内容正文:
8.2.2 弹性势能
第八章 机械能守恒定律
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【学习目标】
1. 通过实例分析,能说出弹性势能的概念,会定性分析决定弹簧弹性势能大小的相关因素;
2.通过类比重力势能表达式的推导过程,探究弹簧弹性势能的表达式,体会探究过程中的科学方法。
3.体会探究过程的猜想、分析和转化的方法,知道可以用F-L图象中梯形的“面积”与弹力做功的关系。
生活实例
思考:
拉长的箭弦、压弯的跳板,压弯的撑杆有什么共同点?
弹性形变一弹力
陈辉 (陈) -
头脑风暴
定义: 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 符号:(Ep)。
任务1:弹性势能的定义
问题
弹性势能可能与哪些因素有关?它的表达式是怎样?
重力势能与物体被举起或下降的高度有关,
那么弹性势能可能与…有关?
类比、猜想
我特别喜欢这些类比-----我的最可靠的老师,因为它能给我们揭开自然界的各种秘密。
-----开普勒
探究重力势能的过程
探究弹性势能的思路
猜想:弹性势能的大小与哪些因素有关?(以弹簧为例)
任务2:弹性势能大小与哪些因素有关
活动
任务3:探究弹性势能大小的表达式
活动1
弹力做正功,弹性势能减小
弹力做负功,弹性势能增加
弹簧弹性势能的变化和弹力做功的关系
任务3:探究弹性势能大小的表达式
思考:弹簧在拉力F的作用下移动了l(在弹性限度内),求拉力做的功
疑惑:求拉力做功能否直接用W=Flcos α?
任务3:探究弹性势能大小的表达式
任务3:探究弹性势能大小的表达式
把弹簧从A到B的过程分成很多小段:Δl1、Δl2、Δl3.…
在各个小段上,弹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:F1Δl1、F2Δl2、 F3Δl3…
拉力在全过程中所做的功为:W拉=F1Δl1十F2Δl2十F3Δl3十.…
F拉
l
F拉
0
l
l
Δl1
Δl2
Δl3
Δl5
Δl4
F2
F3
F4
F5
F1
F拉 = k Δl
拉力所做的功等于图线与横轴所围的面积
W拉=