高一物理新必修二學(xué)案 7.5 探究彈性勢能的表達(dá)式

1、.7.5 探究彈性勢能的表達(dá)式 學(xué)案人教版必修21_的物體的各部分之間，由于_，也具有勢能，這種勢能叫做彈性勢能研究彈性勢能要從分析_入手，對彈簧來說，規(guī)定_，它的彈性勢能為零，當(dāng)彈簧_，就具有了彈性勢能21彈簧的彈性勢能與彈簧被拉伸的長度l有關(guān)，并且，拉伸的長度l越大，彈性勢能_，但不一定是_關(guān)系；2即使拉伸的長度l一樣，勁度系數(shù)k不同的彈簧的彈性勢能也不一樣，并且拉伸的長度l一樣時(shí)，k越大，彈性勢能_3根據(jù)功是_可知，彈性勢能的變化量與拉力對彈簧做功的關(guān)系為_4設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，當(dāng)彈簧被拉伸l時(shí)，把這一拉伸過程分為很多小段，它們的長度分別是l1、l2、l3各個(gè)小段上拉力可以近似認(rèn)為是不

2、變的，分別為F1、F2、F3，所做的功分別為_5vt圖線下的面積代表_，F(xiàn)l圖線下的面積代表_；當(dāng)所分成的小段非常短時(shí)，F(xiàn)l圖線與l軸所圍成的區(qū)域形狀是_，該區(qū)域的面積為_，所以彈性勢能的表達(dá)式是_6關(guān)于彈性勢能，以下說法中正確的選項(xiàng)是A發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢能B只要彈簧發(fā)生形變，就一定具有彈性勢能C彈性勢能可以與其他形式的能互相轉(zhuǎn)化D彈性勢能在國際單位制中的單位是焦耳7關(guān)于彈簧的彈性勢能，以下說法正確的選項(xiàng)是A彈簧的彈性勢能跟拉伸或壓縮的長度有關(guān)B彈簧的彈性勢能跟彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)C同一彈簧，在彈性限度內(nèi)，形變量越大，彈性勢能越大D彈性勢能的大小跟使彈簧發(fā)生形變的物體有關(guān)【概念規(guī)律練

3、】知識(shí)點(diǎn)一彈性勢能1關(guān)于彈性勢能，以下說法中正確的選項(xiàng)是A任何發(fā)生彈性形變的物體，都具有彈性勢能B任何具有彈性勢能的物體，一定發(fā)生了彈性形變C物體只要發(fā)生形變，就一定具有彈性勢能D彈簧的彈性勢能只跟彈簧被拉伸或壓縮的長度有關(guān)2關(guān)于彈性勢能和重力勢能以下說法正確的選項(xiàng)是A重力勢能屬于物體和地球這個(gè)系統(tǒng)，彈性勢能屬于發(fā)生彈性形變的物體B重力勢能是相對的，彈性勢能是絕對的C重力勢能和彈性勢能都是相對的D重力勢能和彈性勢能都是狀態(tài)量3關(guān)于彈簧的彈性勢能，以下說法中正確的選項(xiàng)是A當(dāng)彈簧變長時(shí)，它的彈性勢能一定增大B當(dāng)彈簧變短時(shí)，它的彈性勢能一定變小C在拉伸長度一樣時(shí)，k越大的彈簧，它的彈性勢能越大D彈簧

4、在被拉伸時(shí)的彈性勢能一定大于被壓縮時(shí)的彈性勢能知識(shí)點(diǎn)二彈力做功與彈性勢能的關(guān)系4關(guān)于彈力做功與彈性勢能的關(guān)系，我們在進(jìn)展猜測時(shí)，可以參考對重力做功與重力勢能的關(guān)系的討論，那么下面的猜測有道理的是A彈力做功將引起彈性勢能的變化，當(dāng)彈力做正功時(shí)，彈性勢能將增加B彈力做功將引起彈性勢能的變化，當(dāng)彈力做正功時(shí)，彈性勢能將減少C彈力做功將引起彈性勢能的變化，當(dāng)彈力做負(fù)功時(shí)，彈性勢能將增加D彈力做功將引起彈性勢能的變化，當(dāng)彈力做負(fù)功時(shí)，彈性勢能將減少5.圖1如圖1所示，一個(gè)物體以速度v0沖向與豎直墻壁相連的輕質(zhì)彈簧，墻壁和物體間的彈簧被物體壓縮，在此過程中以下說法正確的選項(xiàng)是A物體對彈簧做的功與彈簧的壓縮

5、量成正比B壓縮彈簧的過程中，物體向墻壁挪動(dòng)一樣的間隔 ，彈力做的功不相等C彈簧的彈力做正功，彈性勢能減少D彈簧的彈力做負(fù)功，彈性勢能增加【方法技巧練】一、探究彈性勢能表達(dá)式的方法6在猜測彈性勢能可能與哪幾個(gè)物理量有關(guān)的時(shí)候，有人猜測彈性勢能與彈簧的勁度系數(shù)k及彈簧的伸長量l有關(guān)，但終究是與l的一次方，還是l的二次方，還是l的三次方有關(guān)呢？請完成下面練習(xí)以幫助考慮1假設(shè)彈性勢能Epkl，由于勁度系數(shù)k的單位是N/m，彈簧伸長量l的單位是m，那么kl的單位是_2假設(shè)彈性勢能Epkl2，由于勁度系數(shù)k的單位是N/m，彈簧伸長量l的單位是m，那么kl2的單位是_3假設(shè)彈性勢能Epkl3，由于勁度系數(shù)k

6、的單位是N/m，彈簧伸長量l的單位是m，那么kl3的單位是_從1、2、3對單位的計(jì)算，你可以得到的啟示是_二、彈性勢能的求解方法圖27一根彈簧的彈力位移圖線如圖2所示，那么彈簧由伸長量8 cm到伸長量4 cm的過程中，彈力做功和彈性勢能的變化量為A3.6 J，3.6 JB3.6 J,3.6 JC1.8 J，1.8 JD1.8 J,1.8 J圖38在程度地面上放一個(gè)豎直輕彈簧，彈簧上端與一個(gè)質(zhì)量為2.0 kg的木塊相連，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)假設(shè)在木塊上再加一個(gè)豎直向下的力F，使木塊緩慢向下挪動(dòng)0.10 m，力F做功2.5 J，此時(shí)木塊再次處于平衡狀態(tài)，力F的大小為50 N，如圖3所示求：在木塊下移0

7、.10 m的過程中彈性勢能的增加量參考答案課前預(yù)習(xí)練1發(fā)生彈性形變有彈力的互相作用彈力做功彈簧長度為原長時(shí)被拉長或被壓縮后21越大正比2越大3能量變化的量度大小相等4F1l1、F2l2、F3l35位移功三角形kl2Epkl26ACD發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由于有彈力的互相作用，都具有彈性勢能，A正確彈性勢能跟重力勢能一樣，可以與其他形式的能互相轉(zhuǎn)化，C正確所有能的單位跟功的單位一樣，在國際單位制中的單位是焦耳，D正確7ABC由彈性勢能的表達(dá)式Epkl2可知，彈性勢能Ep與彈簧拉伸或壓縮的長度有關(guān)，A選項(xiàng)正確Ep的大小還與k有關(guān)，B選項(xiàng)正確在彈性限度內(nèi)，Ep的大小還與l有關(guān)，l越大，Ep

8、越大，C正確彈簧的彈性勢能是由彈簧的勁度系數(shù)k和形變量l決定的，與使彈簧發(fā)生形變的物體無關(guān)課堂探究練1AB由彈性勢能的定義和相關(guān)因素進(jìn)展判斷發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由于彈力作用而具有的勢能，叫做彈性勢能所以，任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢能，任何具有彈性勢能的物體一定發(fā)生了彈性形變物體發(fā)生了形變，假設(shè)是非彈性形變，無彈力作用，物體就不具有彈性勢能彈簧的彈性勢能除了跟彈簧被拉伸或壓縮的長度有關(guān)外，還跟彈簧勁度系數(shù)的大小有關(guān)正確選項(xiàng)為A、B.2ACD重力勢能具有系統(tǒng)性，彈性勢能只屬于發(fā)生彈性形變的物體，故A正確；重力勢能和彈性勢能都是相對的，且都是狀態(tài)量，故B錯(cuò)，C、D正確3C彈簧彈性

9、勢能的大小，除了跟勁度系數(shù)k有關(guān)外，還跟它的形變量拉伸或壓縮的長度有關(guān)假如彈簧原來處在壓縮狀態(tài)，當(dāng)它變長時(shí)，它的彈性勢能應(yīng)該先減小，在原長處它的彈性勢能最小，所以A、B、D均不對4BC5BD由功的計(jì)算公式WFlcos 知，恒力做功時(shí)，做功的多少與物體的位移成正比，而彈簧對物體的彈力是一個(gè)變力，所以A不正確；彈簧開場被壓縮時(shí)彈力小，彈力做的功也少，彈簧的壓縮量變大時(shí)，物體挪動(dòng)一樣的間隔 做的功增多，故B正確；物體壓縮彈簧的過程，彈簧的彈力與彈力作用點(diǎn)的位移方向相反，所以彈力做負(fù)功，彈性勢能增加，故C錯(cuò)誤，D正確61N2J3Jm彈性勢能Ep與彈簧伸長量l的二次方有關(guān)7C彈力做的功W0.04 J1.8 J0，故彈性勢能減少1.8 J，即EpEp2Ep11.8 J，應(yīng)選項(xiàng)C正確84.5 J解析木塊緩慢下移0.10 m的