1、第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律第一页，共48页。第五节探究弹性第五节探究弹性(tnxng)势能的表势能的表达式达式第二页，共48页。1.知道探究弹性势能表达式的思路 2理解(lji)弹性势能的概念，会分析决定弹性势能大小的相关因素 3体会求弹力做功时通过细分过程化变力为恒力的思想方法.第三页，共48页。第四页，共48页。第五页，共48页。第六页，共48页。第七页，共48页。(1)重力势能的大小与物体的质量和高度有关，弹性势能是否与被拉伸的长度或压缩量有关通过实例(shl)我们知道发条上的越紧，弓拉的越满，说明形变量越大，而发条上的越紧，钟表运行的时间越长，说明它具有的弹性势能越大，
2、弓拉的越满，箭射的就越远，也说明了弓的弹性势能越大 弹簧的形变量越大，对外做功就越多，具有的弹性势能就越大第八页，共48页。(2)重力势能Epmgh与高度成正比，弹簧的弹性势能是否与形变量成正比 不能确定，因为举重物时，重力不变，而拉弹簧时拉的越长，拉力越大，所以(suy)不能确定弹性势能一定与形变量成正比第九页，共48页。第十页，共48页。换用劲度系数不同的弹簧做如下实验，将弹簧一端固定在竖直墙上，另一端用一物体压住，使弹簧有一定的压缩(y su)量，如图，将物体释放，物体被弹出，每次保持弹簧有相同的压缩(y su)量，结果发现弹簧的劲度系数越大的弹簧，物体被弹出的距离越远，说明弹簧势能与弹
3、簧的劲度系数k有关，k越大，弹性势能越大第十一页，共48页。3计算弹簧(tnhung)弹力做功和探究弹性势能的表达式(1)计算弹簧(tnhung)弹力做功 由于弹力是一个变力，计算其功不能用WFl，设弹簧(tnhung)伸长量x，则Fkx，画出Fx图象 弹簧(tnhung)被拉长x可以看成是由很多很小的l的和第十二页，共48页。第十三页，共48页。即xl1l2l3，在各小段上，拉力可以近似认为(rnwi)是不变的，它们分别为F1、F2、F3，在各小段上拉力做功分别为 F1l1F2l2F3l3 拉力在整个过程中做的功可以用它在各段做功之和来代表 W弹F1l1F2l2F3l3第十四页，共48页。第
4、十五页，共48页。第十六页，共48页。当物体由O点向右移动的过程中，弹簧被拉长，弹力对物体做负功，弹性势能增加(zngji)，当O点向左移动的过程中弹簧被压缩，弹力对物体做负功，弹簧的弹性势能增大 当物体由A点向右移动中，弹簧的压缩量减小，弹力对物体做正功，弹性势能减小当由A向左移动过程中，弹簧的伸长量减小，弹力做正功，弹性势能减小第十七页，共48页。总之，当弹簧的弹力做正功，弹性势能减小，弹簧弹力做负功，弹性势能就增加，这一点与重力做功和重力势能的变化关系(gun x)相似第十八页，共48页。第十九页，共48页。其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，此表达式是指弹簧的长度为原长时规定它的
5、弹性势能为零的情况下的表达式，我们可以规定弹簧任意(rny)长度时的弹性势能为零，但在处理问题时不方便，在通常情况下我们规定弹簧原长时的弹性势能为零 弹性势能Ep是标量，单位焦耳(J)第二十页，共48页。4弹力做功与弹性势能变化的关系 类 比 重 力 做 功 和 重 力 势 能 变 化 的 关系通过学习前节的内容我们已经知道(zh do)：重力做正功，重力势能减少，重力做负功，重力势能增加，重力做功和重力势能变化的关系为WGEp.弹簧弹力做功与弹性势能的变化与重力做功和重力势能的变化类似，即弹力做正功弹性势能减少，弹力做负功，弹性势能增加，关系式为W弹Ep.第二十一页，共48页。第二十二页，共
6、48页。第二十三页，共48页。第二十四页，共48页。第二十五页，共48页。第二十六页，共48页。第二十七页，共48页。第二十八页，共48页。第二十九页，共48页。第三十页，共48页。第三十一页，共48页。A弹簧的弹性(tnxng)势能逐渐减小 B弹簧的弹性(tnxng)势能逐渐增大 C弹簧的弹性(tnxng)势能先增大后减小 D弹簧的弹性(tnxng)势能先减小后增大第三十二页，共48页。第三十三页，共48页。第三十四页，共48页。第三十五页，共48页。第三十六页，共48页。第三十七页，共48页。第三十八页，共48页。第三十九页，共48页。第四十页，共48页。第四十一页，共48页。A物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比 B物体向墙壁运动(yndng)相同的位移，弹力做的功不相等 C弹力做正功，弹簧的弹性势能增加 D弹簧的弹力做负功，弹性势能增加第四十二页，共48页。第四十三页，共48页。第四十四页，共48页。第四十五页，共48页。第四十六页，共48页。第四十七页，共48页。第四十八页，共48页。
