多彩課堂學(xué)年高中物理《探究彈性勢能的表達(dá)式》課件新人教版必修

1、1. 知道探究彈性勢能表達(dá)式的思路。知道探究彈性勢能表達(dá)式的思路。2. 理解彈性勢能的概念，會分析決定彈簧彈性勢能大小的相理解彈性勢能的概念，會分析決定彈簧彈性勢能大小的相關(guān)因素。關(guān)因素。3. 體會探究過程中的猜想、分析和轉(zhuǎn)化的方法。體會探究過程中的猜想、分析和轉(zhuǎn)化的方法。4. 領(lǐng)悟求彈力做功時通過細(xì)分過程化變力為恒力的思想方法。領(lǐng)悟求彈力做功時通過細(xì)分過程化變力為恒力的思想方法。 首先通過視頻和圖片來展示生活中常見的一些片段，比如：首先通過視頻和圖片來展示生活中常見的一些片段，比如：撐桿跳高、張弓射箭、蹦極等，引出發(fā)生形變的物體會具有能撐桿跳高、張弓射箭、蹦極等，引出發(fā)生形變的物體會具有能量

2、，來得到彈性勢能的概念，接著以常見的彈簧為例來推導(dǎo)彈量，來得到彈性勢能的概念，接著以常見的彈簧為例來推導(dǎo)彈性勢能的表達(dá)式，最后，通過計算彈簧對做物體的功及彈簧彈性勢能的表達(dá)式，最后，通過計算彈簧對做物體的功及彈簧彈性勢能的變化來得到：彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系。性勢能的變化來得到：彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系。 彈簧在形變時，彈簧的彈力一直在變化，我們可以用微元彈簧在形變時，彈簧的彈力一直在變化，我們可以用微元法和圖像法來計算彈力所做的功，通過讓學(xué)生自己動手去拉伸法和圖像法來計算彈力所做的功，通過讓學(xué)生自己動手去拉伸或壓縮彈簧，讓他對彈性勢能與哪些因素有關(guān)有深刻的認(rèn)識?；驂嚎s彈簧，讓他對彈性

3、勢能與哪些因素有關(guān)有深刻的認(rèn)識。這幾張圖中的物體有什么共同點這幾張圖中的物體有什么共同點 發(fā)生發(fā)生彈性形變彈性形變的物體的各部分之間，由于有彈力的物體的各部分之間，由于有彈力的相互作用，而具有勢能，這種勢能叫做彈性勢能。的相互作用，而具有勢能，這種勢能叫做彈性勢能。彈簧的彈性勢能可能與哪些物理量有關(guān)？彈簧的彈性勢能可能與哪些物理量有關(guān)？1. 1.猜想與假設(shè)猜想與假設(shè)與彈簧的形變量有關(guān)與彈簧的形變量有關(guān) ? ?與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān) ? ?2. 2.設(shè)計實驗方案設(shè)計實驗方案3.3.實驗方法實驗方法 控制變量法控制變量法彈簧的彈性形變量越大，彈性勢能越大。彈簧的彈性形變量越大，彈

4、性勢能越大。彈簧的勁度系數(shù)（硬度）越大，彈性勢能越大。彈簧的勁度系數(shù)（硬度）越大，彈性勢能越大。 彈簧的彈性勢能與形變量彈簧的彈性勢能與形變量 l 和勁度系數(shù)和勁度系數(shù) k 有關(guān)，那么，具體的表達(dá)式是什么？有關(guān)，那么，具體的表達(dá)式是什么？ 彈簧彈性勢能和形變量彈簧彈性勢能和形變量是正比關(guān)系嗎？是正比關(guān)系嗎？ 重力勢能與高度成正重力勢能與高度成正比關(guān)系比關(guān)系彈性勢能的表達(dá)式可能會是怎樣的？彈性勢能的表達(dá)式可能會是怎樣的？猜想與假設(shè)猜想與假設(shè) 你能用所學(xué)的知識初步判斷上面給出的彈性你能用所學(xué)的知識初步判斷上面給出的彈性勢能的表達(dá)式最有可能是哪個嗎？勢能的表達(dá)式最有可能是哪個嗎？2322 2,klk

5、lklk lk lk l 聯(lián)系重力勢能，如果聯(lián)系重力勢能，如果要證明你的要證明你的“猜想猜想”，你該怎么辦？你該怎么辦？ 轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)化法：緩慢緩慢拉動的過程中，拉動的過程中，拉力做的功拉力做的功等于等于克服彈力所做的功，等于彈性勢能的增加量克服彈力所做的功，等于彈性勢能的增加量 直接分析彈力做功，從而得到彈性勢能與彈力直接分析彈力做功，從而得到彈性勢能與彈力的關(guān)系可行嗎？的關(guān)系可行嗎？怎樣解決這怎樣解決這個難題？個難題？l1l2lnF=F彈彈= k llW1 = F1 l1W2 = F2 l2W3 = F3 l3W = W1 + W2 + W3 + F 是恒力嗎？怎樣計算是恒力嗎？怎樣計算 F

6、做的功？做的功？F這個式子怎這個式子怎樣求和？樣求和？v0vOttv4t1t2t3t4v3v2v1v0vOttv0vOttv0vOttv0vOtt聯(lián)想聯(lián)想：勻變速直線運動的位移與速度的關(guān)系勻變速直線運動的位移與速度的關(guān)系 vStx 面面積積在在圖圖象象中中，物物體體的的位位移移F拉拉lF拉拉Olll1l2l3l5l4F2F3F4F5F1F拉拉 = kl對應(yīng)對應(yīng)：拉力做功與彈簧伸長的關(guān)系拉力做功與彈簧伸長的關(guān)系21=2Wkl拉拉F拉拉l21=2Wkl拉拉212Wkl 彈彈21=2EklP P(1) l 為彈簧的伸長量或壓縮量，為彈簧的伸長量或壓縮量， k 為彈簧的勁度系數(shù)為彈簧的勁度系數(shù);(2)

7、 一般規(guī)定彈簧在原長時，彈簧的彈性勢能為零一般規(guī)定彈簧在原長時，彈簧的彈性勢能為零;(3) 彈形勢能具有相對性，一般相對彈簧原長時的彈性勢能彈形勢能具有相對性，一般相對彈簧原長時的彈性勢能;(4) 彈形勢能具有系統(tǒng)性。彈形勢能具有系統(tǒng)性。OABO 點為彈簧的原長點為彈簧的原長彈簧彈力做正功，彈性勢能減少彈簧彈力做正功，彈性勢能減少彈簧彈力做負(fù)功，彈性勢能增加彈簧彈力做負(fù)功，彈性勢能增加彈簧彈力做正功，彈性勢能減少彈簧彈力做正功，彈性勢能減少彈簧彈力做負(fù)功，彈性勢能增加彈簧彈力做負(fù)功，彈性勢能增加P21PPEEEW 彈彈OBOAAOBO一、彈性勢能一、彈性勢能二、彈簧的彈性勢能的表達(dá)式二、彈簧的

8、彈性勢能的表達(dá)式三、彈簧彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系三、彈簧彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系彈簧彈力做正功，彈性勢能減少彈簧彈力做正功，彈性勢能減少彈簧彈力做負(fù)功，彈性勢能增加彈簧彈力做負(fù)功，彈性勢能增加 發(fā)生彈性形變的物體各部分之間由于彈力的相互作用而發(fā)生彈性形變的物體各部分之間由于彈力的相互作用而具有的勢能，叫做彈性勢能。具有的勢能，叫做彈性勢能。21=2EklP P1. 關(guān)于彈性勢能，下列說法中正確的是關(guān)于彈性勢能，下列說法中正確的是 ( ) A. 任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢能任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢能 B. 任何具有彈性勢能的物體，都一定發(fā)生了彈性形變?nèi)魏尉哂袕椥詣菽艿奈?/p>

9、體，都一定發(fā)生了彈性形變 C. 物體只要發(fā)生形變就一定有彈性勢能物體只要發(fā)生形變就一定有彈性勢能 D. 彈簧的彈性勢能只跟彈簧的形變量有關(guān)彈簧的彈性勢能只跟彈簧的形變量有關(guān)AB 2. 一物體以初速度一物體以初速度 v0 沖向與豎直墻壁相連的輕質(zhì)彈簧，沖向與豎直墻壁相連的輕質(zhì)彈簧，墻壁與物體間的彈簧被物體壓縮，在此過程中，下列說墻壁與物體間的彈簧被物體壓縮，在此過程中，下列說法正確的是法正確的是 ( ) A. 物體對彈簧做的功與彈簧的壓縮量成正比物體對彈簧做的功與彈簧的壓縮量成正比 B. 物體向墻壁運動相同的位移，彈力做的功不相等物體向墻壁運動相同的位移，彈力做的功不相等 C. 彈力做正功，彈簧

10、的彈性勢能減小彈力做正功，彈簧的彈性勢能減小 D. 彈力做負(fù)功，彈簧的彈性勢能增加彈力做負(fù)功，彈簧的彈性勢能增加BDv03. 如圖所示，在光滑的水平面上有一物體，它的左端連一如圖所示，在光滑的水平面上有一物體，它的左端連一彈簧，彈簧的另一端固定在墻上，在力彈簧，彈簧的另一端固定在墻上，在力 F 作用下物體處于靜作用下物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)撤去止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)撤去 F 后，物體將向右運動，在物體向右運動后，物體將向右運動，在物體向右運動的過程中，下列說法正確的是的過程中，下列說法正確的是 ( ) A. 彈簧的彈性勢能逐漸減小彈簧的彈性勢能逐漸減小 B. 彈簧的彈性勢能逐漸增大彈簧的彈性勢能逐漸增大 C.

11、 彈簧的彈性勢能先增大再減小彈簧的彈性勢能先增大再減小 D. 彈簧的彈性勢能先減小再增大彈簧的彈性勢能先減小再增大BFD4. 將同一彈簧拉長或壓縮相同長度，彈力大小變化相同，將同一彈簧拉長或壓縮相同長度，彈力大小變化相同，關(guān)于彈力做功和彈性勢能變化的正確說法是關(guān)于彈力做功和彈性勢能變化的正確說法是 ( )A.拉長時彈力做正功，彈性勢能增加；壓縮時彈力做負(fù)拉長時彈力做正功，彈性勢能增加；壓縮時彈力做負(fù)功，彈性勢能減小功，彈性勢能減小B.拉長和壓縮時彈性勢能均增加拉長和壓縮時彈性勢能均增加C.拉長或壓縮相同長度時，彈性勢能改變相同拉長或壓縮相同長度時，彈性勢能改變相同D.形變量相同時，彈性勢能相同形變量相同時，彈性勢能相同BCD5. 在