弹性势能(精品).ppt

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1、4.3势能第2课时弹性势能观察1定义：发生形变的物体，在恢复原状时能够对外做功，因而具有能量，这种能叫做弹性势能。与形变程度有关，形变越厉害，弹性势2决定因素：能就越大；与弹簧的劲度系数有关，k越大，弹性势能就越大123弹簧弹性势能表达式：Ekxp2问题与思考F=kl二、计算弹簧弹力做的功lF怎样计算弹簧弹力做的功?W＝Fl?二、计算弹簧弹力做的功l1二、计算弹簧弹力做的功ll12二、计算弹簧弹力做的功l1l2l3F,F,F,123把弹簧伸长的过程分成很多足够小的过程在各个小段上，弹力可l,

2、l,l,123近似认为是不变的——微分思想二、计算弹簧弹力做的功l1l2l3F,F,F,123W1F1l1W2F2l2W3F3l3WFlFlFl112233——积分思想二、计算弹簧弹力做的功vOt匀速直线运动v-t图象位移x=vt二、计算弹簧弹力做的功vvOtOt匀速直线运动v-t图象匀变速直线运动v-t图象位移x=vt二、计算弹簧弹力做的功FOl弹簧的F-l图象Fkl112WFlkl22四图4－1三、弹簧弹性势能的表达式12Eklp2其中，k是弹簧的劲度系数，

3、l是弹簧的弹性伸长量或压缩量弹簧处于原长时弹性势能为0例题1：解析：可将整个过程分为两个阶段：一是弹簧伸长到m刚要离开地面阶段，拉力克服弹力做功WF＝－W，等于弹性势能的增加，二是1弹弹簧长度不变，物体上升h，拉力克服重力做功WF＝－W＝mgh，等于重力势能的增加，又2G由WF＋WF＝W可知A、B、C错，D对．12F答案：D【反思总结】利用平均值法可求变力的功，但一般只适用于力F随位移l均匀变化的情况，即力F与位移l成线性关系的情况．课前自主学案1．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

4、具有的势能叫做弹性势能．举例：卷紧的发条，拉长或压缩的弹簧，拉开的弓等都具有弹性势能．2．弹簧弹性势能的大小与_劲__度__系__数_、弹簧的伸__长___量_或_压__缩__量_有关．二、弹力做功与弹性势能变化的关系1．弹力做正功时，弹性势能_减__小_，弹力做负功时，弹性势能_增__加_．2．弹力做的功等于弹性势能的_减__少__量_，即W＝－ΔEp＝Ep1－Ep2.核心要点突破一、弹簧弹性势能的表达式1.如图7－5－1所示，弹簧的劲度系数为k，左端固定，不加外力时，右端在A处，今用力F缓慢向右拉弹簧，使弹

5、簧伸长到B处，若规定弹簧自由长度的弹性势能为零，则手克服弹簧弹力所做的功，等于弹簧的弹性势能．图7－5－12.根据胡克定律F＝kΔl画出F随Δl变化的图线如图7－5－2所示，根据W＝FΔl知，图线与横轴所围的面积应等于F所做的功，即图7－5－2二、弹力做功跟弹性势能变化的关系如图所示，O为弹簧的原长处．1.物体由O向A运动(压缩)或者由O向A′运动(伸长)时，弹力做负功，弹性势能增大，其他形式的能转化为弹性势能．W＝－E弹p2．物体由A向O运动，或者由A′向O运动时，弹力做正功，弹性势能减小，弹性势能转化为其

6、他形式的能．3．弹力做功与弹性势能变化的关系可表示为W＝－ΔEp.特别提醒：弹力做功与弹性势能变化有唯一的对应关系，弹力做多少正(负)功，弹性势能减少(增加)多少．三、弹性势能与重力势能的区别课堂互动讲练对弹性势能的理解例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【答案】AB【误区警示】发生形变的物体不一定具有弹性势能，只有发生弹性形变的物体

7、才具有弹性势能．对此，必须有清醒的认识．变式训练1关于弹性势能，下列说法正确的是()A．发生弹性形变的物体都具有弹性势能B．只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能C．弹性势能可以与其他形式的能相互转化D．弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳解析：选ACD.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，都具有弹性势能，故选项A正确，B错误．弹性势能跟重力势能一样，可以与其他形式的能相互转化，选项C正确．在国际单位制中，能的单位跟功的单位相同，都是焦耳，选项D正确．弹力做功与弹性势能变化的关系例2在水平地面上

8、放一个竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为2.0kg的木块相连，若在木块上再作用一个竖直向下的力F，使木块缓慢向下移动0.10m，力F做功2.5J．此时木块再次处于平衡状态，力F的大小为50N，如图所示．求：(1)在木块下移0.10m的过程中弹性势能的增加量．(2)弹簧的劲度系数(g取10N/kg)．【思路点拨】本题的关键是表示出弹力做功，由于弹力是变力，不能直接用功的公式表示，但可由木块