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物理必修2优质课《7.5探究弹性势能的表达式》ppt课件免费下载

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物理必修2优质课《7.5探究弹性势能的表达式》ppt课件免费下载物理必修2优质课《7.5探究弹性势能的表达式》ppt课件免费下载
一、重力势能:物体由于被举高而具有的能量

表达式

二、重力势能具有相对性
一般以地面或最低点所在的平面作为零势能参考面

三、重力做功与重力势能变化的关系

跟物体运动的路径、受到其它力
无关,只跟起点和终点位置有关


WG>0, EP1> EP2

WG<0, EP1< EP2

四、重力势能是物体与地球所组成的“系统”所共有
特点:
例1:如图,质量m = 1kg的小球,从桌面上方高h1 = 2m的A点下落到地面上的B点,桌面离地面的高度h2 = 1m。请按要求填表。(g=10m/s²)
►对一个确定的过程,WG和△EP与参考面的选择无关
►选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同
- 10J
0
30J
-30J
-30J
30J
20J
2、关于重力做功和物体的重力势能,下列说法正确的是( )
A、当重力对物体做正功时,物体的重力势能一定减少;
B、物体克服重力做功时,物体的重力势能一定增加;
C、地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值;
D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。
ABD
新课引入:






思考:什么是弹性势能?
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,这种势能叫做弹性势能。
思考:物体的弹性势能跟哪些因素有关?
二、探究弹性势能表达式
1、弹簧的形变量
2、劲度系数
重力做正功:重力势能减少
重力做负功:重力势能增加
重力做的功与重力势能的改变有何关系?
WG= -△EP
思考:弹性势能的大小怎么求?
弹簧弹力的功与弹性势能的改变有何关系?
弹力做正功:弹性势能减少
弹力做负功:弹性势能增加
W弹= -△EP
设置情景:
注意:缓慢拉动弹簧时,弹力与拉力等大反向,可先求拉力做功!
拉力做功能否直接用W=Flcosα?
可见:这是一个变力做功问题,如何求解这个拉力做功?
匀速直线运动v-t图象
位移x=vt
匀变速直线运动v-t图象
弹性势能表达式
弹性势能表达式
1、弹簧弹力与伸长量的关系(F-L)图像怎样画?
2、借助图像(F-L)求拉力的功为多少?
其中,k是弹簧的劲度系数,
l是弹簧的弹性伸长量或压缩量
F
l
拉力做功
弹簧的弹性势能的表达式
说明:
(1) 一般规定弹簧在原长时,弹簧的弹性势能为零
(2) L为弹簧的伸长量或压缩量
(3) L , EP具有相对性
EP =
弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系
1、弹簧弹力做正功,弹性势能减少
弹簧弹力做负功,弹性势能增加
2、表达式
本节回顾:
Ⅰ、弹性势能与 和 有关。
Ⅱ、弹性势能变化与 做功相等。
Ⅲ、计算拉力的功(图象法)
例1 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一定发生了弹性形变
C. 物体只要发生形变,就一定具有弹性势能
D. 弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关
提示:由弹性势能的定义和相关因素进行 判断。
(AB)
例2
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
例3、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、拉长或压缩x时,弹性势能改变相同;
D、形变量相同时,弹性势能与劲度系数有关
BCD
所以,W1与W2的比值
W1︰W2=


=1︰3。
-
例4 弹簧原长为l0,劲度系数为k。用力把它拉到伸长量为l,拉力所做的功为W1;继续拉弹簧,使弹簧在弹性限度内再伸长l,拉力在继续拉伸的过程中所做的功为W2。试求W1与W2的比值。
1、提示 利用F—l图象分析
2、用公式计算
例5 如图所示,劲度系数为k的轻质弹簧一端固定,另一端与物块拴接,物块放在光滑水平面上。现用外力缓慢拉动物块,若外力所做的功为W,则物块移动了多大的距离?

F
提示 外力所做的功等于弹簧弹性势能的增加。
解析 若以Ep表示弹簧最终的弹性势能,则外力所做 的功