7.5 探究弹性势能的表达式 学案
学习目标
1.知道什么叫弹性势能.
2.知道探究弹簧弹性势能表达式的思路.
3.会定性分析决定弹簧弹性势能大小的相关因素.
4.体会探究过程的猜想、分析和转化的方法.
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1.弹性势能:发生 形变的物体各部分之间由于弹力的相互作用,也具有势能,这种势能叫做弹性势能。
可见物体具有弹性势能的条件是物体发生了弹性形变。
请举出几个物体具有弹性势能的例子,并体会物体具有弹性势能的条件。
当弹簧的长度为原长时,它的弹性势能为零,弹簧被拉长或被压缩后,就具有弹性势能了。
2.探究过程
(1)猜想:
我们知道,重力势能与物体被举高的高度有关,即重力势能与发生相互作用的两物体间的相对位置有关,通过和重力势能比较,弹性势能的大小也应和发生弹力的各部分之间的相对位置有关,可能与 有关。重力势能还与地球与物体间的相互作用力(重力)有关,那么弹性势能也应与各部分之间的相互作用力(弹力)有关。而这个作用力又决定于弹簧的劲度系数和弹簧的形变量,因此弹性势能可能还与弹簧的 有关。
(2)方法:既然重力势能的表达式是通过重力做功的分析得来的。那么通过分析弹力做功可以得到弹性势能的表达式。
(3)过程: