一轮复习人教版----探究弹性势能的表达式--课件(16张).pptx

5.探究弹性势能的表达式

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。

一

二

一、弹性势能的概念

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,也具有势能,这种势能叫作弹性势能。

一

二

二、探究弹性势能的表达式

1.猜想依据

弹性势能与重力势能同属势能。重力势能与物体被举起的高度有关,故弹性势能可能与弹簧的被拉伸的长度l有关;不同质量的物体高度相同时,重力势能不同,形变量相同但劲度系数k不同的弹簧,弹性势能也不同,因此弹性势能的表达式中应含有l和k。

2.弹性势能与弹力做功的关系

重力势能的变化等于重力做的功,故弹性势能的变化等于弹力做的功。当用外力拉弹簧时,弹力做的功等于拉力做的功。

一

二

一

二

一、弹性势能与重力势能的比较

一

二

温馨提示弹性势能和弹簧的形变量之间不是一一对应的关系,而是某个弹性势能可能对应着伸长和压缩两个不同的状态。

一

二

二、弹力做功与弹性势能变化的关系

如图所示,O为弹簧的原长处。

1.弹力做负功时:如物体由O向A运动(压缩)或者由O向A运动(伸长)时,弹性势能增加,其他形式的能转化为弹性势能。

2.弹力做正功时:如物体由A向O运动或者由A向O运动时,弹性势能减少,弹性势能转化为其他形式的能。

3.弹力做功与弹性势能的关系:弹力做多少正功,弹性势能就减少多少;弹力做多少负功,弹性势能就增加多少,即W弹=-ΔEp。

4.弹性势能与弹簧长度的对应性:虽然弹簧的伸长量(或压缩量)不同,弹簧的弹性势能不同,但弹簧伸长和压缩相同的长度时弹性势能是一样的。

一

二

温馨提示(1)只有弹簧的弹力做功才能改变弹性势能;(2)弹性势能也是相对的,且可以小于零。例如选取弹簧发生某一形变时的弹性势能为零,则弹簧的形变量小于这一形变量时的弹性势能均为负值。

类型一

类型二

类型三

【例题1】(多选)关于弹性势能,下列说法正确的是()

A.发生弹性形变的物体都具有弹性势能

B.只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能

C.研究弹性势能时要从分析弹力做功入手

D.研究弹性势能时要从分析弹簧的形变量入手

解析:发生弹性形变的物体都有恢复原状的趋势,在恢复的过程中可对其他物体做功,所以发生弹性形变的物体都具有弹性势能,A正确,B不正确;根据实验我们知道,我们是从研究弹力做功入手来研究弹性势能的,C正确,D不正确。

答案:AC

类型一

类型二

类型三

题后反思弹性势能是一切物体发生弹性形变时具有的能,不要形成只有弹簧才具有弹性势能的思维定式;研究弹性势能的方法同研究重力势能一样,从研究弹力做功入手来研究弹性势能,这是物理学的一种思想方法。

类型一

类型二

类型三

【例题2】如图所示,在光滑的水平面上有一物体,它的左端连一弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力F的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.弹簧的弹性势能逐渐减少

B.弹簧的弹性势能逐渐增加

C.弹簧的弹性势能先增加后减少

D.弹簧的弹性势能先减少后增加

点拨:当弹簧的弹力做正功时,弹性势能减少;做负功时,弹性势能增加。

类型一

类型二

类型三

解析:撤去F后物体向右运动的过程中,弹簧的弹力先做正功后做负功,故弹簧的弹性势能先减少后增加。

答案:D

题后反思弹性势能具有相对性,但其变化量具有绝对性,因此在判断弹性势能的变化时不必考虑零势能位置;弹性势能的变化只与弹力做功有关,弹力做正功,弹性势能减少,反之则增加。

类型一

类型二

类型三

【例题3】

如图所示,质量为m的物体(视为质点)放在水平地面上,物体上装着一根长为l0、劲度系数为k的轻弹簧,现用手拉着弹簧的上端P缓慢上提,直到物体离开地面一段距离。已知在这一过程中,P点的位移是h,则物体重力势能的增加量是多少?弹簧的弹性势能增加量为多大?

类型一

类型二

类型三

类型一

类型二

类型三

温馨提示重力势能(或弹性势能)的变化量与重力(或弹力)做功紧密联系在一起,它们都和路径无关,结合平衡条件,通过几何分析确定物体上升的距离、弹簧形变量的变化量(本题即为弹簧伸长的长度),是计算重力势能或弹性势能改变量的关键。

1、字体安装与设置

如果您对PPT模板中的字体风格不满意，可进行批量替换，一次性更改各页面字体。

在“开始”选项卡中，点击“替换”按钮右侧箭头，选择“替换字体”。（如下图）

在图“替换”下拉列表中选择要更改字体。（如下图）

在“替换为”下拉列表中选择替换字体。

点击“替换”按钮，完成。

17

2、替换模板中的图片

模板中的图片展示页面，您可以根据需要替换这些图片，下面介绍两