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高中物理 弹性势能,问题与思考,1、如何定义“势能”?,相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。,2、何为“弹性形变”?发生弹性形变的物体 有何特征?,3、发生弹性形变的物体有能量吗?,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?,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、弹性势能的概念,发生弹性形变的弹簧具有一定的能量。,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什么能量变化?,5、物体的重力势能“mgh”与重力和高度有关。 “弹性势能”会与什么因素有关?,问题与思考,弹簧弹力做功引起弹性势能改变.,类比:,.物体的弹性势能跟哪些因素有关?,二、探究弹性势能表达式,1、弹簧的形变量 2、劲度系数,(类比、猜想),弹簧弹力的功与弹性势能的改变有何关系?,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?,问题与思考,弹力做正功:弹性势能减少,弹力做负功:弹性势能增加,WG= -EP,W弹= -EP,F拉,F拉,F拉,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。,.弹性势能变化与拉力做功相等,W拉= EP,W拉= -W弹,F拉,W弹= -EP,1、拉伸过程的弹簧弹力是恒力还是变力?,F弹=kl,2、怎样求解变力做功?,微元法,3、怎样由拉力做功得出弹性势能表达式?,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的关系导出弹性势能的表达式。,W拉= F拉 l,W拉= EP,.弹性势能表达式,本节回顾:,、弹性势能与弹簧形变量和劲度系数有关。(猜想、假设、实验法),例1、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,当堂检测,BCD,例2 、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。试定性地说明在这几个阶段中能量的转化情况。,例3、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 为h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 最终在弹簧上静止于某一点A处。 分析弹簧的弹性势能与小球 动能的变化情况,课堂讨论:,试画出弹簧的EL图像 (设L 0时弹性势能为0)。,怎样计算拉力做的功?,F,WFl ?,.计算弹簧弹力做的功,.计算弹簧弹力做的功,.计算弹簧弹力做的功,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,微分思想,足够小的过程,.计算弹簧弹力做的功,积分思想,.计算弹簧弹力做的功,匀速直线运动v-t图象,位移x=vt,.弹性势能表达式,匀速直线运动v-t图象,位移x=vt,匀变速直线运动v-t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(F-L)图像怎样画?,2、借助图像(F-L)求拉力的功为多少?,其中,k是弹簧的劲度系数, l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0,.弹性势能表达式,理论探究:,弹性势能表达式,四、弹性势能表达式是怎样的,?,结论:,方法:类比、图像法。,例:如图,质量0.5kg的小球,从桌面以上h1=1.2m的A点落到地面的B点,桌面高h2=0.8m请按要求填写下表(g=10m/s2),6J,10J,-4J,0,10J,10J,-10J,-10J,选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同,对一个确定的过程,WG和EP与参考平面的选择无关,20,
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