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时间:2019-10-02
《(上课用)探究弹性势能的表达式》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、探究弹性势能的表达式问题与思考1、如何定义“势能”?相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。2、何为“弹性形变”?发生弹性形变的物体有何特征?3、发生弹性形变的物体有能量吗?弹性势能撤外力时,物体能恢复原状重力做功引起重力势能改变;4、弹簧弹力做功会引起什么能量变化?重力做正功:重力势能减少重力做负功:重力势能增加弹力做功引起弹性势能改变.类比弹力做正功:弹性势能减少弹力做负功:弹性势能增加类比FF弹v问题与思考5、物体的重力势能“mgh”与重力和高度有关。“弹性势能”会与什么因素有关?弹性势能可能跟弹力(kΔl)形变量(Δl)有关
2、劲度系数(k)形变量(Δl)有关杠铃的重力与它的位置高低无关弹簧的弹力与它形变的多少有关弹簧的弹性势能的表达式与重力势能的表达式一样吗?不一样探究弹性势能的表达式一、弹性势能1、定义:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用而具有的能。2、弹性势能会与什么因素有关?k一定,Δl越大,弹性势能越大Δl一定,k越大,弹性势能越大与弹簧的形变量Δl,劲度系数k有关猜猜看3、拉力做功增加弹簧的弹性势能能否直接用W=Flcosα来求W拉?ĺΔll0mFEP=W拉4、怎样计算拉力做所做的功?在各个小段上,弹力可近似认为是不变的把
3、弹簧从A到B的过程分成很多小段Δl1,Δl2,Δl3…F1、F2、F3…EP弹=W拉=F1Δl1+F2Δl2+F3Δl3+…分段求和微元思想l0F5.怎样计算这个求和式?EP弹=W拉=F1Δl1+F2Δl2+F3Δl3+…思考:如何求匀变速直线运动的位移的?面积oFoΔlFoΔlFΔlΔlkΔlΔl5.怎样计算这个求和式?ΔlkΔlΔl3Δl1Δl2F1F2F3每段拉力做的功就可用图中细窄的矩形面积表示,对这些矩形面积求和,就得到了有F和Δl围成的三角形面积,这块三角形的面积就表示拉力在整个过程中所做的功。W1=F1Δl1W2=F
4、2Δl2W3=F3Δl3……6.弹性势能的表达式:k为弹簧的劲度系数Δl为弹簧的伸长或缩短量ΔlΔlkΔl一、弹性势能1、产生弹性势能的条件:2、弹簧弹做功的计算:“图象法”:“平均力法”:条件:力的大小与位移成线性关系(F=kx+b)作出F—x图,W=对应面积3、弹性势能的表达式:(弹簧)k:弹簧的劲度系数Δl:弹簧的伸长或缩短量一般取自然伸长时弹性势能为零弹性形变4、弹力做功与弹性势能变化的的关系:1)若W弹>0,弹性势能减少,减少量=W弹2)若W弹<0,弹性势能增加,增加量=│W弹│5、求弹性势能变化的方法:法1:法2:ΔE
5、P弹=EP弹2—EP弹1①先求弹力做功:W弹=②再由ΔEP弹=—W弹W弹=EP弹1—EP弹2=—ΔEP弹ΔEP弹=—W弹或1、如图所示,表示撑杆跳运动的几个阶段:助跑、撑杆起跳、越横杆。试定性地说明在这几个阶段中能量的转化情况。助跑:撑杆起跳:越横杆:化学能转化为动能动能转化为弹性势能弹性势能转化为重力势能2、将弹簧拉长或压缩x,弹力大小变化相同,关于弹力做功和弹性势能变化的正确说法为( )A、拉长时弹力做正功,弹性势能增加;压缩时弹力做负功,弹性势能减小;B、拉长和压缩时弹性势能均增加;C、同一弹簧拉长或压缩x时,弹性势能改变
6、相同;D、形变量相同时,弹性势能与劲度系数有关BCDF3、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,都一定是发生了形变C、物体只要发生形变就一定有弹性势能D、弹簧的弹性势能只跟弹簧的形变量有关F弹4、一竖直弹簧下端固定于水平地面上,小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端,如图所示,小球从初位置到最低点A处的过程中()A、小球的重力势能不断减少B、弹簧的弹性势能先增大后减小C、球的速度先增大后减小D、弹簧的弹力一直做正功ACO在空中:mg分析:接触弹簧:mgv在
7、O处:F弹=mga=0V最大加速度先减小后变大速度先变大后减小WG>0W弹<05、如图,在一次“蹦极”运动中,人由高空跃下到最低点的整个过程中,下列说法正确的是:()A.重力对人做正功B.人的重力势能减小了C.“蹦极”绳对人做负功D.“蹦极”绳的弹性势能增加了vFmgΔEPG=-WGΔEP弹=-W弹6、一根弹簧的弹力—位移图象如图所示,弹簧由伸长10cm到伸长6cm的过程中,弹力做功和弹性势能的变化量为()A、3.84J—3.84JB、—3.84J3.84JC、—1.92J1.92JD、1.92J—1.92JF/Nox/cm106
8、0366Dl0F弹v10cm6cmΔEP弹=-W弹=-1.92J或ΔEP弹=-1.92J小结1、弹簧弹做功的计算:“图象法”:“平均力法”:条件:力的大小与位移成线性关系(F=kx+b)作出F—x图,W=对应面积2、弹性势能的表达式:(弹簧)ΔlΔ
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