教科版必修二 第4章第3节 势能 弹性势能 课件（25张）.ppt

4 3势能 弹性势能 第四章机械能和能源 观察 四张图中的物体有什么共同点 弹性势能 1定义 物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能 弹簧的劲度系数弹簧的伸长量或压缩量 一 弹性势能的表达式中可能涉及到的物理量 探究弹性势能的表达式 1 拉伸过程的弹簧弹力是恒力还是变力 f kl 问题与思考 2 怎样求解变力做功 3 怎样由拉力做功得出弹性势能表达式 怎样计算弹簧弹力做的功 二 计算弹簧弹力做的功 f w fl 二 计算弹簧弹力做的功 二 计算弹簧弹力做的功 在各个小段上 弹力可近似认为是不变的 把弹簧伸长的过程分成很多 微分思想 足够小的过程 二 计算弹簧弹力做的功 积分思想 二 计算弹簧弹力做的功 二 计算弹簧弹力做的功 f l o 弹簧的f l图象 核心要点突破 一 弹簧弹性势能的表达式1 如图所示 弹簧的劲度系数为k 左端固定 不加外力时 右端在a处 今用力f缓慢向右拉弹簧 使弹簧伸长到b处 若规定弹簧自由长度的弹性势能为零 则手克服弹簧弹力所做的功 等于弹簧的弹性势能 2 根据胡克定律f k l画出f随 l变化的图线如图所示 根据w f l知 图线与横轴所围的面积应等于f所做的功 即 温馨提示 请做笔记 弹簧处于原长时弹性势能为0 即 一般选弹簧的自由长度为零势能参考面 二 弹力做功跟弹性势能变化的关系如图所示 o为弹簧的原长处 1 物体由o向a运动 压缩 或者由o向a 运动 伸长 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 2 物体由a向o运动 或者由a 向o运动时 弹力做正功 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可表示为w弹 ep 弹力做功与弹性势能变化的关系 温馨提示 请做笔记 弹力做多少正 负 功 弹性势能减少 增加 多少 知识巩固 1 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叫做弹性势能 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 弹力 2 弹簧弹性势能的大小与 弹簧的 或 有关 二 弹力做功与弹性势能变化的关系1 弹力做正功时 弹性势能 弹力做负功时 弹性势能 2 弹力做的功等于弹性势能的 即w弹 ep 劲度系数 伸长量 压缩量 减小 增加 减少量 课堂互动讲练 关于弹性势能 下列说法中正确的是 a 任何发生弹性形变的物体 都具有弹性势能b 任何具有弹性势能的物体 一定发生了弹性形变c 物体只要发生形变 就一定具有弹性势能d 弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关 对弹性势能的理解 答案 ab 误区警示 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 对此 必须有清醒的认识 变式训练1一根弹簧的弹力 位移图线如图所示 那么弹簧由伸长量8cm到伸长量4cm的过程中 弹力做功和弹性势能的变化量为 a 3 6j 3 6jb 3 6j 3 6jc 1 8j 1 8jd 1 8j 1 8j 变式训练2如图所示 一个物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧 墙壁和物体间的弹簧被物体压缩 在此过程中以下说法正确的是 a 物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比b 物体向墙壁运动相同的位移 弹力做的功不相等c 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 解析 选bd 由功的计算公式w flcos 知 恒力做功时 做功的多少与物体的位移成正比 而弹簧对物体的弹力是一个变力f kl 所以a不正确 弹簧开始被压缩时弹力小 弹力做的功也少 弹簧的压缩量变大时 物体移动