探究弹性势能的表达式

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1、探究弹性势能的表达式探究弹性势能的表达式探究：什么是弹性势能？探究：什么是弹性势能？发生发生弹性形变弹性形变的物体的各部分之间，由于有的物体的各部分之间，由于有弹力弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫的相互作用，也具有势能，这种势能叫做弹性势能。做弹性势能。探究：弹性势能的大小与哪些因素有关？探究：弹性势能的大小与哪些因素有关？（以弹簧为例）（以弹簧为例）实验结论：实验结论：影响弹簧弹性势能的因素有：影响弹簧弹性势能的因素有：弹簧的形变量弹簧的形变量弹簧的劲度系数弹簧的劲度系数猜想：猜想：设计实验方案：设计实验方案：实验方法：实验方法：控制变量法控制变量法探究：弹性势能表达式怎样？探究：弹性

2、势能表达式怎样？猜一猜：猜一猜：弹性势能的表达式可能会是怎样的？弹性势能的表达式可能会是怎样的？想一想：想一想：应该怎样着手进行研究得应该怎样着手进行研究得出弹性势能的表达式？出弹性势能的表达式？联想：研究重联想：研究重力势能先研究力势能先研究了什么？了什么？类比联想：类比联想：重力势能重力势能重力做功重力做功弹性势能弹性势能弹力做功弹力做功设置情景：设置情景：注意：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！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拉力做功能否直接用W=Flcos？举重时杠铃的重力与它举重时杠铃的重力与它的位置高低无关的位置高低无关

3、弹簧的弹力与它伸长的多少弹簧的弹力与它伸长的多少有关有关可见：可见：这是一个变力做功问题，如何求解这个拉力做功？这是一个变力做功问题，如何求解这个拉力做功？微元法微元法把弹簧从把弹簧从A A到到B B的过程分成很多小段的过程分成很多小段微分微分思想思想l1 ,l2 ,l3 在各个小段上，拉力可近似认为是不变的在各个小段上，拉力可近似认为是不变的F1、F2、F3 在各小段上，拉力做的功分别是在各小段上，拉力做的功分别是 WWF F1 1 l l1 1F F2 2 l l2 2F F3 3 l l3 3拉力在全过程中所做的功是拉力在全过程中所做的功是 F1l1 , F2l2 , F3l3 积分积分

4、思想思想如何求匀变如何求匀变速直线运动速直线运动的位移的？的位移的？图像法图像法o o l lF Fo o l lF Fo oF F l lo oF F l l l lkkl l图像法图像法探究：弹性势能与拉力做功有什么关系？探究：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：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；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弹力做功的多少跟弹性势能变化的多少具有等量关系。具有等量关系。 。W WG Gmghmghmghmgh1 1mghmgh2 2类比重力势能与重力做功的关系类比重力势能与重力做功的关系2 2、表达、表达式式1 1、我们求得拉力做功：、我们求得拉力做功：则弹力做功：则弹力做功：说明这一过程弹性势能增加了：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？问题：弹簧处于原长时弹性势能为多少？零零可见弹簧的弹性势能表达式为：可见弹簧的弹性势能表达式为：弹簧的形变量：弹簧的形变量：弹簧的劲度系数：弹簧的劲度系数