负功，弹性势能就减小。（×)

2．合作探究——议一议

(1）运动员将箭射出，弓恢复原状,此过程中弓的弹性势能怎么变化？

图7。5.1

提示：弓的形变量逐渐减小,弹性势能减小。

(2)弹弓是一种儿童玩具,由两根橡皮条和木叉制成。为使石子以较大的速度飞出，就应

该把橡皮条拉长些,从能量角度分析这是为什么呢？

图7。5­2

提示：橡皮条拉得越长，储存的弹性势能越大，射出石子时石子的动能就越大，射得就

越远。

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对弹性势能的理

解

1．弹性势能的产生及影响因素

2．弹性势能与弹力做功的关系

O

如图7。5。3所示，为弹簧的原长处。