1、达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)5探究弹性势能的表达式达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)知识自学区达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)弹性势能1概念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_，这种势能叫作弹性势能势能达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)2决定弹性势能大小相关因素的猜想(1)猜想依据：弹性势能和重力势能同属势能，重力势能大小与物体的重力和高度有关，弹簧弹力与其劲度系数和_有关(2)猜
2、想结论：弹性势能与弹簧的劲度系数 k 和形变量 l 有关，在弹簧的形变量 l 相同时，弹簧的劲度系数 k 越大，弹簧的弹性势能越大在弹簧劲度系数 k 相同时，弹簧形变量_，弹簧弹性势能_形变量越大越大达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)探究弹性势能的表达式1弹力做功特点随弹簧_的变化而变化，还因_的不同而不同2弹力做功的计算(1)公式法“化变为恒”：把弹簧做功的过程分割为很多小段，在各小段上可认为弹力是恒力，整个过程中拉力的功可用它在各小段做功之和来表示，即 W 总F1l1F2l2Fnln.(2)图象法F-l 图象的“面积”：F-l 图象下梯形的“面
3、积”表示拉力做功的值，即弹性势能的值形变量弹簧达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)【思一思判一判】(1)发生弹性形变的物体都具有弹性势能()(2)弹性势能可以与其他形式的能相互转化()(3)弹性势能与弹簧的弹性形变量和劲度系数有关()(4)除了弹力做功之外，其他力做功不影响弹性势能()(5)弹力做正功，弹性势能就增大；弹力做负功，弹性势能就减小()(6)弹簧被压缩时，弹性势能为负；弹簧被拉伸时，弹性势能为正(答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)要点探究区达标检测区物
4、理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)对弹性势能的理解1弹性势能的产生及影响因素达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)2表达式(1)弹力随形变量 l 的变化图线及围成面积的意义类比 v-t 图象的面积表示“位移”，F-l图象的面积表示“功”弹力 Fkl，对同一弹簧，k 一定，F 与 l 成正比作图如图所示当发生位移为 l时，弹力做功大小 W 弹12kll12kl2.(2)弹性势能的大小 EpW 弹12kl2.达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)关于弹性势能，下列说法中正确的是()
5、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弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)解析：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于弹力作用而具有的势能，叫作弹性势能所以，任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能，任何具有弹性势能的物体一定发生了弹性形变物体发生了形变，若是非弹性形变，便无弹力作用，则物体就不具有弹性势能弹簧的弹性势能除了跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关外，还跟弹簧劲度系数的大小有关正确的选项为 A、B.答案：AB达标检测区物理必
6、修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)(1)弹性势能是对发生弹性形变的整个物体而言的(2)当物体不发生形变时(处于自然状态)，其弹性势能为 0.(3)压缩或拉伸弹簧时，外力做的功转化为弹性势能达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)11：如图所示，小明玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是()A重力势能减少，弹性势能增大B重力势能增大，弹性势能减少C重力势能减少，弹性势能减少D重力势能不变，弹性势能增大达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四
7、)解析：弹簧向下压缩的过程中，弹簧压缩量增大，弹性势能增大；重力做正功，重力势能减少，故 A 正确答案：A达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)弹性势能与弹力做功的关系1关系弹性势能只与相应的弹力做功有关，弹力做正功时，弹性势能减少，并且弹力做多少功，弹性势能就减少多少；弹力做负功时，弹性势能增加，并且克服弹力做多少功，弹性势能就增加多少2表达式W 弹EpEp1Ep2.达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)3使用范围在弹簧的弹性限度之内，该式总是成立的，与系统所受其他力的情况无关，与系统的运动状态无关4与重力势
8、能对比弹性势能与弹力做功的关系，重力势能与重力做功的关系遵从同样的规律，这一规律对于其他形式的势能也是适用的达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)如图所示，一个物体在 A 时，弹簧处于原长，将物体从 A 推到 B 时，弹力做功 W1；将物体从 A 推到 B 再推到 C最后再回到 B，弹力做功 W2.下列说法正确的是()AW1W2BW1W2C上述两个过程中弹簧的弹性势能变化不同D上述两个过程中弹簧的弹性势能均增加 W1达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)解析：对于同一弹簧，其弹性势能的大小取决于它的形变量，将物
9、体由 A 推到 B 和将物体由 A 推到 B 再推到 C 最后再回到 B 的形变量相同，故有 W1W2；而且均是外界对弹簧做正功，故弹簧弹性势能均增加答案：BD达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)(1)弹力做功是弹簧弹性势能变化的原因，弹力不做功，弹簧的弹性势能不变(2)弹力做功的过程是弹性势能与其他形式能的转化过程达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)21：如图所示的几个运动过程中，物体的弹性势能增加的是()达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)A如图甲，撑竿跳高的
10、运动员上升过程中，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，弹簧的弹性势能达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)解析：选项 A、C、D 中物体的形变量均减小，所以弹性势能减少，B 中物体的形变量增大，所以弹性势能增加，所以 B正确答案：B达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)弹簧弹力做功的求法弹簧弹力随其形变量的变大成正比例变大，因此弹簧弹力做的功不适合用公式 WFl 来计算，计算弹簧弹力的功的方法主要
11、有三种1平均值法当弹簧被拉长 l 时，弹簧的弹力大小为 Fkl，即弹簧的弹力大小与它的伸长量 l 成线性关系，该过程中弹簧的弹力大小的平均值 Fkl2，故由 WFl 知弹力做功 W Fl12kl2.达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)2图象法如图所示，当弹簧被拉长 l 时，用微分的办法将 l 分为若干小段，每一小段 l1、l2、l3对应的弹力 F1、F2、F3近似为恒力，弹力在各段做功 W1F1l1、W2F2l2、W3F3l3对应图象中各小矩形的面积若将 l 分为无数个小段，弹簧被拉长 l时弹力做功在数值上等于 Fl图象与横轴所围图形的面积，故此时弹
12、力做功大小 W12kl2.达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)3“能量守恒”法有多少弹性势能增加(或减少)，就有多少其他形式的能量减小(或增加)达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)竖直放置的轻弹簧下端固定在地面上，上端与轻质平板相连，平板与地面间的距离为 h1，如图所示现将一质量为 m 的物块轻轻地放在平板中心，让它从静止开始往下运动，直至物块速度为零，此时平板与地面间的距离为 h2.若取无形变时为弹簧的弹性势能零点，则此时弹簧的弹性势能 Ep_.达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探
13、究区课时作业(十四)解析：物块下落过程中克服弹力做的功等于重力做的功，即 WGmg(h1h2)全部转化成了弹性势能，所以有 Epmg(h1h2)答案：mg(h1h2)达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)31：一根弹簧的弹力位移图象如图所示，那么弹簧由伸长量 8 cm 到伸长量 4 cm 的过程中，弹力做功和弹性势能的变化量为()A3.6 J，3.6 JB3.6 J,3.6 JC1.8 J，1.8 JD1.8 J,1.8 J达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)解析：弹簧在拉伸状态下变短时，弹力做正功，且做的功
14、等于 Fx 图象与 x 坐标轴围成的面积，故 W12(3060)0.04 J1.8 J，据 WEp知，弹簧弹性势能的变化量 Ep1.8 J，C 项正确答案：C达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)达标检测区达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)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，它的弹性势能一定减小C若选弹簧自然长度时的势能为 0，则其他长度的势能均为正值D若选弹簧自然长度的势能为 0，则伸长时弹性势能为正值，压缩时弹性势能为负值达标检测区物理必修2第
15、七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)解析：如果弹簧原来处在压缩状态，当它变长时，它的弹性势能应该减少；当它变短时，它的弹性势能应该增大；在原长处它的弹性势能最小，A、B 错误由于弹簧处于自然长度时的弹性势能最小，若选弹簧自然长度时的势能为 0，则其他长度的势能均为正值，C 对，D 错答案：C达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)2如图所示，射箭时人拉弓所做的功转化为弹性势能，此时的弹性势能主要()A存储在箭上B存储在弓上C存储在弦上D存储于拉弓人的手上达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)
16、解析：人拉弓时，弓发生了明显的弹性形变，弹性势能主要存储在弓上，故 B 正确答案：B达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)3如图所示，一个物体以速度 v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩关于此过程，以下说法正确的是()A物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比B物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的功不相等C弹簧的弹力做正功，弹性势能减小D弹簧的弹力做负功，弹性势能增加达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)解析：本题考查了弹力做功与势能的变化关系由功的计算公式 WFscos 知，恒力做功时，做
17、功的多少与物体的位移成正比，而弹簧对物体的弹力是一个变力 Fkx，所以 A 不正确弹簧开始被压缩时弹力小，物体移动一定距离时弹力做的功也少，弹簧的压缩量变大时，物体移动相同的距离做的功多，故 B 正确物体压缩弹簧的过程中，弹簧的弹力与弹力作用点的位移方向相反，所以弹力做负功，弹簧的压缩量增大，弹性势能增大，故 C 错误、D 正确答案：BD达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)4.如图所示，弹簧的一端固定在墙上，另一端在水平力 F 作用下缓慢拉伸了 x.关于拉力F、弹性势能 Ep 随伸长量 x 的变化图象正确的是()达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒
18、定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)解析：因为是缓慢拉伸，所以拉力始终与弹簧弹力大小相等，由胡克定律知 Fkx，Fx 图象为倾斜直线，A 对、B错因为 Epx2，所以 D 对，C 错答案：AD达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)5.如图所示，水平弹簧的劲度系数 k500 N/m，现用一外力推处于光滑水平面上的物块，使弹簧压缩 10 cm 时物块静止弹簧与物块未连接，突然撤去外力 F，物块被弹开，那么弹簧对物块做了多少功？达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)解析：物块被弹开的过程中，弹力做功，做功的多少等于弹性势能的减少量，即W 弹Ep12kx2125000.12 J2.5 J答案：2.5 J达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)点击进入WORD链接达标检测区物理必修2第七章 机械能守恒定律 知识自学区要点探究区课时作业(十四)谢谢观看！
