5.探究弹性势能的表达式(公开课)

第七章：机械能守恒定律探究１：什么是弹性势能？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，也具有势能，这种势能叫做弹性势能。探究２：弹性势能的大小与哪些因素有关？（以弹簧为例）猜想：设计实验方案：实验方法：控制变量法最远较大硬弹簧2较远较大软弹簧11.与弹簧形变量有关最短较小软弹簧1实验结论物块滑行距离压缩状态弹簧状态2.与弹簧劲度系数有关探究３：弹性势能表达式怎样？猜一猜：弹性势能的表达式可能会是怎样的？想一想：应该怎样着手进行研究得出弹性势能的表达式？联想：研究重力势能先研究了什么？...,,,,,22232lklklklklklk类比联想：重力势能重力做功弹性势能弹力做功设置情景：注意：缓慢拉动弹簧时，弹力与拉力等大反向，可先求拉力做功！拉力做功能否直接用W=Flcosα？举重时杠铃的重力与它的位置高低无关弹簧的弹力与它伸长的多少有关可见：这是一个变力做功问题，如何求解这个拉力做功？微元法123,,,FFF1l2l3l把弹簧从A到B的过程分成很多小段微分思想Δl1,Δl2,Δl3…在各个小段上，拉力可近似认为是不变的F1、F2、F3…在各小段上，拉力做的功分别是W＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋…拉力在全过程中所做的功是F1Δl1,F2Δl2,F3Δl3…积分思想如何求匀变速直线运动的位移的？图像法F拉lF拉0llΔl1Δl2Δl3Δl5Δl4F2F3F4F5F1F拉=kΔl拉力所做的功等于图线与横轴所围的面积W拉＝kΔl212探究４：弹性势能与拉力做功有什么关系？类比重力所做的功与重力势能的关系：分析：弹力做正功，则弹性势能减少；弹力作负功，则弹性势能增加。弹力做功的多少跟弹性势能变化的多少具有等量关系。221lkw拉221lkw弹221lk我们求得拉力做功：则弹力做功：说明这一过程弹性势能增加了：。问题：弹簧处于原长时弹性势能为多少？零221lkEpl可见弹簧的弹性势能表达式为：：弹簧的形变量。：弹簧的劲度系数。k用一用同学们你参加过蹦极运动吗?用一用