8.2重力势能第2课时 讲义-2021-2022学年人教版（2019）高中物理必修第二册

第八章机械能守恒定律 第2节重力势能第2课时 【素养目标】 1.知道探究弹性势能表达式的思路． 2．理解弹性势能的概念，会分析决定弹性势能大小的相关因素． 3．理解探究过程中猜想、分析和转化的方法． 4．掌握求弹力做功时化变力为恒力的思想方法． 【必备知识】 知识点一、弹性势能 1．弹性势能的概念 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而具有的势能． 2．决定弹性势能大小相关因素的猜想 (1)猜想依据 弹性势能和重力势能同属势能，重力势能大小与物体的质量和高度有关，弹簧弹力与其形变量和劲度系数有关． (2)猜想结论 弹性势能与弹簧的形变量l和劲度系数k有关，在弹簧的形变量l相同时，弹簧的劲度系数k越大，弹簧的弹性势能越大．在弹簧劲度系数k相同时，弹簧形变量越大，弹簧弹性势能越大． 【探讨】如图所示，小朋友用力将弹簧拉长至一定长度． 探讨1：小朋友不用力时，弹簧不伸长，此时弹簧有弹性势能吗？ 【提示】　弹簧不伸长，没有弹性势能． 探讨2：小朋友拉弹簧时对弹簧做什么功？弹簧的弹性势能怎么变化？ 【提示】　小朋友对弹簧做正功，弹性势能增加． 探讨3：在弹簧弹性限度之内，小朋友将弹簧拉得越长，克服弹力做功越多吗？弹性势能越大吗？ 【提示】　将弹簧拉得越长，弹力做功越多，弹性势能越大． 【点睛】 1．弹性势能的产生原因 2．弹性势能的影响因素 3．弹性势能与弹力做功的关系 如图，O为弹簧的原长处． (1)弹力做负功时：如物体由O向A运动(压缩)或者由O向A′运动(伸长)时，弹性势能增大，其他形式的能转化为弹性势能. (2)弹力做正功时：如物体由A向O运动，或者由A′向O运动时，弹性势能减小，弹性势能转化为其他形式的能． (3)弹力做功与弹性势能变化的关系为W弹＝－ΔEp. 知识点二、弹性势能的表达式 1．弹力功特点 随弹簧形变量的变化而变化，还因劲度系数的不同而不同． 2．弹力功与拉力功的关系：拉力功等于克服弹力做的功． 3．“化变为恒”求拉力功 W总＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋…＋FnΔln. 4．“F­l”图象面积意义：表示力F做功的值． 【探讨】如图所示，将固定于竖直弹簧下端的小球由平衡位置O(小球原来静止位置)向下拉至位置M由静止释放，则从释放点M到最高点N(此时小球加速度小于g)过程中： 探讨1：重力做什么功？重力势能怎么变化？ 【提示】