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2019-2020年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

式预习导航学案新人教版必修

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。

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，故弹性势能可能与弹簧的

lk

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，形变量相同但劲度系数不同

lk

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＝。

22

(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＋FΔl

112233

＋…

(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在整个

过程中做的功。

4．猜想结论

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kllk

弹性势能与弹簧的劲度系数和形变量有关。当形变量相同时，劲度系数越大，弹性势

kl2

kl

能越大；在劲度系数相同时，形变量越