探究弹性势能的表达式

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,梁山县第一中学 凌勇,探究弹性势能的表达式,弯曲的撑杆,拉开的弓,上紧的发条,以上具有弹性势能的物体有什么共同点？,弹性势能,发生弹性形变的物体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,。,1.,概,念,思考：弹性势能可能与哪些量有关？,猜想：,与弹簧的伸长量,l,和劲度系数,k,等量有关,2.,猜想,根据已学知识和给定的器材，设计出一个实验方案来验证你的猜想。,实验目的：,探究弹簧弹性势能与伸长量的关系,实验方案总结：,弹簧原长时下端挂钩码，钩码从静止释放到运动到,最低点,过程中，钩码,重力势能,的减少量等于弹簧伸长时具有的,弹性势能,，通过测量钩码减少的重力势能来测量弹簧的弹性势能，然后测出弹簧的,伸长量,，来探究弹簧弹性势能与伸长量的关系。,3.,实验探究,（,1,）弹簧,竖直,悬挂在铁架台上，读出弹簧上,指针,所指刻度尺的刻度，作为弹簧的原长,l,0,。,实验步骤：,（,2,）弹簧下端挂钩码，让钩码从静止释放，读出钩码运动到,最低点,时指针所指刻度尺的刻度，作为弹簧的总长,l,。,（,3,）用钩码,重力,乘以钩码,下降的高度,l,，算出钩码减少的重力势能，即弹簧伸长时的弹性势能。,（,4,）改变钩码质量，重复以上步骤，取,4-5,组数据，填入表格。,钩码的质量（,m,）,弹簧原长（,l,0,）,弹簧的总长（,l,）,弹簧的伸长量（,l,）,钩码减少的重力势能,mg,l,弹簧的弹性势能,E,P,数据记录：,实验注意事项：,（,1,）所挂钩码的重力不要超过弹簧弹性范围，以免损坏弹簧。,（,2,）为便于测量弹簧的伸长量，读数时读弹簧上,指针,所指,刻度尺,的刻度。,（,3,）释放钩码前弹簧要处于,原长,并保持,竖直,，释放钩码后，手应立即拿开，并读取钩码第一次运动到,最低点,时指针所指的刻度。,（,4,）钩码第一次运动到最低点时指针的位置不好确定，可用铅笔尖放在指针可能停止的位置，如果指针刚好和笔尖相平，说明位置找对了。,l,或,l,2,以,E,P,为纵轴，以,l,或,l,2,等,为横轴，建立坐标系，描点连线，直到得到的图线为一条倾斜的直线。,数据处理,弹簧弹性势能的增加量等于,拉力所做的功,。,规定：弹簧处于原长时，弹簧弹性势能为零。,E,P,=,W,拉,1.,从分析什么开始来探究弹性势能,需要解决的问题,2.,怎样计算拉力做的功,4.,理论探究,F,拉,F,弹,在各个小段上，拉力可近似认为是,不变,的,把弹簧从,A,拉到,B,的过程分成很多,小段,l,1,l,2,l,3,F,1,、,F,2,、,F,3,W,F,1,l,1,F,2,l,2,F,3,l,3,细分过程,化变为恒,S=,vt,位移等于矩形的,面积,W=FL,功等于矩形的,面积,类比 迁移,F,l,t,v,t,V,0,o,v,o,l,F,o,l,F,o,l,F,匀变速的位移,弹力的功,o,l,F,类比 迁移,o,t,v,V,0,o,t,v,V,0,t,o,v,V,0,F,拉,l,F,=,k l,F,0,l,l,拉力所做的功等于图线与横轴所围三角形的,面积,其中,，,k,表示弹簧的劲度系数，,表示弹簧的伸长量或者压缩量。,l,弹性势能的表达式,课堂练习,、弹簧的弹性势能与下列哪些因素有（）,A,弹簧的长度,B,弹簧的劲度系数,C,弹簧的形变量,D,弹簧的原长,BC,、讨论弹性势能，要从下述哪个问题的分析入手（）,A,重力做功,B,弹力做功,C,弹簧的劲度系数,D,弹簧的形变量,B,3,、在一次,“,蹦极,”,运动中，人由高空落下，到最低点的整个过程中，下列说法中正确的是（）,A,重力对人做正功,B,人的重力势能减小了,C,橡皮绳对人做正功,D,橡皮绳的弹性势能增加了,ABD,1,、通过观察和探究得出了弹性势能的概念及表达式。,2,、通过简单的实验器材，体验了探究物理规律的一般过程，感受了物理实验带给我们的快乐，这正是物理实验的魅力所在。,3,、通过逻辑推理，体会了类比的思想及细分过程、化变为恒的思想。,总结交流,谢谢大家！,