高中物理公开课优质实用课件精选第七章6探究弹性势能的表达式.pptx
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1、探究弹性势能的表达式执教教师:XXX目标定位1.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素.3.体会探究过程中的猜想、分析和转化的方法.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法.学案6探究弹性势能的表达式知识探究自我检测知识探究一、弹性势能 问题设计1.如图1所示,水平面上把物块向左压缩弹簧一定距离后处于静止,然后把物块释放,会看到什么现象?说明什么?图1答案弹簧会恢复原长,在弹簧恢复原长的过程中,弹力推着物块前进, 即弹力对物块做功, 物块具有了速度.弹簧能对物块做功,说明弹簧具有弹性势能.2.我们在研究重力势能的时候,是从分析重力做
2、功入手的,由此你得到什么启发?答案可以通过探究弹力做功来研究弹性势能.要点提炼1.发生 的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用,也具有势能,这种势能叫做弹性势能.2.发生形变的物体 具有弹性势能,只有发生 的物体才具有弹性势能.3.探究弹性势能表达式的方法通过计算克服弹力所做的功,即拉力所做的功来定量计算弹性势能的大小.弹性形变弹性形变不一定二、探究弹性势能的表达式 问题设计1.在图1所示的实验中,弹簧压缩的长度越大,物块被弹开的速度_;在压缩量相同的情况下,劲度系数越大的弹簧,弹开物块的速度_.由此可以猜测,弹簧的弹性势能可能与_、_有关.越大越大弹簧的形变量弹簧的劲度系数2.如图2所示,
3、弹簧处于原长时,其右端位于A点.现将弹簧由A点拉到B点,使其伸长l(仍处于弹性限度内):图2(1)弹簧的弹性势能如何变化?弹性势能与拉力做的功有什么关系?答案弹簧的弹性势能变大.拉力做的功越多,弹簧储存的弹性势能越大且拉力做的功等于弹簧的弹性势能.(2)拉力F是恒力吗?怎样计算拉力的功?答案拉力F是变力,故不能用WFl计算拉力的功.若将从A到B的过程分成很多小段l1,l2,l3,在各个小段上拉力可近似认为是不变的.各小段上拉力做的功分别是F1l1,F2l2,F3l3拉力在整个过程中做的功WF1l1F2l2F3l3(3)作出Fl图象并类比vt图象中面积的含义,思考Fl图象中“面积”有何物理意义?
4、当lx时,其表达式是怎样的?要点提炼1.猜想:(1)弹性势能与弹簧的形变量有关,同一弹簧形变量越大,弹簧的弹性势能也越大.(2)弹性势能与弹簧的劲度系数有关,在形变量相同时,劲度系数k越大,弹性势能越 .2.探究思想:研究 做功与弹性势能变化的关系.3.“化变为恒”求拉力做功:W总F1l1F2l2Fnln.4.“Fl”图象面积的意义:表示F 的值.做功大弹力三、弹性势能与弹力做功1.对弹性势能的理解(1)系统性: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,因此弹性势能具有系统性.(2)相对性: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
5、势能.注意对于同一个弹簧,伸长和压缩相同的长度时,弹簧的弹性势能是相同的.2.弹力做功与弹性势能变化的关系:W弹_(1)弹力做正功,弹性势能 ,弹力做功的数值等于弹性势能的 .(2)弹力做负功,弹性势能 ,弹力做功的数值等于弹性势能的 .增加量Ep减少减少量增加典例精析一、变力做功的计算例1弹簧原长l015 cm,受拉力作用后弹簧逐渐伸长,当弹簧伸长到长度为l120 cm时,作用在弹簧上的力为400 N,问:(1)弹簧的劲度系数k为多少?解析根据胡克定律Fkx得答案8 000 N/m(2)在该过程中弹力做了多少功?答案10 J二、对弹性势能的理解例2关于弹性势能,下列说法中正确的是()A.任何
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