2019_2020学年高中物理第七章机械能守恒定律第5节探究弹性势能的表达式课件新人教版必修2.ppt

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1、第5节　探究弹性势能的表达式学习目标1.知道什么叫弹性势能。2.知道探究弹簧弹性势能表达式的思路。3.会定性分析决定弹簧弹性势能大小的相关因素。4.体会探究过程中的猜想、分析和转化的方法。5.体会求弹簧弹力做功时通过细分过程化变力为恒力的思想方法。自主学习教材提炼[知识梳理]一、弹性势能1.概念:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有的相互作用,也具有势能,这种势能叫做弹性势能。2.决定弹性势能大小因素的猜想弹性势能与重力势能同属于,由此影响弹性势能的因素猜想如下:弹力重力势能弹性势能影响因素与物体

2、被举起的有关可能与弹簧的有关不同物体的高度相同,重力势能(选填“不同”或“相同”)形变量相同但劲度系数不同的弹簧,弹性势能(选填“不同”或“相同”)结论弹性势能与弹簧的和有关高度形变量不同不同劲度系数形变量势能3.弹性势能(变化)大小探究弹力做功特点:随弹簧的变化而变化,还因的不同而不同。形变量弹簧二、弹力做功与弹性势能变化的关系[练一练]1.如图所示,射箭时人通过拉弓引起弹性势能的增加,此时的弹性势能主要()A.存储在箭上B.存储在弓上C.存储在弦上D.存储于拉弓人的手上B解析:人拉弓时,弓发生了

3、明显的弹性形变,弹性势能主要存储在弓上,故选项B正确。2.如图所示,将弹簧拉力器用力拉开的过程中,弹簧的弹力和弹性势能的变化情况是()A.弹力变大,弹性势能变小B.弹力变小,弹性势能变大C.弹力和弹性势能都变小D.弹力和弹性势能都变大解析:将弹簧拉力器用力拉开的过程中,弹簧的伸长量变大,弹簧的弹力变大,弹性势能变大。故A,B,C错误,D正确。D解析:弹力做功的特点与重力做功一样,不用考虑路径,只看起始与终止位置,故D项正确.3.如图所示,轻弹簧下端系一重物,O点为其平衡位置(即重力和弹簧弹力大小相等

4、的位置),今用手向下拉重物,第一次把它直接拉到A点,弹力做功W1,第二次把它拉到B点后再让其回到A点,弹力做功W2,则这两次弹力做功的关系为()A.W1

5、床弹力对运动员做正功,弹性势能减少,故A项正确。要点一　对弹性势能的理解课堂探究[例1]关于物体的弹性势能,下面说法中正确的是()A.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势能C.拉伸长度相同时,k越大的弹簧,弹性势能越大D.弹簧变长时,它的弹性势能一定变大C解析:物体发生弹性形变或虽然不是弹性形变,但存在一定的恢复形状的趋势的情况下,物体具有弹性势能,选项A错误;弹簧拉伸或压缩时的弹性势能的大小关系要通过弹簧的伸长量与压缩量大小来比较,选项B错误;拉伸长度相同时,

6、k越大的弹簧,它的弹性势能越大,选项C正确;处于压缩状态的弹簧变长但依然为压缩状态时,Ep减小,选项D错误。误区警示弹性势能的理解弹性势能概念从两个层面来把握,一是“弹性”,二是与之相对应的“势能”。针对训练1: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C.弹性限度范围内,同一个弹簧形变量越大,弹性势能就越大D.火车车厢底部的弹簧比自行车车座底下的弹簧硬,则将它们压缩相同的长度时,

7、火车车厢底下的弹簧具有的弹性势能小C解析:弹簧发生弹性形变时具有弹性势能,其他物体发生弹性形变时也有弹性势能,故选项A错误;弹簧伸长和压缩时都有弹性势能,故选项B错误;在弹性限度范围内,同一个弹簧形变量越大,对外做功的本领越大,具有的弹性势能就越大,故选项C正确;火车车厢底下的弹簧比自行车车座底下的弹簧硬,则火车车厢底下的弹簧劲度系数大,将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大,故选项D错误。要点二　弹力做功与弹性势能变化的关系[例2]如图所示,一个物体沿光滑水平面以速度v0冲向与

8、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.物体向墙壁运动发生相同的位移,弹力做的功不相等C.弹簧的弹力做正功,弹性势能减小D.弹簧的弹力做负功,弹性势能减小B思路探究:(1)物体在压缩弹簧的过程中,弹簧的形变量怎样变化?弹力怎样变化?(2)物体压缩弹簧的过程中,弹力对物体做正功还是负功?弹性势能的改变与弹力做功有何关系?答案:(1)弹簧的形变量越来越大,则弹力越来越大。(2)弹力对