7.5探究弹性势能的表达式

第七章机械能守恒定律7.5探究弹性势能的表达式如图所示，重物A的质量为m，置于水平地面上，其上表面连结一根竖直的轻质弹簧，弹簧的长度为L0，劲度系数为k。现将弹簧的上端P缓慢地竖直上提一段H，当重物A刚要离开地面时，此时重物A具有的重力势能为多少？kPAF温故知新跳跃器蹦床观察压弯的跳跃器、下陷的蹦床、压弯的跳板，有什么共同的变化？跳板跳水问题：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而具有的势能，叫做弹性势能。一、弹性势能的定义日常生活的实例弹性势能可能与哪些因素有关1.重力势能与物体被举起或下降的高度有关，那么弹性势可能与…有关？2.还可能与…有关？二、探究弹簧的弹性势能的表达式类比、猜想弹性势能的大小与形变量有关弹性势能的大小与劲度系数有关二、探究弹簧的弹性势能的表达式我们从什么知识入手研究影响弹性势能的表达式呢？二、探究弹簧的弹性势能的表达式我特别喜欢这些类比——我的最可靠的老师，因为它能给我们揭开自然界的各种秘密。——开普勒二、探究弹簧的弹性势能的表达式类比思想探究重力势能的过程重力势能与m、h有关重力势能与重力做功有关分析重力做功重力势能的表达式EP=mgh探究弹性势能的思路弹性势能与哪些因素有关明确弹力做功与弹性势能的关系分析弹力做功弹性势能的表达式二、探究弹簧的弹性势能的表达式重力势能重力做功入手W=ΔEP减小W克=ΔEP增加类比思想二、探究弹簧的弹性势能的表达式弹簧弹性势能与拉力做功关系W拉=EPΔLL0mFL二、探究弹簧的弹性势能的表达式F拉lΔL1ΔL2ΔL3ΔL5ΔL4W拉＝F1ΔL1＋F2ΔL2＋F3ΔL3＋F4ΔL4＋F5ΔL5F怎样求弹力做的功？F拉=F=kl为变力如何把求变力做的功转化为求恒力做的功？把弹簧从A到B的过程分成很多小段在各个小段上，弹力可近似认为是不变的Δl1,Δl2,Δl3…F1、F2、F3…化变为恒微分思想积分思想W＝F1ΔL1＋F2ΔL2＋F3ΔL3＋…怎样计算这个求和式？二、探究弹簧的弹性势能的表达式匀变速直线运动的位移与速度关系v0v0ttv4t1t2t3t4v3v2v1v0v0ttv0v0ttv0v0ttv0v0tt二、探究弹簧的弹性势能的表达式F拉lF拉0LlΔl1Δl2Δl3Δl5Δl4F拉=kΔL拉力所做的功等于图线与横轴所围的面积W拉＝kL212F2F3F4F5F112EP＝kL2弹簧的劲度系数弹簧的伸长量或压缩量弹簧的弹性势能说明：(1)一般规定弹簧在原长时，弹簧的弹性势能为零(2)L为弹簧的伸长量或压缩量(3)L,EP具有相对性弹性势能的表达式：二、探究弹簧的弹性势能的表达式WF＝EP1－EP2弹力做的功初态的弹性势能末态的弹性势能2.表达式:三、弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系1.弹簧弹力做正功，弹性势能减少弹簧弹力做负功，弹性势能增加1、若弹簧压缩了L，此时弹性势能是多少？2、能不能规定弹簧在某一任意长度时的势能为零势能呢？说说你的想法。3、若取任意长度的势能为零势能，这时候弹性势能有没有可能是负值？思考本堂课你有什么收获呢?1、弹性势能: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而具有的势能，这种势能叫做弹性势能。课堂小结2、弹性势能的表达式:3、物理思维方法：控制变量法、类比迁移法、微元法、图像法等2p12Ekl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，都一定是发生了弹性形变C.物体只要发生形变就一定有弹性势能D.弹簧的弹性势能只跟弹簧的形变量有关例题AB弹性势能的定义非弹性形变，无弹力作用，物体不具有弹性势能弹簧的劲度系数弹簧的伸长量或压缩量2p12EkL1.如图，在一次“蹦极”运动中，人由高空跃下到最低点的整个过程中，下列说法正确的是()A.重力对人做正功B.人的重力势能减小了C.“蹦极”绳对人先做负功再做正功D.“蹦极”绳的弹性势能增加了ABD练习2.如图，在光滑的水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态。当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动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BFA练习2p12EkxF弹F弹=kxxpE