(人教版)物理必修二ppt课件:7.5探究弹性势能的表达式.ppt
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1、物理必修2(人教版),第七章机械能守恒定律第五节探究弹性势能的表达式,栏目链接,情 景切 入,栏目链接,拉满的弯弓可以把箭射出去;压缩的弹簧可以把小球弹得很远;上紧的钟表发条能够驱动表针走动可见,发生弹性形变的物体在恢复原状的过程中能够做功,说明它具有能量,栏目链接,课 标点 击,栏目链接,1理解弹性势能的概念,理解弹性势能的相对性2知道弹力做功与弹性势能变化的关系3理解弹性势能与哪些量有关,栏目链接,栏目链接,课 前导 读,栏目链接,一、弹性势能,1概念发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有_的相互作用而具有的势能2决定弹性势能大小的相关因素的猜想弹性势能与重力势能同属于_,由此影响弹性势能
2、的因素猜想如下:,弹力,势能,课 前导 读,栏目链接,高度,形变量,A,A,劲度系数形变量,课 前导 读,栏目链接,二、弹性势能大小的探究,1弹力做功特点随弹簧_的变化而变化,还因为_的不同而不同2弹力做功与弹性势能的关系,形变量,弹簧,课 前导 读,栏目链接,3“化变为恒”求拉力做功W总F1l1F2l2_4“Fl”图象面积的意义表示_的值,Fnln,弹性势能,栏目链接,问 题探 究,问题一怎样理解弹性势能?,栏目链接,1弹性势能的特点(1)弹性势能是发生弹性形变的物体上所有质点,因相对位置改变而具有的能量,因而也是对系统而言的(2)弹性势能也是相对的,其大小在选定了零势能面后才有意义对弹簧,
3、零势能面一般选弹簧自由长度时为零(3)物体上升,物体克服重力做功,重力势能增加,用力拉或压弹簧,弹簧克服弹力做功,弹性势能增加,问 题探 究,栏目链接,2弹力做功与弹性势能变化的关系,如图所示,弹簧左端固定,右端连一物体,O点为弹簧的原长处当物体在由O点向右移动的过程中,弹簧被拉长,弹力对物体做负功,弹性势能增加;当物体由O点向左移动的过程中,弹簧被压缩,弹力对物体做负功,弹簧弹性势能增加,问 题探 究,栏目链接,当物体在由A点向右移动的过程中,弹簧的压缩量减小,弹力对物体做正功,弹性势能减小;当物体由A点向左移动的过程中,弹簧的伸长量减小,弹力做正功,弹性势能减小总之,当弹簧的弹力做正功时,
4、弹簧的弹性势能减小,弹性势能变成其他形式的能;当弹簧的弹力做负功时,弹簧的弹性势能增大,其他形式的能转化为弹簧的弹性势能这一点与重力做功跟重力势能变化量的关系相似,问 题探 究,栏目链接,名师提示:发生形变的物体不一定有弹性势能,只有发生弹性形变的物体才具有弹性势能,问 题探 究,栏目链接,尝试应用,1关于弹性势能,下列说法错误的是()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,问 题探 究,栏目链接,B,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,选项A正确,选项B错
5、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;所有能的单位跟功的单位相同,在国际单位制中的单位都是焦耳,选项D正确,知 识解 惑,问题二弹性势能表达式的探究,栏目链接,1探究弹性势能的表达式的思路探究弹性势能的表达式的基本思路:从功能关系着手研究功能关系是定义某种形式的能量的具体依据,从计算某种力的功入手是探究能的表达式的基本方法和思路因此,探究弹性势能时,要从弹力做功入手进行分析,知 识解 惑,栏目链接,2弹簧弹性势能可能与哪几个物理量有关(1)如图所示,压缩的弹簧能将物体弹出,弹簧的压缩量越大,物体被弹出的距离越远,说明弹性势能与弹簧长度的改变量有关 (2)用不同劲度
6、系数的弹簧做实验,发现压缩量相同的情况下,劲度系数越大的弹簧,将物体弹出的距离越远,说明弹性势能与弹簧的劲度系数有关3探究弹性势能的表达式的过程(1)类比重力势能的决定因素,猜测弹性势能的决定因素,知 识解 惑,栏目链接,重力势能的大小与物体的质量和高度有关,弹簧的弹性势能是否与弹簧被拉伸的长度有关?答案是肯定的,因为弹簧的形变量越大,它对外做的功就越多重力势能Epmgh,与高度成正比,弹簧的弹性势能是否与弹簧被拉伸的长度成正比?不能确定,因为举物体时,重力不变,拉弹簧时,拉得越长,拉力越大弹簧的弹性势能是否与弹簧的劲度系数k有关?,知 识解 惑,栏目链接,答案是肯定的,因为拉伸相同的长度,k
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