内容正文:
如图所示,重物A的质量为m,置于水平地面上,其上表面连结一根竖直的轻质弹簧,弹簧的长度为l0劲度系数为k。现将弹簧的上端P缓慢地竖直向上提一段H,这时重物的重力势能为多少?
温故知新
观察
二张图中的物体有什么共同点?
5、探究弹性势能的表达式
1.弹性势能
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。
2.猜想:猜猜猜
弹簧的弹性势能可能与哪些物理量有关?
与弹簧的伸长量l,
劲度系数k有关
k一定,l越大,弹性势能越大
l一定,k越大,弹性势能越大
2.猜想:猜猜猜
弹簧的弹性势能是否与劲度系数成正比?
举重时杠铃的重力与它的位置高低无关
弹簧的弹力与它伸长的多少有关
3.弹簧的弹性表达式到底如何确定
重力势能
重力做功
W=ΔEP减小
W克=ΔEP增加
类比思想
入手
4.弹簧弹性势能与拉力做功关系
能直接用W=Fl来求W拉?
W拉=EP
l’
l
l0
m
F
5.怎样计算拉力做所做的功?
在各个小段上,弹力可近似认为是不变的
把弹簧从A到B的过程分成很多小段
Δl1,Δl2,Δl3…
F1、F2、F3 …
W=F1Δl1+F2Δl2+F3Δl3+…
积分
思想
微分
思想
6.怎样计算这个求和式?
W=F1Δl1+F2Δl2+F3Δl3+…
如何求匀变速直线运动的位移的?
6.怎样计算这个求和式?
每段拉力做的功就可用图中细窄的矩形面积表示,对这些矩形面积求和,就得到了有F和l围成的三角形面积,这块三角形的面积就表示拉力在整个过程中所做的功。
l
o
F
o
l
F
o
l
F
l
l
kl
7.弹性势能的表达式
EP=kl2/2
k为弹簧的劲度系数
l为弹簧的伸长或缩短量
练习
如图,在一次“蹦极”运动中,人由高空跃下到最低点的整个过程中,下列说法正确的是:
A.重力对人做正功
B.人的重力势能减小了
C.“蹦极”绳对人做负功
D.“蹦极”绳的弹性势能增加了
如图所示,在光滑的水平面上有一物体,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,在物体向右运动过程中下列说法正确的是:
A、弹簧的弹性势能逐渐减小
B、弹簧的弹性势能逐渐增大
C、弹簧的弹性势能先增大再减小
D、弹簧的弹性势能先减小再增大
练习
B
F
$$