高中物理新课标人教版教学课件：第7章5 探究弹性势能的表达式

高中物理新课标人教版教学课件：第7章5 探究弹性势能的表达式

5 探究弹性势能的表达式 思考：什么是弹性势能？ 一、弹性势能 发生弹性形变的物体各部分之间，由于弹力的相 互作用，也具有势能，这种势能叫做弹性势能。 跳水 思考：弹性势能的大小与哪些因素有关？（以弹簧为例） 二、探究弹性势能的表达式 猜想： 设计实验方案： 实验方法：控制变量法 最远较大硬弹簧2 较远较大软弹簧1 1.与弹簧形变量 有关 最短较小软弹簧1 实验结论物块滑行距离压缩状态弹簧状态 2.与弹簧劲度 系数有关 研究弹性势能 物体的弹性形变量越大，弹性势能越大。 物体的“硬度”（劲度系数）越大，弹性势能越大。 怎样计算弹簧拉力做的功？ 重力做的功都可以简单地用重力与物体在竖直方 向移动距离的乘积来表示。 mghWG  类比重力 弹力做的功是否可以 用弹力与弹力方向上移动 距离的乘积来表示？ 思考： F 拉 l Δl1 Δl2 Δl3 Δl5Δl4 W拉＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋F4Δl4＋F5Δl5 W拉＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋……＋FnΔln F 怎样求弹力做的功？ F拉=F=kl为变力 如何把求变力做的功转化为求恒力做的功？ 怎样计算这个求和公式？ v 0 v 0 tt v 4 t1 t2 t3 t4 v 3v 2v 1 v0 v 0 tt v0 v 0 tt v0 v 0 tt v0 v 0 tt 类比：匀变速直线运动的 位移与速度的关系 F拉l F 拉 0 ll Δl1 Δl2 Δl3 Δl5Δl4 F2 F3 F4 F5 F1 F拉 = k l 拉力所做的 功等于图线 与横轴所围 图形的面积 W拉＝ k l 2 弹性势能的表达式 k:弹簧的劲度系数 EP:弹簧的弹性势能 l:弹簧的伸长量或压缩量 21 2PE kl 说明： (1)一般规定弹簧在原长时，弹簧的弹性势能为零 (2)l为弹簧的伸长量或压缩量 (3)l,EP具有相对性 1.弹簧弹力做正功，弹性势能减少 弹簧弹力做负功，弹性势能增加 2.表达式: PPPF EEEW  21 三、弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系 WF :弹力做的功 EP1:初态的弹性势能 EP2:末态的弹性势能 有趣的弹性势能 会跳的纸片 飞机 动能和势能的相互转化 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，都一定发生了弹性形变 C.物体只要发生形变就一定有弹性势能 D.弹簧的弹性势能只跟弹簧的形变量有关 AB CD2.以下关于弹性势能的说法正确的是（ ） A.形变的物体都具有弹性势能 B.形变越大的物体具有的弹性势能越大 C.形变的物体可能没有弹性势能 D.具有弹性势能的物体可能同时具有重力势能 3.一物体以初速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧， 墙壁与物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中，下列 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.弹力做正功，弹簧的弹性势能减小　 D.弹力做负功，弹簧的弹性势能增加 BD 4.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 A 5.在水平面上竖直放置一轻质弹簧，有一物体在它的正上 方自由落下，在物体压缩弹簧速度减为零时( ) A．物体的重力势能最大 B．物体的动能最大 C．弹簧的弹性势能最大 D．弹簧的弹性势能最小 C 6.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弹性势能 C 7.将弹簧拉长或压缩x，弹力大小变化相同，关于弹力做 功和弹性势能变化的正确说法是（　　） A.拉长时弹力做正功，弹性势能增加；压缩时弹力做负 功，弹性势能减小； B.拉长和压缩时弹性势能均增加； C.拉长或压缩x时，弹性势能改变相同； D.形变量相同时，弹性势能与劲度系数有关 BCD　 8.如图，在一次“蹦极”运动中，人 由高空跃下到最低点的整个过程中， 下列说法正确的是（ ） A.重力对人做正功 B.人的重力势能减小了 C.“蹦极”绳对人做负功 D.“蹦极”绳的弹性势能增加了 ABCD 9.如图所示，表示撑杆跳运动的几个阶段：助跑、撑杆 起跳、越横杆。试定性地说明在这几个阶段中能量的转 化情况。 撑杆中的弹性势能 一、弹性势能: 二、弹簧的弹性势能的表达式 三、弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系 弹簧弹力做正功，弹性势能减少 弹簧弹力做负功，弹性势能增加 发生弹性形变的物体各部分之间由于弹力的相互作用 而具有的势能，叫做弹性势能。 21 2pE kx弹 =