高中5.探究弹性势能的表达式备课ppt课件

这是一份高中5.探究弹性势能的表达式备课ppt课件，共25页。PPT课件主要包含了机械能，劲度系数，形变量，弹力功，答案A等内容，欢迎下载使用。
1．知道弹性势能的概念．2．实验探究决定弹性势能的因素．3．理解弹力做功与弹性势能变化的关系．4．会求弹簧弹力的功，并推导弹性势能表达式．
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 的相互作用而具有的势能．2．决定弹性势能大小的相关因素的猜想(1)猜想依据：弹性势能和重力势能同属 ，重力势能大小与物体的 和 有关，弹性势能与其 和 有关．
(2)猜想结论：弹性势能与弹簧的 和 有关，在弹簧的形变量l相同时，弹簧的劲度系数k越大，弹簧的弹性势能 ．在弹簧劲度系数k相同时，弹簧形变量l越大，弹簧的弹性势能 ．
如图所示，用一弹簧制作一弹射装置．要想把小球弹得越远，弹簧的形变量必须怎样？由此设想，对同一条弹簧而言，弹性势能与什么因素有关，弹簧把小球弹出过程能量是如何转化的？提示：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，小球弹出过程中弹簧弹性势能转化为小球动能．
二、弹性势能(变化)大小探究1．弹力功特点：随弹簧 的变化而变化，还因 的不同而不同．2．弹力功与拉力功关系：拉力功 克服弹力做的功．3．“化变为恒”求拉力功W总＝F1Δl1＋F2Δl2＋…＋FnΔln.4．“F­l”图象面积意义：表示 的值．
一、弹力做功与弹性势能变化的关系　如图所示，弹簧左端固定，右端连一物体，O点为弹簧的原长处．当物体由O点向右移动的过程中，弹簧被拉长，弹力对物体做负功，弹性势能增加；当物体由O点向左移动的过程中，弹簧被压缩，弹力对物体做负功，弹簧弹性势能增加．
当物体由A点向右移动的过程中，弹簧的压缩量减小，弹力对物体做正功，弹性势能减小；当物体由A′点向左移动的过程中，弹簧的伸长量减小，弹力做正功，弹性势能减小．总之，当弹簧的弹力做正功时，弹簧的弹性势能减小，弹性势能转化为其他形式的能；当弹簧的弹力做负功时，弹簧的弹性势能增加，其他形式的能转化为弹簧的弹性势能，这一过程可类比重力做功与重力势能变化的关系．
【特别提醒】弹力做功是弹性势能变化的唯一量度，弹力做多少正(负)功，弹性势能就减少(增加)多少，即W弹＝－ΔEp.
二、弹簧弹性势能表达式如图所示，弹簧的劲度系数为k，左端固定，不加外力时，右端在A处，今用力F缓慢向右拉弹簧，使弹簧伸长到B处，若规定弹簧自由长度的弹性势能为零，则手克服弹簧弹力所做的功，等于弹簧的弹性势能．
三、弹性势能与重力势能的比较
如图所示，质量相等的两木块中间连有一弹簧，今用力F缓慢向上提A，直到B恰好离开地面．开始时物体A静止在弹簧上面．设开始时弹簧的弹性势能为Ep1，B刚要离开地面时，弹簧的弹性势能为Ep2，则关于Ep1、Ep2大小关系及弹性势能变化ΔEp说法中正确的是A．Ep1＝Ep2　　　　B．Ep1＞Ep2C．ΔEp＞0 D．ΔEp＜0
【题后总结】(1)对同一根弹簧比较弹性势能大小即比较形变量大小．(2)弹性势能的变化量ΔEp＝Ep2－Ep1.
【针对训练】 1.(2012南京高一检测)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B．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，k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
解析：弹簧的弹性势能的大小，除了跟劲度系数k有关外，还跟它的形变量(拉伸或压缩的长度)有关，如果弹簧原来处在压缩状态，当它变长时，它的弹性势能应该减小，当它变短时，它的弹性势能应该增大，在原长处它的弹性势能最小，A、B错误；形变量相同时，k越大的弹簧，它的弹性势能越大，C正确；弹簧无论拉伸还是压缩其弹性势能决定于其形变量的大小，与是拉伸还是压缩无关，D错误．答案：C
如图所示，处于自然长度的轻质弹簧一端与墙接触，另一端与置于光滑地面上的物体接触，现在物体上施加一水平推力F，使物体缓慢压缩弹簧，当推力F做功100 J时，弹簧的弹力做功__________J，以弹簧处于自然长度时的弹性势能为零，则弹簧的弹性势能为__________J.
解析：在物体缓慢压缩弹簧的过程中，推力F始终与弹簧弹力等大反向，所以力F做的功等于克服弹簧弹力所做的功，即W弹＝－WF＝－100 J.由弹力做功与弹性势能的变化关系知，Ep＝ΔEp＝－W弹＝100 J.答案：－100　100
【针对训练】 2.如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中下列说法正确的是(　　)
A．弹簧对物体做正功，弹簧的弹性势能逐渐减少B．弹簧对物体做负功，弹簧的弹性势能逐渐增加C．弹簧先对物体做正功，后对物体做负功，弹簧的弹性势能先减少再增加D．弹簧先对物体做负功，后对物体做正功，弹簧的弹性势能先增加再减少解析：弹簧由压缩到原长再到伸长，刚开始时弹力方向与物体运动方向同向做正功，弹性势能减小．越过原长位置后弹力方向与物体运动方向相反，弹力做负功，故弹性势能增加，所以只有C正确，A、B、D错误．答案：C
误区：对影响弹性势能的因素理解不清造成错误【典型例题】 自由下落的小球，从接触竖直放置的轻质弹簧开始，到压缩弹簧到最大形变的过程中，以下说法中正确的是A．小球的速度逐渐减小B．小球、地球组成的系统的重力势能逐渐减小C．小球、弹簧组成的系统的弹性势能先逐渐增大再逐渐减小D．小球的加速度逐渐增大