探究弹性势能的表达式课件(人教版必修)

1、预习导学预习导学5 探究弹性势能的表达式探究弹性势能的表达式预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义高中物理高中物理必修必修2人教版人教版学以致用学以致用 5 探究弹性势能的表达式探究弹性势能的表达式预习导学预习导学5 探究弹性势能的表达式探究弹性势能的表达式预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义目标定位目标定位1.知道探究弹性势能表达式的思路知道探究弹性势能表达式的思路2理解弹性势能的概念，会分析决定弹性势能大小的相关因理解弹性势能的概念，会分析决定弹性势能大小的相关因素素3知道弹力做功和弹性势能变化的关系知道弹力做功和弹性势能变化的关系4领悟求弹力做功时通过细分过程化变力为恒力的思想方领悟求弹力做功时通

2、过细分过程化变力为恒力的思想方法法 预习导学预习导学5 探究弹性势能的表达式探究弹性势能的表达式预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义一、弹性势能一、弹性势能1定义定义：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有：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的相互作用而具有的势能2探究弹性势能表达式的思路探究弹性势能表达式的思路：通过分析：通过分析_做功的情做功的情况，探究弹性势能的表达式况，探究弹性势能的表达式弹力弹力弹力弹力预习导学预习导学5 探究弹性势能的表达式探究弹性势能的表达式预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义想一想想一想如图如图751所示，用一弹簧所示，用一弹簧制作一弹射装置

3、要想把小球弹得越制作一弹射装置要想把小球弹得越远，弹簧的形变量必须怎样？由此设远，弹簧的形变量必须怎样？由此设想，对同一条弹簧而言，弹性势能与想，对同一条弹簧而言，弹性势能与图图751什么因素有关？弹簧弹力做正功时，弹簧的弹性势能如何变什么因素有关？弹簧弹力做正功时，弹簧的弹性势能如何变化？做负功时呢？化？做负功时呢？答案答案弹簧形变量越大，小球弹得越远，弹性势能与弹簧形弹簧形变量越大，小球弹得越远，弹性势能与弹簧形变量有关弹簧弹力做正功时，弹簧的弹性势能减少；弹力变量有关弹簧弹力做正功时，弹簧的弹性势能减少；弹力做负功，弹性势能增加做负功，弹性势能增加预习导学预习导学5 探究弹性势能的表达式

4、探究弹性势能的表达式预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义二、弹性势能二、弹性势能(变化变化)大小探究大小探究1弹力做功与弹性势能变化的关系弹力做功与弹性势能变化的关系2“化变为恒化变为恒”求拉力做功：求拉力做功：W总总F1l1F2l2_3“Fl”图象面积的意义：表示图象面积的意义：表示_的值的值FNln弹力功弹力功预习导学预习导学5 探究弹性势能的表达式探究弹性势能的表达式预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义想一想想一想重力势能重力势能Epmgh与高度成正比，弹簧的弹性势能与高度成正比，弹簧的弹性势能是否与形变量成正比？是否与形变量成正比？答案答案否因为举重物时，重力不变，而拉弹簧时拉得越否因为举重物

5、时，重力不变，而拉弹簧时拉得越长，拉力越大，所以弹性势能与形变量不成正比长，拉力越大，所以弹性势能与形变量不成正比预习导学预习导学5 探究弹性势能的表达式探究弹性势能的表达式预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义一、对弹性势能的理解一、对弹性势能的理解1系统性系统性：弹性势能是发生弹性形变的物体上所有质点因相：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，因而弹性势能是整个系统所具对位置改变而具有的能量，因而弹性势能是整个系统所具有的有的2相对性相对性：弹性势能的大小与选定的零势能位置有关，对于：弹性势能的大小与选定的零势能位置有关，对于弹簧，一般规定弹簧处于原长时的势能为零弹簧

6、，一般规定弹簧处于原长时的势能为零3对于同一弹簧，伸长和压缩相同的长度时弹性势能相同对于同一弹簧，伸长和压缩相同的长度时弹性势能相同预习导学预习导学5 探究弹性势能的表达式探究弹性势能的表达式预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义【例例1】关于弹性势能，下列说法中正确的是关于弹性势能，下列说法中正确的是 ()A只有弹簧发生弹性形变时才具有弹性势能，其他物体只有弹簧发生弹性形变时才具有弹性势能，其他物体发生弹性形变时是不会有弹性势能的发生弹性形变时是不会有弹性势能的B弹簧伸长时有弹性势能，压缩时没有弹性势能弹簧伸长时有弹性势能，压缩时没有弹性势能C在弹性限度范围内，同一个弹簧形变量越大，弹性势在弹性限

7、度范围内，同一个弹簧形变量越大，弹性势能就越大能就越大D火车车厢底下的弹簧比自行车座底下的弹簧硬，则将火车车厢底下的弹簧比自行车座底下的弹簧硬，则将它们压缩相同的长度时，火车车厢底下的弹簧具有的它们压缩相同的长度时，火车车厢底下的弹簧具有的弹性势能小弹性势能小答案答案C预习导学预习导学5 探究弹性势能的表达式探究弹性势能的表达式预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学5 探究弹性势能的表达式探究弹性势能的表达式预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义针对训练针对训练关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是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当弹簧变长时，

8、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，它的弹性势能越大越大的弹簧，它的弹性势能越大D弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能答案答案C解析解析弹性势能的大小，除了跟劲度系数弹性势能的大小，除了跟劲度系数k有关外，还跟有关外，还跟它的形变量它的形变量(拉伸和压缩的长度拉伸和压缩的长度)有关如果弹簧处于压缩有关如果弹簧处于压缩状态，当它变长时，它的弹性势能应该先减小，在原状态，当它变长时，它的弹性势能应该先减小，在原 长长处它的弹性势能最小，所

9、以处它的弹性势能最小，所以C选项正确选项正确预习导学预习导学5 探究弹性势能的表达式探究弹性势能的表达式预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义二、弹性势能与弹力做功的关系二、弹性势能与弹力做功的关系1关系关系：弹力做功是弹性势能变化的唯一量度弹力做多少：弹力做功是弹性势能变化的唯一量度弹力做多少正功，弹性势能就减少多少；弹力做多少负功，弹性势能正功，弹性势能就减少多少；弹力做多少负功，弹性势能就增加多少就增加多少2表达式表达式：W弹弹EpEp1Ep2【例例2】如图如图752所示，一个物体以所示，一个物体以速度速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹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簧

10、，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中，以下说法正确的是缩，在此过程中，以下说法正确的是()图图752预习导学预习导学5 探究弹性势能的表达式探究弹性势能的表达式预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义A物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比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，弹力做的功不相等物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的功不相等C弹簧的弹力做正功，弹性势能增加弹簧的弹力做正功，弹性势能增加D弹簧的弹力做负功，弹性势能增加弹簧的弹力做负功，弹性势能增加答案答案BD解析解析由功的计算公式由功的计算公式WFlcos 知，恒力做功时，做功的知，恒力做功时，做功的多少与物体的

11、位移成正比，而弹簧对物体的弹力是一个变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，所以选项力，所以选项A错误；弹簧开始被压缩时弹力小，弹力做的错误；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，物体移动相同的距离做的功功也少，弹簧的压缩量变大时，物体移动相同的距离做的功多，故选项多，故选项B正确；物体压缩弹簧的过程，弹簧的弹力与弹力正确；物体压缩弹簧的过程，弹簧的弹力与弹力作用点的位移方向相反，所以弹力做负功，弹性势能增加，作用点的位移方向相反，所以弹力做负功，弹性势能增加，故选项故选项C错误，选项错误，选项D正确正确预习导学预习导学5 探究弹性势能的表达式探究弹性势能的表达式预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义【例例3】一根弹簧的弹力一根弹簧的弹力F与伸长量与伸长量x图象图象如图如图753所示，那么弹簧由伸长量所示，那么弹簧由伸长量8 cm到伸长量到伸长量4 cm的过程中，弹力做的的过程中，弹力做的功