课程内容:
《探究弹性势能的表达式》
一、弹性势能
【问题1】物体可以具有动能、重力势能,一个物体在什么情况下具有弹性势能?
什么叫弹性势能?
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,这种势能叫做弹性势能。
【问题2】重力势能与重力做功有关,弹性势能与什么力做功有关呢?
二、探究弹性势能的大小
【问题3】弹性势能的大小可能与哪些因素有关?
猜想:弹性势能的大小可能与形变有关。
【问题4】重力势能与弹性势能有类似的特点,重力做功与重力势能变化之间的关系是什么?你认为弹力做功与弹性势能变化之间应该有什么关系?
【问题6】你现在知道怎样求拉力所做的功吗?计算的结果是多少?
【问题】弹性势能也有相对性吗?在上面的探究过程中,我们规定弹簧处于自然状态下,也就是既不伸长也不缩短的势能为零势能,能不能规定弹簧某一任意长度时的势能为零势能?
例1.关于弹簧的弹性势能,下列说法正确的是( )
A.当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大
B.当弹簧变短时,它的弹性势能一定减小
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
例2.在水平地面上放一个竖直轻弹簧,弹簧上端与一个质量为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,求:
(1)在木块下移0.10m的过程中弹性势能的增加量;
(2)弹簧的劲度系数。