1、成才之路 物理,路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索,人教版 必修2,機(jī)械能守恒定律,第七章,第五節(jié)探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式,第七章,拉開弦的彎弓在恢復(fù)原狀時(shí)，可以將利箭發(fā)射出去(如圖甲)，也就是對(duì)利箭做功，因而拉開弦的弓箭具有能量。上緊的發(fā)條能夠驅(qū)動(dòng)表針走動(dòng)(如圖乙)，也是因?yàn)榫哂心芰?。我們把這種能量叫做彈性勢(shì)能。那么彈性勢(shì)能的大小和哪些因素有關(guān)系呢？這一節(jié)，我們就來探究這個(gè)問題。,1定義 發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由于有_的相互作用而具有的勢(shì)能。 2彈簧的彈性勢(shì)能 彈簧的長(zhǎng)度為_時(shí)，彈性勢(shì)能為0。彈簧被_或被_時(shí)，就具有了彈性勢(shì)能。,彈性勢(shì)能,彈力,原長(zhǎng),拉長(zhǎng),壓縮,3決定彈性勢(shì)能大小相關(guān)因素

2、的猜想 (1)猜想依據(jù)：彈性勢(shì)能和重力勢(shì)能同屬勢(shì)能，重力勢(shì)能大小與物體的_和_有關(guān)，彈性勢(shì)能與其_和_有關(guān)。 (2)猜想結(jié)論：彈性勢(shì)能與彈簧的_和_有關(guān)，在彈簧的形變量l相同時(shí)，彈簧的_越大，彈簧的彈性勢(shì)能越大。在彈簧勁度系數(shù)k相同時(shí)，_越大，彈簧彈性勢(shì)能越大。,重力,高度,勁度系數(shù),形變量,勁度系數(shù)k,形變量l,勁度系數(shù)k,彈簧形變量,1彈力做功特點(diǎn) 隨彈簧_的變化而變化，還因_的不同而不同。 2彈力做功的計(jì)算 (1)公式法“化變?yōu)楹恪保篧總F1l1F2l2Fxln。 (2)圖象法Fl圖象的“面積”：Fl圖象中圖形的“_”表示彈力做功的值，即_的值。,彈力做功探究,形變量,彈簧,面積,彈性勢(shì)

3、能,當(dāng)彈簧的彈力做正功時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能_，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化成_的能；當(dāng)彈簧的彈力做負(fù)功時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能_，其他形式的能轉(zhuǎn)化為彈簧的_。這一點(diǎn)與重力做功跟重力勢(shì)能變化的關(guān)系相似。,彈力做功跟彈性勢(shì)能變化的關(guān)系,減小,其他形式,增大,彈性勢(shì)能,一、對(duì)彈性勢(shì)能的理解 1彈性勢(shì)能的產(chǎn)生原因 (1)物體發(fā)生了彈性形變 (2)各部分間的彈力作用 2影響彈性勢(shì)能的因素(從彈力做功的角度考慮) (1)彈簧的形變量l(形變量是指拉伸或壓縮的變化量)。因?yàn)樾巫兞吭酱?，用力越大，做功越多?(2)彈簧的勁度系數(shù)k。拉伸相同的長(zhǎng)度，不同彈簧的“軟硬”不一樣，做功不一樣。,特別提醒： (1)彈性勢(shì)能是發(fā)生彈性形變的物體

4、上所有質(zhì)點(diǎn)因相對(duì)位置改變而具有的能量，因而也是對(duì)系統(tǒng)而言的。 (2)彈性勢(shì)能也是相對(duì)的，其大小在選定了零勢(shì)能點(diǎn)后才有意義。對(duì)彈簧，零勢(shì)能點(diǎn)一般選彈簧自由長(zhǎng)度時(shí)。 (3)物體上升，物體克服重力做功，重力勢(shì)能增加，用力拉或壓彈簧，克服彈力做功，彈性勢(shì)能增加。,(1)拉伸橡皮筋時(shí)，橡皮筋的彈力做什么功？橡皮筋的彈性勢(shì)能怎樣變化？ (2)將拉緊的橡皮筋釋放，石子就以較大的速度飛出。則橡皮筋釋放時(shí)，彈力做什么功，彈性勢(shì)能怎樣變化？ 答案：(1)拉伸橡皮筋時(shí)，橡皮筋的形變量變大，彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加；(2)釋放橡皮筋，彈力做正功，彈性勢(shì)能減少。,二、彈性勢(shì)能的表達(dá)式 1彈性勢(shì)能與彈力做功的關(guān)系 如圖所

5、示，O為彈簧的原長(zhǎng)處,(1)彈力做負(fù)功時(shí)：如物體由O向A運(yùn)動(dòng)(壓縮)或者由O向A運(yùn)動(dòng)(伸長(zhǎng))時(shí)，彈性勢(shì)能增大，其他形式的能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能。 (2)彈力做正功時(shí)：如物體由A向O運(yùn)動(dòng)，或者由A向O運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈性勢(shì)能減小，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。 (3)彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系為W彈Ep。,A3.6J、3.6JB3.6J、3.6J C1.8、1.8J D1.8J、1.8J 答案：C,三、彈性勢(shì)能與重力勢(shì)能對(duì)比,答案：A 解析：彈簧向下壓縮的過程中，彈簧壓縮量增大，彈性勢(shì)能增大；重力做正功，重力勢(shì)能減少，故A正確。,對(duì)彈性勢(shì)能的理解,答案：C,A運(yùn)動(dòng)員撐桿剛剛觸地時(shí)，桿彈性勢(shì)能最大 B運(yùn)動(dòng)員撐桿

6、跳起到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，桿彈性勢(shì)能最大 C運(yùn)動(dòng)員撐桿觸地后上升到達(dá)最高點(diǎn)之前某時(shí)刻，桿彈性勢(shì)能最大 D以上說法均有可能 答案：C 解析：桿形變量最大時(shí)，彈性勢(shì)能最大，只有C項(xiàng)正確。,彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系,答案：(1)20J(2)4J,答案：D 解析：可將整個(gè)過程分為兩個(gè)階段：一是彈簧伸長(zhǎng)到m剛要離開地面階段，拉力克服彈力做功WF1W彈，等于彈性勢(shì)能的增加；二是彈簧長(zhǎng)度不變，物體上升h，拉力克服重力做功WF2WGmgh，等于重力勢(shì)能的增加，又由WFWF1WF2可知A、B、C錯(cuò)誤，D正確。,開放探究,解析：(1)米尺、天平。 (2)將圓珠筆緊靠米尺豎直放在桌面上；在桌面上將圓珠筆尾端壓緊，記下筆尖處的讀數(shù)x1；突然放開圓珠筆，觀察并記下筆尖到達(dá)最高峰的讀數(shù)x2；用天平測(cè)出圓珠筆的質(zhì)量m。 (3)彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為圓珠筆重力勢(shì)能的增加量Epmg(x2x1) 答案：(1)米尺、天平(2)見解析(3)mg(x2x1),(3)若彈性勢(shì)能Epkx3，由于勁度系數(shù)k的單位是N/m，彈簧伸長(zhǎng)量x的單位是m，則kx3的單位是_。 從(1)、(2)、(3)對(duì)單位的計(jì)算，你可以得到的啟示：_。 答案：(1)N(2)J(3)Jm彈性勢(shì)能Ep與彈簧伸長(zhǎng)量x的二次方有關(guān)的猜想有道理 解析：物理量與單位是否統(tǒng)一是驗(yàn)證探究正確與否的方法之一。,易錯(cuò)分析：本題易錯(cuò)選項(xiàng)及錯(cuò)誤原因分