课件18张PPT。第七章 机械能守恒定律7.5 探究弹性势能的表达式普通高中课程标准实验教科书1.创设情境:2.思考讨论：橡皮筋具有魔力的秘密是什么？ 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。一、建立概念:二、提出问题:你最想知道哪些知识？ 关于弹性势能:请提出你的问题？ 【问题一】弹簧的弹性势能的大小与哪些因素有关？1.猜想：与弹簧的形变量有关与弹簧的劲度系数有关2.实验验证：三、进行探究:3.思考讨论：弹簧的弹性势能与形变量 l 和劲度系数 k 有关，那么，具体的表达式是怎样的呢？（1）猜想：（2）分析：重力G是恒力弹簧的弹力F=kl是变力根据所学知识分析，最有可能是哪个？要证明你的“猜想”，该怎么办？？分析重力做功重力势能与重力做功有关重力势能
EP=mgh重力势能
与
m和h有关分析弹力做功弹性势能与弹力做功有关弹性势能
EP= ？弹性势能
与
k和l有关1.议一议：寻找量度弹性势能的方法？【问题二】该怎样探究弹簧的弹性势能的表达式？(类比重力势能)2.说一说：弹力做功和弹性势能的变化有什么关系？弹力做正功，弹性势能减少；
弹力做负功，弹性势能增加。重力做正功，重力势能减少；
重力做负功，重力势能增加。3.想一想：该怎样选取弹簧的弹性势能的零参考点？——通常取弹簧处于原长时弹性势能为零4.探一探：怎样计算弹力做的功？ 转化法——缓慢拉动的过程中，拉力做的功等于克服弹力所做的功，等于弹性势能的增加量怎样解决这个难题？拉力F 是恒力吗？能用公式W=Flcosa计算吗？（2）思考讨论：从A到B分成很多小段微分思想（化曲为直）Δl1, Δl2, Δl3… F1, F2, F3 … 转化思想（化变为恒）W1=F1Δl1 W2 =F2Δl2 W3=F3Δl3…弹力在全过程中所做的功是:W= W1+W2+W3+…+Wn 积分思想这个式子怎样求和？（3）联想I：匀变速直线运动的位移与速度的关系（4）联想II：拉力做功与弹簧伸长的关系（5）迁移： 拉力所做的功等于图线与横轴所围的面积！1.推导：四、得出结论:拉力功的表达式：弹力功的表达式：弹力势能的表达式：2.思考：通过探究得出的弹簧拉伸时弹性势能的
表达式，压缩时适用吗？有无条件限制？ A 2.如图甲所示，“蹦极”是一项富有刺激性的运动项目。某人身系弹性绳自高空P点自由下落，如图乙所示，a点是弹性绳的原长位置，c点是人所到达的最低点，b点是人静止地悬吊着时的平衡位置。试定性地说明蹦极运动过程中能量的转化情况。与弹力做功的关系相关因素表达式弹性势能1. 科学探究方法：2. 物理思想方法：类比、迁移、微元法、图像法
第5节 探究弹性势能的表达式
基础夯实
1．下列关于弹性势能的说法错误的是( )
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．在国际单位制中弹性势能的单位是焦耳
D．弹性势能是状态量
2．如图所示中的几个运动过程中，物体弹性势能增加的是( )
A．如图(甲)，跳高运动员从压杆到杆伸直的过程中，杆的弹性势能
B．如图(乙)，人拉长弹簧过程中弹簧的弹性势能
C．如图(丙)，模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中，橡皮筋的弹性势能
D．如图(丁)，小球被弹簧向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能
3．如图所示，某同学利用橡皮条将模型飞机弹出，在弹出过程中，下述说法错误的是( )
A．橡皮条收缩，弹力对飞机做功
B．飞机的速度增加
C．橡皮条的弹性势能减小
D．飞机的重力势能减小，转化为飞机的动能
4．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．弹簧对物体做正功，弹簧的弹性势能逐渐减小
B．弹簧对物体做负功，弹簧的弹性势能逐渐增加
C．弹簧先对物体做正功，后对物体做负功，弹簧的弹性势能先减少再增加
D．弹簧先对物体做负功，后对物体做正功，弹簧的弹性势能先增加再减少
5. 如图所示，弹簧的一端固定在墙上，另一端在水平力F作用下缓慢拉伸了x。关于拉力F、弹性势能Ep随伸长量x的变化图象正确的是( )
6．如图所示，质量相等的A、B两物体之间连接一轻弹簧，竖直放在水平地面上，
今用力F缓慢向上拉A，直到B刚要离开地面。设开始时弹簧的弹性势能为EP1，B刚要离开地面时弹簧的弹性势能为EP2， EP1 EP2（填“＞”、“=”或“＜”）。
能力提升
7．一根弹簧的弹力—位移图线如图所示，那么弹簧由伸长量8cm到伸长量4cm的过程中，弹力的功和弹性势能的变化量为( )
A．3.6J，－3.6J
B．－3.6J，3.6J
C．1.8J，－1.8J
D．－1.8J，1.8J
8．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，弹力做正功
C．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧，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，重力做功不变，弹力不做功
9．一竖直弹簧下端固定地水平地面上，小球从弹簧上端的正上方高为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越大，弹簧在A点的压缩量越大
B．弹簧在A点的压缩量与h无关
C．h越大，最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能越大
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
10．在光滑的水平面上，物体A以较大速度va向前运动，与以较小速度vb向同一方向运动的、连有轻质弹簧的物体B发生相互作用，如图所示。在相互作用的过程中，当系统的弹性势能最大时( )
A．va>vb
B．va＝vb
C．vaD．无法确定
11．北京奥运会女子蹦床决赛中，中国小将何雯娜表现突出，以总分37.80分的成绩为中国蹦床队夺得首枚奥运会金牌。在比赛中，如果她受到蹦床对她的弹力的变化规律如图所示。
试分析该同学在t4～t5段时间内弹性势能、重力势能怎样变化？t5～t6段时间内又如何变化？
第5节 探究弹性势能的表达式
基础夯实
A
B
D
C
AD
=
能力提升
C
C
B
B
11. 答案： t4～t5段时间内弹性势能为零、重力势能先变大再变小；t5～t6段时间内弹性势能先变大再变小、重力势能先变小再变大。
