《人教 高一物理 必修2--7.5 探究弹性势能的表达式 2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教 高一物理 必修2--7.5 探究弹性势能的表达式 2（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第七章机械能守恒定律第五节探究弹性势能的表达式 人教版必修2 弓被拉开时 发生了弹性形变 因而具有势能 手表中的发条上满后 具有很大的势能 发条对外做功带动手表中机械运转 弹性势能 弹性势能 1 概念 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 也具有势能 这种势能叫做弹性势能 讨论 弹性势能可能跟哪些因素有关 1 弹簧的长度2 劲度系数 1 弹性势能的表达式可能与哪几个物理量有关 类比 猜想 2 弹簧的弹性势能与拉力所做的功有什么关系 类比 进一步建构功能关系思想 二 探究弹性势能的表达式 W外 E弹 弹性势能 发生弹性形变的物体 在恢复原状时能够对外界做功 因而具有能量 这种能量
2、叫做弹性势能 弹簧的弹性势能跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关 被拉伸或压缩的长度越长 恢复原状时对外做的功就越多 弹簧的弹性势能就越大 弹簧的弹性势能还跟弹簧的劲度系数有关 被拉伸或压缩的长度相同时 劲度系数大的弹簧的弹性势能大 2 弹簧的弹性势能的影响因素 1 弹簧被压缩或拉伸的形变越大 其弹性势能越大 2 不同弹簧的劲度系数不同 相同形变的弹性势能也不同 弹簧的弹性势能 1 弹簧的长度为原长时 它的弹性势能为0 3 弹力做功与弹性势能变化的关系弹力做正功 弹性势能减少 弹力做负功 弹性势能增加 蹦极是一项适宜于青年人的富有刺激的新兴运动 蹦极者先从制高点作自由落体运动 转化为 当达到蹦极索的自
3、由长度后 会向和转化 当达到蹦极索的最大伸展长度时 弹性势能达到值 然后继续上下弹数次 完成全过程 弹性势能 重力势能 动能 重力势能 动能 弹性势能 最大 1 我们的探究的过程是怎样的 1 提出问题 弹簧的弹性势能的表达式是怎样的 2 猜想 弹性势能可能与哪些因素有关 3 弹性势能与做功有什么关系 4 怎样计算拉力的功 5 得出探究结果 2 探究方法 猜想与假设 类比 迁移 微元 图象 数学推理等 这些都是科学探究的一般研究方法 在本节课的探究活动中 采用类比研究方法的地方主要有 研究弹性势能的出发点 将重力势能与弹性势能类比 讨论重力势能从分析重力做功入手 讨论弹性势能则从分析弹力做功入手
4、 弹性势能表达式中相关物理量的猜测 将重力势能与弹性势能 重力与弹力类比 重力势能与物体被举起的高度有关 所以弹性势能很可能与弹簧被拉伸的长度有关 弹力与重力的变化规律不一样 弹性势能与重力势能的表达式很可能也不一样 类比 就是将同类型的事物或问题进行对比 从中找出规律性的东西 类比的方法 是物理学中一种重要的研究方法 计算拉力所做的功 与计算匀变速直线运动的位移类比 计算匀变速直线运动的位移时 将位移分成很多小段 每一小段的速度可近似认为相等 物体在整个过程中的位移等于各小段位移之和 计算拉力所做的功 可将弹簧的形变过程分成很多小段 每一小段的拉力可近似认为是不变的 拉力在整个过程中的功等于
5、各小段功之和 计算各小段功的求和式 将由v t图象求位移与由F l图象求功类比 v t图象下的相关面积表示位移 F l图象下的相关面积则表示功 课堂 关于重力做功和物体的重力势能 下列说法正确的是 A 当重力对物体做正功时 物体的重力势能一定减少 B 物体克服重力做功时 物体的重力势能一定增加 C 地球上任何一个物体的重力势能都有一个确定值 D 重力做功的多少与参考平面的选取无关 ABD 2 物体在运动过程中 克服重力做功为50J 则 A 重力做功为50J B 物体的重力势能一定增加了50J C 物体的重力势能一定减少50J D 重力做了50J的负功 BD 3 一人托20N的物体先竖直向下移动0 5m 接着水平移动1m 这过程中 重力做功为J 物体的重力势能减少量为J 10 10 4 在排球比赛中 某运动员用400N的力把质量为270g的排球从2 8m的高度扣向对方的场地中 在球被扣到落地过程中 排球的重力势能变化了多少 g取10m s2 解 选地面为参考平面 则 h 2 8mEP mg h 0 27 10 2 8J 7 56J答 势能减少了7 56J 研究重力势能问题的步骤 1 选取研究对象 2 选择参考平面 3 确定物体初末位置相对参考平面的高度 4 利用重力做功合重力势能改变的关系
