物理人教版必修二 第七章 第五節(jié)《探究彈性勢能的表達(dá)式》課件

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歡迎進(jìn)入物理課堂 第五節(jié)探究彈性勢能的表達(dá)式 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 知道探究彈性勢能表達(dá)式的思路 2 理解彈性勢能的概念 會分析決定彈性勢能大小的相關(guān)因素 3 體會探究過程中的猜想 分析和轉(zhuǎn)化的方法 4 領(lǐng)悟求彈力做功時通過細(xì)分過程化變力為恒力的思想方法 重點難點 彈力做功的計算方法及彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系 一 彈性勢能1 定義 發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間 由于有 的相互作用而具有的勢能 2 產(chǎn)生條件 物體發(fā)生 形變 彈力 彈性 二 彈性勢能的表達(dá)式 自主探究 彈性勢能的表達(dá)式與哪些量有關(guān) 猜想 與重力勢能類比 1 彈性勢能大小與彈簧形變量大小有關(guān) 形變量越大彈性勢能越 2 彈性勢能大小與彈簧的勁度系數(shù)k有關(guān) 在形變量相同時 k越大彈性勢能越 大 大 成功發(fā)現(xiàn)彈簧彈性勢能的表達(dá)式為 W 特別提醒 1 對于同一個彈簧伸長和壓縮相同的長度時彈性勢能是一樣的 2 彈性勢能具有相對性 通常取彈簧處于原長處彈性勢能為零 不論零勢能位置選在何處 彈簧處于原長時 彈性勢能最小 2012 南京高一檢測 關(guān)于彈簧的彈性勢能 下列說法中正確的是 A 當(dāng)彈簧變長時 它的彈性勢能一定增大B 當(dāng)彈簧變短時 它的彈性勢能一定變小C 在拉伸長度相同時 k越大的彈簧 它的彈性勢能越大D 彈簧在拉伸時的彈性勢能一定大于壓縮時的彈性勢能 精講精析 彈簧的彈性勢能的大小 除了跟勁度系數(shù)k有關(guān)外 還跟它的形變量 拉伸或壓縮的長度 有關(guān) 如果彈簧原來處在壓縮狀態(tài) 當(dāng)它變長時 它的彈性勢能應(yīng)該減小 當(dāng)它變短時 它的彈性勢能應(yīng)該增大 在原長處它的彈性勢能最小 A B錯誤 形變量相同時 k越大的彈簧 它的彈性勢能越大 C正確 彈簧無論拉伸還是壓縮其彈性勢能決定于其形變量的大小 與是拉伸還是壓縮無關(guān) D錯誤 答案 C 規(guī)律方法 彈性勢能具有相對性 但其變化量具有絕對性 因此在判斷彈性勢能的變化時不必考慮零勢能位置 彈性勢能的變化只與彈力做功有關(guān) 彈力做負(fù)功 彈性勢能增大 反之則減小 變式訓(xùn)練1 關(guān)于彈性勢能 下列說法中正確的是 A 任何發(fā)生彈性形變的物體 都具有彈性勢能B 任何具有彈性勢能的物體 一定發(fā)生了彈性形變C 物體只要發(fā)生形變 就一定具有彈性勢能D 彈簧的彈性勢能只跟彈簧被拉伸或壓縮的長度有關(guān) 解析 選AB 由彈性勢能的定義和相關(guān)因素進(jìn)行判斷 發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間 由于彈力作用而具有的勢能 叫做彈性勢能 所以 任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢能 任何具有彈性勢能的物體一定發(fā)生了彈性形變 物體發(fā)生了形變 若是非彈性形變 無彈力作用 則物體就不具有彈性勢能 彈簧的彈性勢能除了跟彈簧被拉伸或壓縮的長度有關(guān)外 還跟彈簧勁度系數(shù)的大小有關(guān) 正確選項為A B 彈簧原長l0 15cm 受拉力作用后彈簧逐漸伸長 當(dāng)彈簧伸長到l1 20cm時 作用在彈簧上的力為400N 問 1 彈簧的勁度系數(shù)k為多少 2 在該過程中彈力做了多少功 3 彈簧的彈性勢能變化了多少 思路點撥 1 F l圖象中的 面積 表示彈力所做的功 2 彈簧彈性勢能的增加等于克服彈力所做的功 圖7 5 2 3 彈力F做負(fù)功 則彈簧彈性勢能增加 且做功的多少等于彈性勢能的變化量 Ep 10J 答案 1 8000N m 2 10J 3 10J 變式訓(xùn)練2 一根彈簧的彈力 位移圖線如圖7 5 3所示 那么彈簧由伸長量8cm到伸長量4cm的過程中 彈力做功和彈性勢能的變化量為 圖7 5 3 A 3 6J 3 6JB 3 6J 3 6JC 1 8J 1 8JD 1 8J 1 8J 彈性勢能與重力勢能的比較 經(jīng)典案例 2012 汕頭高一檢測 如圖7 5 4所示 水平地面上固定一豎直輕質(zhì)彈簧 有一物體由彈簧正上方某位置豎直下落 從與彈簧接觸后物體繼續(xù)下落到速度變?yōu)榱愕倪^程中 圖7 5 4 A 物體的重力對物體做正功B 物體的重力勢能逐漸增大C 彈簧的彈力對物體做負(fù)功D 彈簧的彈性勢能逐漸減小 解題樣板 下落過程中 物體的高度變低 重力對物體做正功 重力勢能減小 A正確 B錯誤 物體受到向上的彈力 此力對物體做負(fù)功 C正確 彈簧的形變量越來越大 則彈性勢能逐漸變大 D錯誤 答案 AC 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全