高中物理公开课优质课件精选探究弹性势能的表达式.ppt
《高中物理公开课优质课件精选探究弹性势能的表达式.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中物理公开课优质课件精选探究弹性势能的表达式.ppt(52页珍藏版)》请在启牛文库网上搜索。
1、探究弹性势能的表达式探究弹性势能的表达式执教教师:XXX一、弹性势能一、弹性势能1定义:定义:发生发生_的物体的各部分之间,的物体的各部分之间,由于有由于有_的相互作用,也具有势能,这种势的相互作用,也具有势能,这种势能叫做弹性势能能叫做弹性势能2当弹簧的长度为原长时,它的弹性势能为当弹簧的长度为原长时,它的弹性势能为_,弹簧被弹簧被_或被或被_后,就具有了弹性势能后,就具有了弹性势能弹性形变弹性形变弹力弹力0拉长拉长压缩压缩二、决定弹性势能大小相关因素的猜想二、决定弹性势能大小相关因素的猜想1猜想依据猜想依据:弹性势能和重力势能同属:弹性势能和重力势能同属_,重力势能大小与物体的重力势能大小
2、与物体的_和和_有关,弹有关,弹簧弹力与其簧弹力与其_和和_有关有关2猜想结论:猜想结论:弹性势能与弹簧的弹性势能与弹簧的_和和_有关,在弹簧的形变量有关,在弹簧的形变量l相同时,弹簧的相同时,弹簧的劲度系数劲度系数k越大,弹簧的弹性势能越大,弹簧的弹性势能_在弹簧在弹簧劲度系数劲度系数k相同时,弹簧形变量越大,弹簧弹性势相同时,弹簧形变量越大,弹簧弹性势能能_势能势能重力重力高度高度劲度系数劲度系数形变量形变量劲度系数劲度系数形变量形变量越大越大越大越大三、弹性势能三、弹性势能(变化变化)大小探究大小探究1弹力功特点弹力功特点:随弹簧:随弹簧_的变化而变化,的变化而变化,还因还因_的不同而不
3、同的不同而不同2弹力做功与弹性势能的关系弹力做功与弹性势能的关系:弹力做正功时,:弹力做正功时,弹性势能弹性势能_, _的弹性势能的弹性势能_弹力弹力做的功;弹力做负功时,弹性势能做的功;弹力做负功时,弹性势能_,_的弹性势能的弹性势能_克服弹力做的功克服弹力做的功形变量形变量弹簧弹簧减少减少减少减少等于等于增加增加增加增加等于等于3“化变为恒化变为恒”求拉力功:求拉力功:W总总F1l1F2l2Fnln.4“Fl”图象面积意义,表示图象面积意义,表示_的值的值. 弹性势能弹性势能一、弹簧弹性势能表达式的探究过程一、弹簧弹性势能表达式的探究过程1弹簧的弹性势能可能与哪几个物理量有关弹簧的弹性势能
4、可能与哪几个物理量有关猜想猜想1:重力势能与物体被举起的高度有关,弹:重力势能与物体被举起的高度有关,弹簧的弹性势能很可能与弹簧拉伸簧的弹性势能很可能与弹簧拉伸(或压缩或压缩)的长度的长度l有关有关猜想猜想2:对于不同的弹簧,即使拉伸的长度不同,:对于不同的弹簧,即使拉伸的长度不同,由于弹簧的由于弹簧的“软硬软硬”不同,即劲度系数不同,即劲度系数k不一样,不一样,其弹力也会不一样可见弹簧的弹性势能应该其弹力也会不一样可见弹簧的弹性势能应该与劲度系数与劲度系数k有关有关2类比与思考类比与思考把劲度系数为把劲度系数为k的弹簧一端固定,另一端以拉力的弹簧一端固定,另一端以拉力拉伸弹簧,在此过程中,弹
5、簧弹力拉伸弹簧,在此过程中,弹簧弹力Fkl是变力是变力类似重力做功与重力势能变化的关系,若以类似重力做功与重力势能变化的关系,若以弹簧原长时的弹性势能为零势能点,则拉力克弹簧原长时的弹性势能为零势能点,则拉力克服弹力做的功等于弹簧弹性势能的增加量,即服弹力做的功等于弹簧弹性势能的增加量,即WEp2Ep1.3推导弹簧弹性势能的表达式推导弹簧弹性势能的表达式(1)作作Fl图象:由胡克定律知,弹簧的弹力图象:由胡克定律知,弹簧的弹力F和和形变量形变量l的关系为的关系为Fkl,如图甲所示作出,如图甲所示作出Fl图象,如图乙所示图象,如图乙所示对于同一弹簧,拉得越长,所用的拉力对于同一弹簧,拉得越长,所
6、用的拉力F越大,可越大,可见弹簧的弹力是一个变力,显然不能用恒力做功的见弹簧的弹力是一个变力,显然不能用恒力做功的公式去计算但我们可以用类似于计算匀变速直线公式去计算但我们可以用类似于计算匀变速直线运动物体位移的方法,把弹簧拉伸的总长度分割成运动物体位移的方法,把弹簧拉伸的总长度分割成很多小段很多小段l1、l2、l3在各个小段上,拉力可以近似认为是不变的,分别在各个小段上,拉力可以近似认为是不变的,分别是是F1、F2、F3所以在各小段上,拉力做的功分别是所以在各小段上,拉力做的功分别是F1l1、F2l2、F3l3关于物体的弹性势能,下列说法中正确的是关于物体的弹性势能,下列说法中正确的是()A
7、任何发生形变的物体都具有弹性势能任何发生形变的物体都具有弹性势能B拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能势能C拉伸长度相同时,劲度系数拉伸长度相同时,劲度系数k越大的弹簧,越大的弹簧,弹性势能越大弹性势能越大D弹簧变长时,它的弹性势能一定变大弹簧变长时,它的弹性势能一定变大解析:解析:答案:答案:C二、重力势能和弹性势能的比较二、重力势能和弹性势能的比较物理物理量量比较比较内容内容弹性势能弹性势能重力势能重力势能定义定义发生弹性形变的发生弹性形变的物体各部分之间物体各部分之间由于弹力的相互由于弹力的相互作用而具有的势作用而具有的势能能mgh一方面与一方面与
8、重力做功相关,重力做功相关,另一方面随高另一方面随高度变化而变化度变化而变化功能功能关系关系弹性势能的变化等于弹性势能的变化等于克服弹力所做的功克服弹力所做的功重力势能的变化重力势能的变化等于克服重力所等于克服重力所做的功做的功联系联系两种势能分别以弹力、重力的存在为前两种势能分别以弹力、重力的存在为前提,又由物体的相对位置来决定同属提,又由物体的相对位置来决定同属机械能的范畴,在一定条件下可相互转机械能的范畴,在一定条件下可相互转化化.解析:解析:可将整个过程分为两个阶段:一是弹可将整个过程分为两个阶段:一是弹簧伸长到簧伸长到m刚要离开地面阶段,拉力克服弹力做刚要离开地面阶段,拉力克服弹力做
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高中物理 公开 优质 课件 精选 探究 弹性 势能 表达式