学思案探究弹性势能的表达式

深化改革永嘉中学高一物理备课组打造3456课程1序号第号编写人审核人课题7.5探究弹性势能的表达式课型新授课课时1学习目标1.知道探究弹性势能表达式的思路.2.理解弹性势能的概念，会分析决定弹性势能大小的相关因素.3.体会探究过程中的猜想、分析和转化的方法.4.体会求弹力做功时通过细分过程化变力为恒力的思想方法．知识归纳1．势能：相互作用的物体凭借其而具有的能量．2．重力势能：物体由于被举高而具有的能．重力势能的大小与参考平面的选取．3．重力做正功，重力势能；重力做负功，重力势能．用公式表示为WG＝.4．发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫做．5．弹力做功将引起弹性势能的变化，弹性势能表达式的探究思路为：通过求解的情况确定弹性势能的大小.问题探究一、弹性势能[问题设计]1．如图1所示，水平面上物块向左压缩弹簧一定距离后处于静止，然后把物块释放，会看到什么现象？说明什么？图12．弹簧的弹性势能可能与哪些因素有关？3．我们在研究重力势能的时候，是从分析重力做功入手的，由此你得到什么启发？[要点提炼]1.对弹性势能的理解(1)弹性势能是对发生弹性形变的整个物体而言的．(2)当物体不发生弹性形变时(处于自然状态)，其弹性势能为零．(3)压缩或拉伸弹簧时，外力做的功转化为弹性势能．2.探究弹性势能表达式的方法通过计算克服弹力所做的功，即拉力所做的功来定量计算弹性势能的大小．二、探究弹性势能的表达式[问题设计]如图所示，弹簧处于原长时，其右端位于A点．现将弹簧由A点拉到B点，使其伸长Δl(仍处于弹性限度内)，思考并讨论以下问题：(1)弹簧的弹性势能如何变化？弹性势能与拉力做的功有深化改革永嘉中学高一物理备课组打造3456课程2问题探究知识检测什么关系？(2)作出F—Δl图象并类比v－t图象中面积的含义，思考F—Δl图象中“面积”有何物理意义？当Δl＝x时，其表达式是怎样的？[要点提炼]1．是能量转化的，确定某过程中某力做的功，是研究该过程中能量转化的重要方法．2．图象法求变力做的功：在F—l图象中，图象与l轴所围的表示力F在这段位移l上所做的功．3．弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力做正功，弹性势能；弹力做负功，弹性势能．[例1]关于弹性势能，下列说法中正确的是()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．弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关[例2]如图所示，在光滑的水平面上有一小车，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下小车处于静止状态．当撤去力F后，小车将向右运动，在小车向右运动的过程中，下列说法正确的是()A．弹簧的弹性势能逐渐减小B．弹簧的弹性势能逐渐增大C．弹簧的弹性势能先增大再减小D．弹簧的弹性势能先减小再增大课堂小结：1．决定弹性势能大小的相关因素的猜想：劲度系数和形变量．2．探究方法：(1)克服弹力所做的功等于弹性势能的增加量．(2)类比匀变速直线运动中求位移的方法计算变力的功．3．弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力做正(负)功，弹性势能减少(增加)，W＝Ep1－Ep2.1．关于弹性势能，下列说法正确的是()A．发生弹性形变的物体都具有弹性势能B．只有弹簧发生弹性形变时才具有弹性势能，其他物体发生弹性形变时不会具有弹性势能C．弹性势能可以与其他形式的能相互转化D．弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳2．在探究弹簧弹性势能的表达式时，下面的猜想有一定道理的是()A．重力势能与物体离地面的高度有关，弹性势能可能与弹簧的伸长量有关，重力势能深化改革永嘉中学高一物理备课组打造3456课程3学习反思与重力的大小有关，弹性势能可能与弹力的大小有关，而弹力的大小又与弹簧的劲度系数k有关，因此弹性势能可能与弹簧的劲度系数k和弹簧的伸长量的二次方x2有关B．A选项中的猜想有一定道理，但不应该与x2有关，而应该是与x3有关C．A选项中的猜想有一定道理，但应该是与弹簧伸长量的一次方，即x有关D．上面三个猜想都没有可能性3．如图所示，一个物体以速度v0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，在此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，弹性势能减小D．弹簧的弹力做负功，弹性势能增加4．弹簧的一端固定，原处于自然长度。现对弹簧的另一端施加一个拉力，关于拉力做功（或弹簧克服拉力做功）与弹性势能变化的关系，以下说法中正确的是（）A．拉力对弹簧做正功，弹簧的弹性势能增加B．拉力对弹簧做正功，弹簧的弹性势能减少C．弹簧克服拉力做功，弹簧的弹性势能增加D．弹簧克服拉力做功，弹簧的弹性势能减少5．一升降机在箱底装有若干个弹簧，如图所示．设在一次事故中，升降机的吊索在空中断裂，忽略摩擦力，则升降机从弹簧下端触地直到最低点的过程中（）A．升降机的加速度不断增大B．先是弹力做的负功小于重力做的正功，然后是弹力做的负功大于重力做的正功C．先是弹力做的负功小于重力做的正功，然后是弹力做的负功大于重力做的正功D．到最低点时，升降机加速度的值大于重力加速度的值6．如图所示，质量为M的物体静止在地面上，物体上面连着一个轻弹簧，用手拉住弹簧上端将物体缓缓提高H，则人做的功（）A．等于MgHB．大于MgHC．小于MgHD．无法确定7．如图所示，在光滑水平面上有A、B两球，中间连一弹簧，A球固定，今用手拿住B球将弹簧压缩一定距离，然后释放B球，在B球向右运动到最大距离的过程中，B球的加速度将，B球的速度将，弹簧的弹性势能将．FAB深化改革永嘉中学高一物理备课组打造3456课程4学习反思