探究彈性勢能表達式(省)

1、第第5 5節(jié)節(jié) 彈性勢能彈性勢能 一、彈性勢能的概念一、彈性勢能的概念二、探究彈性勢能的表達式二、探究彈性勢能的表達式三、彈簧彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系三、彈簧彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系發(fā)生彈性形變的物體各部分之間由于發(fā)生彈性形變的物體各部分之間由于彈力的彈力的相互作用相互作用而具有的勢能，這種勢能叫做彈性而具有的勢能，這種勢能叫做彈性勢能。勢能。一、彈性勢能一、彈性勢能同學(xué)們再舉幾個物體具有彈性勢能的例子：同學(xué)們再舉幾個物體具有彈性勢能的例子： 實驗演示：實驗演示： 分別用一個硬彈簧和一個軟彈簧做上述實驗，分分別用一個硬彈簧和一個軟彈簧做上述實驗，分別把它們壓縮后松手，觀察現(xiàn)象別把它們壓

2、縮后松手，觀察現(xiàn)象 現(xiàn)象一：同一根彈簧，壓縮程度越大時，彈簧把現(xiàn)象一：同一根彈簧，壓縮程度越大時，彈簧把木塊推得越遠木塊推得越遠現(xiàn)象二：兩根等長的軟、硬彈簧，壓縮相同程度現(xiàn)象二：兩根等長的軟、硬彈簧，壓縮相同程度時，硬彈簧把木塊彈出得遠時，硬彈簧把木塊彈出得遠 二、探究彈性勢能的表達式二、探究彈性勢能的表達式1 1、彈性勢能的表達式可能與哪幾個物理量有關(guān)？、彈性勢能的表達式可能與哪幾個物理量有關(guān)？（類比、猜想）（類比、猜想）1 1、彈簧的長度、彈簧的長度2 2、勁度系數(shù)、勁度系數(shù)2 2、彈簧的彈性勢能與拉力所做的功有什么關(guān)系？、彈簧的彈性勢能與拉力所做的功有什么關(guān)系？（類比、進一步建構(gòu)功能關(guān)系

3、思想）（類比、進一步建構(gòu)功能關(guān)系思想）W W外外E E彈彈3 3、怎樣計算拉力所做的功？、怎樣計算拉力所做的功？F F為變力，如何為變力，如何求其做的功？求其做的功？微元法微元法如果力如果力F F隨位移的變化關(guān)系明確，始末位置清楚，隨位移的變化關(guān)系明確，始末位置清楚，可在平面直角坐標系內(nèi)畫出可在平面直角坐標系內(nèi)畫出F Fx x圖象，圖象下方圖象，圖象下方與坐標軸所圍的與坐標軸所圍的“面積面積”即表示功即表示功. .這里的這里的“面積面積”為什么就是變力所做的為什么就是變力所做的功功? ?大家可結(jié)合勻變速運動的速度圖象大家可結(jié)合勻變速運動的速度圖象中的中的“面積面積”表示位移來加以理解即表示位移

4、來加以理解即使使F-xF-x關(guān)系是二次函數(shù)的關(guān)系，它的圖關(guān)系是二次函數(shù)的關(guān)系，它的圖象是一條曲線，這個象是一條曲線，這個“面積面積”仍是變力仍是變力在相應(yīng)過程中所做的功在相應(yīng)過程中所做的功. . 4 4、彈簧的彈性勢能的表達式、彈簧的彈性勢能的表達式說明：說明：一般規(guī)定彈簧在原長時，彈簧的一般規(guī)定彈簧在原長時，彈簧的彈性勢能為零彈性勢能為零E EP P=kx=kx2 2/2/21 1、在水平面上豎直放置一輕質(zhì)彈簧，有一、在水平面上豎直放置一輕質(zhì)彈簧，有一物體在它的正上方自由落下，在物體壓縮物體在它的正上方自由落下，在物體壓縮彈簧到速度減為零時彈簧到速度減為零時A A物體的重力勢能最大物體的重力

5、勢能最大B B物體的動能最大物體的動能最大C C彈簧的彈性勢能最大彈簧的彈性勢能最大D D彈簧的彈性勢能最小彈簧的彈性勢能最小C C2 2、一物體以初速度、一物體以初速度v v0 0沖向與豎起墻壁相連的輕質(zhì)沖向與豎起墻壁相連的輕質(zhì)彈簧，墻壁與物體間的彈簧被物體壓縮，在此過彈簧，墻壁與物體間的彈簧被物體壓縮，在此過程中，下列說法正確的是：（）程中，下列說法正確的是：（）A A、物體對彈簧的功與彈簧的壓縮量成正比、物體對彈簧的功與彈簧的壓縮量成正比B B、物體向墻壁運動相同的位移，彈力做的功不等、物體向墻壁運動相同的位移，彈力做的功不等C C、彈力做正功，彈簧的彈性勢能減小、彈力做正功，彈簧的彈性

6、勢能減小D D、彈力做負功，彈簧的彈性勢能增加、彈力做負功，彈簧的彈性勢能增加BD例：例：如圖所示，如圖所示，光滑水平軌道與光滑圓弧軌道相光滑水平軌道與光滑圓弧軌道相切，輕彈簧的一端固定在軌道的左端，切，輕彈簧的一端固定在軌道的左端，OPOP是可繞是可繞O O點轉(zhuǎn)動的輕桿，且擺到某處就能停在該處；另有點轉(zhuǎn)動的輕桿，且擺到某處就能停在該處；另有一小鋼球?，F(xiàn)在利用這些器材測定彈簧被壓縮時一小鋼球。現(xiàn)在利用這些器材測定彈簧被壓縮時的彈性勢能。的彈性勢能。（1 1）還需要的器材是）還需要的器材是，。（2 2）以上測量實際上是把對彈性勢能的測量轉(zhuǎn)化）以上測量實際上是把對彈性勢能的測量轉(zhuǎn)化為對為對能的測量，進而轉(zhuǎn)化為對能的測量，進而轉(zhuǎn)化為對和和的直接測量。的直接測量。（3 3）為了研究彈簧的彈性勢能與勁度系數(shù)和形變）為了研究彈簧的彈性勢能與勁度系數(shù)和形變量的關(guān)系，除以上器材外，還準備了兩個輕彈簧量的關(guān)系，除以上器材外，還準備了兩個輕彈簧的勁度系數(shù)均不相同。試設(shè)計記錄數(shù)據(jù)的表格。的勁度系數(shù)均不相同。試設(shè)計記錄數(shù)據(jù)的表格。（3 3）表格）表格小球質(zhì)量小球質(zhì)量