物理弹性势能课件.ppt

1、一、弹性势能的概念二、弹簧弹力做功的计算方法三、弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系一、弹性势能一、弹性势能 发生发生弹性形变弹性形变的物体各部分之间由于的物体各部分之间由于弹弹力的相互作用力的相互作用而具有的势能而具有的势能1 1、弹簧的伸长弹簧的伸长长度长度2 2、劲度系数劲度系数1、弹性势能的表达式可能与哪几个物理、弹性势能的表达式可能与哪几个物理量有关？（类比、猜想）量有关？（类比、猜想）2、弹簧的弹性势能与拉力所做的功有什么、弹簧的弹性势能与拉力所做的功有什么关系？（类比、进一步建构功能关系思想）关系？（类比、进一步建构功能关系思想）二、探究弹性势能的表达式二、探究弹性势能的表达式W外外

2、E弹弹如图如图753所示，所示，O为弹簧的原长处为弹簧的原长处1.物体由物体由O向向A运动运动(压缩压缩)或者由或者由O向向A运动运动(伸长伸长)时，弹力做负功，弹性势能增大，其时，弹力做负功，弹性势能增大，其他形式的能转化为弹性势能他形式的能转化为弹性势能图图7532物体由物体由A向向O运动，或者由运动，或者由A向向O运动时，运动时，弹力做正功，弹性势能减小，弹性势能转化弹力做正功，弹性势能减小，弹性势能转化为其他形式的能为其他形式的能3弹力做功与弹性势能变化的关系可表示弹力做功与弹性势能变化的关系可表示为为WEp.特别提醒：特别提醒：弹力做功与弹性势能变化有唯一弹力做功与弹性势能变化有唯一

3、的对应关系，弹力做多少正的对应关系，弹力做多少正(负负)功，弹性势功，弹性势能减少能减少(增加增加)多少多少即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)例例.如图如图754所示，一个物体以速度所示，一个物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中以下说体间的弹簧被物体压缩，在此过程中以下说法正确的是法正确的是()图图754A物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比比B物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的功不相等功不相等C弹力做正功，弹簧的弹性势

4、能减小弹力做正功，弹簧的弹性势能减小D弹簧的弹力做负功，弹性势能增加弹簧的弹力做负功，弹性势能增加3、怎样计算拉力所做的功？、怎样计算拉力所做的功？F为变力，如何求其做的功？微元法W1=F1L1W2=F2L2W3=F3L3W=W1+W2+W3+= F1L1+ F2L2+ F3L3+回忆：回忆：怎样计算这个求和式？怎样计算这个求和式？联想联想otvvootvvootvvootvvo vtxS面积在图象中，物体的位移：拉力做功的计算方法拉力做功的计算方法olFolFolFolFlk l求变力做功的方法：求变力做功的方法： WFSl面积在图象中：=221LK课前自主学案课前自主学案1发生弹性形变的物

5、体的各部分之间，由于发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有有_的相互作用而具有的势能叫做弹性势的相互作用而具有的势能叫做弹性势能能举例：卷紧的发条，拉长或压缩的弹簧，拉举例：卷紧的发条，拉长或压缩的弹簧，拉开的弓等都具有弹性势能开的弓等都具有弹性势能弹力弹力2弹簧弹性势能的大小与弹簧弹性势能的大小与_、弹簧、弹簧的的_或或_有关有关二、弹力做功与弹性势能变化的关系二、弹力做功与弹性势能变化的关系3弹力做正功时，弹性势能弹力做正功时，弹性势能_，弹力做，弹力做负功时，弹性势能负功时，弹性势能_4弹力做的功等于弹性势能的弹力做的功等于弹性势能的_，即，即WEpEp1Ep2.劲度系数劲度系数伸长量伸

6、长量压缩量压缩量减小减小增加增加减少量减少量5(2011年汕头高一检测年汕头高一检测)关于弹性势能，关于弹性势能，下列说法正确的是下列说法正确的是()A发生弹性形变的物体都具有弹性势能发生弹性形变的物体都具有弹性势能B只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能性势能C弹性势能可以与其他形式的能相互转弹性势能可以与其他形式的能相互转化化D弹性势能在国际单位制中的单位是焦弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳耳点悟点悟 : 发生形变的物体不一定具有弹性势能，发生形变的物体不一定具有弹性势能，只有发生弹性形变的物体才具有弹性势能。只有发生弹性形变的物体才具有弹性势能。对此，必

7、须有清醒的认识。对此，必须有清醒的认识。6关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是是()A当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大B当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小C在拉伸长度相同时，在拉伸长度相同时，k越大的弹簧，它的越大的弹簧，它的弹性势能越大弹性势能越大D弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能的弹性势能小结 变力坐功的计算方法 弹簧的弹力做的功与弹性势能的关系 弹性势能的表达式实验：探究功与速度变化的关系实验：探究功与速度变化的关系等于物体的重力势

8、能的改变等于弹簧的弹性势能的改变重力对物体做功弹簧弹力对外做功合外力对物体做功知识回顾：知识回顾：弹力做正功，弹性势能减少弹力做负功，弹性势能增加重力做正功，重力势能减小重力做负功，重力势能增大等于？能的改变猜想物体的动能与它的速度是密切相关速度的变化又与它的受力有关所以，我们首先来探究：力对物体做功与物体速度变化的关系分析实验探究实验探究新新课课实验：探究功与速度变化的关系实验：探究功与速度变化的关系一、实验的设计思考（1）物体动能的变化由做功引起。那么，实验中如何对物体作功？又怎样来表示功的大小呢？可以是恒力做功。 例如：用一砝码盘牵引着小车做实验，可以通过改变砝码盘的质量，用W=FS表示

9、功的大小。也可以是变力做功。 例如：用书上采用的通过增加每次牵引小车的橡皮筋数目的办法来表示功的大小。实验：探究功与速度变化的关系实验：探究功与速度变化的关系1、探究的器材： 木板、小车、橡皮筋(若干）、打点计时器、电源、纸带、钉子2枚课本实验分析：2、探究的思路：1、测量橡皮筋对小车做的功W2、测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v3、数据处理，寻找W与v的关系新新课课实验：探究功与速度变化的关系实验：探究功与速度变化的关系1、测量橡皮筋对小车做的功、测量橡皮筋对小车做的功W 问题a：橡皮筋对小车做的功如何？ F为变力，做的功很难测量。 问题b：探究过程中，我们是否需要测出橡皮筋做功的具体值

10、？ 措施： 设法让橡皮筋每次对小车做的功分别为W、2W、3W 问题c：每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？ 相同相同2、测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度、测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v 问题：如何测量小车的速度？（利用打点计时器打出的纸带） 问题：纸带上打出的点并不都是均匀的，应该采用哪些点来计算小车的速度？为什么？（取点迹清晰且间距均匀的部分）匀速减速加速应该选择匀速部分的纸带？想想为什么？怎样求速度？实验：探究功与速度变化的关系实验：探究功与速度变化的关系 3、数据处理，寻找W与v的关系 问题1：如何找到功与速度的关系？ 方法一：计算法 方法二：图像法 比较麻烦比较麻烦简便直

11、观，可以减少偶然误差简便直观，可以减少偶然误差1、画画Wv图像图像2、画画Wv2图像图像问题2：画什么样的图像？4、结论：弹簧弹力对小车做的功与速度的平方成正比 注：这里的弹力就是物体受到的合外力 因为小车从静止开始运动，初速度为零，末速度就是小车速度的变化。功VV2W2W3W4W5W6W新新课课实验：探究功与速度变化的关系实验：探究功与速度变化的关系3、在本实验中，小车在运动中会受到阻力作用，这样，在小车沿木板滑行的过程中，除橡皮筋对其做功以外，还有阻力做功，这样便会给实验带来误差，我们在实验中想到的办法是，使木板略微倾斜，对于木板的倾斜程度，下面说法正确的是A、木板只要稍微倾斜一些即可，没有什么严格的要求B、木板的倾斜程度在理论上应满足下列条件：即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力C、如果小车不受拉力时在滑行的木板上能做匀速运动，这木板的倾斜程度是符合要求的D、其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是存在误差的BC