弹性势能PPT学习教案

1、会计学1弹性势能弹性势能一、弹性势能 发生弹性形变的物体各部分之间由于弹力的相互作用而具有的势能第1页/共13页重力做功重力做功弹力势能的变弹力势能的变化化重力势能的变重力势能的变化化弹力做功弹力做功h减小，重力做正功，重力势能减小减小，重力做正功，重力势能减小h增大，重力做负功，重力势能增加增大，重力做负功，重力势能增加弹力弹力做正功，弹性势能减小做正功，弹性势能减小弹力弹力做负功，弹性势能增加做负功，弹性势能增加2.合合作作：探探究究探探究究mghEP弹性势能的表达式会是：弹性势能的表达式会是：Ep=kx.l吗？吗？WG= (E P末 E P初)W弹= (E P末 E P初)第2页/共13

2、页弹簧处于原长状态没有形变时，弹性势能应该弹簧处于原长状态没有形变时，弹性势能应该为零，即为零，即EP1=0。把弹簧从原长状态拉长一定。把弹簧从原长状态拉长一定的长度时，弹簧有一定的形变量有一定的弹性的长度时，弹簧有一定的形变量有一定的弹性势能势能EP2 则由则由W弹弹= (E P末末 E P初初)得：得：W弹弹= (EP2 EP1) =(EP20)=EP2注意：缓慢拉动弹注意：缓慢拉动弹簧时，弹力与拉力簧时，弹力与拉力等大反向，可先求等大反向，可先求拉力做功！拉力做功！第3页/共13页1、弹簧的长度2、劲度系数1弹性势能的表达式可能与哪些物理量有关？（类比、猜想）2、弹簧的弹性势能与拉力所做

3、的功有什么关系？（类比）二、探究弹性势能的表达式W外使弹性势能增加3、怎样计算拉力所做的功？F为变力，如何求其做的功？微元法把拉伸弹簧的过程分过很多小段，拉力在每小段可视为恒力，它在各段做功的和可代表拉力在在整个过程做的功。第4页/共13页在各个小段上，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 第5页/共13页W1=F1L1W2=F2L2W3=F3L3W=W1+W2+W3+= F1L1+ F2L2+ F3L3+回忆：怎样计算这个求和式？联想otvvootvvootvvootvvov-t图象中的位移可用图线与坐标轴所围的面积表示L1第6页/共13页F拉拉lF拉拉0lll1l2l

4、3l5l4F2F3F4F5F1F拉拉 = = k l拉力所做的功等于图线与横轴所围的面积5. 探探究究F弹= -F拉21()2Wkl拉21()2Wkl 弹第7页/共13页我们可以画出F-L，如上图所示。每段拉力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，就得到了由F和L围城的三角形的面积，这块三角形面积就是表示拉力在整个过程中所做的功。第8页/共13页21()2Wkl 弹注意：前提是则取原长时弹性势能为零注意：前提是则取原长时弹性势能为零212PEkl（ ）W弹弹= (EP2 EP1) =(EP20)=EP2弹力做功与弹性势能变化量间的关系弹力做功与弹性势能变化量间的关系则可以得出弹

5、性则可以得出弹性势能的表达式势能的表达式重力势能有相对性，弹性势能也有相对性吗重力势能有相对性，弹性势能也有相对性吗? ?能否规定弹簧任意长度时的势能为零势能能否规定弹簧任意长度时的势能为零势能? 弹性势能具有弹性势能具有系统性系统性第9页/共13页三弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系1、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:功是能量转化的量度能量的形式发生转化必须通过做功完成。做功多少焦，能量转化多少焦。212PEkl（ ）第10页/共13页弹簧的劲度系数弹簧的劲度系数弹簧的伸长量或压缩量弹簧的伸长量或压缩量弹簧的弹弹簧的弹性势能性势能W弹弹EP1EP2弹力弹力

6、做的做的功功初态的弹性势能初态的弹性势能末态的末态的弹性势弹性势能能EP k l 2则取原长时弹性势能为零则取原长时弹性势能为零知知识识小小结结第11页/共13页例2 弹簧原长为l0，劲度系数为k。用力把它拉到伸长量为l，拉力所做的功为W1；继续拉弹簧，使弹簧在弹性限度内再伸长l，拉力在继续拉伸的过程中所做的功为W2。试求W1与W2的比值。提示 利用Fl图象分析。解析 拉力F与弹簧的伸长量l成正比，故在Fl图象中是一条倾斜直线，如图所示，直线下的相关面积表示功的大小。其中，线段OA下的三角形面积表示第一个过程中拉力所做的功W1，线段AB下的梯形面积表示第二个过程中拉力所做的功W2。显然，两块面积之比