【公开课】势能——探究弹性势能表达式 课件教科版（2019）必修第二册.pptx

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1、势能-弹性势能弹性势能：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而具有的势能1、探究弹力势能与什么有关类推弹力与重力的变化规律不一样，弹性势能和重力势能的表达式很可能也不一样杠铃所受的重力与它的位置高低无关弹簧的弹力与它伸长的多少有关杠不同的弹簧在发生相同形变量时弹性势能一般不一样，因为不同弹簧的软硬并不一样，即劲度系数k不同在拉伸长度l相同时，k越大，弹性势能越大1、探究弹力势能与什么有关分析：缓慢移动，静态平衡，拉力F和弹力相等2、弹力做功一轻弹簧，劲度系数为一轻弹簧，劲度系数为k，弹簧左端固定，右端自由伸长到，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住质量为点并系住质量

2、为m的物体。的物体。现用力现用力F向右向右缓慢拉动物体缓慢拉动物体，地面光滑，物体向右运动位移，地面光滑，物体向右运动位移x，求这个过程中力，求这个过程中力F所做的所做的功。功。FOx方法一：化变力为平均力求解变力的功方法一：化变力为平均力求解变力的功2、弹力做功ll1l2l3l5l4把弹簧从把弹簧从A到到B的过程分成很多的过程分成很多小段：小段：l1、l2、l3 在各个小段上，弹力可近似认为是在各个小段上，弹力可近似认为是不变不变的：的：F1、F2、F3 F拉拉在各小段上，拉力做的功分别是：在各小段上，拉力做的功分别是：F1l1、F2l2、F3l3 拉力在全过程中所做的功为：拉力在全过程中所

3、做的功为：W拉拉F1l1F2l2F3l3怎样怎样计算计算这个这个求和求和公式公式2、弹力做功方法二：微元法方法二：微元法F拉拉ll1l2l3l5l4F2F3F4F5F1F=k l拉力所做的功等于图线与横轴所围的面积W拉拉 k l 21 12 22、弹力做功方法二：微元法方法二：微元法3、弹性势能与功的关系例如图所示，物体固定在弹簧的一段移动，B为原长B A，弹力做_功，形变量_，弹性势能_B C，弹力做_功，形变量_，弹性势能_A B，弹力做_功，形变量_，弹性势能_C B，弹力做_功，形变量_，弹性势能_结论：弹力做正功，弹性势能_弹力做负功，弹性势能_弹簧弹力做功=_原长原长负负变大变大增

4、大增大负负变大变大增大增大正正变小变小减小减小正正变小变小减小减小减小减小增大增大弹性势能：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。1它与弹簧对外做功本领有关，2它随弹簧自身形变而变化。由此可以看出符合势能的特征。我们把这个物理量定义为弹性势能。弹簧弹力做功改变了用 表示。单位：焦耳 Jk k为弹簧的劲度系数为弹簧的劲度系数X X为弹簧的伸长或缩短量为弹簧的伸长或缩短量弹簧弹力做正功，弹性势能减少；定量表达式：弹簧弹力做的功等于弹性势能的减少量(初减末)。弹簧弹力做功对应于弹性势能的变化，弹力做的功与弹性势能的变化在数值上相等。反过来讲，弹性势能

5、的变化只与弹力做功有关，而与其它力做功无关。弹力做功与弹性势能变化的关系定性结论：规定弹簧处于原长时的弹性势能为零，分别讨论弹簧在形变和恢复形变的过程中，弹簧弹力做功的情况，弹性势能变化的情况。弹簧弹力做负功，弹性势能增加。弹性势能弹性势能重力势能重力势能定义定义发生弹性形变的物体各部分之间发生弹性形变的物体各部分之间由于由于弹力的相互作用弹力的相互作用而具有的势而具有的势能能物体由于被举高而具有的能量。一方面与物体由于被举高而具有的能量。一方面与重力做功相关，另一方面重力做功相关，另一方面随高度变化而变随高度变化而变化化，因而叫做物体的重力势能，因而叫做物体的重力势能相对性相对性弹性势能与弹

6、性势能与零势能位置零势能位置选取有关，选取有关，通常选自然长度时，势能为零通常选自然长度时，势能为零重力势能的大小与重力势能的大小与零势能面零势能面的选取有关，的选取有关，但变化量与参考面的选取无关但变化量与参考面的选取无关系统性系统性弹性势能是弹性势能是弹簧弹簧本身具有的能量本身具有的能量重力势能是物体与重力势能是物体与地球地球这一系统所共有的这一系统所共有的与力做与力做功的关系功的关系弹性势能的变化等于弹性势能的变化等于克服弹力克服弹力所所做的功做的功重力势能的变化等于重力势能的变化等于克服重力克服重力所做的功所做的功4、弹性势能与重力势能区别1.关于弹性势能，下列说法错误的是（）A.发生

7、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 弹性势能可以与其他形式的能相互转化D 弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳2如图所示，被压缩的轻质弹簧推动木块向右运动到恢复原长的过程中，弹簧的（）A弹力不变B弹力减小C弹性势能不变D弹性势能减小A.弹性势能与形变量x成正比B.发生形变的物体具有弹性势能C.当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大D.若规定弹簧处于原长时，弹簧弹性势能为0，则弹簧的弹性势能不可能为负值3.关于弹性势能，下列说法正确的是（）4、一根弹簧的弹力(F)伸长量(x)图线如图所示，那么弹簧由伸长量4cm 到伸长量8cm的过程中，弹力做功和弹性势能的变化量为（）A3.6 J，3.6 JB3.6 J，3.6 JC1.8 J，1.8 JD1.8 J，1.8 J6、6、如图所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球所受重力为G，平衡时小球在A处今用力F竖直向下压小球使弹簧缩短x，让小球静止在B处，则（）A小球在A处时弹簧的弹力为零B小球在B处时弹簧的弹力为kxC小球在A处时弹簧的弹性势能较大D小球在B处时弹簧的弹性势能较大