安徽省宿州市泗县2012-2013学年高一物理7.5探究弹性势能的表达式教案新人教版

第五节研究弹性势能的表达式
学习目标
课标要求：
1.经过实验，研究弹簧的弹力与哪些要素相关
2.经过实验，研究弹簧的弹性势能与哪些要素相关
要点：学习研究方法，设计实验
难点：利用弹性势能的表达式求解弹力功
稳固基础
1．弹簧的弹性势能与以下哪些要素相关（）
Ａ．弹簧的劲度系数Ｂ．弹簧的质量
Ｃ．弹簧的形变量Ｄ．弹簧的原长
2．对于弹性势能，以下说法正确的选项是（）
Ａ．发生弹性形变的物体都拥有弹性势能
Ｂ．只有弹簧在发生弹性形变时才拥有弹性势能
Ｃ．弹性势能不能够与其余形式的能量之间互相转变
Ｄ．当弹簧变短时，弹簧的弹性势能变小
3．如下图，在圆滑水平面上，一物体以速度v0冲向与竖直墙壁
相连的轻弹簧，自接触弹簧到弹簧被压缩至最短过程中，以下说法正确
的是（）
Ａ．物体的加快度渐渐减小
Ｂ．物体的速度渐渐减小
Ｃ．弹力对物体做负功，弹簧的弹性势能减小
Ｄ．弹力对物体做负功，弹簧的弹性势能增大
4．一轻弹簧竖直固定在水平面上．一小球从弹簧的正上方ｈ高处落下，如图
所示．经几次反弹后小球静止在弹簧上（取地面为零势能参照面），则（）Ａ．小球第一次速度为零时，重力势能最小
Ｂ．小球第一次速度为零时，弹簧的弹性势能最小
Ｃ．小球第一次速度最大时，弹簧的弹性势能最大
Ｄ．小球静止在弹簧上时，弹簧的压缩量与ｈ相关
5．对于弹力做功与弹性势能的关系，我们在猜想时，能够参照重力做功与重
力势能的关系．则下边猜想有道理的是（）
Ａ. 弹力做功将惹起弹性势能的变化，当弹力做正功时，弹性势能增添
Ｂ . 弹力做功将惹起弹性势能的变化，当弹力做正功时，弹性势能减少
Ｃ . 弹力做功将惹起弹性势能的变化，当弹力做负功时，弹性势能不变
Ｄ . 弹力做功与弹性势能的变化无任何联系
6．对于弹簧的弹性势能，以下说法正确的选项是（）
Ａ. 当弹簧伸长的长度相同时，弹簧的劲度系数越大，弹性势能越
小Ｂ . 弹簧伸长时有弹性势能，弹簧压缩时没有弹性势能
Ｃ . 弹簧伸长时弹性势能为正当，弹簧压缩时弹性势能为负值
Ｄ . 对于同一弹簧，只需弹簧伸长与弹簧压缩时的形变量相同，其弹性势能就相同
v0ｈ
提高能力
7．一根弹簧的弹力随伸长量变化的图象如图所Ｆ /Ｎ
示，那么弹簧由伸长量８ cm到伸长量４ cm的过程中，
弹力的功与弹性势能的变化量为（）60．
Ａ. 3.6 Ｊ， -3.6 Ｊ
Ｂ． -3.6 Ｊ ,3.6 Ｊ30．
Ｃ． -1.8Ｊ， 1.8 Ｊ
Ｏ．．．Ｄ． 1.8Ｊ， -1.8 Ｊ
４８
ｘ／ｃｍ
8. 在圆滑的水平面上有Ａ、Ｂ两物体，中间连A B 一轻质弹簧，今用水平恒力Ｆ向右拉Ｂ，当Ａ、Ｂ一同向右加
速运动时，弹簧的弹性势能为E 。

假如用该水平恒力Ｆ向左
P1
拉Ａ，当Ａ、Ｂ一同向左加快运动时，弹簧的弹性势能为E P2。

已知 m A=2m B，则（）
A.E P1>E P2
B.E P1<E P2
C. E P1＝ E P2
D. 没法确立
9．如下图， A 、 B（ M A> M B）两物体之间连结一轻弹簧，竖直放在水平川面上，现
使劲 F 迟缓向上拉 A，直到 B 刚要走开地面。

设刚开始时弹簧的弹性势能为E P1，B 刚要走开
地面时的弹性势能为E P2。

比较 E P1和 E P2大小关系
A
B
感悟经典
跳板跳水中的弹性势能
在 3 米板的跳水竞赛中，运动员老是站在板的边沿使劲向下压板，板弹起时把运动员
弹向高空，运动员在空中做一系列动作后入水。

在这个过程中，决定运动员的弹跳高度的主要
要素是跳板的弹性势能，其原理能够经过下边的实验赐予考证：
如图，用一块木板将一根锯条压在桌端或凳子上，只露出较少一段。

再将棋子放在锯条的端部。

而后用手将锯条端部扳下一段距离，而后松开，棋子即被弹起一高度，从扳下的距离
和弹起的高度相同能够得出，物体的弹性形变越大，它的弹性势能就越大的结论。

换用另一根弹性不一样的钢锯条，使两锯条伸出的长度相同，重做实验，又能够得出物体
的弹性越好，它的弹性势能也越大的结论
告
名
班
二：研究功与速度化的关系
姓名
称
目的1、研究外力物体做功与物体速度化的关系
2、通数据剖析、出做功与速度平方的正比关系
器小（前方）、木板、（两适合的称地点两个）、打点器、
材、源、、5-6 条等的橡皮筋、刻度尺、片
原1、如所示小在橡皮筋的作用下出，沿木板滑行。

当用 2 条、 3 条⋯⋯同的
理橡皮筋行第 2 次、第 3 次⋯⋯，使每次橡皮筋拉伸的度都保持一致，
那么第 2 次、第 3 次⋯⋯中橡皮筋小做的功就是第 1 次的 2 倍、3 倍⋯⋯
若第一次橡皮筋的功W ，此后各次的功就是2W 、 3W ⋯⋯
2、因为橡皮筋做功而使小得的速度能够由和打点器出，（也能够用
其余方法出），行多次，就获得多功和速度的数据。

3、以第一次的功W位，作出W v 和W v2像，由此判断W 与 v 的
可能关系。

1、按所示将器械安装好，同均衡摩擦力。

步
2、先用一条橡皮筋做，用打点器和出小得的速度v1，此橡
皮筋小做的功 W ，将一数据入表格。

3. 用两条橡皮筋做，中橡皮筋拉伸的度与第一次相同，橡皮筋小
做的功 2W ，出小得的速度v2（利用上点迹平均部分）。

4. 用 3 条、 4 条⋯⋯橡皮筋做，用同的方法出小的速度，入表格。

数据处理
结论
注意事项
橡皮筋条数
1 )速度的平方 v
2 (m2 s 2 )
速度 v (m s
1
2
3
4
5
6
作出 W v 和W v2图像，判断 W 与 v 的可能关系。

W
W
o v o v2
1.均衡摩擦力很要点，将木板一端适合垫高，使小车的重力沿斜面向下的分力与摩
擦阻力均衡。

2.测小车速度时，纸带上的点应选平均部分的，也就是选小车做匀速运动状态的那部
分。

3.橡皮筋的规格要相同。

4.小车每次要从同一地点开释。

5.本实验不用测出小车的质量及拉力功的详细值。

第五节研究弹性势能的表达式
1.AC
2.A
3.BD
4.A
5.B
6.D
7.D
8.A
9 . 解答：本来系统静止时，设弹簧的压缩量为x1,对于 A 物体，由力的均衡条件和胡克定律
M A g kx1①
x2,
当 B 刚开始走开地面时，设弹簧的压缩量为
对于 B 物体，由力的均衡条件和胡克定律
M B g kx2②
由题意得：M A M B③
比较①②③ 得：x1x2
对于同一弹簧，其弹性势能之与形变量相关，
因此
E P1E P2。