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1、2019-2020年高中物理探究弹性势能的表达 式最新名师精品导学案附答案班级 姓名 2015-04-27一.学习目标：1.知道探究弹性势能表达式的方丁2 .理解弹性势能的概念，会分析决定弹簧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 .领悟求弹力做功时，通过细分过程化变力为包力的思想方法。二.知识梳理：1 .弹性势能：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有的相互作用，也具有，这种势能叫作。 里 f2 .影响弹性势能的因素：(1)与形变量i有关,i越大，弹性势能i越。山r *，(2)与劲度系数k有关,k越大，弹性势能越。彳3 .如图所示，把拉伸弹簧的过程分为很多小
2、段，拉力在每个小段可以认为是， 它在各段做功之和可以代表拉力在做的功。4.弹性势能的表达式是昂二。三.重点探究主题1:决定弹簧弹性势能大小的相关因素问题：如图所示，将弹簧的一端固定，用小钢球将弹簧压缩至最短，而后突然释放， 小钢球将被弹出去。从动力学角度来说，释放弹簧后，弹簧对和它接触的小球产 生了力的作用，因此小球被弹开。从能量的角度来说，弹簧被压 缩后，就具有了弹性势能，释放后，弹力对小球做了功，弹簧把自 身的能量转化为小球的动能，小球获得了能量，因此会被弹开。根据以上情景回答下列问题。(1)弹性势能与哪个力做功有关？(2)分析决定弹簧弹性势能大小的因素。主题2:计算弹力做的功问题：阅读教
3、材中的相关内容，结合图7.5-3,回答下列问题 (1)弹力做的功能不能直接用公式 W=自1计算？为什么？ (2)找出弹力做功的计算方法，用心体会你用到的思想方法。主题3:弹力做功与弹性势能表达式问题：在教材的图7.5-3中,弹簧从原长缓慢地被拉长一段距离A时，拉力和弹力是什么关系？弹簧的弹性势能与拉力做的功有什么关系？根据功和能的关系如何得到弹性势能的表达式？四，检测题1 .在巴塞罗那奥运会上，运动员用带火的弓箭点燃奥运圣火，这个过程中（）。存A.箭能射出去是因为箭具有弹性势能B.弓拉得越 样,. 紧，运动时的弹性势能越大升C.弓拉得越紧，弓的弹性势能越大D.弓拉得越叶 皿 紧，弓上的箭的弹性
4、势能越大2 .如图所示，小明玩蹦蹦竿，在小明将蹦蹦竿中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化情况是（）。A.重力势能减少，弹性势能增加B.重力势能增加，弹性势能减少C.重力势能减少，弹性势能减少D.重力势能不变，弹性势能增加3.如图所示的几个运动过程，物体弹性势能一直增加的是（）。A.如图甲所示，在跳高运动员从压杆到杆伸直的过程中杆的弹性势能B.如图乙所示，人拉长弹簧过程中弹簧的弹性势能C如图内所示，模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中橡皮筋的弹性势能D.如图丁所示，在小球被弹簧向上弹起的过程中弹簧的弹性势能4.关于弹力做功与弹性势能的关系，我们在进行猜想时，可以参考对重力做
5、功与重力 势能的关系的讨论。下面的猜想有道理的是（）。A.弹力做功将引起弹性势能的变化B.弹力做功将引起弹性势能的变化 C弹力做功将引起弹性势能的变化 D.弹力做功将引起弹性势能的变化 五.拓展 拓展一、弹簧的弹力做功，当弹力做正功时，弹性势能将增加 ，当弹力做正功时，弹性势能将减少 ，当弹力做负功时，弹性势能将增加 ，当弹力做负功时，弹性势能将减少1 .弹簧原长为10,劲度系数为ko用力把它拉到伸长量为1,拉力所做的功为 Wi;继续拉弹簧，使弹簧在弹性限度内再伸长1,拉力在继续拉伸的过程中所做的功为W2。试求Wi与W2的比值。拓展二、弹性势能的表达式2.如图所示,质量相等的两木块中间连有一弹
6、簧，今用力F缓慢向上提A,直到B恰好离开地面。开始时物体A静止在弹簧上面。设开始时弹簧的弹性势能为 51,B刚要 离开地面时，弹簧的弹性势能为 号2,则关于Epi、与2大小关系,下列说法中正确的是 ()。A.Ed1=E)2B.Ej1E32C.E)1E)2d.不能判断答案课日7.5探究弹性势能的表达式知识体系梳理弹力 势能 弹性势能 大 大 恒力 整个过程kA2重点难点探究 主题1: (1)弹性势能与弹簧弹力做功有关。(2)弹簧弹性势能的大小与弹簧的形变量和弹簧的劲度系数有关，在弹性范围内，形变量越大、劲 度系数越大，弹性势能越大。主题2:(1)不能。因为弹力的大小是随弹簧的形变量的变化而变化的
7、，是变力，而公式 W=l只适用于恒力做功，所以不能直接用该公式计算弹力的功。(2)方法一：微元分割法把弹簧从A到B的过程分成很多小段，它们的长度是：Ai、A2、A3 在各个小段上，拉力Fi、F2、F3可近似认为是不变的 在各小段上，拉力做的功分别为：FiAi、F2A小F3A3拉力在全过程中所做的功是Fi Ail+F2 A2+F3 A3+其中Ail、A2、A3.是我们分成的任意相等的无限小段，每一段都相等，则Al瓶Fi=kAi=kA、lF2=2k A l 方法二：平均思想(用平均力来求变力做功)所以 W=Fi Ai+F2 A2+F3A3+=(Fi+F2+F3+)A l=kA l+2k A l+3
8、k 区 l+=k2=kn2 A2+kn N=k(n A)2+kl Al 因为nAl=l同时A很小，可以忽略，所以拉力做的功 W=kl2。由胡克定律F=kA 1 可知，弹力与形变量呈线性关系，所以计算平均弹力是方便的。功在数值上等于平均弹力做的功弹簧被拉长A时其平均弹力=kA 1由胡克定律和恒力做功的公式：W= A l=F A l=k。A 1方法三：微元法(数形Z合)画出弹簧弹力随形变量A1的变化图线，类比v-t图象的 面积”表示位移，F-A图线与横轴所围的面积”可表示弹力做功的大小2W=FA l=k A l X A d=k Al主题3：因为弹簧是被缓慢地拉长的，所以拉力与弹力大小相等、方向相反。拉力对弹簧做正功 W拉=卜421,则弹力做功 W弹二-kAjkA21o若我们定义弹簧处于原长时弹性势能为零，则弹簧在末状态的弹性势能为kA”，即弹簧弹性势能的表达式为 Ep=kA21。其中A指弹簧的形变量 卜指弹簧的劲度系数。基础智能检测1.C 2.A 3.B 4.BC全新视角拓展1. 1 ： 32.A
2019-2020年高中物理《探究弹性势能的表达式》最新名师精品导学案附答案
