部编版（2016）初中语文七年级下册第一单元阅读课件.ppt

第七章 机械能守恒定律 第五节探究弹性势能的表达式 课前预习 1 定义发生弹性形变的物体的各部分之间 由于有 的相互作用而具有的势能 2 弹簧的弹性势能弹簧的长度为 时 弹性势能为0 弹簧被 或被 时 就具有了弹性势能 弹性势能 弹力 原长 拉长 压缩 3 决定弹性势能大小相关因素的猜想 1 猜想依据 弹性势能和重力势能同属势能 重力势能大小与物体的 和 有关 弹性势能与其 和 有关 2 猜想结论 弹性势能与弹簧的 和 有关 在弹簧的形变量l相同时 弹簧的 越大 弹簧的弹性势能越大 在弹簧劲度系数k相同时 越大 弹簧弹性势能越大 重力 高度 劲度系数 形变量 劲度系数k 形变量l 劲度系数k 弹簧形变量 1 弹力做功特点随弹簧 的变化而变化 还因 的不同而不同 2 弹力做功的计算 1 公式法 化变为恒 W总 F1 l1 F2 l2 Fx ln 2 图象法 F l图象的 面积 F l图象中图形的 表示弹力做功的值 即 的值 弹力做功探究 形变量 弹簧 面积 弹性势能 当弹簧的弹力做正功时 弹簧的弹性势能 弹性势能转化成 的能 当弹簧的弹力做负功时 弹簧的弹性势能 其他形式的能转化为弹簧的 这一点与重力做功跟重力势能变化的关系相似 弹力做功跟弹性势能变化的关系 减小 其他形式 增大 弹性势能 判一判 1 发生形变的物体就具有弹性势能 2 弹性势能是一个标量 3 当弹簧变长时 它的弹性势能一定增大 4 若规定弹簧处于原长时 弹簧弹性势能为零 则弹簧的弹性势能不会有负值 5 弹力做了多少功就有多少弹性势能发生变化 选一选 如杆图所示 撑杆跳是运动会上常见的比赛项目 用于撑起运动员的杆要求具有很好的弹性 下列关于运动员撑杆跳起的过程说法中正确的是 A 运动员撑杆刚刚触地时 杆弹性势能最大B 运动员撑杆跳起到达最高点时 杆弹性势能最大 C C 运动员撑杆触地后上升到达最高点之前某时刻 杆弹性势能最大D 以上说法均有可能解析 杆形变量最大时 弹性势能最大 只有C项正确 想一想 小玲同学平时使用带弹簧的圆珠笔写字 她想估测里面小弹簧在圆珠笔尾端压紧的情况下弹性势能的增加量 请你帮助她完成这一想法 1 写出实验所用的器材 2 写出实验的步骤和所要测量的物理量 用字母表示 要求能符合实际并尽量减小误差 3 弹性势能的增加量的表达式为 Ep 用所测物理量表示 米尺 天平 mg x2 x1 解析 1 米尺 天平 2 将圆珠笔紧靠米尺竖直放在桌面上 在桌面上将圆珠笔尾端压紧 记下笔尖处的读数x1 突然放开圆珠笔 观察并记下笔尖到达最高峰的读数x2 用天平测出圆珠笔的质量m 3 弹簧储存的弹性势能转化为圆珠笔重力势能的增加量 Ep mg x2 x1 课内探究 如图所示 射箭时人通过拉弓引起弹性势能的增加 此时的弹性势能主要存储在哪里 提示 人拉弓时 弓发生了明显的弹性形变 弹性势能主要存储在弓上 探究一对弹性势能的理解 1 弹性势能的产生原因 1 物体发生了弹性形变 2 各部分间的弹力作用2 影响弹性势能的因素 从弹力做功的角度考虑 1 弹簧的形变量l 形变量是指拉伸或压缩的变化量 因为形变量越大 用力越大 做功越多 2 弹簧的劲度系数k 拉伸相同的长度 不同弹簧的 软硬 不一样 做功不一样 3 弹性势能与重力势能对比 特别提醒 1 弹性势能是发生弹性形变的物体上所有质点因相对位置改变而具有的能量 因而也是对系统而言的 2 弹性势能也是相对的 其大小在选定了零势能点后才有意义 对弹簧 零势能点一般选弹簧自由长度时 3 物体上升 物体克服重力做功 重力势能增加 用力拉或压弹簧 克服弹力做功 弹性势能增加 关于弹簧的弹性势能 下列说法中正确的是 A 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C 在拉伸长度相同时 k越大的弹簧 它的弹性势能越大D 弹性势能是弹簧和使它发生形变的物体所共有的解题指导 明确弹性势能大小的变化关系是解题的关键 弹性势能与劲度系数k有关 还与形变量有关 形变量越大 弹性势能越大 C 解析 弹簧的弹性势能的大小 除了跟劲度系数k有关外 还跟它的形变量 拉伸或压缩的长度 有关 如果弹簧原来处在压缩状态 当它变长时 它的弹性势能应该减小 当它变短时 弹性势能应该增大 在原长处它的弹性势能最小 A B错误 形变量相同时 k越大的弹簧 弹性势能越大 C正确 弹性势能属于弹簧 D错误 对点训练1 如图所示中的几个运动过程中 物体弹性势能增加的是 B A 如图 甲 跳高运动员从压杆到杆伸直的过程中 杆的弹性势能B 如图 乙 人拉长弹簧过程中弹簧的弹性势能C 如图 丙 模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中 橡皮筋的弹性势能D 如图 丁 小球被弹簧向上弹起的过程中 弹簧的弹性势能解析 甲中杆的弹性势能先增加后减小 乙中弹簧的弹性势能增加 丙中橡皮筋的弹性势能减小 丁中弹簧向上弹起的过程中 弹簧的弹性势能减小 故B正确 A C D错误 弹弓是一种兵器 也是一种儿童玩具 它是由两根橡皮筋和一个木叉制成的 如图所示 能将石子打出很远的距离 请思考 探究二弹力做功与弹性势能变化的关系 1 拉伸橡皮筋时 橡皮筋的弹力做什么功 橡皮筋的弹性势能怎样变化 2 将拉紧的橡皮筋释放 石子就以较大的速度飞出 则橡皮筋释放时 弹力做什么功 弹性势能怎样变化 提示 1 拉伸橡皮筋时 橡皮筋的形变量变大 弹力做负功 弹性势能增加 2 释放橡皮筋 弹力做正功 弹性势能减少 1 弹性势能与弹力做功的关系 1 弹力做负功时 如物体由O向A运动 压缩 或者由O向A 运动 伸长 时 弹性势能增大 其他形式的能转化为弹性势能 2 弹力做正功时 如物体由A向O运动 或者由A 向O运动时 弹性势能减小 弹性势能转化为其他形式的能 3 弹力做功与弹性势能变化的关系为W弹 Ep 如图所示 质量为m的物体静止在地面上 物体上面连着一个轻弹簧 用手拉住弹簧上端上移H 将物体缓缓提高h 拉力F做功WF 不计弹簧的质量 则下列说法正确的是 A 重力做功 mgh 重力势能减少mghB 弹力做功 WF 弹性势能增加WFC 重力势能增加mgh 弹性势能增加FHD 重力势能增加mgh 弹性势能增加WF mgh D 解题指导 弹力做功和重力做功一样也和路径无关 弹力对其他物体做了多少功 弹性势能就减少多少 克服弹力做多少功 弹性势能就增加多少 解析 可将整个过程分为两个阶段 一是弹簧伸长到m刚要离开地面阶段 拉力克服弹力做功WF1 W弹 等于弹性势能的增加 二是弹簧长度不变 物体上升h 拉力克服重力做功WF2 WG mgh 等于重力势能的增加 又由WF WF1 WF2可知A B C错误 D正确 对点训练2 多选 嘉兴一中2015 2016学年高一检测 如图所示 一个物体在A时 弹簧处于原长 将物体从A推到B时 弹力做功W1 将物体从A推到B再推到C最后再回到B 弹力做功W2 下列说法正确的是 A W1 W2B W1 W2C 上述两个过程中弹簧的弹性势能变化不同D 上述两个过程中弹簧的弹性势能均增加 W1 BD 解析 对于同一弹簧 其弹性势能的大小取决于它的形变量 将物体由A推到B和将物体由A推到B再推到C最后再回到B的弹簧形变量相同 故有W1 W2 而且均是外界对弹簧做正功 故弹簧弹性势能均增加 A C错误 B D正确 素养提升 弹簧弹力做功的求法 如图甲所示 一滑块沿光滑的水平面向