2013高中物理 7-5 探究彈性勢能的表達(dá)式同步課件 新人教版必修2

1、第五節(jié)　探究彈性勢能的表達(dá)式,1．知道彈性勢能的概念．2．實驗探究決定彈性勢能的因素．3．理解彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系．4．會求彈簧彈力的功，并推導(dǎo)彈性勢能表達(dá)式．,一、彈性勢能1．概念：發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由于 的相互作用而具有的勢能．2．決定彈性勢能大小的相關(guān)因素的猜想(1)猜想依據(jù)：彈性勢能和重力勢能同屬 ，重力勢能大小與物體的 和 有關(guān)，彈性勢能與其

2、和 有關(guān)．,彈力,機(jī)械能,重力,高度,勁度系數(shù),形變量,(2)猜想結(jié)論：彈性勢能與彈簧的 和 有關(guān)，在彈簧的形變量l相同時，彈簧的勁度系數(shù)k越大，彈簧的彈性勢能 ．在彈簧勁度系數(shù)k相同時，彈簧形變量l越大，彈簧的彈性勢能 ．,勁度系數(shù),形變量,越大,越大,如圖所示，用一彈簧制作一彈射裝置．要想把小球彈得越遠(yuǎn)，彈簧的形變量必須怎樣？由此設(shè)想，對同一條彈簧而言，彈性勢能與什么因素有關(guān)，彈簧把小球

3、彈出過程能量是如何轉(zhuǎn)化的？提示：彈簧形變量越大，小球彈得越遠(yuǎn)，彈性勢能與彈簧形變量有關(guān)，小球彈出過程中彈簧彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球動能．,二、彈性勢能(變化)大小探究1．彈力功特點：隨彈簧 的變化而變化，還因 的不同而不同．2．彈力功與拉力功關(guān)系：拉力功 克服彈力做的功．3．“化變?yōu)楹恪鼻罄總＝F1Δl1＋F2Δl2＋…＋FnΔln.4．“F­l”圖象面積意義：表示 的值．,形變量,勁度系數(shù)

4、,等于,彈力功,一、彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系　如圖所示，彈簧左端固定，右端連一物體，O點為彈簧的原長處．當(dāng)物體由O點向右移動的過程中，彈簧被拉長，彈力對物體做負(fù)功，彈性勢能增加；當(dāng)物體由O點向左移動的過程中，彈簧被壓縮，彈力對物體做負(fù)功，彈簧彈性勢能增加．,當(dāng)物體由A點向右移動的過程中，彈簧的壓縮量減小，彈力對物體做正功，彈性勢能減?。划?dāng)物體由A′點向左移動的過程中，彈簧的伸長量減小，彈力做正功，彈性勢能減?。傊?，當(dāng)彈簧的

5、彈力做正功時，彈簧的彈性勢能減小，彈性勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能；當(dāng)彈簧的彈力做負(fù)功時，彈簧的彈性勢能增加，其他形式的能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，這一過程可類比重力做功與重力勢能變化的關(guān)系．,【特別提醒】彈力做功是彈性勢能變化的唯一量度，彈力做多少正(負(fù))功，彈性勢能就減少(增加)多少，即W彈＝－ΔEp.,二、彈簧彈性勢能表達(dá)式如圖所示，彈簧的勁度系數(shù)為k，左端固定，不加外力時，右端在A處，今用力F緩慢向右拉彈簧，使彈簧伸長到B處，若規(guī)定彈簧

6、自由長度的彈性勢能為零，則手克服彈簧彈力所做的功，等于彈簧的彈性勢能．,三、彈性勢能與重力勢能的比較,如圖所示，質(zhì)量相等的兩木塊中間連有一彈簧，今用力F緩慢向上提A，直到B恰好離開地面．開始時物體A靜止在彈簧上面．設(shè)開始時彈簧的彈性勢能為Ep1，B剛要離開地面時，彈簧的彈性勢能為Ep2，則關(guān)于Ep1、Ep2大小關(guān)系及彈性勢能變化ΔEp說法中正確的是A．Ep1＝Ep2　　　　B．Ep1＞Ep2C．ΔEp＞0 D．ΔEp＜0,答案

7、：A,【題后總結(jié)】(1)對同一根彈簧比較彈性勢能大小即比較形變量大?。?2)彈性勢能的變化量ΔEp＝Ep2－Ep1.,【針對訓(xùn)練】 1.(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,解析：彈簧的彈性勢能的大小，除了跟勁度系數(shù)k

8、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,如圖所示，處于自然長度的輕質(zhì)彈簧一端與墻接觸，另一端與置于光滑地面上的物體接觸，現(xiàn)在物體上施加一水平推力F，使物

9、體緩慢壓縮彈簧，當(dāng)推力F做功100 J時，彈簧的彈力做功__________J，以彈簧處于自然長度時的彈性勢能為零，則彈簧的彈性勢能為__________J.,解析：在物體緩慢壓縮彈簧的過程中，推力F始終與彈簧彈力等大反向，所以力F做的功等于克服彈簧彈力所做的功，即W彈＝－WF＝－100 J.由彈力做功與彈性勢能的變化關(guān)系知，Ep＝ΔEp＝－W彈＝100 J.答案：－100　100,【針對訓(xùn)練】 2.如圖所示，在光滑水平面上有一物

10、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?fàn)顟B(tài)，當(dāng)撤去F后，物體將向右運(yùn)動，在物體向右運(yùn)動的過程中下列說法正確的是(　　),A．彈簧對物體做正功，彈簧的彈性勢能逐漸減少B．彈簧對物體做負(fù)功，彈簧的彈性勢能逐漸增加C．彈簧先對物體做正功，后對物體做負(fù)功，彈簧的彈性勢能先減少再增加D．彈簧先對物體做負(fù)功，后對物體做正功，彈簧的彈性勢能先增加再減少解析：彈簧由壓縮到原長再到伸長，剛開始時彈力方向與物體運(yùn)動方

11、向同向做正功，彈性勢能減?。竭^原長位置后彈力方向與物體運(yùn)動方向相反，彈力做負(fù)功，故彈性勢能增加，所以只有C正確，A、B、D錯誤．答案：C,誤區(qū)：對影響彈性勢能的因素理解不清造成錯誤【典型例題】 自由下落的小球，從接觸豎直放置的輕質(zhì)彈簧開始，到壓縮彈簧到最大形變的過程中，以下說法中正確的是A．小球的速度逐漸減小B．小球、地球組成的系統(tǒng)的重力勢能逐漸減小C．小球、彈簧組成的系統(tǒng)的彈性勢能先逐漸增大再逐漸減小D．小球的加速度逐漸