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物理必修2公开课《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公开课《7.5探究弹性势能的表达式》ppt课件免费下载物理必修2公开课《7.5探究弹性势能的表达式》ppt课件免费下载
能的概念
1、一个物体能够对外做功,就说这个物体具有能量。
2、物质的不同运动形式对应着不同的能 。
3、各种不同形式的能量可以相互转化,而且在转化过程中守恒 。
功是能量转化的量度。
做功的过程就是能量转化的过程,做了多少功,就有多少能量发生转化。
功和能的关系
功和能的关系
能是物体运动状态决定的物理量,即状态量;功是与物体运动状态变化过程有关的物理量,是过程量;
两者有着本质的区别。
功和能的区别
做功可以使物体具有的能量发生变化,而且物体能量变化大小是用做功的多少来量度.但功和能不能相互转化.
拉开的弓箭和压弯的撑杆可以干什么?
本节课我们主要探究弹簧被拉长的情况的弹性势能的表达式。
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。
一、弹性势能概念及影响因素
探究:弹性势能的大小与哪些因素有关?(以弹簧为例)
实验结论:影响弹簧弹性势能的因素有:
 ①弹簧的形变量 ②弹簧的劲度系数
一、弹性势能概念及影响因素
猜一猜:
弹性势能的表达式可能会是怎样的?
想一想:
应该怎样着手进行研究得出弹性势能的表达式?
联想:研究重力势能先研究了什么?
二、探究弹性势能表达式
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
二、探究弹性势能表达式
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
二、探究弹性势能表达式
也是这样吗?
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!
二、探究弹性势能表达式
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?
二、探究弹性势能表达式
微元法
把弹簧从A到B的过程分成很多小段
微分
思想
Δl1,Δl2,Δl3…
在各个小段上,拉力可近似认为是不变的
F1、F2、F3 …
在各小段上,拉力做的功分别是
W=F1Δl1+F2Δl2+F3Δl3+…
拉力在全过程中所做的功是
F1Δl1, F2Δl2, F3Δl3 …
积分
思想
二、探究弹性势能表达式
如何求匀变速直线运动的位移的?
图像法
图像法
拉力克服弹簧弹力做功,等于弹 簧弹性势能的变化量
k是弹簧劲度系数,Δ l是弹簧的伸长量或压缩量
二、探究弹性势能表达式
探究结论
以弹簧处于原长为弹性势能零点:
理论依据
弹簧劲度系数
弹簧的伸长量或压缩量
弹簧的弹性势能
在以上探究中我们规定,弹簧处于自然状态下,也就是既不伸长也不缩短时的势能为零势能.能不能规定弹簧任意某一长度时的势能为零?说说你的想法.
说一说
此问题可以类比重力势能的参考平面的规定.如果我们规定了弹簧任意长度时的势能为零势能,在弹簧从某一位置拉至零势能位置的过程中,拉力所做的功就等于弹簧的弹性势能.
显然,这与规定自然长度为零势能时,从该位置拉到零势能的位置的功是不同的,所以,弹簧在某一位置时的弹性势能是与零势能位置的规定有关的.
问题:弹性势能变化与拉力做功、弹力做功有什么关系?
分析:弹力做正功,则弹性势能减少;
弹力作负功,则弹性势能增加。
弹力做功的多少跟弹性势能变化的多少具有等量关系。

三、弹性势能的变化与弹力做功的关系
初态的弹性势能
末态的弹性势能
弹力做的功
重力做功
弹力势能的变化
重力势能的变化
弹力做功
h减小,重力做正功,重力势能减小
h增大,重力做负功,重力势能增加
Δl减小,弹力做正功,弹性势能减小
Δl增大,弹力做负功,弹性势能增加
三、弹性势能的变化与弹力做功的关系
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,都一定是发生了弹性形变 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
练习
多项
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、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
练习
练习
3、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
多项