第五节 探究弹性势能的表达式1.理解弹性势能的概念。2.进一步了解功和能的关系,掌握弹力做功与弹性势能变化的关系。3.知道弹簧的弹性势能的大小跟劲度系数和形变量有关。4.领悟通过细分过程化变力为恒力计算变力做功的思想方法。1.弹性势能的认识(1)弹性势能的概念发生□ 弹性形变 的物体的各部分之间,由于有□ 弹力 的相互作用而具有的势能,叫做弹性势能。(2)弹簧的弹性势能当弹簧的长度为□ 原长 时,它的弹性势能为 0,弹簧被□ 拉长 或被□ 压缩 后,就具有了弹性势能。2.探究弹性势能的表达式(1)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 l 越大,弹簧弹性势能□ 越大 。(2)探究思想① 弹力做功与弹性势能变化的关系同重力做功与重力势能变化的关系□ 相似 。② 用拉力缓慢拉动弹簧,拉力做的功□ 等于 克服弹力做的功。(3)数据处理拉力随形变量的增大而□ 增大 ,故拉力为变力。计算拉力做功可以用以下两种方法:① 微元法(“化变为恒”法):把整个过程划分为很多小段,各个小段上的拉力可以近似认为不变,整个过程拉力做的总功等于各段拉力做功的代数和:W 总=F1Δl1+F2Δl2+F3Δl3+…。② 图象法:作出 F l 图象,则弹力做功等于图象与 l 轴□ 围成的面积 。(4)结论F l 图象如图所示,拉力 F 等于弹力 kl,故当弹簧形变量为 l0时,F0=□ kl 0(k 为弹簧的劲度系数),图中图线与 l 轴围成的面积表示拉力做功,W0=□ kl 。由此可得出,弹性势能的表达式为 Ep=□ kl 2 。判一判 (1)不同弹簧发生相同的形变量时弹力做功相同。( )(2)同一弹簧发生不同的形变量时弹力做功不同。( )(3)弹簧弹力做正功时,弹簧弹性势能增加。( )提示:(1)× (2)√ 弹力做功多少除与它的形变量有关外,还与它的劲度系数有关。(3)× 弹簧弹力做正功时,弹簧弹性势能减少,弹力做负功时,弹性势能增加。想一想1.压缩的弹簧可以把小球弹出很远、拉开的弓可以把箭射出、撑杆跳高运动员可以借助手中的弯曲的杆跳得很高……,这些现象说明什么?提示:说...