高一物理下冊探究彈性勢能的知識點梳理
一、彈性勢能:
1、定義:發生彈性形變的物體的各部分之間,由於有彈力的相互作用,也具有勢能,叫做彈性勢能。
説明:1、彈性形變 彈力的相互作用
2、由於整個物體都發生了形變,各部分之間都有彈力
3、這種能量歸結為勢能
對比:重力勢能是由於有重力的相互作用,具有對外做功本領而具有的一種能量
引導:彈性勢能和重力勢能一樣大小都和相對位置有關。下面我們就來研究彈性勢能的大小,我們研究最簡單的,彈簧的彈性勢能大小。
2、研究彈性勢能的出發點
彈性勢能與重力勢能都是物體憑藉其位置而具有的能。在討論重力勢能的時候,我們從重力做功的`分析入手。同樣,在討論彈性勢能的時候,則要從彈力做功的分析入手。彈力做功應是我們研究彈性勢能的出發點。
二、探究彈簧彈性勢能的大小
1、猜想,並進行定性研究彈性勢能表達式中相關物理量的猜測
彈性勢能的表達式可能與哪些物理量有關呢?
① 可能與彈簧被拉伸(或壓縮)的長度有關。這是因為,與重力勢能相類比,重力勢能與物體被舉起(或下降)的高度有關,所以彈性勢能很可能與彈簧被拉伸(或壓縮)的長度有關。重力勢能與高度成正比,但是彈性勢能與彈簧被拉伸(或壓縮)的長度則不一定成正比,在地球表面附近可認為重力不隨高度變化,而彈力在彈簧形變過程中則是變力。
② 可能與彈簧的勁度係數有關。這是因為,不同彈簧的軟硬程度不同,即勁度係數不同,使彈簧發生相同長度的形變所需做的功也不相同。
2、探究彈性勢能表達式
彈性勢能與拉力做功的關係
當彈簧的長度為原長時,我們設它的彈性勢能為0,彈簧被拉長或縮短後就具有了彈性勢能。我們研究彈簧被拉長的情況,那麼彈簧的彈性勢能應該與拉力所做的功相等。可見,研究彈性勢能的表達式,只需研究拉力做功的表達式。
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