2023年探究弹性势能的表达式超详细导学案.pdf

学习必备 欢迎下载 7.5 探究弹性势能的表达式【学习目标】1.理解拉力做功与弹簧弹性势能的表达式 2.掌握利用力位移图像求变力做功的方法 3.利用微元法计算变力做功的问题【重点难点】推理得出弹力做功和弹性势能的关系 利用微元法计算变力做功的问题【课前预习】1、定义：发生形变的物体的各部分之间，由于有 的相互作用而具有的能，这种势能叫做弹性势能。弹性势能是一个 量。在国际单位制中，弹性势能的单位是 ，符号是 。2、弹性势能与弹力做功的关系是 。3、弹性势能具有 性，弹性势能的表达式 。【问题探究】弹性势能的定义 1、物体发生弹性形变时，具有弹性势能。思考并举例。【典型例题】1、关于弹性势能下列说法正确的是（）A、任何发生弹性形变的物体，都具有弹性势能 B、任何具有弹性势能的物体，一定发生了弹性形变 C、物体只要发生形变，就一定具有弹性势能 D、只有弹簧才具有弹性势能 2、以下事例中物体具有弹性势能的有（）、卷紧的发条 、击球的网球拍 、拉开的弓 、压扁的泥球【问题探究】弹性势能与哪些因素有关 2121GWPPEEmghmgh，即重力做功等于重力势能的减少。我们可以用类似的方法去研究弹簧弹力做功与弹性势能的关系。但注意弹力是变力，如下图所示：学习必备 欢迎下载 1、说出弹力做功与弹性势能的关系：2、怎样计算弹簧弹力（变力）的功？分割（微元法）法 结论：弹力做功与弹性势能的关系的表达式 。类比重力势能，弹性势能具 有 性，自 然 状 态 为 弹 簧 的 零 势 能，则 弹 性 势 能 的 表 达式 。【典型例题】3、教材中说：“在探究弹性势能的表达式时，可以参考对重力势能的讨论。”当物体处于参考平面时，重力势能为 0；在参考平面上方，重力势能为正；在参考平面下方，重力势能为负。当弹簧的长度为原长时，弹簧的弹性势能为 0；弹簧拉伸时，弹性势能为正；那么，弹簧压缩时弹性势能也为负值吗？为什么？【巩固练习】1、如图所示，一个物体以初速度 V 冲向与竖直墙壁相连 的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩，再次 过程中以下说法正确的是（）A、物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比 B、物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的功不相等 C、弹簧的弹力做正功，弹簧的弹性势能减小 D、弹簧的弹力做负功，弹簧的弹性势能增加 2、关于弹簧的弹性势能下列说法正确的是（）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 3、有一弹簧竖直固定在地面上，小球自弹簧正上方自由下落，从小球落上弹簧到小球到达最低点的过程中，小球的重力势能将 ，弹簧的弹性势能将 （选填“增加”、“减小”、或“不变”）。4、弹簧原长为l0，劲度系数为k。用力把它拉到伸长量为l，拉力所做的功为W1；继续拉弹簧，使弹簧在弹性限度内再伸长l，拉力在继续拉伸的过程中所做的功为W2。试求W1与W2的比值。与研究匀变速运动类似，将弹簧的形变过程分成无限多段小段，每一段中近似认为拉力是不变的，而整个过程中弹簧的拉力所做的功就是各小段中弹力所做功的总功。V做功的问题课前预习定义发生形变的物体的各部分之间由于有的相互作式问题探究弹性势能的定义物体发生弹性形变时具有弹性势能思考并举有弹性势能只有弹簧才具有弹性势能以下事例中物体具有弹性势能的有