物理彈性勢(shì)能課件

1、一、彈性勢(shì)能的概念二、彈簧彈力做功的計(jì)算方法三、彈簧彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系一、彈性勢(shì)能一、彈性勢(shì)能 發(fā)生發(fā)生彈性形變彈性形變的物體各部分之間由于的物體各部分之間由于彈彈力的相互作用力的相互作用而具有的勢(shì)能而具有的勢(shì)能1 1、彈簧的伸長(zhǎng)彈簧的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度長(zhǎng)度2 2、勁度系數(shù)勁度系數(shù)1、彈性勢(shì)能的表達(dá)式可能與哪幾個(gè)物理、彈性勢(shì)能的表達(dá)式可能與哪幾個(gè)物理量有關(guān)？（類比、猜想）量有關(guān)？（類比、猜想）2、彈簧的彈性勢(shì)能與拉力所做的功有什么、彈簧的彈性勢(shì)能與拉力所做的功有什么關(guān)系？（類比、進(jìn)一步建構(gòu)功能關(guān)系思想）關(guān)系？（類比、進(jìn)一步建構(gòu)功能關(guān)系思想）二、探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式二、探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式W外外

2、E彈彈如圖如圖753所示，所示，O為彈簧的原長(zhǎng)處為彈簧的原長(zhǎng)處1.物體由物體由O向向A運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)(壓縮壓縮)或者由或者由O向向A運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)(伸長(zhǎng)伸長(zhǎng))時(shí)，彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增大，其時(shí)，彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增大，其他形式的能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能他形式的能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能圖圖7532物體由物體由A向向O運(yùn)動(dòng)，或者由運(yùn)動(dòng)，或者由A向向O運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈力做正功，彈性勢(shì)能減小，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化彈力做正功，彈性勢(shì)能減小，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能為其他形式的能3彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系可表示彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系可表示為為WEp.特別提醒：特別提醒：彈力做功與彈性勢(shì)能變化有唯一彈力做功與彈性勢(shì)能變化有唯一

3、的對(duì)應(yīng)關(guān)系，彈力做多少正的對(duì)應(yīng)關(guān)系，彈力做多少正(負(fù)負(fù))功，彈性勢(shì)功，彈性勢(shì)能減少能減少(增加增加)多少多少即時(shí)應(yīng)用即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀即時(shí)突破，小試牛刀)例例.如圖如圖754所示，一個(gè)物體以速度所示，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(guò)程中以下說(shuō)體間的彈簧被物體壓縮，在此過(guò)程中以下說(shuō)法正確的是法正確的是()圖圖754A物體對(duì)彈簧做的功與彈簧的壓縮量成正物體對(duì)彈簧做的功與彈簧的壓縮量成正比比B物體向墻壁運(yùn)動(dòng)相同的位移，彈力做的物體向墻壁運(yùn)動(dòng)相同的位移，彈力做的功不相等功不相等C彈力做正功，彈簧的彈性勢(shì)

4、能減小彈力做正功，彈簧的彈性勢(shì)能減小D彈簧的彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加彈簧的彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加3、怎樣計(jì)算拉力所做的功？、怎樣計(jì)算拉力所做的功？F為變力，如何求其做的功？微元法W1=F1L1W2=F2L2W3=F3L3W=W1+W2+W3+= F1L1+ F2L2+ F3L3+回憶：回憶：怎樣計(jì)算這個(gè)求和式？怎樣計(jì)算這個(gè)求和式？聯(lián)想聯(lián)想otvvootvvootvvootvvo vtxS面積在圖象中，物體的位移：拉力做功的計(jì)算方法拉力做功的計(jì)算方法olFolFolFolFlk l求變力做功的方法：求變力做功的方法： WFSl面積在圖象中：=221LK課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案1發(fā)生彈性形變的物

5、體的各部分之間，由于發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由于有有_的相互作用而具有的勢(shì)能叫做彈性勢(shì)的相互作用而具有的勢(shì)能叫做彈性勢(shì)能能舉例：卷緊的發(fā)條，拉長(zhǎng)或壓縮的彈簧，拉舉例：卷緊的發(fā)條，拉長(zhǎng)或壓縮的彈簧，拉開(kāi)的弓等都具有彈性勢(shì)能開(kāi)的弓等都具有彈性勢(shì)能彈力彈力2彈簧彈性勢(shì)能的大小與彈簧彈性勢(shì)能的大小與_、彈簧、彈簧的的_或或_有關(guān)有關(guān)二、彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系二、彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系3彈力做正功時(shí)，彈性勢(shì)能彈力做正功時(shí)，彈性勢(shì)能_，彈力做，彈力做負(fù)功時(shí)，彈性勢(shì)能負(fù)功時(shí)，彈性勢(shì)能_4彈力做的功等于彈性勢(shì)能的彈力做的功等于彈性勢(shì)能的_，即，即WEpEp1Ep2.勁度系數(shù)勁度系數(shù)伸長(zhǎng)量伸

6、長(zhǎng)量壓縮量壓縮量減小減小增加增加減少量減少量5(2011年汕頭高一檢測(cè)年汕頭高一檢測(cè))關(guān)于彈性勢(shì)能，關(guān)于彈性勢(shì)能，下列說(shuō)法正確的是下列說(shuō)法正確的是()A發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢(shì)能發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢(shì)能B只有彈簧在發(fā)生彈性形變時(shí)才具有彈只有彈簧在發(fā)生彈性形變時(shí)才具有彈性勢(shì)能性勢(shì)能C彈性勢(shì)能可以與其他形式的能相互轉(zhuǎn)彈性勢(shì)能可以與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化化D彈性勢(shì)能在國(guó)際單位制中的單位是焦彈性勢(shì)能在國(guó)際單位制中的單位是焦耳耳點(diǎn)悟點(diǎn)悟 : 發(fā)生形變的物體不一定具有彈性勢(shì)能，發(fā)生形變的物體不一定具有彈性勢(shì)能，只有發(fā)生彈性形變的物體才具有彈性勢(shì)能。只有發(fā)生彈性形變的物體才具有彈性勢(shì)能。對(duì)此，必

7、須有清醒的認(rèn)識(shí)。對(duì)此，必須有清醒的認(rèn)識(shí)。6關(guān)于彈簧的彈性勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的關(guān)于彈簧的彈性勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是是()A當(dāng)彈簧變長(zhǎng)時(shí)，它的彈性勢(shì)能一定增大當(dāng)彈簧變長(zhǎng)時(shí)，它的彈性勢(shì)能一定增大B當(dāng)彈簧變短時(shí)，它的彈性勢(shì)能一定變小當(dāng)彈簧變短時(shí)，它的彈性勢(shì)能一定變小C在拉伸長(zhǎng)度相同時(shí)，在拉伸長(zhǎng)度相同時(shí)，k越大的彈簧，它的越大的彈簧，它的彈性勢(shì)能越大彈性勢(shì)能越大D彈簧在拉伸時(shí)的彈性勢(shì)能一定大于壓縮時(shí)彈簧在拉伸時(shí)的彈性勢(shì)能一定大于壓縮時(shí)的彈性勢(shì)能的彈性勢(shì)能小結(jié) 變力坐功的計(jì)算方法 彈簧的彈力做的功與彈性勢(shì)能的關(guān)系 彈性勢(shì)能的表達(dá)式實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系等于物體的重力勢(shì)

8、能的改變等于彈簧的彈性勢(shì)能的改變重力對(duì)物體做功彈簧彈力對(duì)外做功合外力對(duì)物體做功知識(shí)回顧：知識(shí)回顧：彈力做正功，彈性勢(shì)能減少?gòu)椓ψ鲐?fù)功，彈性勢(shì)能增加重力做正功，重力勢(shì)能減小重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增大等于？能的改變猜想物體的動(dòng)能與它的速度是密切相關(guān)速度的變化又與它的受力有關(guān)所以，我們首先來(lái)探究：力對(duì)物體做功與物體速度變化的關(guān)系分析實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究新新課課實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系一、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思考（1）物體動(dòng)能的變化由做功引起。那么，實(shí)驗(yàn)中如何對(duì)物體作功？又怎樣來(lái)表示功的大小呢？可以是恒力做功。 例如：用一砝碼盤牽引著小車做實(shí)驗(yàn)，可以通過(guò)改變砝碼盤的質(zhì)量，用W=FS表示

9、功的大小。也可以是變力做功。 例如：用書上采用的通過(guò)增加每次牽引小車的橡皮筋數(shù)目的辦法來(lái)表示功的大小。實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系1、探究的器材： 木板、小車、橡皮筋(若干）、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電源、紙帶、釘子2枚課本實(shí)驗(yàn)分析：2、探究的思路：1、測(cè)量橡皮筋對(duì)小車做的功W2、測(cè)量由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度v3、數(shù)據(jù)處理，尋找W與v的關(guān)系新新課課實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系1、測(cè)量橡皮筋對(duì)小車做的功、測(cè)量橡皮筋對(duì)小車做的功W 問(wèn)題a：橡皮筋對(duì)小車做的功如何？ F為變力，做的功很難測(cè)量。 問(wèn)題b：探究過(guò)程中，我們是否需要測(cè)出橡皮筋做功的具體值

10、？ 措施： 設(shè)法讓橡皮筋每次對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W 問(wèn)題c：每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度有什么要求？ 相同相同2、測(cè)量由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度、測(cè)量由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度v 問(wèn)題：如何測(cè)量小車的速度？（利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶） 問(wèn)題：紙帶上打出的點(diǎn)并不都是均勻的，應(yīng)該采用哪些點(diǎn)來(lái)計(jì)算小車的速度？為什么？（取點(diǎn)跡清晰且間距均勻的部分）勻速減速加速應(yīng)該選擇勻速部分的紙帶？想想為什么？怎樣求速度？實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系 3、數(shù)據(jù)處理，尋找W與v的關(guān)系 問(wèn)題1：如何找到功與速度的關(guān)系？ 方法一：計(jì)算法 方法二：圖像法 比較麻煩比較麻煩簡(jiǎn)便直觀，可以減少偶然誤差簡(jiǎn)便直觀，可以減少偶然誤差1、畫畫Wv圖像圖像2、畫畫Wv2圖像圖像問(wèn)題2：畫什么樣的圖像？4、結(jié)論：彈簧彈力對(duì)小車做的功與速度的平方成正比 注：這里的彈力就是物體受到的合外力 因?yàn)樾≤噺撵o止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，初速度為零，末速度就是小車速度的變化。功VV2W2W3W4W5W6W新新課課實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系3、在本實(shí)驗(yàn)中，小車在運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力作用，這樣，在小車沿木板滑行的過(guò)程中，除橡皮筋對(duì)其做功以外，還有阻力做功，這樣便會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)誤差，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)