[学案+答案]人教版 必修二 第七章 第五节《探究弹性势能的表达式》
文档属性
| 名称 | [学案+答案]人教版 必修二 第七章 第五节《探究弹性势能的表达式》 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 17.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2015-11-10 08:20:22 | ||
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文档简介
7.5《探究弹性势能的表达式》学案
【学习目标】
知道探究弹性势能表达式的思路。2.理解弹 ( http: / / www.21cnjy.com )性势能的概念，会分析决定弹簧弹性势能的大小的相关因素。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。
【重点难点】1.理解弹性势能的概念 2.理解求变力做功的方法
【课前预习】
发生弹性形变的物体，他的各部分之间由于存在着________的相互作用而具有的势能，称为弹性势能。
弹性势能也具有相对性，对弹簧，其弹性势能一般选在弹簧的_______________处。
弹性势能与重力势能类似，因此可以把弹性势能 ( http: / / www.21cnjy.com )与重力势能类比：重力势能与物体被举起的 ___________有关，则弹性势可能与弹簧被拉伸的_________有关；重力势能与物体质量有关，弹性势能可能与弹簧的_______________有关。
弹簧的弹力是变力，所以计算弹力的功不能直接 ( http: / / www.21cnjy.com )利用功的公式，但我们可以把整个过程分成很多小段，使每一小段中的弹力可以看成__________，再将每小段的功累加起来就可以得到全程的功了。
【堂中互动】
[问题探究1]对弹性势能的理解
[教师点拨]①任何发生弹性 ( http: / / www.21cnjy.com )形变的物体都具有弹性势能②弹簧的弹性势能与弹簧的形变量及弹簧的劲度系数有关 ；弹簧的形变量越大，劲度系数越大，弹性势能越大。③同一弹簧弹性势能的大小由弹簧的形变大小决定。
例题1.一竖直弹簧下端固定于水平地面上 ( http: / / www.21cnjy.com )，小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端，如图所示，经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A处，则（ ）
A．h愈大，弹簧在A点的压缩量愈大
B．弹簧在A点的压缩量与h无关
C．h愈大，最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能愈大
D．小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能大
解析：小球最终静止在弹簧上的A点， ( http: / / www.21cnjy.com )根据二力平衡可知弹簧的弹力跟物体的重力等大反向，因此此时弹簧的压缩量 X=mg/k 与下落的高度无关，因此A错B对C错；小球到A点时弹簧的形变量一定，因此它的弹性势能一定，故D错。答案B
拓展：（1）弹簧的弹性势能的大小与跟它接触的物体有关吗？
（2）小球第一次到达的最底点时的弹性势能与h有关吗？
[问题探究2]对弹力做功与弹性势能变化关系的理解
[教师点拨]①弹性势能的变化量仅由 ( http: / / www.21cnjy.com )弹力做功的多少决定：弹力做了多少的正功，弹性势能就减少多少；弹力做了多少的负功，弹性势能就增加多少。②弹簧的弹力是变力，求解弹簧弹力的功要用求解变力做功的方法求解。
例题2.质量为m的物体（视为质点）放在水平地 ( http: / / www.21cnjy.com )面上，物体上要装着一根长为l0，劲度系数为k的轻弹簧，现用手拉着弹簧的上端P缓慢上提，如图所示，直到物体将要离开地面。求物体将要离开地面时弹簧的弹性势能？
解析：弹簧开始处于自然伸长状态，物体将离开地面时弹簧的伸长量X=mg/k
这个过程中弹簧的弹力对与它接触的手做的功为W=-(mg/2)x=-(mg)2/(2k)
因此弹簧的弹性势能增加(mg)2/(2k)，物体将要离开地面时弹簧的弹性势能
也是(mg)2/(2k)。
拓展：（1）弹簧的弹力做功的计算有哪些方法？
（2）物体将要离开地面时，继续用手拉着弹簧的上端P，使物体缓慢离开地面一段距
离，在此过程中弹簧的弹性势能有没有改变？
【课堂练习】
1、关于弹性势能下列说法中正确的是（ ）
A、发生形变的物体都具有弹性势能 B、弹性势能是一个标量
C、弹性势能的单位是焦耳（在国际单位制中） D、弹性势能是状态量
2、关于弹性势能，下列说法中正确的是（ ）
A、任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能
B、物体只要发生形变，就一定具有弹性势能
C、外力对弹性物体做功，物体的弹性势能就发生变化
D、发生弹性形变的物体，在它们恢复原状时都能对外界做功
3、如图所示，在光滑的水平 ( http: / / www.21cnjy.com )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（ ）
弹簧的弹性势能逐渐减少
弹簧的弹性势能逐渐增加
弹簧的弹性势能先增加再减少
弹簧的弹性势能先减少再增加
7.5参考答案
【课前预习】
弹力 2.自然长度 3.高度 长度 劲度系数 4. 恒力
F
【学习目标】
知道探究弹性势能表达式的思路。2.理解弹 ( http: / / www.21cnjy.com )性势能的概念，会分析决定弹簧弹性势能的大小的相关因素。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。
【重点难点】1.理解弹性势能的概念 2.理解求变力做功的方法
【课前预习】
发生弹性形变的物体，他的各部分之间由于存在着________的相互作用而具有的势能，称为弹性势能。
弹性势能也具有相对性，对弹簧，其弹性势能一般选在弹簧的_______________处。
弹性势能与重力势能类似，因此可以把弹性势能 ( http: / / www.21cnjy.com )与重力势能类比：重力势能与物体被举起的 ___________有关，则弹性势可能与弹簧被拉伸的_________有关；重力势能与物体质量有关，弹性势能可能与弹簧的_______________有关。
弹簧的弹力是变力，所以计算弹力的功不能直接 ( http: / / www.21cnjy.com )利用功的公式，但我们可以把整个过程分成很多小段，使每一小段中的弹力可以看成__________，再将每小段的功累加起来就可以得到全程的功了。
【堂中互动】
[问题探究1]对弹性势能的理解
[教师点拨]①任何发生弹性 ( http: / / www.21cnjy.com )形变的物体都具有弹性势能②弹簧的弹性势能与弹簧的形变量及弹簧的劲度系数有关 ；弹簧的形变量越大，劲度系数越大，弹性势能越大。③同一弹簧弹性势能的大小由弹簧的形变大小决定。
例题1.一竖直弹簧下端固定于水平地面上 ( http: / / www.21cnjy.com )，小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端，如图所示，经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A处，则（ ）
A．h愈大，弹簧在A点的压缩量愈大
B．弹簧在A点的压缩量与h无关
C．h愈大，最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能愈大
D．小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能大
解析：小球最终静止在弹簧上的A点， ( http: / / www.21cnjy.com )根据二力平衡可知弹簧的弹力跟物体的重力等大反向，因此此时弹簧的压缩量 X=mg/k 与下落的高度无关，因此A错B对C错；小球到A点时弹簧的形变量一定，因此它的弹性势能一定，故D错。答案B
拓展：（1）弹簧的弹性势能的大小与跟它接触的物体有关吗？
（2）小球第一次到达的最底点时的弹性势能与h有关吗？
[问题探究2]对弹力做功与弹性势能变化关系的理解
[教师点拨]①弹性势能的变化量仅由 ( http: / / www.21cnjy.com )弹力做功的多少决定：弹力做了多少的正功，弹性势能就减少多少；弹力做了多少的负功，弹性势能就增加多少。②弹簧的弹力是变力，求解弹簧弹力的功要用求解变力做功的方法求解。
例题2.质量为m的物体（视为质点）放在水平地 ( http: / / www.21cnjy.com )面上，物体上要装着一根长为l0，劲度系数为k的轻弹簧，现用手拉着弹簧的上端P缓慢上提，如图所示，直到物体将要离开地面。求物体将要离开地面时弹簧的弹性势能？
解析：弹簧开始处于自然伸长状态，物体将离开地面时弹簧的伸长量X=mg/k
这个过程中弹簧的弹力对与它接触的手做的功为W=-(mg/2)x=-(mg)2/(2k)
因此弹簧的弹性势能增加(mg)2/(2k)，物体将要离开地面时弹簧的弹性势能
也是(mg)2/(2k)。
拓展：（1）弹簧的弹力做功的计算有哪些方法？
（2）物体将要离开地面时，继续用手拉着弹簧的上端P，使物体缓慢离开地面一段距
离，在此过程中弹簧的弹性势能有没有改变？
【课堂练习】
1、关于弹性势能下列说法中正确的是（ ）
A、发生形变的物体都具有弹性势能 B、弹性势能是一个标量
C、弹性势能的单位是焦耳（在国际单位制中） D、弹性势能是状态量
2、关于弹性势能，下列说法中正确的是（ ）
A、任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能
B、物体只要发生形变，就一定具有弹性势能
C、外力对弹性物体做功，物体的弹性势能就发生变化
D、发生弹性形变的物体，在它们恢复原状时都能对外界做功
3、如图所示，在光滑的水平 ( http: / / www.21cnjy.com )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（ ）
弹簧的弹性势能逐渐减少
弹簧的弹性势能逐渐增加
弹簧的弹性势能先增加再减少
弹簧的弹性势能先减少再增加
7.5参考答案
【课前预习】
弹力 2.自然长度 3.高度 长度 劲度系数 4. 恒力
F