人教版2018高一物理必修二第五章7.5：探究弹性势能的表达式ppt课件

1、高一高一 物理物理路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 必修必修2 人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件万有引力与航天万有引力与航天第七章第七章人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件第五节探求弹性势能的表达式第五节探求弹性势能的表达式第七章第七章人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件学习目的定位学习目的定位1课堂情景切入课堂情景切入2知识自主梳理知识自主梳理3重点难点突破重点难点突破4考点题型设计考点题型设计5课后强化作业课后强化作业7易错案例分析易错案例分析6人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件学习

2、目的定位学习目的定位人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件*理解弹性势能的概念及意义理解弹性势能的概念及意义*探究弹性势能与哪些因素有关，能总结出弹性势能表达式探究弹性势能与哪些因素有关，能总结出弹性势能表达式*体会弹性势能在日常生活中的应用，提高学习物理的兴趣体会弹性势能在日常生活中的应用，提高学习物理的兴趣人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件课堂情景切入课堂情景切入人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件拉开弦的弯弓在恢复原状时，可以将利箭发射出去拉开弦的弯弓在恢复原状时，可以将利箭发射出去(如图如图甲甲)，也就是对利箭做功，因此拉开弦的弓箭具有能

3、量。上紧，也就是对利箭做功，因此拉开弦的弓箭具有能量。上紧的发条可以驱动表针走动的发条可以驱动表针走动(如图乙如图乙)，也是由于具有能量。我们，也是由于具有能量。我们把这种能量叫做弹性势能。那么弹性势能的大小和哪些要素有把这种能量叫做弹性势能。那么弹性势能的大小和哪些要素有关系呢？这一节，我们就来探求这个问题。关系呢？这一节，我们就来探求这个问题。人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件知识自主梳理知识自主梳理人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件1.概念概念发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有_的相的相互作用也具有互作用也具有

4、_，这种，这种_叫做弹性势能。叫做弹性势能。弹性势能弹性势能 弹力弹力势能势能势能势能人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件2决议弹性势能大小相关要素的猜测决议弹性势能大小相关要素的猜测(1)猜测根据：弹性势能和重力势能同属势能，重力势能大猜测根据：弹性势能和重力势能同属势能，重力势能大小与物体的小与物体的_和和_有关，弹性势能与其有关，弹性势能与其_和和_有关。有关。(2)猜测结论：弹性势能与弹簧的猜测结论：弹性势能与弹簧的_和和_有关，在弹簧的形变量有关，在弹簧的形变量l一样时，弹簧的一样时，弹簧的_越大，越大，弹簧的弹性势能越大。在弹簧劲度系数弹簧的弹性势能越大。在弹簧劲度

5、系数k一样时，一样时，_越大，弹簧弹性势能越大。越大，弹簧弹性势能越大。重力重力高度高度劲度系数劲度系数形变量形变量劲度系数劲度系数k形变量形变量l劲度系数劲度系数k弹簧形变量弹簧形变量人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件1.弹力做功特点弹力做功特点随弹簧随弹簧_的变化而变化，还因的变化而变化，还因_的不同而的不同而不同。不同。2弹力做功的计算弹力做功的计算(1)公式法公式法“化变为恒：化变为恒：W总总F1l1F2l2Fxln。(2)图象法图象法Fl图象的图象的“面积：面积：Fl图象中图形的图象中图形的“_表示弹力做功的值，即表示弹力做功的值，即_的值。的值。弹力做功探求弹力做

6、功探求 形变量形变量弹簧弹簧面积面积弹性势能弹性势能人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件当弹簧的弹力做正功时，弹簧的弹性势能当弹簧的弹力做正功时，弹簧的弹性势能_，弹性，弹性势能转化成势能转化成_的能；当弹簧的弹力做负功时，弹簧的的能；当弹簧的弹力做负功时，弹簧的弹性势能弹性势能_，其他方式的能转化为弹簧的，其他方式的能转化为弹簧的_。这一点与重力做功跟重力势能变化的关系类似。这一点与重力做功跟重力势能变化的关系类似。弹力做功跟弹性势能变化的关系弹力做功跟弹性势能变化的关系 减小减小其他方式其他方式增大增大弹性势能弹性势能人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件重点

7、难点突破重点难点突破人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件一、对弹性势能的了解一、对弹性势能的了解1弹性势能的产生缘由弹性势能的产生缘由(1)物体发生了弹性形变物体发生了弹性形变(2)各部分间的弹力作用各部分间的弹力作用2影响弹性势能的要素影响弹性势能的要素(从弹力做功的角度思索从弹力做功的角度思索)(1)弹簧的形变量弹簧的形变量l(形变量是指拉伸或紧缩的变化量形变量是指拉伸或紧缩的变化量)。由于。由于形变量越大，用力越大，做功越多。形变量越大，用力越大，做功越多。(2)弹簧的劲度系数弹簧的劲度系数k。拉伸一样的长度，不同弹簧的。拉伸一样的长度，不同弹簧的“软软硬不一样，做功不一

8、样。硬不一样，做功不一样。人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件特别提示：特别提示：(1)弹性势能是发生弹性形变的物体上一切质点因相对位弹性势能是发生弹性形变的物体上一切质点因相对位置改动而具有的能量，因此也是对系统而言的。置改动而具有的能量，因此也是对系统而言的。(2)弹性势能也是相对的，其大小在选定了零势能点后才弹性势能也是相对的，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在长度时。有意义。对弹簧，零势能点普通选弹簧自在长度时。(3)物体上升，物体抑制重力做功，重力势能添加，用力物体上升，物体抑制重力做功，重力势能添加，用力拉或压弹簧，抑制弹力做功，弹性势

9、能添加。拉或压弹簧，抑制弹力做功，弹性势能添加。人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件如下图，射箭时人经过拉弓引起弹性势能的添加，此时如下图，射箭时人经过拉弓引起弹性势能的添加，此时的弹性势能主要的弹性势能主要()人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件A存储在箭上存储在箭上 B存储在弓上存储在弓上C存储在弦上存储在弦上 D存储于拉弓人的手上存储于拉弓人的手上答案：答案：B解析：人拉弓时，弓发生了明显的弹性形变，弹性势能主解析：人拉弓时，弓发生了明显的弹性形变，弹性势能主要存储在弓上，故要存储在弓上，故B正确。正确。人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件

10、二、弹性势能的表达式二、弹性势能的表达式1弹性势能与弹力做功的关系弹性势能与弹力做功的关系如下图，如下图，O为弹簧的原优点为弹簧的原优点人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件(1)弹力做负功时：如物体由弹力做负功时：如物体由O向向A运动运动(紧缩紧缩)或者由或者由O向向A运动运动(伸长伸长)时，弹性势能增大，其他方式的能转化为弹性势时，弹性势能增大，其他方式的能转化为弹性势能。能。(2)弹力做正功时：如物体由弹力做正功时：如物体由A向向O运动，或者由运动，或者由A向向O运运动时，弹性势能减小，弹性势能转化为其他方式的能。动时，弹性势能减小，弹性势能转化为其他方式的能。(3)弹力做

11、功与弹性势能变化的关系为弹力做功与弹性势能变化的关系为W弹弹Ep。人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件在猜测弹性势能能够与哪几个物理量有关的时候，有人在猜测弹性势能能够与哪几个物理量有关的时候，有人猜测弹性势能能够与弹簧的劲度系数猜测弹性势能能够与弹簧的劲度系数k、与弹簧的伸长量、与弹簧的伸长量x有有关，但终究是与关，但终究是与x的一次方，还是的一次方，还是x的二次方，还是的二次方，还是x的三次方的三次方有关呢？请完成下面练习以协助思索。有关呢？请完成下面练习以协助思索。(1

12、)假设弹性势能假设弹性势能Epkx，由于劲度系数，由于劲度系数k的单位是的单位是N/m，弹簧伸长量弹簧伸长量x的单位是的单位是m，那么，那么kx的单位是的单位是_。(2)假设弹性势能假设弹性势能Epkx2，由于劲度系数，由于劲度系数k的单位是的单位是N/m，弹簧伸长量，弹簧伸长量x的单位是的单位是m，那么，那么kx2的单位是的单位是_。人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件(3)假设弹性势能假设弹性势能Epkx3，由于劲度系数，由于劲度系数k的单位是的单位是N/m，弹簧伸长量，弹簧伸长量x的单位是的单位是m，那么，那么kx3的单位是的单位是_。从从(1)、(2)、(3)对单位的计

13、算，他可以得到的启示：对单位的计算，他可以得到的启示：_。答案：答案：(1)N(2)J(3)Jm弹性势能弹性势能Ep与弹簧伸长量与弹簧伸长量x的的二次方有关的猜测有些道理二次方有关的猜测有些道理解析：物理量与单位能否一致是验证探求正确与否的方法解析：物理量与单位能否一致是验证探求正确与否的方法之一。之一。人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件三、弹性势能与重力势能对比三、弹性势能与重力势能对比人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件如下图，小明玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下如下图，小明玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下紧缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势

14、能的变化是紧缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是()人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件A重力势能减少，弹性势能增大重力势能减少，弹性势能增大B重力势能增大，弹性势能减少重力势能增大，弹性势能减少C重力势能减少，弹性势能减少重力势能减少，弹性势能减少D重力势能不变，弹性势能增大重力势能不变，弹性势能增大答案：答案：A解析：弹簧向下紧缩的过程中，弹簧紧缩量增大，弹性势解析：弹簧向下紧缩的过程中，弹簧紧缩量增大，弹性势能增大；重力做正功，重力势能减少，故能增大；重力做正功，重力势能减少，故A正确。正确。人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件考点题型设计考

15、点题型设计人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件对弹性势能的了解对弹性势能的了解 人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件答案：答案：C人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件如下图中的几个运动过程中，物体弹性势能添加的是如下图中的几个运动过程中，物体弹性势能添加的是()人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件A如图如图(甲甲)，跳高运发动从压杆到杆伸直的过程中，杆，跳高运发动从压杆到杆伸直的过程中，杆的弹性势能的弹性势能B如图如图(乙乙)，人拉长弹簧过程中弹簧的弹性势能，人拉长弹簧过程中弹簧

16、的弹性势能人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件C如图如图(丙丙)，模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中，橡，模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中，橡皮筋的弹性势能皮筋的弹性势能D如图如图(丁丁)，小球被弹簧向上弹起的过程中，弹簧的弹，小球被弹簧向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能性势能答案：答案：B解析：甲中杆的弹性势能先添加后减小，乙中弹簧的弹性解析：甲中杆的弹性势能先添加后减小，乙中弹簧的弹性势能添加，丙中橡皮筋的弹性势能减小，丁中弹簧向上弹起的势能添加，丙中橡皮筋的弹性势能减小，丁中弹簧向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能减小，故过程中，弹簧的弹性势能减小，故B正确，正确，A、C、D错误

17、。错误。人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件弹力的功与弹性势能变化的联络弹力的功与弹性势能变化的联络 人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件A物体对弹簧做的功与弹簧的紧缩量成正比物体对弹簧做的功与弹簧的紧缩量成正比B物体向墙壁运动一样的位移，弹力做的功不相等物体向墙壁运动一样的位移，弹力做的功不相等C弹簧的弹力做正功，弹性势能减小弹簧的弹力做正功，弹性势能减小D弹簧的弹力做负功，弹性势能添加弹簧的弹力做负功，弹性势能添加解析：此题调查了弹力做功与势能的变化关系。由功的计解析：此题调查了弹力做功与势能的变化关系。由功的计算公式算公式WFscos知，恒力做功时，做功的

18、多少与物体的位移知，恒力做功时，做功的多少与物体的位移成正比，而弹簧对物体的弹力是一个变力成正比，而弹簧对物体的弹力是一个变力Fkx，所以，所以A不正不正确。确。人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件弹簧开场被紧缩时弹力小，物体挪动一定间隔时弹力做的弹簧开场被紧缩时弹力小，物体挪动一定间隔时弹力做的功也少，弹簧的紧缩量变大时，物体挪动一样的间隔做的功功也少，弹簧的紧缩量变大时，物体挪动一样的间隔做的功多，故多，故B正确。物体紧缩弹簧的过程中，弹簧的弹力与弹力作正确。物体紧缩弹簧的过程中，弹簧的弹力与弹力作用点的位移方向相反，所以弹力做负功，弹簧的紧缩量增大，用点的位移方向相反，所

19、以弹力做负功，弹簧的紧缩量增大，弹性势能增大，故弹性势能增大，故C错误、错误、D正确。正确。答案：答案：BD人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件一根弹簧的弹力一根弹簧的弹力位移图线如下图，那么弹簧由伸长量位移图线如下图，那么弹簧由伸长量8cm到伸长量到伸长量4cm的过程中，弹力的功和弹性势能的变化量为的过程中，弹力的功和弹性势能的变化量为()A3.6J，3.6J B3.6J,3.6JC1.8J，1.8J D1.8J,1.8J答案：答案：C人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件易错案例分析易错案例分析人教版人教版 物理物理 必修必修2 优秀课件优秀课件易错点：对影响弹性势能的要素了解不清呵斥错误易错点：对影响弹性势能的要素了解不清呵斥错误案例：如下图，自在下落的小球，从接触竖直放置的轻质案例：如下图，自在下落的小球，从接触竖直放置的轻质弹簧开场，到紧缩弹簧到最大形变的过程中，以下说法中正确弹簧开场，到紧缩弹簧到最大形变的过程中，以下说法中正确的选项是的选项是()A小球的速度逐渐减小小球的速度逐渐减小B小球的重力势能逐渐减小小球的重力势能逐渐减小C弹簧的弹性势能先