高中物理7.5《探究彈性勢能的表達(dá)式》同步導(dǎo)學(xué)案

1、【要點(diǎn)導(dǎo)學(xué)】1、發(fā)生的物體的各部分之間，由于的相互作用而具有的勢能，叫做彈性勢能。彈性勢能和重力勢能一樣，也具有相對(duì)性，但彈性勢能的改變量與零勢能的選取，這稱為彈性勢能改變是絕對(duì)的。應(yīng)用中都是研究彈性勢能與其它能量的轉(zhuǎn)化問題，研究彈性勢能的改變量是有實(shí)際意義的。2、彈力做功與彈性勢能的變化關(guān)系為：彈力做正功時(shí)，彈性勢能，并且彈力做多少功，彈性勢能就減少多少；彈力做負(fù)功時(shí)（克服彈力做功），彈性勢能，并且克服彈力做多少功，彈性勢能就增加多少。3、彈性勢能的大小與彈性的勁度系數(shù)、彈簧形變量有關(guān)，為了研究彈性勢能與勁度系數(shù)的關(guān)系，應(yīng)控制什么量不變？;為了研究彈性勢能與彈簧形變量的關(guān)系，應(yīng)控制不變。這種

2、研究方法叫做，是物理學(xué)中的常用方法。通過實(shí)驗(yàn)研究和理論推導(dǎo)可知，彈簧的彈性勢能表達(dá)式為?！痉独觥坷}：質(zhì)量為m的物體（視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平地面上，物體上要裝著一根長為I。，勁度系數(shù)為k的輕彈簧，現(xiàn)用手拉著彈簧的上端P緩慢上提，如圖所示，直到物體離開地面一段距離。已知在這一過程中，P點(diǎn)的位移是h,則物體重力勢能的增加量是多少？彈簧的彈性勢能增加量為多大？解析設(shè)彈簧的伸長量為I，則kl=mg有幾何關(guān)系Io+l+H=h+I0物體的重力勢能增加量為AEp=mgl42彈簧的彈性勢能增加量為AEp=kI/2-整理得重力勢能增加量為AEp=mg（h-mg/k）;彈性勢能增加量為AEp=nTg2/2k拓展重

3、力勢能（或彈性勢能）的變化量與重力（或彈力）做功緊密聯(lián)系在一起，它們都和路徑無關(guān)，結(jié)合平衡條件，通過幾何分析確定物體上升的距離、彈簧形變量的變化量（本題即為彈簧伸長的長度），是計(jì)算重力勢能或彈性勢能改變量的關(guān)鍵。【能力訓(xùn)練】1、關(guān)于彈性勢能下列說法中正確的是（BCD）A、發(fā)生形變的物體都具有彈性勢能B、彈性勢能是一個(gè)標(biāo)量C彈性勢能的單位是焦耳（在國際單位制中）D彈性勢能是狀態(tài)量2、關(guān)于彈性勢能，下列說法中正確的是（AD）A、任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢能B物體只要發(fā)生形變，就一定具有彈性勢能C外力對(duì)彈性物體做功，物體的彈性勢能就發(fā)生變化D發(fā)生彈性形變的物體，在它們恢復(fù)原狀時(shí)都能對(duì)外界做功

4、3、如圖所示，在光滑水平面上有一物體，它的左端連一彈簧，彈簧的另一端固定在墻上，在力F作用下物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)撤去F后，物體將向右運(yùn)動(dòng)，在物體向右運(yùn)動(dòng)的過程中F列說法正確的是(D)第玄題3A、彈簧的彈性勢能逐漸減少B彈簧的彈性勢能逐漸增加C彈簧的彈性勢能先增加再減少D彈簧的彈性勢能先減少再增加4、上題中，在彈簧向右運(yùn)動(dòng)的過程中,彈簧彈力對(duì)物體的做功情況,F列說法正確的是(C)A.彈簧對(duì)物體做正功B彈簧對(duì)物體做負(fù)功C.彈簧先對(duì)物體做正功，后對(duì)物體做負(fù)功D.彈簧先對(duì)物體做負(fù)功，后對(duì)物體做正功5、計(jì)算變力不能直接把數(shù)據(jù)代入公式W=FIC0Sa計(jì)算功，此時(shí)可以用“微元法”來計(jì)算，如圖所示為用力緩慢拉

5、升彈簧時(shí)，拉力與彈簧升長量之間的關(guān)系圖像，試推證將彈簧從自由長度到拉升長度為x的過程中，拉力做的功等于kx2/2，彈簧儲(chǔ)存的彈性勢能也為kx2/2o(設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k)6、下列關(guān)于彈簧的彈力和彈性勢能的說法正確的是(C)A、彈力與彈簧的形變量成正比，彈性勢能與彈簧的形變量成正比B彈力與彈簧的形變量的平方成正比，彈性勢能與彈簧的形變量成正比C彈力與彈簧的形變量成正比，彈性勢能與彈簧的形變量的平方成正比。D彈力與彈簧的形變量的平方成正比，彈性勢能與彈簧的形變量的平方成正比7、如圖所示為一根彈簧彈力F與形變量x的關(guān)系圖線：(1)確定彈簧的勁度系數(shù)；(2) 將此彈簧從原長拉伸6cm時(shí)，彈性勢能為多

6、的大？(3) 將此彈簧壓縮4cm時(shí)，彈性勢能為多大？(1) 500N/m;(2)0.9J;(3)0.4J8、在一次演示實(shí)驗(yàn)中，一壓緊的彈簧沿一粗糙水平面射出一小球，測得彈簧壓縮的距離d和小球在粗糙水平面滾動(dòng)的距離S如下表所示.由此表可以歸納出小球滾動(dòng)的距離S跟彈簧壓縮的距離d之間的關(guān)系，并猜測彈簧的彈性勢能Ep跟彈簧壓縮的距離d之間的關(guān)系分別實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234d/cm0.501.002.004.00s/cm4.9820.0280.10319.52是(選項(xiàng)中ki、k2是常量)(D)As=kid，Ep=k2dB、s=kid，Ep=k2d222Cs=kid，Ep=k2dD、s=kid，Ep=k2d9、豎直放置的輕質(zhì)彈簧，勁度系數(shù)為k,將質(zhì)量為m的物體輕輕放在彈簧的上端，物體將上下振動(dòng)，由于空氣阻