高一物理必修二第五章7.5探究弹性势能的表达式市公开课一等奖省优质课赛课一等奖课件.pptx

单击此处编辑母版文本样式,人教版,物理,必修,2,优秀课件,单击此处编辑母版文本样式,人教版,物理,必修,2,优秀课件,高一,物理,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版,必修,2,第1页,万有引力与航天,第七章,第2页,第五节探究弹性势能表示式,第七章,第3页,学习目标定位,1,课堂情景切入,2,知识自主梳理,3,重点难点突破,4,考点题型设计,5,课后强化作业,7,易错案例剖析,6,第4页,学习目标定位,第5页,*,了解弹性势能概念及意义,*,探究弹性势能与哪些原因相关，能总结出弹性势能表示式,*,体会弹性势能在日常生活中应用，提升学习物理兴趣,第6页,课堂情景切入,第7页,拉开弦弯弓在恢复原状时，能够将利箭发射出去,(,如图甲,),，也就是对利箭做功，因而拉开弦弓箭含有能量。上紧发条能够驱动表针走动,(,如图乙,),，也是因为含有能量。我们把这种能量叫做弹性势能。那么弹性势能大小和哪些原因相关系呢？这一节，我们就来探究这个问题。,第8页,知识自主梳理,第9页,1.,概念,发生弹性形变物体各部分之间，因为有,_,相互作用也含有,_,，这种,_,叫做弹性势能。,弹性势能,弹力,势能,势能,第10页,2,决定弹性势能大小相关原因猜测,(1),猜测依据：弹性势能和重力势能同属势能，重力势能大小与物体,_,和,_,相关，弹性势能与其,_,和,_,相关。,(2),猜测结论：弹性势能与弹簧和,_,相关，在弹簧形变量,l,相同时，弹簧,_,越大，弹簧弹性势能越大。在弹簧劲度系数,k,相同时，,_,越大，弹簧弹性势能越大。,重力,高度,劲度系数,形变量,劲度系数,k,形变量,l,劲度系数,k,弹簧形变量,第11页,1.,弹力做功特点,随弹簧,_,改变而改变，还因,_,不一样而不一样。,2,弹力做功计算,(1),公式法,“,化变为恒”：,W,总,F,1,l,1,F,2,l,2,F,x,l,n,。,(2),图象法,F,l,图象“面积”：,F,l,图象中图形“,_”,表示弹力做功值，即,_,值。,弹力做功探究,形变量,弹簧,面积,弹性势能,第12页,当弹簧弹力做正功时，弹簧弹性势能弹性势能转化成,_,能；当弹簧弹力做负功时，弹簧弹性势能,_,，其它形式能转化为弹簧,_,。这一点与重力做功跟重力势能改变关系相同。,弹力做功跟弹性势能改变关系,减小,其它形式,增大,弹性势能,第13页,重点难点突破,第14页,一、对弹性势能了解,1,弹性势能产生原因,(1),物体发生了弹性形变,(2),各部分间弹力作用,2,影响弹性势能原因,(,从弹力做功角度考虑,),(1),弹簧形变量,l,(,形变量是指拉伸或压缩改变量,),。因为形变量越大，用力越大，做功越多。,(2),弹簧劲度系数,k,。拉伸相同长度，不一样弹簧“软硬”不一样，做功不一样。,第15页,尤其提醒：,(1),弹性势能是发生弹性形变物体上全部质点因相对位置改变而含有能量，因而也是对系统而言。,(2),弹性势能也是相正确，其大小在选定了零势能点后才有意义。对弹簧，零势能点普通选弹簧自由长度时。,(3),物体上升，物体克服重力做功，重力势能增加，用力拉或压弹簧，克服弹力做功，弹性势能增加。,第16页,如图所表示，射箭时人经过拉弓引发弹性势能增加，此时弹性势能主要,(,),第17页,A,存放在箭上,B,存放在弓上,C,存放在弦上,D,存放于拉弓人手上,答案：,B,解析：,人拉弓时，弓发生了显著弹性形变，弹性势能主要存放在弓上，故,B,正确。,第18页,二、弹性势能表示式,1,弹性势能与弹力做功关系,如图所表示，O,为弹簧原优点,第19页,(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，弹性势能增大，其它形式能转化为弹性势能。,(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，弹性势能减小，弹性势能转化为其它形式能。,(3),弹力做功与弹性势能改变关系为,W,弹,E,p,。,第20页,第21页,第22页,在猜测弹性势能可能与哪几个物理量相关时候，有些人猜测弹性势能可能与弹簧劲度系数,k,、与弹簧伸长量,x,相关，但终究是与,x,一次方，还是,x,二次方，还是,x,三次方相关呢？请完成下面练习以帮助思索。,(1),若弹性势能,E,p,kx,，因为劲度系数,k,单位是,N/m,，弹簧伸长量,x,单位是,m,，则,kx,单位是,_,。,(2),若弹性势能,E,p,kx,2,，因为劲度系数,k,单位是,N/m,，弹簧伸长量,x,单位是,m,，则,kx,2,单位是,_,。,第23页,(3),若弹性势能,E,p,kx,3,，因为劲度系数,k,单位是,N/m,，弹簧伸长量,x,单位是,m,，则,kx,3,单位是,_,。,从,(1),、,(2),、,(3),对单位计算，你能够得到启示：,_,。,答案：,(1)N,(2)J,(3)J,m,弹性势能,E,p,与弹簧伸长量,x,二次方相关猜测有些道理,解析：,物理量与单位是否统一是验证探究正确是否方法之一。,第24页,三、弹性势能与重力势能对比,第25页,如图所表示，小明玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中弹簧向下压缩过程中，小明重力势能、弹簧弹性势能改变是,(,),第26页,A,重力势能降低，弹性势能增大,B,重力势能增大，弹性势能降低,C,重力势能降低，弹性势能降低,D,重力势能不变，弹性势能增大,答案：,A,解析：,弹簧向下压缩过程中，弹簧压缩量增大，弹性势能增大；重力做正功，重力势能降低，故,A,正确。,第27页,考点题型设计,第28页,对弹性势能了解,第29页,答案：,C,第30页,第31页,如图所表示中几个运动过程中，物体弹性势能增加是,(,),第32页,A,如图,(,甲,),，跳高运动员从压杆到杆伸直过程中，杆弹性势能,B,如图,(,乙,),，人拉长弹簧过程中弹簧弹性势能,第33页,C,如图,(,丙,),，模型飞机用橡皮筋发射出去过程中，橡皮筋弹性势能,D,如图,(,丁,),，小球被弹簧向上弹起过程中，弹簧弹性势能,答案：,B,解析：,甲中杆弹性势能先增加后减小，乙中弹簧弹性势能增加，丙中橡皮筋弹性势能减小，丁中弹簧向上弹起过程中，弹簧弹性势能减小，故,B,正确，,A,、,C,、,D,错误。,第34页,弹力功与弹性势能改变联络,第35页,A,物体对弹簧做功与弹簧压缩量成正比,B,物体向墙壁运动相同位移，弹力做功不相等,C,弹簧弹力做正功，弹性势能减小,D,弹簧弹力做负功，弹性势能增加,解析：,本题考查了弹力做功与势能改变关系。由功计算公式,W,Fs,cos,知，恒力做功时，做功多少与物体位移成正比，而弹簧对物体弹力是一个变力,F,kx,，所以,A,不正确。,第36页,弹簧开始被压缩时弹力小，物体移动一定距离时弹力做功也少，弹簧压缩量变大时，物体移动相同距离做功多，故,B,正确。物体压缩弹簧过程中，弹簧弹力与弹力作用点位移方向相反，所以弹力做负功，弹簧压缩量增大，弹性势能增大，故,C,错误、,D,正确。,答案：,BD,第37页,一根弹簧弹力,位移图线如图所表示，那么弹簧由伸长量,8cm,到伸长量,4cm,过程中，弹力功和弹性势能改变量为),A,3.6J,，,3.6J,B,3.6J,3.6J,C,1.8J,，,1.8J,D,1.8J,1.8J,答案：,C,第38页,第39页,易错案例剖析,第40页,易错点：,对影响弹性势能原因了解不清造成错误,案例：,如图所表示，自由下落小球，从接触竖直放置轻质弹簧开始，到压缩弹簧到最大形变过程中，以下说法中正确是,(,),A,小球速度逐步减小,B,小球重力势能逐步减小,C,弹簧弹性势能先逐步增大再逐步减小,D,小球加速度逐步增大,第41页,易错分析：,本题易错选项及错误原因分析以下：,易错选项,错误原因,A,、,D,误认为小球接触弹簧后弹簧压缩量逐步增大，弹力逐步增大，弹力使小球产生向上加速度，加速度逐步增大，速度逐步减小，实际上是重力和弹力协力使小球产生加速度，协力先向下逐步减小，后向上逐步增大。,C,误认为弹簧弹性势能伴随小球下落速度改变而改变，实际上弹簧弹性势能只与弹簧劲度系数以及弹簧形变量相关。,第42页,正确解答：,小球做加速度先逐步减小到,0,后逐步增大变加速运动，小球速度先增大后减小，故,A,、,D,错误；小球重力势能逐步减小，因为弹簧压缩量逐步增大，所以弹簧弹性势能逐步增大，故,B,正确，,C,错误。,正确答案：,B,第43页,