高中物理 7.5《探究彈性勢能的表達式》課件 新人教版必修2.ppt

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第七章 機械能守恒定律 第5節(jié) 探究彈性勢能的表達式 1 知道探究彈性勢能表達式的思路 2 理解彈性勢能的概念 會分析決定彈簧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分過程化變力為恒力的思想方法 首先通過視頻和圖片來展示生活中常見的一些片段 比如 撐桿跳高 張弓射箭 蹦極等 引出發(fā)生形變的物體會具有能量 來得到彈性勢能的概念 接著以常見的彈簧為例來推導彈性勢能的表達式 最后 通過計算彈簧對做物體的功及彈簧彈性勢能的變化來得到 彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系 彈簧在形變時 彈簧的彈力一直在變化 我們可以用微元法和圖像法來計算彈力所做的功 通過讓學生自己動手去拉伸或壓縮彈簧 讓他對彈性勢能與哪些因素有關(guān)有深刻的認識 觀察 這幾張圖中的物體有什么共同點 一 彈性勢能 發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間 由于有彈力的相互作用 而具有勢能 這種勢能叫做彈性勢能 彈簧的彈性勢能可能與哪些物理量有關(guān) 1 猜想與假設(shè) 與彈簧的形變量有關(guān) 與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān) 2 設(shè)計實驗方案 3 實驗方法 控制變量法 二 彈性勢能與什么有關(guān) 彈簧的彈性形變量越大 彈性勢能越大 彈簧的勁度系數(shù) 硬度 越大 彈性勢能越大 彈簧的彈性勢能與形變量l和勁度系數(shù)k有關(guān) 那么 具體的表達式是什么 彈簧彈性勢能和形變量是正比關(guān)系嗎 重力勢能與高度成正比關(guān)系 彈性勢能的表達式可能會是怎樣的 猜想與假設(shè) 你能用所學的知識初步判斷上面給出的彈性勢能的表達式最有可能是哪個嗎 聯(lián)系重力勢能 如果要證明你的 猜想 你該怎么辦 轉(zhuǎn)化法 緩慢拉動的過程中 拉力做的功等于克服彈力所做的功 等于彈性勢能的增加量 直接分析彈力做功 從而得到彈性勢能與彈力的關(guān)系可行嗎 怎樣解決這個難題 F F彈 kl l W W1 W2 W3 F是恒力嗎 怎樣計算F做的功 這個式子怎樣求和 聯(lián)想 勻變速直線運動的位移與速度的關(guān)系 拉力所做的功等于圖線與橫軸所圍的面積 F拉 kl 對應(yīng) 拉力做功與彈簧伸長的關(guān)系 三 彈簧彈性勢能的表達式 1 l為彈簧的伸長量或壓縮量 k為彈簧的勁度系數(shù) 2 一般規(guī)定彈簧在原長時 彈簧的彈性勢能為零 3 彈形勢能具有相對性 一般相對彈簧原長時的彈性勢能 4 彈形勢能具有系統(tǒng)性 彈簧彈力做正功 彈性勢能減少彈簧彈力做負功 彈性勢能增加 四 彈簧彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系 O A B O點為彈簧的原長 彈簧彈力做正功 彈性勢能減少 彈簧彈力做負功 彈性勢能增加 彈簧彈力做正功 彈性勢能減少 彈簧彈力做負功 彈性勢能增加 一 彈性勢能 二 彈簧的彈性勢能的表達式 三 彈簧彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系 彈簧彈力做正功 彈性勢能減少彈簧彈力做負功 彈性勢能增加 發(fā)生彈性形變的物體各部分之間由于彈力的相互作用而具有的勢能 叫做彈性勢能 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 都一定發(fā)生了彈性形變C 物體只要發(fā)生形變就一定有彈性勢能D 彈簧的彈性勢能只跟彈簧的形變量有關(guān) AB 2 一物體以初速度v0沖向與豎直墻壁相連的輕質(zhì)彈簧 墻壁與物體間的彈簧被物體壓縮 在此過程中 下列說法正確的是 A 物體對彈簧做的功與彈簧的壓縮量成正比B 物體向墻壁運動相同的位移 彈力做的功不相等C 彈力做正功 彈簧的彈性勢能減小D 彈力做負功 彈簧的彈性勢能增加 BD 3 如圖所示 在光滑的水平面上有一物體 它的左端連一彈簧 彈簧的另一端固定在墻上 在力F作用下物體處于靜止狀態(tài) 當撤去F后 物體將向右運動 在物體向右運動的過程中 下列說法正確的是 A 彈簧的彈性勢能逐漸減小B 彈簧的彈性勢能逐漸增大C 彈簧的彈性勢能先增大再減小D 彈簧的彈性勢能先減小再增大 D 4 將同一彈簧拉長或壓縮相同長度 彈力大小變化相同 關(guān)于彈力做功和彈性勢能變化的正確說法是 A 拉長時彈力做正功 彈性勢能增加 壓縮時彈力做負功 彈性勢能減小B 拉長和壓縮時彈性勢能均增加C 拉長或壓縮相同長度時 彈性勢能改變相同D 形變量相同時 彈性勢能相同 BCD 5 在水平面上豎直放置一輕質(zhì)彈簧 有一物體在它的正上方自由落下 在物體壓縮彈簧速度減為零時 A 物體的重力勢能最大B 物體的動能最大C 彈簧的彈性勢能最大D 彈簧的彈性勢能最小 C