高中物理 7.5 实验：探究弹性势能的关系学案（含解析）新人教版必修2-新人教版高中必修2物理学案VIP专享

5 探究弹性势能的表达式学习目标1.知道探究弹性势能表达式的思路.2.理解弹性势能的概念,会分析决定弹簧弹性势能大小的相关因素.3.体会探究过程中的猜想、分析和转化的方法.4.领悟求弹力做功时通过细分过程化变力为恒力的思想方法.自主探究1.简述胡克定律的内容,并写出公式.2.简述重力做功和重力势能的关系,并写出关系式.3.匀变速直线运动位移公式是什么?必修一学习时,如何推导?合作探究一、问题引入(一)演示实验:钩码挂在弹簧下面向下拉长后松手,弹簧把钩码拉到高处.(二)根据以上演示及图片思考以下问题:1.看到的弹簧、弓、弹弓、蹦床都有什么共同特征?2.为什么能说它们具有能量呢?这是什么能量呢?弹性势能:提出问题 1:弹性势能的大小可能与哪些因素有关?(提示:可以类比重力势能的影响因素)实验验证:准备两个劲度系数不同的弹簧和一个小车,请同学们讨论并设计方案来验证猜想.思考:重力势能的表达式探究过程是怎样的?这对你探究弹性势能表达式有什么启发吗?二、探究弹簧的弹性势能表达式提出问题 2:弹性势能与弹力做功的关系是怎样的?提出问题 3:弹性势能与拉力做功的关系是怎样的?提出问题 4:怎样计算拉力所做的功?① 讨论回顾:结合 v t 图象,分析匀变速直线运动求位移的表达式如何得出?对你求变力做功有启示吗?② 尝试采用匀变速直线运动求位移的方法,求出拉力做的功.推导过程:结论:弹性势能的表达式是什么?【典例】一根弹簧的 F x 图象如图所示,那么弹簧由伸长量 8cm 到伸长量 4 cm 的过程中,弹力做功和弹性势能的变化量为( )A.3.6J,-3.6JB.-3.6J,3.6JC.1.8J,-1.8JD.-1.8J,1.8J课堂检测1.弹簧的弹性势能与下列哪些因素有关( )A.弹簧的劲度系数 B.弹簧的质量C.弹簧的形变量D.弹簧的原长2.关于弹性势能,下列说法正确的是( )A.发生弹性形变的物体都具有弹性势能B.只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能C.弹性势能不可以与其他形式的能量之间相互转化D.当弹簧变短时,弹簧的弹性势能变小3.如图所示,在光滑水平面上,一物体以速度 v0冲向与竖直墙壁相连的轻弹簧,自接触弹簧到弹簧被压缩至最短过程中,以下说法正确的是( )A.物体的加速度逐渐减小B.物体的速度逐渐减小C.弹力对物体做负功,弹簧的弹性势能减小D.弹力对物体做负功,弹簧的弹性势能增大4.一轻弹簧竖直固定在水平面上.一小球从弹簧的正上方 h 高处落下,如图所示.经几次反弹后小球静止在弹簧上(取地面为零势能参考面),则( )A.小球第一次速度为零时,重力势能最小B.小...