高中物理 7.5《探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式》課件 新人教版必修2.ppt

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第七章 機(jī)械能守恒定律 第5節(jié) 探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式 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)分析決定彈簧彈性勢(shì)能大小的相關(guān)因素 3 體會(huì)探究過(guò)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(guò)細(xì)分過(guò)程化變力為恒力的思想方法 首先通過(guò)視頻和圖片來(lái)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(huì)具有能量 來(lái)得到彈性勢(shì)能的概念 接著以常見的彈簧為例來(lái)推導(dǎo)彈性勢(shì)能的表達(dá)式 最后 通過(guò)計(jì)算彈簧對(duì)做物體的功及彈簧彈性勢(shì)能的變化來(lái)得到 彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系 彈簧在形變時(shí) 彈簧的彈力一直在變化 我們可以用微元法和圖像法來(lái)計(jì)算彈力所做的功 通過(guò)讓學(xué)生自己動(dòng)手去拉伸或壓縮彈簧 讓他對(duì)彈性勢(shì)能與哪些因素有關(guān)有深刻的認(rèn)識(shí) 觀察 這幾張圖中的物體有什么共同點(diǎn) 一 彈性勢(shì)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(shì)能 這種勢(shì)能叫做彈性勢(shì)能 彈簧的彈性勢(shì)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(jì)實(shí)驗(yàn)方案 3 實(shí)驗(yàn)方法 控制變量法 二 彈性勢(shì)能與什么有關(guān) 彈簧的彈性形變量越大 彈性勢(shì)能越大 彈簧的勁度系數(shù) 硬度 越大 彈性勢(shì)能越大 彈簧的彈性勢(shì)能與形變量l和勁度系數(shù)k有關(guān) 那么 具體的表達(dá)式是什么 彈簧彈性勢(shì)能和形變量是正比關(guān)系嗎 重力勢(shì)能與高度成正比關(guān)系 彈性勢(shì)能的表達(dá)式可能會(huì)是怎樣的 猜想與假設(shè) 你能用所學(xué)的知識(shí)初步判斷上面給出的彈性勢(shì)能的表達(dá)式最有可能是哪個(gè)嗎 聯(lián)系重力勢(shì)能 如果要證明你的 猜想 你該怎么辦 轉(zhuǎn)化法 緩慢拉動(dòng)的過(guò)程中 拉力做的功等于克服彈力所做的功 等于彈性勢(shì)能的增加量 直接分析彈力做功 從而得到彈性勢(shì)能與彈力的關(guān)系可行嗎 怎樣解決這個(gè)難題 F F彈 kl l W W1 W2 W3 F是恒力嗎 怎樣計(jì)算F做的功 這個(gè)式子怎樣求和 聯(lián)想 勻變速直線運(yùn)動(dòng)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(duì)應(yīng) 拉力做功與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系 三 彈簧彈性勢(shì)能的表達(dá)式 1 l為彈簧的伸長(zhǎng)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(zhǎng)時(shí) 彈簧的彈性勢(shì)能為零 3 彈形勢(shì)能具有相對(duì)性 一般相對(duì)彈簧原長(zhǎng)時(shí)的彈性勢(shì)能 4 彈形勢(shì)能具有系統(tǒng)性 彈簧彈力做正功 彈性勢(shì)能減少?gòu)椈蓮椓ψ鲐?fù)功 彈性勢(shì)能增加 四 彈簧彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系 O A B O點(diǎn)為彈簧的原長(zhǎng) 彈簧彈力做正功 彈性勢(shì)能減少 彈簧彈力做負(fù)功 彈性勢(shì)能增加 彈簧彈力做正功 彈性勢(shì)能減少 彈簧彈力做負(fù)功 彈性勢(shì)能增加 一 彈性勢(shì)能 二 彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式 三 彈簧彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系 彈簧彈力做正功 彈性勢(shì)能減少?gòu)椈蓮椓ψ鲐?fù)功 彈性勢(shì)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(shì)能 叫做彈性勢(shì)能 1 關(guān)于彈性勢(shì)能 下列說(shuō)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 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(shì)能D 彈簧的彈性勢(shì)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(guò)程中 下列說(shuō)法正確的是 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 彈力做負(fù)功 彈簧的彈性勢(shì)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?fàn)顟B(tài) 當(dāng)撤去F后 物體將向右運(yùn)動(dòng) 在物體向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中 下列說(shuō)法正確的是 A 彈簧的彈性勢(shì)能逐漸減小B 彈簧的彈性勢(shì)能逐漸增大C 彈簧的彈性勢(shì)能先增大再減小D 彈簧的彈性勢(shì)能先減小再增大 D 4 將同一彈簧拉長(zhǎng)或壓縮相同長(zhǎng)度 彈力大小變化相同 關(guān)于彈力做功和彈性勢(shì)能變化的正確說(shuō)法是 A 拉長(zhǎng)時(shí)彈力做正功 彈性勢(shì)能增加 壓縮時(shí)彈力做負(fù)功 彈性勢(shì)能減小B 拉長(zhǎng)和壓縮時(shí)彈性勢(shì)能均增加C 拉長(zhǎng)或壓縮相同長(zhǎng)度時(shí) 彈性勢(shì)能改變相同D 形變量相同時(shí) 彈性勢(shì)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(shí) A 物體的重力勢(shì)能最大B 物體的動(dòng)能最大C 彈簧的彈性勢(shì)能最大D 彈簧的彈性勢(shì)能最小 C