《探究彈性勢能的表達(dá)式》

75《探究彈性勢能的表達(dá)式》2013年5月一、彈性勢能發(fā)生彈性形變的物體各部分之間由于彈力的相互作用而具有的勢能二、探究彈性勢能的表達(dá)式重力勢能與m和h有關(guān)重力勢能與重力做功有關(guān)分析重力做功重力勢能Ep=mgh彈性勢能與什么有關(guān)？彈性勢能與彈力做功的關(guān)系分析彈力做功求出彈性勢能的表達(dá)式1、與彈簧的伸長量Δl，2、勁度系數(shù)1、彈性勢能的表達(dá)式可能與哪些因素有關(guān)？二、探究彈性勢能的表達(dá)式彈力與重力的變化規(guī)律不一樣，彈性勢能和重力勢能的表達(dá)式可能也不一樣彈性勢能的表達(dá)式是否與重力勢能的表達(dá)式類似呢？？W外→E彈2、彈簧的彈性勢能與拉力所做的功有什么關(guān)系？拉力做的功等于彈性勢能的變化量規(guī)定：彈簧處于原長時(shí)彈簧的彈性勢能為零3、怎樣計(jì)算拉力所做的功？微元法細(xì)分過程化變?yōu)楹鉌拉=F=l為變力3、怎樣計(jì)算拉力所做的功？ΔL1、ΔL2、ΔL3…將彈簧從A點(diǎn)到B點(diǎn)細(xì)分很多小段：在各個(gè)小段上，拉力可以近似認(rèn)為是不變的F1、F2、F3…ΔL1F1ΔL2F2F拉=F=l為變力3、怎樣計(jì)算拉力所做的功？W1=F1ΔL1、W2=F2ΔL2、W3=F3ΔL3…W=W1W2W3…=F1ΔL1F2ΔL2F3ΔL3…每一小段各個(gè)力做的功：拉力F在全過程做的功：怎樣計(jì)算呢？勻速直線運(yùn)動：=vtvt重力做功：WG=mgh0mgh0otvvootvvootvvootvvo聯(lián)想勻變速在v—t圖像中，物體的位移=S面積彈力的功olFolFolFolF=4、彈簧的彈性勢能的表達(dá)式說明：1一般規(guī)定彈簧在原長時(shí)，彈簧的彈性勢能為零2L為彈簧的伸長量或壓縮量3L,EP具有相對性EP=1、我們的探究過程是怎樣的？（1）提出問題：彈簧的彈性勢能的表達(dá)式是怎樣的？（2）猜想:彈性勢能可能與哪些因素有關(guān)？（3）彈性勢能與做功有什么關(guān)系？（4）怎樣計(jì)算拉力的功？（5）得出探究結(jié)果2、探究方法猜想與假設(shè)類比遷移微元圖象數(shù)學(xué)推理等,這些都是科學(xué)探究的一般研究方法例1關(guān)于彈性勢能，下列說法中正確的是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)提示:由彈性勢能的定義和相關(guān)因素進(jìn)行判斷。AB例2在本節(jié)課的探究活動中，我們多次采用了類比的研究方法，試舉例說明。解析在本節(jié)課的探究活動中，采用類比研究方法的地方主要有：①

研究彈性勢能的出發(fā)點(diǎn)，將重力勢能與彈性勢能類比。討論重力勢能從分析重力做功入手，討論彈性勢能則從分析彈力做功入手。②

彈性勢能表達(dá)式中相關(guān)物理量的猜測，將重力勢能與彈性勢能、重力與彈力類比。重力勢能與物體被舉起的高度有關(guān)，所以彈性勢能很可能與彈簧被拉伸的長度有關(guān)。彈力與重力的變化規(guī)律不一樣，彈性勢能與重力勢能的表達(dá)式很可能也不一樣。③

計(jì)算拉力所做的功，與計(jì)算勻變速直線運(yùn)動的位移類比。計(jì)算勻變速直線運(yùn)動的位移時(shí)，將位移分成很多小段，每一小段的速度可近似認(rèn)為相等，物體在整個(gè)過程中的位移等于各小段位移之和。計(jì)算拉力所做的功，可將彈簧的形變過程分成很多小段，每一小段的拉力可近似認(rèn)為是不變的，拉力在整個(gè)過程中的功等于各小段功之和。④

計(jì)算各小段功的求和式，將由v—

t圖象求位移與由F—l圖象求功類比。v—

t圖象下的相