7.5探究弹性势能的表达式 【课标分解】 1.通过四个情景让学生知道探究弹性势能表达式的思路 2.对比重力势能让学生理解弹性势能的概念,会分析决定弹性势能大小的相关因素 3.通过对比重力做功和重力势能的关系让学生知道弹力做功和弹性势能变化的关系,会通过 面积求解弹力做功 【教学过程】 1、计算弹簧弹力的功 2、弹性势能的表达式的确定。 3、弹力做功与弹性势能变化的关系 【典型例题】w 1、关于弹性势能,下列说法错误的是() A.发生弹性形变的物体都具有弹性势能 只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能 C.弹性势能可以与其他形式的能相互转化 D.弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳 2、如图所示,在光滑水平面上有一物体,它的左端连一弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在 力F的作用下物体处于静止状态,当撤去F后,物体将向右运动.在物体向右运动的过程中, 下列说法正确的是() A.弹簧的弹性势能逐渐减小 B.弹簧的弹性势能逐渐增大 C.弹簧的弹性势能先增大后减小 弹簧的弹性势能先减小后增大 3.一根弹簧的弹力与弹簧的伸长量之间的关系图线如图所示,那么弹 簧的伸长量由8cm到4cm的过程中,弹力做功与弹性势能的变化量分30 别为() 8∥cm A.3.6J,-3.6J B.-3.6J,3.6J D.-1.8J,1.8J
- 1 - 7.5 探究弹性势能的表达式 【课标分解】 1．通过四个情景让学生知道探究弹性势能表达式的思路． 2．对比重力势能让学生理解弹性势能的概念，会分析决定弹性势能大小的相关因素． 3．通过对比重力做功和重力势能的关系让学生知道弹力做功和弹性势能变化的关系. 会通过 面积求解弹力做功， 【教学过程】 1、计算弹簧弹力的功。 2、 弹性势能的表达式的确定。 3、弹力做功与弹性势能变化的关系 【典型例题】w 1、关于弹性势能，下列说法错误的是（ ） 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．弹性势能可以与其他形式的能相互转化 D．弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳 2、如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在 力 F 的作用下物体处于静止状态，当撤去 F 后，物体将向右运动．在物体向右运动的过程中， 下列说法正确的是( ) A．弹簧的弹性势能逐渐减小 B．弹簧的弹性势能逐渐增大 C．弹簧的弹性势能先增大后减小 D．弹簧的弹性势能先减小后增大 3．一根弹簧的弹力与弹簧的伸长量之间的关系图线如图所示，那么弹 簧的伸长量由 8 cm 到 4 cm 的过程中，弹力做功与弹性势能的变化量分 别为( ) A．3.6 J，－3.6 J B．－3.6 J,3.6 J C．1.8 J，－1.8 J D．－1.8 J,1.8 J
4.如图所示,小球自a点由静止自由下落,到b点与竖直放置的轻弹簧 接触,到c点时弹簧被压缩到最短,不计空气阻力,则小球在a→bc的 运动过程中( b A.小球的加速度在ab段不变,在bc段逐渐变小 B.小球的速度在bc段逐渐减小 n 小球的重力势能在a→b→c过程中不断减小 D.小球的弹性势能在bc段不断增大 5.如图所示,在水平地面上竖直放置一轻质弹簧,弹簧上端与一个质量为2.0kg的木块 连.若在木块上再作用一个竖直向下的变力F,使木块缓慢向下移动0.1m,力F做功2.5J 时,木块再次处于平衡状态,此时力F的大小为50N.(取g=10m/s3)求: (1)弹簧的劲度系数.(2)在木块下移0.1m的过程中弹性势能的增加量 mmm 【反馈练习】 1.关于弹簧的弹性势能,下列说法中正确的是() A.当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大B.当弹簧变短时,它的弹性势能一定变小 C.在拉伸长度相同时,k越大的弹簧,它的弹性势能越大 D.弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能 2.关于弹簧的弹性势能,下列说法正确的是() A.弹簧的弹性势能跟拉伸(或压缩)的长度有关 B.弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关 C.同一弹簧,在弹性限度内,形变量越大,弹性势能越大 D.弹性势能的大小跟使弹簧发生形变的物体有关 3.在一次“蹦极”运动中,人由高空跌下到最低点的整个过程中,下列说法中 错误的是( A.重力对人做正功 B.人的重力势能减小 C.橡皮绳对人做正功 D.橡皮绳的弹性势能增加
- 2 - 4．如图所示，小球自 a 点由静止自由下落，到 b 点与竖直放置的轻弹簧 接触，到 c 点时弹簧被压缩到最短，不计空气阻力，则小球在 a→b→c 的 运动过程中( )． A．小球的加速度在 ab 段不变，在 bc 段逐渐变小 B．小球的速度在 bc 段逐渐减小 C．小球的重力势能在 a→b→c 过程中不断减小 D．小球的弹性势能在 bc 段不断增大 5．如图所示，在水平地面上竖直放置一轻质弹簧，弹簧上端与一个质量为 2.0 kg 的木块相 连．若在木块上再作用一个竖直向下的变力 F，使木块缓慢向下移动 0.1 m，力 F 做功 2.5 J 时，木块再次处于平衡状态，此时力 F 的大小为 50 N．(取 g＝10 m/s2 )求： (1)弹簧的劲度系数．(2)在木块下移 0.1 m 的过程中弹性势能的增加量． 【反馈练习】 1．关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是 ( )． A．当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大 B．当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小 C．在拉伸长度相同时，k 越大的弹簧，它的弹性势能越大 D．弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能 2．关于弹簧的弹性势能，下列说法正确的是( ) A．弹簧的弹性势能跟拉伸(或压缩)的长度有关 B．弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关 C．同一弹簧，在弹性限度内，形变量越大，弹性势能越大 D．弹性势能的大小跟使弹簧发生形变的物体有关 3．在一次“蹦极”运动中，人由高空跌下到最低点的整个过程中，下列说法中 错误的是( ) A．重力对人做正功 B．人的重力势能减小 C．橡皮绳对人做正功 D．橡皮绳的弹性势能增加
4.如图所示,一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点 O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放,让它自由摆下,不计空0)A 气阻力,在重物由A点摆向最低点B的过程中( A.重力做正功,弹力不做功B.重力做正功,弹力做负功,弹性势能增加 B C.若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做正功,弹力不做功 D.若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做功不变,弹力不做功 5.如图所示,在光滑水平面上有A、B两球,中间连一弹簧,A球固定。今用手拿住B球将弹 簧压缩一定距离,然后释放了B球,在B球向右运动到最大距离的过程中,(1)B球的加速度 怎样变化?(2)B球的速度怎样变化?(3)弹簧的弹性势能怎样变化? 6.弹簧原长为l,劲度系数为k用力把它拉到伸长量为l处,拉力所做的功为:继续拉弹 簧,使弹簧在弹性限度内再伸长l,拉力在继续拉伸的过程中所做的功为脶.试求羼与脶 的比值 7.弹簧原长l=15cm,受拉力作用后弹簧逐渐伸长,当弹簧伸长到L1=20cm时,作用在 弹簧上的力为400N,问:(1)弹簧的劲度系数k为多少?(2)在该过程中弹力做了多少功? (3)弹簧的弹性势能变化了多少?
- 3 - 4．如图所示，一轻弹簧一端固定于 O 点，另一端系一重物，将重物从与悬点 O 在同一水平面且弹簧保持原长的 A 点无初速地释放，让它自由摆下，不计空 气阻力，在重物由 A 点摆向最低点 B 的过程中( )． A．重力做正功，弹力不做功 B．重力做正功，弹力做负功，弹性势能增加 C．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做正功，弹力不做功 D．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做功不变，弹力不做功 5．如图所示，在光滑水平面上有 A、B 两球，中间连一弹簧，A 球固定。今用手拿住 B 球将弹 簧压缩一定距离，然后释放了 B 球，在 B 球向右运动到最大距离的过程中，(1)B 球的加速度 怎样变化?（2）B 球的速度怎样变化？（3）弹簧的弹性势能怎样变化? 6．弹簧原长为 l0，劲度系数为 k.用力把它拉到伸长量为 l 处，拉力所做的功为 W1；继续拉弹 簧，使弹簧在弹性限度内再伸长 l，拉力在继续拉伸的过程中所做的功为 W2.试求 W1 与 W2 的比值． 7．弹簧原长 L0＝15 cm，受拉力作用后弹簧逐渐伸长，当弹簧伸长到 L1＝20 cm 时，作用在 弹簧上的力为 400 N，问：(1)弹簧的劲度系数 k 为多少？(2)在该过程中弹力做了多少功？ (3)弹簧的弹性势能变化了多少？