1、请观赏影片,发生弹性形变的物体各部分之间由于弹力的相互作用而具有的势能,这种势能叫做弹性势能。,弹性势能,机械表,弹性势能是弹性形变各部分所共有的,拉伸或压缩的弹簧具有弹性势能,7.5 探究弹性势能的表达式,一、探究弹性势能的表达式,1、弹性势能的表达式可能与哪几个物理量有关?(类比、猜想),弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数k和弹簧被拉伸(或缩短)的长度l有关,2、实验演示:,分别用一个硬弹簧和一个软弹簧做上述实验,分别把它们压缩后松手,观察现象 实验一 现象一:同一根弹簧,压缩程度越大时,弹簧把木块推得越远实验二 现象二:两根等长的软、硬弹簧,压缩相同程度时,硬弹簧把木块弹出得远,结论:拉伸长
2、度l相同时, 劲度系数k越大(弹簧越硬),弹性势能越大,结论:劲度系数k相同时, 压缩(拉伸)长度l越大,弹性势能越大,WG=mgh1-mgh2,F弹,3、猜想:弹性势能的表达式是怎样的?,4、怎样计算拉力所做的功?,微元法 弹簧从A拉伸至B的过程分为很多小段,长度分别是 l 1、l 2、l3 拉力在每小段可以认为是恒力,它们分别是 F1、F2、F3 在各段上拉力做功分别是 F1l 1、F2l 2、F3l3 拉力在整个过程做的功为 F1l 1+F2l 2+F3l3+ ,F为变力,如何求其做的功?,联想,在v-t图像中,物体的位移:x=S面积,拉力(变力)做功的计算方法:,弹簧从原长被拉长了l,
3、,拉力做功为,匀变速直线运动分割(微元法)图象“面积法”,如果弹簧伸长量由l1增加到l2的过程中:,拉力做功为,弹,二、弹簧的弹性势能的表达式,1、单位:(SI)焦耳(J) 标量 2、弹性势能是相对的, 一般规定弹簧在原长时,弹簧的弹性势能为零,但不会有负值 3、弹力做功与弹性势能的关系,k弹簧的劲度系数 l形变量(压缩量或伸长量)l= l- l0 ,W弹=EP初-EP末EP,小结:弹力做功与弹性势能的关系 (1)W弹EP (2)弹力做正功,弹性势能减小,弹性势能的减小量等于弹力做功的值 (3)弹力做负功(物体克服弹力做功),弹性势能增加,弹性势能的增加量等于克服弹力做功的值,(类比、进一步建构功能关系思想),重力做功与重力势能的关系:WG=EP初-EP末EP,WG 0,重力势能减少; WG 0,重力势能增加。,例1、在水平面上竖直放置一轻质弹簧,有一物体在它的正上方自由落下,在物体压缩弹簧到速度减为零时 A物体的重力势能最大 B. 物体的重力势能最小 C弹簧的弹性势能最大 D弹簧的弹性势能最小,BC,