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5.探究弹性势能的表达式
填一填练一练一、弹性势能(见课本第67页)1.定义:发生弹性形变的物体,各部分之间由于有弹力的相互作用而具有的势能。2.相关因素:弹性势能与弹簧的形变量和劲度系数有关,在弹簧的形变量l相同时,弹簧的劲度系数k越大,弹簧的弹性势能越大。在弹簧劲度系数k相同时,弹簧形变量越大,弹簧的弹性势能越大。二、探究弹性势能的表达式(见课本第68页)1.猜想依据弹性势能与重力势能同属势能。重力势能与物体被举起的高度有关,故弹性势能可能与弹簧的形变量l有关;不同质量的物体高度相同时,重力势能不同,形变量相同但劲度系数k不同的弹簧,弹性势能也不同,因此弹性势能的表达式中应含有l和 k。
填一填练一练2.弹性势能与弹力做功的关系重力势能的变化等于重力做的功,故弹性势能的变化等于弹力做的功。当用外力拉弹簧时,弹力做的功等于拉力做的功。3.怎样计算拉力做的功(2)微元法:用微分的办法,把每一小段位移上的力看成恒力,则W=F1Δl1+ F2Δl2+ F3Δl3+…(3)图象法:每段弹力的功可用图中细窄的矩形面积表示,整个三角形面积就表示弹力在整个过程中做的功。
填一填练一练4.猜想结论弹性势能与弹簧的劲度系数k和形变量l有关。当形变量l相同时,劲度系数k越大,弹性势能越大;在劲度系数k相同时,形变量l越大,弹性势能越大。综上,弹性势能
填一填练一练关于弹性势能,下列说法正确的是( )A.发生形变的物体都具有弹性势能B.重力势能是相对的,弹性势能是绝对的C.当弹力做功时弹性势能一定增加D.当物体的弹性势能减少时,弹力一定做了正功解析:发生非弹性形变的任何物体各部分之间没有弹性势能,选项A错误;重力势能和弹性势能都是相对参考位置而言的,选项B错误;根据弹力做功与弹性势能的关系可知,只有弹力做负功时弹性势能才能增加,如果弹力做正功,则弹性势能就会减少,故选项C错误,选项D正确。答案:D
问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二对弹性势能的理解?如图所示,射箭时人通过拉弓引起弹性势能的增加,此时的弹性势能主要存储在哪里?
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探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析1.弹力做功与弹性势能变化的关系如图所示,O为弹簧的原长处(1)弹力做负功:物体由O向A运动(压缩),或者由O向A运动(伸长)时,弹性势能增加,其他形式的能转化为弹性势能。(2)弹力做正功:物体由A向O运动,或者由A向O运动时,弹性势能减少,弹性势能转化为其他形式的能。(3)弹力做功与弹性势能变化的关系为W弹=-ΔEp。
探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析2.弹力做的功作出弹力F随形变量x的变化图线,图线与横轴所围的“面积”可表示弹力做功的多少。当发生的位移为Δl时,弹力做功
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