探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式課件 新人教版必修2

1、第五節(jié)　探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式,課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道探究彈性勢(shì)能表達(dá)式的思路．2．理解彈性勢(shì)能的概念，會(huì)分析決定彈性勢(shì)能大小的相關(guān)因素．3．體會(huì)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(shí)通過細(xì)分過程化變力為恒力的思想方法．重點(diǎn)難點(diǎn)：彈力做功的計(jì)算方法及彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系．,,,,,,,,,,,,核心要點(diǎn)突破,課堂互動(dòng)講練,知能優(yōu)化訓(xùn)練,第五節(jié),,課前自主學(xué)案,課前自主學(xué)案,1．發(fā)生彈性形變的物體的各

2、部分之間，由于有____的相互作用而具有的勢(shì)能叫做彈性勢(shì)能．舉例：卷緊的發(fā)條，拉長(zhǎng)或壓縮的彈簧，拉開的弓等都具有彈性勢(shì)能．,彈力,2．彈簧彈性勢(shì)能的大小與________、彈簧的______或______有關(guān)．二、彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系1．彈力做正功時(shí)，彈性勢(shì)能____，彈力做負(fù)功時(shí)，彈性勢(shì)能____．2．彈力做的功等于彈性勢(shì)能的______，即W＝－ΔEp＝Ep1－Ep2.,勁度系數(shù),伸長(zhǎng)量,壓縮量,減小,增加,減少量,

3、核心要點(diǎn)突破,一、彈簧彈性勢(shì)能的表達(dá)式1.如圖7－5－1所示，彈簧的勁度系數(shù)為k，左端固定，不加外力時(shí)，右端在A處，今用力F緩慢向右拉彈簧，使彈簧伸長(zhǎng)到B處，若規(guī)定彈簧自由長(zhǎng)度的彈性勢(shì)能為零，則手克服彈簧彈力所做的功，等于彈簧的彈性勢(shì)能．,圖7－5－1,2.根據(jù)胡克定律F＝kΔl畫出F隨Δl變化的圖線如圖7－5－2所示，根據(jù)W＝FΔl知，圖線與橫軸所圍的面積應(yīng)等于F所做的功，即圖7－5－2,即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)1．關(guān)于彈

4、簧的彈性勢(shì)能，下列說法中正確的是(　　)A．當(dāng)彈簧變長(zhǎng)時(shí)，它的彈性勢(shì)能一定增大B．當(dāng)彈簧變短時(shí)，它的彈性勢(shì)能一定變小C．在拉伸長(zhǎng)度相同時(shí)，k越大的彈簧，它的彈性勢(shì)能越大D．彈簧在拉伸時(shí)的彈性勢(shì)能一定大于壓縮時(shí)的彈性勢(shì)能,解析：選C.彈簧的彈性勢(shì)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(zhǎng)度)有關(guān)．如果彈簧原來處在壓縮狀態(tài)，當(dāng)它變長(zhǎng)時(shí)，它的彈性勢(shì)能應(yīng)該先減?。谠L(zhǎng)處它的彈性勢(shì)能最小，所以A、B、D錯(cuò)誤，C正確

5、．,二、彈力做功跟彈性勢(shì)能變化的關(guān)系如圖7－5－3所示，O為彈簧的原長(zhǎng)處．1.物體由O向A運(yùn)動(dòng)(壓縮)或者由O向A′運(yùn)動(dòng)(伸長(zhǎng))時(shí)，彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增大，其他形式的能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能．圖7－5－3,2．物體由A向O運(yùn)動(dòng)，或者由A′向O運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈力做正功，彈性勢(shì)能減小，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能．3．彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系可表示為W＝－ΔEp.,特別提醒：彈力做功與彈性勢(shì)能變化有唯一的對(duì)應(yīng)關(guān)系，彈力做多少正(負(fù))功，彈性勢(shì)

6、能減少(增加)多少．,即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)2.如圖7－5－4所示，一個(gè)物體以速度v0沖向與豎直墻壁相連的輕質(zhì)彈簧，墻壁和物體間的彈簧被物體壓縮，在此過程中以下說法正確的是(　　)圖7－5－4,A．物體對(duì)彈簧做的功與彈簧的壓縮量成正比B．物體向墻壁運(yùn)動(dòng)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(shì)能減小D．彈簧的彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加,解析：選BD.由功的計(jì)算公式W＝Flcosθ知，恒力做功時(shí)，做功的多少與

7、物體的位移成正比，而彈簧對(duì)物體的彈力是一個(gè)變力F＝kl，所以A不正確．彈簧開始被壓縮時(shí)彈力小，彈力做的功也少，彈簧的壓縮量變大時(shí)，物體移動(dòng)相同的距離做的功多，故B正確．物體壓縮彈簧的過程，彈簧的彈力與彈力作用點(diǎn)的位移方向相反，所以彈力做負(fù)功，彈簧的壓縮量增大，彈性勢(shì)能增大，故C錯(cuò)誤，D正確．,三、彈性勢(shì)能與重力勢(shì)能的區(qū)別,即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)3．關(guān)于彈性勢(shì)能和重力勢(shì)能，下列說法正確的是(　　)A．重力勢(shì)能屬于物體和地球這個(gè)

8、系統(tǒng)，彈性勢(shì)能屬于發(fā)生彈性形變的物體B．重力勢(shì)能是相對(duì)的，彈性勢(shì)能是絕對(duì)的C．重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能都是相對(duì)的D．重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能都是狀態(tài)量,解析：選ACD.重力勢(shì)能具有系統(tǒng)性，彈性勢(shì)能只屬于發(fā)生彈性形變的物體，故A對(duì)．重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能都是相對(duì)的，且都是狀態(tài)量，故B錯(cuò)，C、D對(duì)．,課堂互動(dòng)講練,關(guān)于彈性勢(shì)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(shì)能B．任何具有彈性勢(shì)能的物體，一定發(fā)生了彈性形變C．

9、物體只要發(fā)生形變，就一定具有彈性勢(shì)能D．彈簧的彈性勢(shì)能只跟彈簧被拉伸或壓縮的長(zhǎng)度有關(guān),【精講精析】　由彈性勢(shì)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(shì)能，叫做彈性勢(shì)能．所以，任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢(shì)能，任何具有彈性勢(shì)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(shì)能．彈簧的彈性勢(shì)能除了跟彈簧被拉伸或壓縮的長(zhǎng)度有關(guān)外，還跟彈簧勁度系數(shù)的大小有關(guān)

10、．正確選項(xiàng)為A、B.,【答案】　AB【誤區(qū)警示】　發(fā)生形變的物體不一定具有彈性勢(shì)能，只有發(fā)生彈性形變的物體才具有彈性勢(shì)能．對(duì)此，必須有清醒的認(rèn)識(shí)．,變式訓(xùn)練1　(2011年汕頭高一檢測(cè))關(guān)于彈性勢(shì)能，下列說法正確的是(　　)A．發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢(shì)能B．只有彈簧在發(fā)生彈性形變時(shí)才具有彈性勢(shì)能C．彈性勢(shì)能可以與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化D．彈性勢(shì)能在國(guó)際單位制中的單位是焦耳,解析：選ACD.發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由

11、于有彈力的相互作用，都具有彈性勢(shì)能，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤．彈性勢(shì)能跟重力勢(shì)能一樣，可以與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化，選項(xiàng)C正確．在國(guó)際單位制中，能的單位跟功的單位相同，都是焦耳，選項(xiàng)D正確．,在水平地面上放一個(gè)豎直輕彈簧，彈簧上端與一個(gè)質(zhì)量為2.0 kg的木塊相連，若在木塊上再作用一個(gè)豎直向下的力F，使木塊 緩慢向下移動(dòng)0.10 m，力F做功2.5 J．此時(shí)木塊再次處于平衡狀態(tài)，力F的大小為50 N，如圖7－5－5所示．求：,圖7－5－5,

12、(1)在木塊下移0.10 m的過程中彈性勢(shì)能的增加量．(2)彈簧的勁度系數(shù)(g取10 N/kg)．【思路點(diǎn)撥】　本題的關(guān)鍵是表示出彈力做功，由于彈力是變力，不能直接用功的公式表示，但可由木塊平衡，用力F與G表示彈力，從而表示出彈力的功．,【答案】　(1)4.5 J　(2)500 N/m【方法總結(jié)】　彈性勢(shì)能與重力勢(shì)能等其他形式的能之間可以相互轉(zhuǎn)化，彈性勢(shì)能的變化量總等于彈力所做的功．,變式訓(xùn)練2　一根彈簧的彈力—位移圖線如圖7－5