王尚老师物理解惑:高一物理弹簧弹力做功(弹性势能变化量)的计算微积分推导
结合某学生高中物理学习问题,王尚老师给出了计算弹簧弹力做功、对应弹性势能变化的计算建议:
先画出弹力与位移的图像,即F-x的图像,再结合v-t图像的方法,求解阴影面积,计算弹力做功(弹性势能改变量)。
作者:王尚,北京市物理教师,高中物理网力学组主编。
学习问题与王尚老师答疑
学生问题
王尚老师您好,我是《物理自诊断》购书者,向您咨询力学的学习问题。
我现在读高一,目前学校正在讲解机械能这部分内容,我不知道为什么弹簧弹性势能计算公式,为啥前面要加个二分之一。
我们学校课堂物理老师讲的很快,我也没听太明白。
请王尚老师教我一下,多谢。
王尚答疑
您好,弹簧弹力做功与弹性势能改变,这是个小难点,很多学生刚开始学习的时候不太理解。
我简单说一下思路,您得在课下自己推。
先画出弹力与位移的图像,即F-x的图像。
根据弹簧弹力公式F=kx可知,图像为过原点的正比例函数图像
再结合初速度为零的匀加速直线运动速度与时间图像,即v-t图像,求解阴影面积。
v-t图像的阴影面积表征位移,类似的,F-x的图像的阴影面积表征做功,你在用求解三角形面积的方法作者王尚老师,在图像中计算弹力做功。
做功的大小,在数值上等于弹性势能的变化量。
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弹性势能
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本文作者
作者:王尚,北京物理教师,高中物理网(gaozhongwuli.com)力学组主编,著有《物理自诊断》等辅导书。
片尾小花絮
有学生说:有人用过物理自诊断这本书吗?物理自诊断值不值得买?王尚老师你公众号中为什么没有购买者的评论呢?
王尚老师:用过物理自诊断的学生与家长,留言那多了去了。在我公众号里为什么没有购买者的评价、留言反馈?
因为我没放出来啊。毕竟有人家的私人信息,而且这样显得太功利。作为老师我很反感这么做;当然,我知道多些评论会增加书的销量。