高一物理：7.5《探究弹性势能的表达式》课件（人教版必修二）

欢迎进入物理课堂 如图所示 重物A的质量为m 置于水平地面上 其上表面联结一根竖直的轻质弹簧 弹簧的长度为l0劲度系数为k 现将弹簧的上端P缓慢地竖直山提一段H 使重物A离地面时 重物具有的重力势能为多少 观察 两张图中的物体有什么共同点 5 探究弹性势能的表达式 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 1 弹性势能 一个弹簧自然伸长 一个小球在光滑的水平面上从弹簧的左侧向弹簧运动 当它遇到弹簧后减速 1 小球速度为什么减小了 分别从力与运动的角度和能量的角度来分析 2 小球的动能减少了 应该对应一种能量的增加 这种能量与什么因素有关 与弹簧弹力做功有关 3 我们知道 重力做功对应着重力势能的变化 那么弹簧弹力做功也应该对应着一种能量的变化 那是什么能呢 弹簧的弹性势能可能与哪些物理量有关 与弹簧的伸长量 l 劲度系数k有关 2 猜想 弹簧的弹性势能是否与劲度系数成正比 举重时杠铃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 重力势能 重力做功 W EP减小W克 EP增加 类比思想 3 弹簧的弹性表达式到底如何确定 能直接用W Flcos 来求W拉 W拉 EP 4 弹簧弹性势能与拉力做功关系 5 怎样计算拉力做所做的功 在各个小段上 弹力可近似认为是不变的 把弹簧从A到B的过程分成很多小段 l1 l2 l3 F1 F2 F3 W F1 l1 F2 l2 F3 l3 积分思想 微分思想 6 怎样计算这个求和式 W F1 l1 F2 l2 F3 l3 如何求匀变速直线运动的位移的 6 怎样计算这个求和式 每段拉力做的功就可用图中细窄的矩形面积表示 对这些矩形面积求和 就得到了有F和 l围成的三角形面积 这块三角形的面积就表示拉力在整个过程中所做的功 l 7 弹性势能的表达式 EP k l2 2 k为弹簧的劲度系数 l为弹簧的伸长或缩短量 一般规定弹簧在原长时 弹簧的弹性势能为零 弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系 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 1 在水平面上竖直放置一轻质弹簧 有一物体在它的正上方自由落下 在物体压缩弹簧速度减为零时A 物体的重力势能最大B 物体的动能最大C 弹簧的弹性势能最大D 弹簧的弹性势能最小 C 2 一物体以初速度v0冲向与竖起墙壁相连的轻质弹簧 墙壁与物体间的弹簧被物体压缩 在此过程中 下列说法正确的是 A 物体对弹簧的功与弹簧的压缩量成正比B 物体向墙壁运动相同的位移 弹力做的功不等C 弹力做正功 弹簧的弹性势能减小D 弹力做负功 弹簧的弹性势能增加 BD 3 已知物体质量为m 用一劲度系数为k的弹簧将其缓慢的拉离地面h高处 则拉力做的功为多少 4 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 5 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 6 在光滑的水平面上 物体A以较大的速度va向右运动 与较小速度vb向同一方向运动的 连有轻质弹簧的物体B发生相互作用 如图所示 在相互作用的过程中 弹簧的弹性势能最大时 A va vbB va vbC va vbD 无法确定 7 如图5 34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 提示 外力所做的功等于弹簧弹性势能的增加 若以Ep表示弹簧最终的弹性势能 则外力所做的功 所以 弹簧的伸长量亦即物块移动的距离 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全