《弹性势能好》PPT课件

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1、第七章：机械能守恒定律人教版物理必修②7.5探究弹性势能的表达式学习目标一、弹性势能的概念二、探究弹性势能的表达式三、弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系能量：物体能够对外做功时，物体具有能量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，而具有的势能叫弹性势能弹簧的弹性势能可能与哪些物理量有关？1.猜想：猜猜猜0.500.20硬弹簧21.14最大硬弹簧21.与弹簧劲度系数有关0.56最大软弹簧1实验结论物块滑行距离压缩状态弹簧状态2.与弹簧形变量有关议一议2.合作：探究探究刚才的实验只能粗略地说明:弹簧的弹性势能与弹簧的形变量、劲度

2、系数有关,是否还与其它因素有关呢?如何找出弹簧弹性势能的表达式呢?重力做功弹力势能的变化重力势能的变化弹力做功h减小，重力做正功，重力势能减小h增大，重力做负功，重力势能增加弹力做正功，弹性势能减小弹力做负功，弹性势能增加类比思想2.合作：探究探究弹性势能的表达式会是：Ep=kx.l吗？WG=—(EP末—EP初)W弹=—(EP末—EP初)l’Δll0mF能直接用W=Flcosα来求W拉？弹簧处于原长状态没有形变时，弹性势能应该为零，即EP1=0。把弹簧从原长状态拉长一定的长度时，弹簧有一定的形变量有一定的弹性势能EP2则由W弹=—(EP

3、末—EP初)得：W弹=—(EP2—EP1)=—(EP2—0)=—EP2注意：缓慢拉动弹簧时，弹力与拉力等大反向，可先求拉力做功！3.探究怎样计算拉力做所做的功？在各个小段上，弹力可近似认为是不变的把弹簧从A到B的过程分成很多小段Δl1,Δl2,Δl3…F1、F2、F3…W＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋…积分思想微分思想化变为恒4.探究怎样计算这个求和式？W＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋…如何求匀变速直线运动的位移的？怎样计算这个求和式？想一想F拉lF拉0llΔl1Δl2Δl3Δl5Δl4F2F3F4F5F1F拉=kΔl拉

4、力所做的功等于图线与横轴所围的面积5.探究弹性势能可能的表达式F弹=-F拉注意：前提是则取原长时弹性势能为零W弹=—(EP2—EP1)=—(EP2—0)=—EP2弹力做功与弹性势能变化量间的关系则可以得出弹性势能的表达式弹力做功的表达式重力势能有相对性，弹性势能也有相对性吗?能否规定弹簧任意长度时的势能为零势能?弹性势能具有系统性弹簧的劲度系数弹簧的伸长量或压缩量弹簧的弹性势能W弹＝EP1－EP2弹力做的功初态的弹性势能末态的弹性势能12EP＝kl2则取原长时弹性势能为零知识小结本节回顾:Ⅰ、弹性势能与弹簧形变量和劲度系数有关。（猜想、

5、假设、实验法）Ⅱ、弹性势能变化与拉力做功相等。（推理、类比法）Ⅲ、计算拉力的功W=W1+W2+W3+…=F1ΔL1+F2ΔL2+F3ΔL3+…。（类比、迁移、微元法）Ⅳ、弹性势能表达式（类比、微元、图像法）221klEp=对现象的一般观察提出猜想运用逻辑(数学)得出推论实验对推论进行检验对假说修正和推广科学探究方法例1关于弹性势能，下列说法中正确的是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提示:由弹性势能

6、的定义和相关因素进行判断。(AB)3、如图所示，在光滑的水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态。当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动过程中下列说法正确的是：A、弹簧的弹性势能逐渐减小B、弹簧的弹性势能逐渐增大C、弹簧的弹性势能先增大再减小D、弹簧的弹性势能先减小再增大BFD1.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

7、弹性势能C4．将弹簧拉力器用力拉开的过程中，弹簧的弹力和弹性势能的变化情况是A．弹力变大，弹性势能变小B．弹力变小，弹性势能变大C．弹力和弹性势能都变小D．弹力和弹性势能都变大(D)3.在光滑的水平面上，物体A以较大的速度va向右运动，与较小速度vb向同一方向运动的、连有轻质弹簧的物体B发生相互作用，如图所示。在相互作用的过程中，弹簧的弹性势能最大时：A、va>vbB、va

8、5.变力做功求法面积法平均值法例2:弹簧原长为l0，劲度系数为k。用力把它拉到伸长量为l，拉力所做的功为W1；继续拉弹簧，使弹簧在弹性限度内再伸长l，拉力在继续拉伸的过程中所做的功为W2。试求W1与W2的比