《2018-2019高中物理 第七章 機(jī)械能守恒定律 7.5 探究彈性勢能的表達(dá)式課件 新人教版必修2.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019高中物理 第七章 機(jī)械能守恒定律 7.5 探究彈性勢能的表達(dá)式課件 新人教版必修2.ppt（68頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、5. 探究彈性勢能的表達(dá)式,一、彈性勢能,1.定義:發(fā)生_________的物體的各部分之間由于有彈 力的相互作用而具有的勢能。 2.彈性勢能產(chǎn)生的原因: (1)物體發(fā)生了_________。 (2)物體各部分之間有_____的作用。,彈性形變,彈性形變,彈力,3.彈簧的彈性勢能:彈簧的長度為原長時(shí),彈性勢能為 0_;彈簧被_____或被_____時(shí),就具有了彈性勢能。 4.發(fā)生形變的物體_______具有彈性勢能,只有發(fā)生 _____形變的物體才具有彈性勢能。,,壓縮,拉伸,不一定,彈性,二、彈力做功與彈性勢能的變化 1.物塊向左運(yùn)動(dòng)的過程中,彈簧先對(duì)物體做___功,彈簧 的彈性勢能____

2、_。 2.物塊向右運(yùn)動(dòng)的過程中,彈力對(duì)物體先做_____后做 ___功,彈簧的彈性勢能先_____再_____。,負(fù),增大,正功,負(fù),減少,增加,三、探究彈性勢能大小與哪些因素有關(guān),1.彈簧彈性勢能大小的影響因素: (1)彈簧的_________。 (2)彈簧的_______。 2.探究彈性勢能表達(dá)式的方法: 通過計(jì)算克服_____所做的功,可_____計(jì)算彈性勢能的 大小。,勁度系數(shù),形變量,彈力,定量,【思考辨析】 (1)只有彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)才具有彈性勢能,其他物體發(fā)生彈性形變時(shí)是不會(huì)有彈性勢能的。 ( ) (2)彈簧伸長時(shí)有彈性勢能,壓縮時(shí)沒有彈性勢能。 ( ),(3)在彈性限度范圍內(nèi)

3、,同一個(gè)彈簧形變量越大,彈性勢能就越大。 ( ) (4)彈簧在拉伸時(shí)的彈性勢能一定大于壓縮時(shí)的彈性勢能。 ( ) (5)彈性勢能可以與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化。 ( ),提示:(1)。所有發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢能。 (2)。彈簧伸長和壓縮時(shí)都具有彈性勢能。 (3)√。同一個(gè)彈簧形變量越大,彈性勢能就越大。 (4)。同一彈簧在形變量相同時(shí),彈性勢能相等。 (5)√。不同形式的能可以相互轉(zhuǎn)化。,一 彈力做功與彈性勢能 考查角度1 彈性勢能的理解 【典例1】如圖所示的幾個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,物體均發(fā)生彈性形變,則彈性勢能增加的是,A.如圖甲,撐桿跳高的運(yùn)動(dòng)員上升過程中,桿的彈性勢能 B.如圖乙,人拉長彈

4、簧過程中,彈簧的彈性勢能 C.如圖丙,模型飛機(jī)被橡皮筋發(fā)射出去的過程中,橡皮筋的彈性勢能 D.如圖丁,小球被彈簧向上彈起的過程中,彈簧的彈性勢能,【解析】選B。選項(xiàng)A、C、D中物體的形變量均減小,所以彈性勢能減小,選項(xiàng)B中物體的形變量增大,所以彈性勢能增加。所以B正確。,【核心歸納】 (1)發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間,由于有彈力的相互作用,而具有的勢能,這種勢能叫作彈性勢能。 (2)發(fā)生形變的物體不一定具有彈性勢能,只有發(fā)生彈性形變的物體才具有彈性勢能。,(3)彈簧彈性勢能大小與彈簧的勁度系數(shù)及形變量有關(guān)。 (4)彈性勢能的概念從兩個(gè)層面來把握,一是“彈性”,二是與之相對(duì)應(yīng)的“勢能”。,【

5、易錯(cuò)提醒】 彈性勢能的對(duì)稱性:同一彈簧,在拉伸或壓縮相同的形變量時(shí),彈性勢能相等。,考查角度2 彈力做功與彈性勢能的變化 【典例2】如圖所示,處于自然長度的輕質(zhì)彈簧一端與墻接觸,另一端與置于光滑地面上的物體接觸,現(xiàn)在物體上施加一水平推力F,使物體緩慢壓縮彈簧,當(dāng)推力F做功為100 J時(shí),彈簧的彈力做功________J,以彈簧處于自然長度時(shí)的彈性勢能為零,則彈簧的彈性勢能為________J。,【正確解答】在物體緩慢壓縮彈簧的過程中,推力F始終與彈簧彈力等大反向,所以力F做的功等于克服彈簧彈力所做的功,即W彈=-WF=-100 J。由彈力做功與彈性勢能的變化關(guān)系知,彈性勢能增加了100 J。

6、答案:-100 100,【核心歸納】 1.彈性勢能具有系統(tǒng)性與相對(duì)性: (1)系統(tǒng)性:彈性勢能是發(fā)生彈性形變的物體上所有質(zhì)點(diǎn)因相對(duì)位置改變而具有的能量,因此彈性勢能具有系統(tǒng)性。 (2)相對(duì)性:彈性勢能的大小與選定的零勢能位置有關(guān),對(duì)于彈簧,一般規(guī)定彈簧處于原長時(shí)的勢能為零勢能。,2.彈性勢能與彈力做功的關(guān)系:彈性勢能的變化只與彈力做功有關(guān),彈力做負(fù)功,彈性勢能增大,反之則減小。,【易錯(cuò)提醒】 彈性勢能的變化量總等于彈力做功的負(fù)值,即ΔEp= -W。,【過關(guān)訓(xùn)練】 1.下列物體具有彈性勢能的是 ( ) A.下落的隕石 B.海上行駛的輪船 C.凹陷的橡皮泥 D.鐘表中上緊的發(fā)條,【解析】選D

7、。鐘表中上緊的發(fā)條,發(fā)條發(fā)生了彈性形變,具有彈性勢能,其他物體沒有彈性形變,所以無彈性勢能。選項(xiàng)D正確。,2.關(guān)于彈簧的彈性勢能,下列說法中正確的是 ( ) A.當(dāng)彈簧變長時(shí),它的彈性勢能一定增大 B.當(dāng)彈簧變短時(shí),它的彈性勢能一定減小 C.若選彈簧自然長度時(shí)的勢能為0,則其他長度時(shí)的勢能均為正值 D.若選彈簧自然長度時(shí)的勢能為0,則伸長時(shí)彈性勢能為正值,壓縮時(shí)彈性勢能為負(fù)值,【解析】選C。如果彈簧原來處在壓縮狀態(tài),當(dāng)它變長時(shí),它的彈性勢能應(yīng)該減小,當(dāng)它變短時(shí),它的彈性勢能應(yīng)該增大,在原長處它的彈性勢能最小,A、B錯(cuò)誤;由于彈簧處于自然長度時(shí)的彈性勢能最小,若選彈簧自然長度時(shí)的勢能為0,則其他

8、長度時(shí)的勢能均為正值,C對(duì),D錯(cuò)。,3.(2018南寧高一檢測)如圖所示, 質(zhì)量相等的兩木塊中間連有一彈簧, 今用力F緩慢向上提A,直到B恰好離 開地面。開始時(shí)物體A靜止在彈簧上 面。設(shè)開始時(shí)彈簧的彈性勢能為Ep1,B剛要離開地面時(shí),彈簧的彈性勢能為Ep2,則關(guān)于Ep1、Ep2大小關(guān)系及彈性勢能變化ΔEp說法中正確的是 ( ),A.Ep1=Ep2 B.Ep1>Ep2 C.ΔEp>0 D.ΔEph2,小球觸到彈簧后向下運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧,從開始釋放小球到獲得最大速度的過程中,小球重力勢能的減少量ΔE1、ΔE2的關(guān)系及彈簧彈性勢能的增加量ΔEp1、ΔEp2的關(guān)系中,正確的一組是 ( ),A.ΔE1=ΔE

9、2,ΔEp1=ΔEp2 B.ΔE1>ΔE2,ΔEp1=ΔEp2 C.ΔE1=ΔE2,ΔEp1>ΔEp2 D.ΔE1>ΔE2,ΔEp1>ΔEp2,【解析】選B。速度最大的條件是彈力等于重力即kx=mg,即達(dá)到最大速度時(shí),彈簧形變量x相同。兩種情況下,對(duì)應(yīng)于同一位置,則ΔEp1=ΔEp2,由于h1>h2,所以ΔE1>ΔE2,B對(duì)。,2.(多選)如圖所示,一個(gè)物體以速度v0沖向與豎直墻壁相連的輕質(zhì)彈簧,墻壁和物體間的彈簧被物體壓縮,在此過程中以下說法正確的是 ( ),A.物體對(duì)彈簧做的功與彈簧的壓縮量成正比 B.物體向墻壁運(yùn)動(dòng)相同的位移,彈力做的功不相等 C.彈簧的彈力做正功,彈性勢能減小 D.彈簧

10、的彈力做負(fù)功,彈性勢能增加,【解析】選B、D。由功的計(jì)算公式W=Flcosα知,恒力做功時(shí),做功的多少與物體的位移成正比,而彈簧對(duì)物體的彈力是一個(gè)變力,F=kx,所以A錯(cuò)誤;彈簧開始被壓縮時(shí)彈力小,彈力做的功也少,彈簧的壓縮量變大時(shí),物體移動(dòng)相同的位移,彈力做的功增大,故B正確;物體壓縮彈簧的過程中,彈簧的彈力與彈力作用點(diǎn)的位移方向相反,所以彈力做負(fù)功,彈簧的壓縮量增大,彈性勢能增大,故C錯(cuò)誤,D正確。故選B、D。,【補(bǔ)償訓(xùn)練】 1.如圖所示,輕彈簧下端系一重物,O點(diǎn) 為其平衡位置(即重力和彈簧彈力大小 相等的位置),今用手向下拉重物,第一 次把它直接拉到A點(diǎn),彈力做功為W1,第二次把它拉到B

11、點(diǎn)后再讓其回到A點(diǎn),彈力做功為W2,已知OA=AB,彈簧始終在彈性限度內(nèi),則這兩次彈力做功的關(guān)系為 ( ),A.W1