江苏省南京市金陵中学河西分校高中物理 7.5探究弹性势能的表达式导学案(无答案)新人教必修2

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[精品]新人教版必修二高中物理7.5 探究弹性势能的表达式导学案及答案

75《探究弹性势能的表达式》导案【习目标】1．知道什么是弹性势能。

2．解探索规律的过程和方法【重点难点】探究弹性势能的物方法和思维过程【法指导】认真阅读教材，体会弹性势能的物意义，体会弹力做功和弹性势能变的关系。

【知识链接】1．什么是重力势能？2．重力势能的变与重力做功之间有什么关系？【习过程】1．弹性势能[]发生________的物体的各部分之间，由于有______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发生了_________。

2．弹性势能表达式中相关物量的猜测弹性势能的表达式可能与哪些物量有关呢？①可能与弹簧被拉伸（或压缩）的_______有关。

这是因为，与重力势能相类比，重力势能与物体被举起（或下降）的高度有关，所以弹性势能很可能与弹簧被拉伸（或压缩）的________有关。

重力势能与高度成正比，但是弹性势能与弹簧被拉伸（或压缩）的_______则不一定成正比，因在地球表面附近可认为重力不随高度变，而弹力在弹簧形变过程中则是______力。

②可能与弹簧的___________有关。

这是因为，不同弹簧的“软硬”程度不同，即____________不同，使弹簧发生相同长度的形变所需做的功也不相同。

3．弹性势能与拉力做功的关系弹性势能与重力势能都是物体凭借其位置而具有的能。

在讨论重力势能的时候，我们从对重力做功的分析入手。

同样，在讨论弹性势能的时候，则要从对______做功的分析入手。

弹力做功应是我们研究弹性势能的出发点。

他们总的原：功是____________的量度。

例如，重力对物体做了100J的功，物体的重力势能______(增加、减少)100J；重力对物体做了－100J的功，物体的重力势能______(增加、减少)100J；类比以上，若弹力做了－100J的功，则弹簧的弹性势能_______(增加、减少)100J4 如何计算拉力所做的功？在拉伸弹簧的过程中，拉力是随弹簧的形变量的变而变的，拉力还因弹簧的不同而不同。

学案1：7.5探究弹性势能的表达式

7.5探究弹性势能的表达式课程学习目标1.知道探究弹性势能表达式的方法。

2.理解弹性势能的概念,会分析决定弹簧弹性势能大小的相关因素。

3.体会探究过程中的猜想、分析和转化的方法。

4.领悟求弹力做功时,通过细分过程化变力为恒力的思想方法。

课程导学建议重点难点:体验知识迁移、类比的推理方法,用微积分思想求解拉力所做功的表达式。

教学建议:教学可通过生活实例,如撑竿跳高,给学生感性认识,引导学生类比重力做功与重力势能的关系,来研究弹力做功与弹性势能的关系。

对于求变力做功可引导学生类比匀变速直线运动位移的求法,进行知识迁移,利用微元法得到弹性势能的表达式,逐步把微积分思想渗透到学生思维中。

导入新课:目前男子跳高的世界纪录是2.45米(1993年巴西的索托马约尔),而男子撑竿跳高的世界纪录是6.16米(2014年法国的李纳德·拉维莱涅),为什么撑竿跳高能跳那么高?运动员撑的竿子是一般的硬竿子吗?(当今使用的是玻璃纤维竿)竿子与运动成绩有什么关系?知识体系梳理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,这种势能叫作弹性势能。

2.影响弹性势能的因素(1)与形变量l有关,l越大,弹性势能越大。

(2)与劲度系数k有关,k越大,弹性势能越大。

3.如图所示,把拉伸弹簧的过程分为很多小段,拉力在每个小段可以认为是恒力,它在各段做功之和可以代表拉力在整个过程做的功。

4.弹性势能的表达式是E p=kΔl2。

基础学习交流1.是不是只有弹簧才具有弹性势能?2.对于发生形变的弹簧,它的弹性势能大小与哪些因素有关?3.弹簧的弹性势能变化与什么力做功有必然关系?重点难点探究主题1:决定弹簧弹性势能大小的相关因素问题:如图所示,将弹簧的一端固定,用小钢球将弹簧压缩至最短,而后突然释放,小钢球将被弹出去。

从动力学角度来说,释放弹簧后,弹簧对和它接触的小球产生了力的作用,因此小球被弹开。

从能量的角度来说,弹簧被压缩后,就具有了弹性势能,释放后,弹力对小球做了功,弹簧把自身的能量转化为小球的动能,小球获得了能量,因此会被弹开。

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探究弹性势能的表达式课题：7.5 探究弹性势能的表达式【学习目标】1．知道探究弹性势能表达式的方法．2.理解弹性势能的概念，会分析决定弹簧弹性势能大小的相关因素．3.体会探究过程中的猜想、分析和转化的方法．4.领悟求弹力做功时，通过细分过程化变力为恒力的思想方法．【重点难点】1.让学生体验探究的过程，体验知识迁移、类比的推理方法．2.拉伸弹簧时，用微分思想和积分思想求解拉力所做功的表达式．【学习流程】■问题引导（自主学习）阅读教材内容，完成下列问题，1.什么是弹性势能？弹性势能与哪个力做功有关？3．分析决定弹簧弹性势能大小的因素．弹力做的功能不能直接用公式W=FL计算？为什么？5．找出弹力做功的计算方法，用心体会你用到的思想方法．6．根据功和能的关系，如何得到弹性势能的表达式？■诱思讨论（合作学习）例1．关于弹性势能，下列说法中正确的是（）A、任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能B、物体只要发生形变，就一定具有弹性势能C、外力对弹性物体做功，物体的弹性势能就发生变化D、发生弹性形变的物体，在它们恢复原状时都能对外界做功例2.质量为m的物体（视为质点）放在水平地面上，物体上要装着一根长为l0，劲度系数为k的轻弹簧，现用手拉着弹簧的上端P缓慢上提，如图所示，直到物体离开地面一段距离。

已知在这一过程中，P点的位移是h，则物体重力势能的增加量是多少？弹簧的弹性势能增加量为多大？■重点点拨（方法学习）■及时训练（巩固学习）1、关于弹性势能下列说法中正确的是（）A、发生形变的物体都具有弹性势能B、弹性势能是一个标量C、弹性势能的单位是焦耳（在国际单位制中）D、弹性势能是状态量2.关于弹力做功与弹性势能的关系，我们在进行猜想时，可以参考对重力做功与重力势能的关系的讨论．下面的猜想有道理的是（）A．弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做正功时，弹性势能将增加．B．弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做正功时，弹性势能将减少．C．弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做负功时，弹性势能将减少．D．弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做负功时，弹性势能将增加．3、如图所示，在光滑水平面上有一物体，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，在物体向右运动的过程中下列说法正确的是（）A、弹簧的弹性势能逐渐减少B、弹簧的弹性势能逐渐增加C、弹簧的弹性势能先增加再减少D、弹簧的弹性势能先减少再增加4、上题中，在弹簧向右运动的过程中，弹簧弹力对物体的做功情况，下列说法正确的是（）弹簧对物体做正功B．弹簧对物体做负功C．弹簧先对物体做正功，后对物体做负功D．弹簧先对物体做负功，后对物体做正功5、计算变力不能直接把数据代入公式W=Flcosα计算功，此时可以用“微元法”来计算，如图所示为用力缓慢拉升弹簧时，拉力与弹簧升长量之间的关系图像，试推证将弹簧从自由长度到拉升长度为x的过程中，拉力做的功等于kx2/2，弹簧储存的弹性势能也为kx2/2。

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5、探究弹性势能的表达式学习目标:1．理解弹性势能的概念和物理意义。

2．学习计算变力做功的思想方法。

3．理解弹力的功与弹性势能变化的关系。

4．知道弹性势能具有相对性。

学习重点和难点:1．解决弹簧拉力做功时如何想到用过的分割、求和、逼近的微积分方法。

2．如何用图像最终解决问题。

主要内容；1、弹性势能定义：______________________________________________________________。

2、弹性势能表达式：Ep=___________________（设弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为零）3、探究弹性势能表达式的方法：⑴影响弹性势能的因素：①__________②__________⑵类比：①重力做功：②弹力做功：⑶变力做功的处理方法：①微元法②图像法 1．如图所示，在光滑水平面上有一物体，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，在物体向右运动的过程中下列说法正确的是（）A ．弹簧对物体做正功．弹簧的弹性势能逐渐减少B ．弹簧先对物体做正功，后对物体做负功C ．弹簧对物体做负功．弹簧的弹性势能逐渐增加D ．弹簧先对物体做负功，后对物体做正功2．如图所示为一根弹簧弹力F 与形变量x 的关系图线：（1）确定弹簧的劲度系数；（2）将此弹簧从原长拉伸6cm 时，弹性势能为多的大？（3）将此弹簧压缩4cm 时，弹性势能为多大？7、动能和动能定理学习目标1、掌握动能的表达式。

2、掌握动能定理的内容和表达式，会进行基本的运算。

学习重点动能定理的内容及其理解。

学习难点动能定理与动力学解决问题的区别，动能定理解题规范 O L F主要内容1、动能表达式设物体的质量为m ，在与运动方向相同的恒定外力F 的作用下发生一段位移l ，速度由v 1增加到v 2，如图所示。

试用牛顿运动定律和运动学公式，推导出合力F 对物体做功的表达式。

高一物理7.5【探究弹性势能的表达式】导学案

7.5【探究弹性势能的表达式】导学案学习目标1、知道能够对外做功的物体具有能量2 、如何探究发生弹性形变的物体具有的能量与哪些因素有关？【学习重点】探究弹性势能表达式的过程和所用方法。

【学习关键】推导拉伸弹簧时，用微分思想和图象法求解拉力所做功的表达式。

一、课前预习1、发生弹性形变的物体的各部分之间，由于的相互作用而具有的势能。

2、决定弹性势能大小相关因素猜想：（1）猜想依据：弹性势能和重力势能同属，重力势能大小与物体的和有关，弹簧弹力与其和有关。

（2）猜想结论：弹性势能与弹簧的和有关，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。

在弹簧劲度系数K相同时，弹簧形变量越大，弹簧弹性势能。

3、弹力功的特点：随弹簧的变化而变化，还因的不同而不同。

4、弹力功与拉力功的关系：拉力功克服弹力做的功.5、“F—L”图象面积意义：表示的值.二、探究过程【探究一】问题1：为什么拉满弦的弯弓可以把箭射出去？压缩的弹簧可以把小球弹出去？问题2：你能不能给弹性势能下定义？发生_______形变的物体的各部分之间，由于弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫作弹性势能。

问题3：弹性势能的表达式与哪些物理量有关?（同学交流猜想的依据是什么?）(1)同一根弹簧形变量不同时，弹簧的弹性势能相同吗?有什么关系?(2)劲度系数不同的弹簧，形变量相同时，弹簧的弹性势能相同吗?有什么关系？【探究二】弹簧的弹性势能与拉力做功有什么关系?问题1：如图1在力拉力F作用下物体匀速上升，拉力做功是多少?问题2：拉力F做功与重力势能的关系?(取地面是零势能面)（重力势能物体被举起的高度，弹性势能是不是与弹簧被拉伸的长度成正比？）问题3：怎样计算弹力做功？思路点拨：设计一个缓慢的拉伸过程，整个过程中拉力始终等于弹力（如上图），这样，就可以用拉力的功来替代弹力的功（替代法）。

问题4：如上图，拉力F做功的大小是多少? 试想：拉力的特点? 怎样求解拉力所做的功?规定原长时势能为零。

7.5《探究弹性势能的表达式》导学案

班级高一（3）编号 43__ 使用时间：2017年 5月 9_日《7.5探究弹性势能表达式》导学案学生姓名：_______________【学习目标】理解弹性势能的概念及意义，学习计算变力做功的思想方法【重点难点】探究弹性势能公式的过程和所用方法【学习过程】一、弹性势能的概念：发生________________的物体的各部分之间，由于____________________而具有势能，这种势能叫做弹性势能．二、探究弹性势能的表达式（1）猜想：弹性势能与重力势能同属势能。

重力势能与物体被举起的有关，故弹性势能可能与弹簧的有关；不同物体高度相同时，重力势能 __ ，形变量相同但劲度系数不同的弹簧，弹性势能也 _____ 。

因此弹性势能表达式中应含有和 __________（2）弹性势能与弹力做功的关系：①弹力做负功时（克服弹力做功），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的变化关系为____ = _____（3）拉力做功的计算;微元法：用微分的办法，把每一小段位移上的力看成恒力，则W=F 1Δl 1+F 2Δl 2+F 3Δl 3+ …图像法：弹力随形变量l 的变化图线及围成面积的意义类比v-t 图像的“面积”表示唯一，F-l 图线的“面积”表示功。

弹力F=k l ,对同一弹簧k 一定，F 与l 成正比。

当发生位移为l 时，弹力做功221-21-kl l kl W =∙=弹弹性势能的大小;___________________ 4、弹性势能与重力势能的区别A O A /【当堂练习】1、关于物体的弹性势能，下列说法正确的是（）A.发生弹性形变的物体一定具有弹性势能。

B.只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能。

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学校：临清二中学科：物理编写人：胡晓忠审稿人：马洪学必修二第七章第五节《探究弹性势能的表达式》学案一、预习目标预习“探究弹性势能的表达式",初步了解弹性势能特点及其决定因素，变力功的计算方法。

二、预习内容1。

弹性势能的定义：________________________2.____________________________________叫重力势能。

重力势能的表达式是________，当物体的质量一定时，重力势能与 _________成正比。

重力做功的特点_______________________________________________________________ 3。

在弹性限度内，弹簧所受到的弹力跟_________成正比。

用公式表示则为F=__________4.弹力与重力的变化规律不同表现在哪方面？______________________5.教材中弹性势能与弹力的功有什么关系?与拉力的功呢？三、提出疑惑同学们,通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容课内探究学案一、学习目标1．理解弹性势能的概念和物理意义。

2．学习计算变力做功的思想方法。

3．理解弹力的功与弹性势能变化的关系.4．知道弹性势能具有相对性二、学习重难点：解决弹簧拉力做功时如何想到用过的分割、求和、逼近的微积分方法。

高中物理《7.5探究弹性势能的表达式》导学案新人教版必修2

高中物理《7.5探究弹性势能的表达式》导学案新人教版必修27、5探究弹性势能的表达式【课题名称】7、5探究弹性势能的表达式课型实验课时1编号19【学习目标】1、理解弹性势能的概念及意义，学习计算变力做功的思想方法、2、猜测弹性势能的表达式与哪些因素有关，培养学生科学预测的能力、3、体会计算拉力做功的方法，体会微分思想和积分思想在物理学上的应用、【学习重点】利用微元法和图象法计算变力做功的问题、【学习难点】理解微元法把变力做功转化为恒力做功、【教法】三步五段学情调查、情境导入复习1、功的概念2、重力势能[实验演示] 一个弹簧自然伸长，一个小球在光滑的水平面上从弹簧的左侧向弹簧运动，当它遇到弹簧后减速，让学生注意观察实验现象。

1、刚才大家观察到什么样的实验现象呢?2、小球速度为什么减小了? 能否从动力学角度分析？能否从功能的角度给于分析？V问题展示、合作探究1、什么是弹性势能？2、猜想弹簧的弹性势能与什么因素有关。

3、弹簧增加的能量与哪个力做功有关呢?4、验证你的想法，你应该怎样做? 大家把重力势能的研究对照一下。

5、回忆一下，在研究匀变速直线运动的位移时，我们采用了什么方法?6、从原长缓慢地被拉长一段距离L时，拉力和弹力是什么关系？拉力所做的功与弹簧增加的弹性势能是什么关系？拉力做功的表达式？用F-L图像怎么表示？问：根据我们刚才的推论，当弹簧处于原长时，弹性势能值取为零，这个弹簧被拉长L时拉力做的功就等于弹簧的弹性势能，所以有Ep= W＝，这就是我们这节课要得到的结论、1、物体由于__________而具有的与它的_______________量有关的势能，叫弹性势能。

2、弹性势能大小：物体的弹性形变量越大，弹性势能越________ 、3、弹性势能是_____________（标、矢）量4、弹力做正功，弹性势能__________ 弹力做负功，弹性势能_________ 弹力做的功量度了弹性势能的变化、5、弹簧的弹性势能：只取决于弹簧的__________和_________。

高中物理 7.5探究弹性势能的表达式导学案新人教版必修

高中物理 7.5探究弹性势能的表达式导学案新人教版必修一、弹性势能1、定义:发生的物体各部分之间,由于有的相互作用而具有的势能2、当弹簧的长度为时,它的弹性势能为0,当弹簧被或被后,就具有了弹性势能二、决定弹性势能大小的相关因素1、猜想依据:弹性势能和重力势能同属 ,重力势能大小与物体的和有关，弹簧弹力与其和有关。

2、猜想结论:在弹簧的行变量相同时,弹簧的劲度系数k越大,弹簧的弹性势能 ;在弹簧的劲度系数K相同时,弹簧的形变量越大,弹簧的弹性势能三、弹性势能(变化)大小的探究1、弹力特点:随弹簧的变化而变化,还因的不同而不同2、弹力做功与弹性势能的关系:弹力做正功时,弹性势能 ,的弹性势能弹力做的功；弹力做负功时，弹性势能，的弹性势能克服弹力做的功。

3、“微元法”求拉力做功:W总=4、“F-”图像面积的意义:表示的值重难点点拨（一）探究弹簧弹性势能表达式例1 弹簧原长L0=15cm，受拉力作用后弹簧缓慢伸长到L1=20cm时，作用在弹簧上的拉力为400N问：（1）弹簧的劲度系数k为多少?（2）在该过程中弹力做了多少功？（3）弹簧的弹性势能变化了多少？变式训练1-1 弹簧原长为L0，劲度系数为k。

用力把它拉到伸长量为L，拉力所做的功为W1；继续拉弹簧，使弹簧在弹性限度内再伸长L，拉力在继续拉伸的过程中所做的功为W2。

试求W1与的W2比值。

（二）弹力做功与弹性势能变化的关系例2 如图所示，质量为m的物体静止在地面上，物体上面连着一个轻弹簧，用手拉住弹簧上端上移H,将物体缓缓提高h，拉力F做功WF，不计弹簧的质量，则下列说法正确的是（）A、重力做功-mgh，重力势能减少mghB、弹力做功-WF，弹性势能增加WF C重力势能增加mgh, 弹性势能增加FH D重力势能增加mgh, 弹性势能增加WF1 如图所示，在水平地面上放一根竖直轻弹簧，弹簧上端与一质量为2、0kg的木块相连，若在木块上再作用一个竖直向下的力F，使木块缓慢向下移动0、10m，力F做功2、5J，此时木块再次处于平衡状态，力F的大小为50N，(g 取10 m/s2）求：（1）在木块下移0、1m的过程中弹性势能的增加量；（2）弹簧的劲度系数（三）对弹性势能的理解例3 （多选）关于弹性势能和重力势能，下列说法中正确的是（）A、重力势能属于物体和地球这个系统，弹性是恩那个属于发生弹性形变的物体B、重力势能是相对的，弹性势能是绝对的C、重力势能和弹性势能都是相对的D、重力势能和弹性势能都是状态量变式训练3-1在水平地面上放一个竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为m的木块相连，若在木块上再作用一个竖直向下的离F，使木块缓慢向下移动h，力F做功W1，此时木块再次处于平衡状态，如图所示。

高中物理第七章7.5探究弹性势能的表达式导学案必修2

7.5 探究弹性势能的表达式[学习目标]１.能说出弹性势能的概念及意义。

２.体会计算变力做功的思想方法。

３. 理解弹力做功与弹性势能变化的关系。

[学习过程]任务一：阅读课本，写出弹性势能的定义1定义：物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。

2弹性势能的大小同弹性形变的大小有关。

弹性形变越大，弹性势能也越大。

任务二：对比重力势能，小组讨论，猜测探究弹性势能的表达式可能和哪些因素有关。

（1）重力做功与重力势能变化的关系重力做正功：重力势能减少重力做负功：重力势能增加WG= -△EP（2）弹簧弹力的功与弹性势能变化的关系弹力做正功：弹性势能减少弹力做负功：弹性势能增加W弹= -△EP（3）拉力做功与弹力做功W拉= -W弹W拉= △EP功是能量转化的量度，拉力对弹簧做功会引起弹簧的弹性势能的变化。

任务三：利用功能关系及弹力做功表达式，尝试写出弹性势能的表达式，小组内对比讨论。

把弹簧伸长的过程分成很多足够小的过程，在各个小段上，弹力可近似认为是不变的―――微分思想再把各段加起来是积分思想。

通过面积可求得221kx E p 其中，k 是弹簧的劲度系数，x 是弹簧的弹性伸长量或压缩量。

弹簧处于原长时弹性势能为0.任务四：完成以下练习，检测本节课学习效果。

1．关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是( )A ．当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大B ．当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小C ．在拉伸长度相同时，k 越大的弹簧，它的弹性势能越大D ．弹性势能是弹簧和使它发生形变的物体所共有的2．如图所示中的几个运动过程中，物体弹性势能增加的是( )A ．如图(甲)，跳高运动员从压杆到杆伸直的过程中，杆的弹性势能B ．如图(乙)，人拉长弹簧过程中弹簧的弹性势能C ．如图(丙)，模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中，橡皮筋的弹性势能D ．如图(丁)，小球被弹簧向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

高中物理7.5探究弹性势能的表达式导学案新人教版必修2

第七章机械能守恒定律5 探究弹性势能的表达式学习目标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,会分析决定弹簧弹性势能大小的相关因素.3.体会探究过程中的猜想、分析和转化的方法.4.领悟求弹力做功时通过细分过程化变力为恒力的思想方法.自主探究1.简述胡克定律的内容,并写出公式.2.简述重力做功和重力势能的关系,并写出关系式.3.匀变速直线运动位移公式是什么?必修一学习时,如何推导?合作探究一、问题引入(一)演示实验:钩码挂在弹簧下面向下拉长后松手,弹簧把钩码拉到高处.(二)根据以上演示及图片思考以下问题:1.看到的弹簧、弓、弹弓、蹦床都有什么共同特征?2.为什么能说它们具有能量呢?这是什么能量呢?弹性势能:提出问题1:弹性势能的大小可能与哪些因素有关?(提示:可以类比重力势能的影响因素)实验验证:准备两个劲度系数不同的弹簧和一个小车,请同学们讨论并设计方案来验证猜想. 思考:重力势能的表达式探究过程是怎样的?这对你探究弹性势能表达式有什么启发吗?二、探究弹簧的弹性势能表达式提出问题2:弹性势能与弹力做功的关系是怎样的?提出问题3:弹性势能与拉力做功的关系是怎样的?提出问题4:怎样计算拉力所做的功?①讨论回顾:结合v t图象,分析匀变速直线运动求位移的表达式如何得出?对你求变力做功有启示吗?②尝试采用匀变速直线运动求位移的方法,求出拉力做的功.推导过程:结论:弹性势能的表达式是什么?【典例】一根弹簧的F x图象如图所示,那么弹簧由伸长量8cm到伸长量4 cm的过程中,弹力做功和弹性势能的变化量为()A.3.6J,-3.6JB.-3.6J,3.6JC.1.8J,-1.8JD.-1.8J,1.8J课堂检测1.弹簧的弹性势能与下列哪些因素有关()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.关于弹性势能,下列说法正确的是()A.发生弹性形变的物体都具有弹性势能B.只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能C.弹性势能不可以与其他形式的能量之间相互转化D.当弹簧变短时,弹簧的弹性势能变小3.如图所示,在光滑水平面上,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.物体的加速度逐渐减小B.物体的速度逐渐减小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(取地面为零势能参考面),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有关5.关于弹力做功与弹性势能的关系,我们在猜想时,可以参考重力做功与重力势能的关系.则下面猜想有道理的是()A.弹力做功将引起弹性势能的变化,当弹力做正功时,弹性势能增加B.弹力做功将引起弹性势能的变化,当弹力做正功时,弹性势能减少C.弹力做功将引起弹性势能的变化,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.关于弹簧的弹性势能,以下说法正确的是()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值,弹簧压缩时弹性势能为负值D.对于同一弹簧,只要弹簧伸长与弹簧压缩时的形变量相同,其弹性势能就相同提升能力7.在光滑的水平面上有A、B两物体,中间连一轻质弹簧,今用水平恒力F向右拉B,当A、B一起向右加速运动时,弹簧的弹性势能为Ep1.如果用该水平恒力F向左拉A,当A、B一起向左加速运动时,弹簧的弹性势能为Ep2.已知mA=2mB,则()A.Ep1>Ep2B.Ep1<Ep2C.Ep1=Ep2D.无法确定8.如图所示,A、B(MA>MB)两物体之间连接一轻弹簧,竖直放在水平地面上,现用力F缓慢向上拉A,直到B刚要离开地面.设刚开始时弹簧的弹性势能为Ep1,B刚要离开地面时的弹性势能为Ep2.比较Ep1和Ep2的大小关系.参考答案自主探究1.弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比,即F=kx2.重力做正功,重力势能减小;重力做负功,重力势能增大.WG=-ΔEp3.x=v0t+at2;根据图象,利用微分法(复习必修一第二章第三节)合作探究一、1.都发生了形变具有能量对其他物体做了功2.由于物体发生了形变弹性势能提出问题1:弹性势能与弹簧本身(劲度系数)及形变量有关.Ep=mgh,可以通过探究弹力做功与弹性势能的关系来确定重力势能的表达式.二、提出问题2:弹力对物体做正功,弹性势能减小;弹力对物体做负功,弹性势能增大.提出问题3:拉力做正功,弹性势能增大;拉力做负功,弹性势能减小.提出问题4:启示:F L图象的面积表示弹力做的功. W=kx2【典例】D课堂检测1.AC2.A3.BD4.A5.B6.D7.A8.Ep1>Ep2解析:原来系统静止时,设弹簧的压缩量为x1,对于A物体,由力的平衡条件和胡克定律MAg=kx1①当B刚开始离开地面时,设弹簧的伸长量为x2,对于B物体,由力的平衡条件和胡克定律MBg=kx2②由题意得:MA>MB③比较①②③得:x1>x2对于同一弹簧,其弹性势能只与形变量有关,所以Ep1>Ep2.。

江苏省南京市高中物理第七章机械能守恒定律 7.5 探究弹性势能的表达式导学案(无答案)新人教版必修2

7.5探究弹性势能的表达式【课标分解】1．通过四个情景让学生知道探究弹性势能表达式的思路．2．对比重力势能让学生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．通过对比重力做功和重力势能的关系让学生知道弹力做功和弹性势能变化的关系. 会通过面积求解弹力做功，【教学过程】1、计算弹簧弹力的功。

2、弹性势能的表达式的确定。

3、弹力做功与弹性势能变化的关系【典型例题】w1、关于弹性势能，下列说法错误的是（A．发生弹性形变的物体都具有弹性势能B．只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能C．弹性势能可以与其他形式的能相互转化D．弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳2、如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F的作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动．在物体向右运动的过程中，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后减小D．弹簧的弹性势能先减小后增大3．一根弹簧的弹力与弹簧的伸长量之间的关系图线如图所示，那么弹簧的伸长量由8 cm到4 cm的过程中，弹力做功与弹性势能的变化量分别为( )A．3.6 J，－3.6 J B．－3.6 J,3.6 JC．1.8 J，－1.8 J D．－1.8 J,1.8 J4．如图所示，小球自a点由静止自由下落，到b点与竖直放置的轻弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，不计空气阻力，则小球在a→b→c的运动过程中( )．A．小球的加速度在ab段不变，在bc段逐渐变小B．小球的速度在bc段逐渐减小C．小球的重力势能在a→b→c过程中不断减小D．小球的弹性势能在bc段不断增大5．如图所示，在水平地面上竖直放置一轻质弹簧，弹簧上端与一个质量为2.0 kg的木块相连．若在木块上再作用一个竖直向下的变力F，使木块缓慢向下移动0.1 m，力F做功2.5 J 时，木块再次处于平衡状态，此时力F的大小为50 N．(取g＝10 m/s2)求：(1)弹簧的劲度系数．(2)在木块下移0.1 m的过程中弹性势能的增加量．【反馈练习】1．关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是( )．A．当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大 B．当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小C．在拉伸长度相同时，k 越大的弹簧，它的弹性势能越大D．弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能2．关于弹簧的弹性势能，下列说法正确的是( )A．弹簧的弹性势能跟拉伸(或压缩)的长度有关B．弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关C．同一弹簧，在弹性限度内，形变量越大，弹性势能越大D．弹性势能的大小跟使弹簧发生形变的物体有关3．在一次“蹦极”运动中，人由高空跌下到最低点的整个过程中，下列说法中错误的是( )A．重力对人做正功 B．人的重力势能减小C．橡皮绳对人做正功 D．橡皮绳的弹性势能增加4．如图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点B的过程中( )．A．重力做正功，弹力不做功 B．重力做正功，弹力做负功，弹性势能增加C．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做正功，弹力不做功D．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做功不变，弹力不做功5．如图所示，在光滑水平面上有A、B两球，中间连一弹簧，A球固定。

物理人教版必修2 7.5探究弹性势能的表达式导学案设计(无答案)

物理必修2§7.5《探究弹性势能的表达式》导学案班级：组名：学生姓名：学习目标1、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。

2、体会探究过程中的猜想、分析和转化的方法。

3、知道探究弹性势能的表达式的思路，领悟求弹力做功时通过无限分割的思想方法。

学习重难点1、利用力----位移图象计算变力做功2、推理得出弹力做功和弹性势能的关系学习方法类比法、分析法知识链接1、在弹性限度内，弹簧的弹力F与弹簧伸长量X之间的关系为F= 。

2、直线运动中V-t图像与时间t轴所围成的面积表示如图1，匀速直线运动中，t时间内的位移为x=如图2，匀变速直线运动中，t时间内的位移为x= ，利用了什么思想？学习过程1、弹性势能的定义：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于的相互作用而具有的势能。

弹性势能是一个量。

在国际单位制中，弹性势能的单位是，符号是。

例1、关于弹性势能下列说法正确的是（）A、任何发生弹性形变的物体，都具有弹性势能B、任何具有弹性势能的物体，一定发生了弹性形变C、物体只要发生形变，就一定具有弹性势能D、只有弹簧才具有弹性势能2、决定弹性势能大小相关因素（1）猜想依据：弹性势能和重力势能同属重力势能大小与物体的和有关，弹簧弹力与其和有关。

（2）猜想结论：弹性势能与弹簧的和有关，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。

在弹簧劲度系数K相同时，弹簧形变量越大，弹簧弹性势能。

3、如何计算弹力做功○1物体在恒力F 的作用下通过的位移是X ，请在平面直角坐标系作出F ──X 图象。

并根据图象计算力F 在发生位移X 过程中做的功：W=即物体在恒力作用下，功的大小 F ─X 图象与X 轴所围成的面积大小。

○2根据弹簧弹力公式F= ，在平面直角坐标系中作出F ──X 图象。

（X 为弹簧的拉长量）○3根据力对物体做功的公式，依靠图象，根据用图像法求匀加速直线运动位移的类比法求弹簧拉力的功：W=结论：弹簧的弹力F在把弹簧拉长或压缩X过程中作的功W= 。

人教版高一物理必修二：7.5 探究弹性势能的表达式导学案设计(无答案)

“自主参与学习法”物理学科导学稿主编人: 审稿人：物理备课组定稿日：协编人：使用日：一、课题: 探究弹性势能的表达式二、学习目标．1 知道探究弹性势能表达式的方法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体会探究过程的猜想、分析和转化的方法4领悟求弹力做功时，通过细分过程化变力为恒力的思想方法三、学习过程（一）回忆原有知识1.形变的种类有_______________，它们的主要区别是什么，你能举几个例子说说它们发生了什么形变？2.胡克定律的表达式_______________，式中各量表示什么含义3.重力势能的定义，决定式，与重力做功的关系，它的相对性以及怎样探究出重力势能的决定因数（二）学习新知一 . 决定弹性势能的大小的相关因数（1）弹性势能：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有_______________的相互作用，也具有_______________，这种势能也叫_______________（2）你能设计实验来探究决定弹性势能大小因数吗？你将按照什么步骤来探究呢？可以先回忆重力势能的决定因数是怎样探究出来的（3）决定弹性势能大小因数的猜想（观察小球被弹出去的距离）a 将弹簧的一端固定，用一小刚球将弹簧压缩到一定位置，而后释放，小球被弹出去b 将弹簧的一端固定，用一小刚球将弹簧压缩到最短位置，而后释放，小球被弹出去换一个更硬的弹簧，c 将弹簧的一端固定，用一小刚球将弹簧压缩到一定位置，而后释放，小球被弹出去d 将弹簧的一端固定，用一小刚球将弹簧压缩到最短位置，而后释放，小球被弹出去小球为什么被弹开，是___________能转化为_______________能，是_______________力对它做了功猜想：弹性势能和______________________________因数有关分析：弹性势能和那个力做功有关，有什么关系？仿造重力做功与重力势能的变化说说他们的关系e 将弹簧一端固定并水平放置，另一端连一个小球拉长再释放分析小球能量的转化过程以及弹力做功与弹性势能的变化关系。

7.5《探究弹性势能的表达式》示范教案

7.5 探究弹性势能的表达式【教学目标】知识与技能理解弹性势能的概念及意义，学习计算变力做功的思想方法。

过程与方法1、猜测弹性势能的表达式与哪些因素有关，培养学生科学预测的能力。

2、体会计算拉力做功的方法，体会微分思想和积分思想在物理学上的应用。

情感、态度与价值观通过对弹性势能公式的探究过程和所用方法，培养学生探究知识的欲望和学习兴趣，体味弹性势能在生活中的意义、提高物理在生活中的应用意识。

【教学重点】探究弹性势能公式的过程和所用方法。

【教学难点】推导拉伸弹簧时，用微分思想和积分思想求解拉力所做功的表达式。

【教学课时】1课时【探究学习】引入新课教师活动：1.演示：装置如图所示：将一木块靠在弹簧上，压缩后松手，弹簧将木块弹出.分别用一个硬弹簧和一个软弹簧做上述实验，分别把它们压缩后松手，观察现象.学生活动：观察并叙述实验现象现象一：同一根弹簧，压缩程度越大时，弹簧把木块推得越远．现象二：两根等长的软、硬弹簧，压缩相同程度时，硬弹簧把木块弹出得远．师生共同分析，得出结论：上述实验中，弹簧被压缩时，要发生形变，在恢复原状时能够对木块做功，因而具有能量，这种能量叫做弹性势能．教师活动：多媒体演示（《撑杆中的弹性势能》），发生形变的物体，具有弹性势能．请同学们再举几个物体具有弹性势能的例子：学生活动：观察课件演示，体会发生形变的物体，具有弹性势能；思考并举例：a.卷紧的发条b.被拉伸或压缩的弹簧c.击球的网球拍d.拉开的弓［导入］弹性势能的大小与哪些因素有关？弹性势能的表达式应该是怎样的？这节课我们就来探究这些问题。

新课讲解教师活动：我们在学习重力势能时，是从哪里开始入手进行分析的？这对我们讨论弹性势能有何启示？学生活动：思考后回答学习重力势能时，是从重力做功开始入手分析的。

讨论弹性势能应该从弹力做功的分析入手。

点评：通过知识的迁移，找到探究规律的思想方法，形成良好的思维习惯。

教师活动：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，就具有了弹性势能，我们只研究弹簧拉长的情况。

高中物理第七章7.5探究弹性势能的表达式教案必修2

7.5探究弹性势能的表达式高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题1．如图所示，虚线框内为改装好的电表，M、N为新表的接线柱。

已知灵敏电流计G的满偏电流为100μA，内阻为495.0Ω，电阻箱读数为5.0Ω，根据以上数据计算可知改好的电表A．电压量程为1mV B．电压量程为500mVC．电流量程为1μA D．电流量程为10mA2．一物体做匀加速直线运动，从某位置开始通过传感器收集位移和速度等数据信息，然后输入计算机自动生成了物体运动的x-v图象，如图所示.以下说法正确的是（）A．物体运动的初速度为1m/sB．物体运动的加速度为2m/s2C．物体速度由2m/s增加到4m/s的过程中，物体的位移大小为1mD．物体速度由2m/s增加到4m/s的过程中，物体的运动时间为2s3．如图所示，内壁光滑的绝缘真空细玻璃管竖直放置，A、B端分别固定带电小球a、b，另一带电小球c(其直径略小于管内径)位于AB中点O，处于静止状态，小球均带正电。

轻晃玻璃管可观察到小球c在O 点附近的M、N点间上下运动。

下列说法正确的是A．M、N两点的电势相等B．小球c在运动过程中机械能守恒C．小球a的电荷量等于小球b的电荷量D．小球c从O点运动到N点电场力做负功4．一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别是3Ω、1Ω和4Ω，A为理想交流电流表，u为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定。

已知该变压器原、副线圈匝数比为3：1。

若开关S断开时，电流表的示数为I，则当S闭合时，电流表的示数为( )A．IB．3IC．4ID．5I5．如图所示，有两个相同材料物体组成的连接体在斜面上向上运动，当作用力F一定时，m2所受绳的拉力（）A．与θ有关B．与斜面动摩擦因数有关C．与系统运动状态有关D．F T＝，仅与两物体质量有关6．如右图所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表．若将照射R3的光的强度减弱，则( )A．电压表的示数变大B．小灯泡消耗的功率变小C．通过R2的电流变小D．电源内阻消耗的电压变小二、多项选择题7．关于热现象和热学规律，以下说法正确的是__________A．布朗运动表明，构成悬浮微粒的分子在做无规则运动B．两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中，分子间的引力和斥力都在减小C．热量可以从低温物体传递到高温物体D．物体的摄氏温度变化为1℃，其热力学温度变化了273KE．两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中，它们的分子势能先减小后增大8．一个带电粒子仅在电场力作用下在x轴上由静止开始从向做直线运动，其速度平方随位置x 变化的图线如图所示，图象关于纵轴对称，由图象可知（）A．粒子从向运动过程中，加速度先减小后增大B．x=0处电势最高C．在x轴上，和两个位置的电场强度不同D．粒子沿x轴正向运动过程中，电势能先减小后增大9．为检测某新能源动力车的刹车性能，如图所示是一次在平直公路上实验时，动力车整个刹车过程中位移与速度平方之间的关系图象，下列说法正确的是A．动力车的初速度为20m/sB．刹车过程动力车的加速度大小为5m/s2C．刹车过程持续的时间为10sD．刹车过程经过6s时动力车的位移为30m10．如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球A悬挂到水平板的MN两点，A上带有的正电荷。