第 5 节探究弹性势能的表达式 一、 弹性势能1.弹性势能的概念发生弹性形变的物体的各部分之间,由于弹力的相互作用而具有的势能
2.决定弹性势能大小相关因素的猜想(1)猜想依据弹性势能和重力势能同属势能,重力势能大小与物体的质量和高度有关,弹簧弹力与其形变量和劲度系数有关
(2)猜想结论弹性势能与弹簧的形变量 l 和劲度系数 k 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,弹簧弹性势能越大
二、 探究弹性势能的表达式1.探究思想:研究弹力做功与弹性势能变化的关系
2.“化变为恒”求拉力做功:W 总=F1Δl1+F2Δl2+…+FnΔ l n
3.“Fl”图像面积的意义:表示 F 做功 的值
1. 弹力对物体做正功,弹簧的弹性势能减少,弹力对物体做负功,弹簧的弹性势能增加
弹力做了多少功,弹性势能就变化多少
2.弹簧的弹性势能的大小跟劲度系数和形变量有关,其表达式为 Ep=kl2,其中 l 表示弹簧的形变量而不是长度
2. 弹簧的弹性势能也具有相对性,一般取弹簧处于原长时弹性势能为零
1.自主思考——判一判(1)弹性势能与弹簧的弹性形变量和劲度系数有关
(√)(2)除了弹力做功之外,其他力做功不影响弹性势能
(√)(3)不同弹簧发生相同的形变量时弹力做功相同
(×)(4)弹簧被压缩时,弹性势能为负;弹簧被拉伸时,弹性势能为正
(×)(5)弹力做正功,弹性势能就增大;弹力做负功,弹性势能就减小
(×)2.合作探究——议一议(1)运动员将箭射出,弓恢复原状,此过程中弓的弹性势能怎么变化
提示:弓的形变量逐渐减小,弹性势能减小
(2)弹弓是一种儿童玩具,由两根橡皮条和木叉制成
为使石子以较大的速度飞出,就应该把橡皮条拉长些,从能量角度分析这是为什么呢
提示:橡皮条拉得越长,储存的弹性势能越大,射出石子时