5探究弹性势能的表达式
5.探究弹性势能的表达式
核心素养培养目标 核心素养形成脉络 1知道探究弹性势能表达式 的思路。 2理解弹性势能的概念,会分 析决定弹性势能大小的相关 产生原因影响因素 因素。 弹性势能与弹力做功的关系 3知道弹力做功和弹性势能弹性势能 弹性势能的计算 变化的关系。 4领悟求弹力做功时通过细 弹性势能与重力势能的比较 分过程化变力为恒力的思想 方法。 5会用图象法求变力做功
核心素养培养目标 核心素养形成脉络 1.知道探究弹性势能表达式 的思路。 2.理解弹性势能的概念,会分 析决定弹性势能大小的相关 因素。 3.知道弹力做功和弹性势能 变化的关系。 4.领悟求弹力做功时通过细 分过程化变力为恒力的思想 方法。 5.会用图象法求变力做功
自主梳理自我检测 、弹性势能 1定义发生弹性形变的物体的各部分之问由于有的相互作 用而具有的势能。 2弹簧的弹性势能弹簧的长度为_时弹性势能为0,弹簧被 或被时就具有了弹性势能
自主梳理 自我检测 一、弹性势能 1.定义:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作 用而具有的势能。 2.弹簧的弹性势能:弹簧的长度为原长时,弹性势能为0;弹簧被拉 长或被压缩时,就具有了弹性势能
自主梳理自我检测 、探究弹性势能的表达式 1弹性势能表达式可能与哪些物理量有关 (1)同一个弹簧弹性势能与弹簧被拉伸或压缩的长度有关:同 个弹簧拉伸或压缩的长度弹簧的弹性势能越大,如果拉伸或 压缩长度相等弹性势能相等。 (2弹性势能与弹簧的劲度系数有关在拉伸或压缩长度相同时, 劲度系数/越大,弹性势能越大。 2.重力做的功等于重力势能的减少量弹力做的功_掸性势能 的减少量
自主梳理 自我检测 二、探究弹性势能的表达式 1.弹性势能表达式可能与哪些物理量有关 (1)同一个弹簧,弹性势能与弹簧被拉伸或压缩的长度有关:同一 个弹簧,拉伸或压缩的长度越大,弹簧的弹性势能越大,如果拉伸或 压缩长度相等,弹性势能相等。 (2)弹性势能与弹簧的劲度系数有关:在拉伸或压缩长度相同时, 劲度系数k越大,弹性势能越大。 2.重力做的功等于重力势能的减少量,弹力做的功等于弹性势能 的减少量
自主梳理自我检测 3两种方法计算弹簧弹力的功 (1(微元法把整个过程划分为很多小段整个过程做的总功等于 各段做功的代数和W总=F1△1+F2△2+…+ (2)图象法作出弹力F与弹簧伸长量/关系的F-图象则弹力做的 功等于F图象与轴
自主梳理 自我检测 3.两种方法计算弹簧弹力的功: (1)微元法:把整个过程划分为很多小段,整个过程做的总功等于 各段做功的代数和:W总=F1Δl1+F2Δl2+…+FnΔln。 (2)图象法:作出弹力F与弹簧伸长量l关系的F-l图象,则弹力做的 功等于F-l图象与l轴所围的面积
自主梳理自我检测 正误辨析 (1弹簧的长度越长弹性势能一定越大。( 解析如果弹簧处于压缩状态,弹簧越长,弹性势能越小。 答案x (2同一弹簧长度不同时弹性势能一定不同。() 解析如果压缩和拉伸相同长度弹性势能相同。 答案x (3弹簧弹力做正功时弹簧弹性势能增加。( 解析弹簧弹力做正功时,弹簧弹性势能减少,做负功时,弹簧弹性 势能增加。 案X
自主梳理 自我检测 正误辨析 (1)弹簧的长度越长,弹性势能一定越大。( ) 解析:如果弹簧处于压缩状态,弹簧越长,弹性势能越小。 答案:× (2)同一弹簧长度不同时,弹性势能一定不同。( ) 解析:如果压缩和拉伸相同长度,弹性势能相同。 答案:× (3)弹簧弹力做正功时,弹簧弹性势能增加。( ) 解析:弹簧弹力做正功时,弹簧弹性势能减少,做负功时,弹簧弹性 势能增加。 答案:×
自主梳理自我检测 (4重力势能E1=mgh与高度成正比弹簧的弹性势能与形变量成 正比。() 解析因为举重物时重力不变,而拉弹簧时拉得越长拉力越大所 以弹性势能与形变量不成正比。 答案x (5)不同弹簧发生相同的形变时具有相同的弹性势能。() 答案x
自主梳理 自我检测 (4)重力势能Ep=mgh与高度成正比,弹簧的弹性势能与形变量成 正比。( ) 解析:因为举重物时,重力不变,而拉弹簧时拉得越长,拉力越大,所 以弹性势能与形变量不成正比。 答案:× (5)不同弹簧发生相同的形变时具有相同的弹性势能。( ) 答案:×
探究二随堂检测 对弹性势能的理解 情景导引 比较下面两种物理过程,回答下列问题 杠铃上升过程 W 用力拉动一端固定的弹簧
探究一 探究二 情景导引 比较下面两种物理过程,回答下列问题: 杠铃上升过程 用力拉动一端固定的弹簧 对弹性势能的理解 随堂检测
探究探二随堂检测 (1)举起杠铃与拉伸弹簧时小朋友做了正功还是负功重力势能 与弹性势能怎样变化? (2)小朋友把杠铃举得越高将弹簧拉得越长克服重力或弹力做 功越多吗重力势能或弹性势能越大吗? 要点提示(1)小朋友举起杠铃和拉弹簧时都做正功,重力势能与弹 簧的弹性势能都增加。 (2小朋友把杠铃举得越高将弹簧拉得越长,克服重力或弹力做 功越多,重力势能或弹性势能越大
探究一 探究二 (1)举起杠铃与拉伸弹簧时,小朋友做了正功还是负功?重力势能 与弹性势能怎样变化? (2)小朋友把杠铃举得越高,将弹簧拉得越长,克服重力或弹力做 功越多吗?重力势能或弹性势能越大吗? 要点提示(1)小朋友举起杠铃和拉弹簧时都做正功,重力势能与弹 簧的弹性势能都增加。 (2)小朋友把杠铃举得越高,将弹簧拉得越长,克服重力或弹力做 功越多,重力势能或弹性势能越大。 随堂检测
探究探二随堂检测 知识归纳 1系统性 弹性势能是发生弹性形变的物体上所有质点因相对位置改变而 具有的能量因而弹性势能是整个系统所具有的。 2相对性 弹性势能的大小与选定的零势能位置有关对于弹簧,一般规定 弹簧处于原长时的势能为零。 3弹簧弹性势能大小的影响因素 (1弹簧的劲度系数。(2)弹簧的形变量。(3)对于同一弹簧伸长 和压缩相同的长度时弹性势能相同
探究一 探究二 知识归纳 1.系统性 弹性势能是发生弹性形变的物体上所有质点因相对位置改变而 具有的能量,因而弹性势能是整个系统所具有的。 2.相对性 弹性势能的大小与选定的零势能位置有关,对于弹簧,一般规定 弹簧处于原长时的势能为零。 3.弹簧弹性势能大小的影响因素 (1)弹簧的劲度系数。(2)弹簧的形变量。(3)对于同一弹簧,伸长 和压缩相同的长度时弹性势能相同。 随堂检测