高中物理弹性势能精选PPT.ppt

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1、1关于高中物理弹性势能关于高中物理弹性势能现在学习的是第1页，共30页问题与思考问题与思考1、如何定义、如何定义“势能势能”？相互作用的物体凭借其位置而具有的能相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。量。2、何为、何为“弹性形变弹性形变”？发生弹性形变的物体？发生弹性形变的物体 有何特征有何特征?3、发生弹性形变的物体有能量吗、发生弹性形变的物体有能量吗?弹性势能弹性势能 你能否利用生活中的例子举出曾经感受到过弹性势能？你能否利用生活中的例子举出曾经感受到过弹性势能？现在学习的是第2页，共30页现在学习的是第3页，共30页 发生发生弹性弹性形变的物体的各部分之间，由形变的物体的各部分之间，由于有

2、于有弹力弹力的相互作用，也具有的相互作用，也具有势能势能，这种势，这种势能叫做能叫做弹性势能弹性势能。一、弹性势能的概念一、弹性势能的概念发发生生弹性弹性形变的弹形变的弹簧具有一定的簧具有一定的能量能量。现在学习的是第4页，共30页重力做功引起重力势能改变重力做功引起重力势能改变重力做功引起重力势能改变重力做功引起重力势能改变;4、功是能量转化的量度，弹簧弹力做功会引起、功是能量转化的量度，弹簧弹力做功会引起什么能量变化？什么能量变化？5、物体的重力势能、物体的重力势能“mgh”与重力和高度有关。与重力和高度有关。“弹性势能弹性势能”会与什么因素有关？会与什么因素有关？问题与思考问题与思考弹簧

3、弹力做功引起弹性势能改变弹簧弹力做功引起弹性势能改变弹簧弹力做功引起弹性势能改变弹簧弹力做功引起弹性势能改变.类比：类比：现在学习的是第5页，共30页.物体的弹性势能跟哪些因素有关？物体的弹性势能跟哪些因素有关？二、探究弹性势能表达式二、探究弹性势能表达式1 1、弹簧的形变量弹簧的形变量2 2、劲度系数劲度系数（类比、猜想）（类比、猜想）现在学习的是第6页，共30页弹簧弹力的功与弹性势能的改变有何关系弹簧弹力的功与弹性势能的改变有何关系?重力做重力做正功正功：重力势能：重力势能减少减少重力做重力做负功负功：重力势能：重力势能增加增加重力做的功与重力势能的改变有何关系？重力做的功与重力势能的改变

4、有何关系？问题与思考问题与思考弹力做弹力做正功正功：弹性势能：弹性势能减少减少弹力做弹力做负功负功：弹性势能：弹性势能增加增加WG=-EP F弹弹W弹弹=-EP 现在学习的是第7页，共30页F弹弹F拉拉现在学习的是第8页，共30页F弹弹F拉拉现在学习的是第9页，共30页F弹弹F拉拉现在学习的是第10页，共30页 功是能量转化的量度，拉力对弹簧做功会引起功是能量转化的量度，拉力对弹簧做功会引起弹簧的弹性势能的变化。弹簧的弹性势能的变化。.弹性势能变化与拉力做功相等弹性势能变化与拉力做功相等W拉拉=EPW拉拉=-W弹弹F弹弹F拉拉W弹弹=-EP 现在学习的是第11页，共30页1、拉伸过程的弹簧弹力

5、是恒力还是变力？、拉伸过程的弹簧弹力是恒力还是变力？F弹弹=kl2、怎样求解变力做功？、怎样求解变力做功？微元法微元法3、怎样由拉力做功得出弹性势能表达式？、怎样由拉力做功得出弹性势能表达式？问题与思考问题与思考 找出弹力做功的计算方法，再根据弹力做功与弹性势能找出弹力做功的计算方法，再根据弹力做功与弹性势能找出弹力做功的计算方法，再根据弹力做功与弹性势能找出弹力做功的计算方法，再根据弹力做功与弹性势能的关系导出弹性势能的表达式。的关系导出弹性势能的表达式。的关系导出弹性势能的表达式。的关系导出弹性势能的表达式。现在学习的是第12页，共30页W拉拉=F拉拉 lW拉拉=EP.弹性势能表达式弹性势

6、能表达式现在学习的是第13页，共30页本节回顾本节回顾:、弹性势能与弹簧形变量和劲度系数有关、弹性势能与弹簧形变量和劲度系数有关。（猜想、假。（猜想、假设、实验法）设、实验法）、弹性势能变化与拉力做功相等弹性势能变化与拉力做功相等。（推理、类比法）。（推理、类比法）、计算拉力的功、计算拉力的功W=W1+W2+W3+=F1L1+F2L2+F3L3+。（类比、迁移、微元法）（类比、迁移、微元法）、弹性势能表达式、弹性势能表达式（类比、微元、图像法）（类比、微元、图像法）221klEp=现在学习的是第14页，共30页例例1 1、将弹簧拉长或压缩、将弹簧拉长或压缩x x，弹力大小变化相同，弹力大小变化

7、相同，关于弹力做功和弹性势能变化的正确说法为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、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；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；、拉长和压缩时弹性势能均增加；C、拉长或压缩、拉长或压缩x时，弹性势能改变相同；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、形变量相同时，弹性势能与劲度系数有关当堂检测当堂检测BCD现在学习的是第15页，共30页 例例2 2、如图所示，表示撑杆跳运动的几个如图所示，表示撑杆跳运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆。试定性

8、地阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆。试定性地说明在这几个阶段中能量的转化情况。说明在这几个阶段中能量的转化情况。现在学习的是第16页，共30页 例例3 3、一竖直弹簧下端固定于水平一竖直弹簧下端固定于水平 地面上，小球从弹簧的正上方高地面上，小球从弹簧的正上方高 为为h h的地方自由下落到弹簧上端，的地方自由下落到弹簧上端，如图所示，经几次反弹以后小球如图所示，经几次反弹以后小球 最终在弹簧上静止于某一点最终在弹簧上静止于某一点A A处。处。分析弹簧的弹性势能与小球分析弹簧的弹性势能与小球 动能的变化情况动能的变化情况现在学习的是第17页，共30页课堂讨论：试画出弹簧的EL图像（设L 0时弹性势能

9、为0)。现在学习的是第18页，共30页怎样计算拉力做的功怎样计算拉力做的功?F FWFl?.计算弹簧弹力做的功计算弹簧弹力做的功现在学习的是第19页，共30页.计算弹簧弹力做的功计算弹簧弹力做的功现在学习的是第20页，共30页.计算弹簧弹力做的功计算弹簧弹力做的功现在学习的是第21页，共30页在各个小段上，弹力可近似认为是不变的把弹簧伸长的过程分成很多把弹簧伸长的过程分成很多微分思想微分思想足够小的过程足够小的过程.计算弹簧弹力做的功计算弹簧弹力做的功现在学习的是第22页，共30页积分思想积分思想.计算弹簧弹力做的功计算弹簧弹力做的功现在学习的是第23页，共30页v vt tOO匀速直线运动匀

10、速直线运动v-tv-t图象图象位移位移x=vtx=vt.弹性势能表达式弹性势能表达式现在学习的是第24页，共30页v vt tOO匀速直线运动匀速直线运动v-tv-t图象图象位移位移x=vtx=vtv vt tO O匀变速直线运动匀变速直线运动v-tv-t图象图象.弹性势能表达式弹性势能表达式现在学习的是第25页，共30页O OF Fl弹簧的弹簧的F-F-l 图象图象.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、弹簧弹力与伸长量的关系（F-L）图像怎样画？）图像怎样画？2、借助图像、借助图像(F-L)求拉力的功为多少？求拉力的功为多少？现在学习的是第26页，共30页其中，其中，k是

11、弹簧的劲度系数，是弹簧的劲度系数，l是弹簧的弹性伸长量或压缩量是弹簧的弹性伸长量或压缩量弹簧处于原长时弹性势能为弹簧处于原长时弹性势能为0 0.弹性势能表达式弹性势能表达式现在学习的是第27页，共30页理论探究：弹性势弹性势能表达能表达式式现在学习的是第28页，共30页otvolF1 1、在匀变速直线运动中，用、在匀变速直线运动中，用v-tv-t图像图像求一段时间内的位移？求一段时间内的位移？2 2、弹簧弹力与伸长量的关系、弹簧弹力与伸长量的关系（F-LF-L）图）图像怎样画？像怎样画？3 3、借助图像、借助图像(F-L)F-L)求拉力的功为多少？求拉力的功为多少？olFolFolF四、弹性势能表达式是怎样的四、弹性势能表达式是怎样的？结论：结论：方法：方法：类比、图像法。类比、图像法。现在学习的是第29页，共30页30感谢大家观看现在学习的是第30页，共30页