重力势能的概念.pptVIP

* 1.重力势能的概念 2.弹性势能的表达式 3.重力弹力做功与重力势能变化的关系 知识回顾 导入新课 它们之间有什么相同的吗？ 7.4 探究弹性势能的表达式 1 . 知识与能力 理解弹性势能的概念及意义，学习计算变力做功的思想方法。 2 . 过程与方法 猜测弹性势能的表达式与哪些因素有关，培养学生科学预测的能力。 体会计算拉力做功的方法，体会微分思想和积分思想在物理学上的应用 。 教学目标 通过对弹性势能公式的探究过程和所用方法，培养学生探究知识的欲望和学习兴趣，体味弹性势能在生活中的意义、提高物理在生活中的应用意识。 3. 情感态度与价值观 教学重难点 探究弹性势能公式的过程和所用方法 。 推导拉伸弹簧时，用微分思想和积分思想求解拉力所做功的表达式。 重点 难点 1、弹性势能的概念 2、探究弹性势能的表达式 3、弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系 本节导航 1、弹性势能的概念 发条上满，具有很大的弹性势能。 [实验演示] 发生弹性形变的弹簧具有一定的能量。 一个弹簧自然伸长，一个小车在光滑的水平面上弹簧的左侧向弹簧运动，当它遇到弹簧后减速，同学们注意观察实验现象。 发生弹性形变的物体各部分之间由于弹力的相互作用而具有的势能，这种势能叫做弹性势能。 卷紧的发条，拉长或压缩的弹簧，拉开的弓，正在击球的网球拍，撑杆跳运动员手中弯曲的杆，这些物体都具有弹性势能。 弹性势能： 例如： 网球拍 蹦床 弹性势能可能与哪些因素有关？ 1. 重力势能与物体被举起或下降的高度有关，那么弹性势可能与形变物体发生形变的程度有关。 2.还可能与…有关？ 探究 弹性势能的大小与形变量有关 弹性势能的大小与劲度系数有关 观察下图可知： 关于弹性势能，下列说法中正确的是（ ） 解析：由弹性势能的定义和相关因素进行判断答案为AB 。 A. 任何发生弹性形变的物体，都具有弹性势能 B. 任何具有弹性势能的物体一定发生了弹性形变 C. 物体只要发生形变，就一定具有弹性势能 D. 弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关 2、探究弹性势能的表达式 弹性势能和它们的关系是怎样的？ 重力势能的表达式为 那么能不能类似的推出弹力所做的功如何计算，弹性势能的表达式是怎样的呢？ 1. 我们知道重力做功为 想一想 Ep = mgh 2. 同时，我们已经得到弹性势能和形变量及弹性系数有关； 举重时杠铃的重力与它的位置高低无关 弹簧的弹力与它伸长的多少有关 弹簧的弹性势能是否与劲度系数成正比？ 1. 举重时杠铃所受的重力与它的位置高低无关； 推想 2. 而弹簧的弹力与它伸长的多少有关； 3.弹力与重力的变化规律不一样，弹性势能与熏力势能的表达式可能也不一样。 F拉 l Δl1 Δl2 Δl3 Δl5 Δl4 F 怎样求弹力做的功？ 如何把求变力做的功转化为求恒力做的功? 怎样计算这个求和公式？ W拉＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋……＋FnΔln 弹力做功 F拉=F =k l v0 v 0 t t v0 v 0 t t v0 v 0 t t v4 t1 t2 t3 t4 v3 v2 v1 v0 v 0 t t v0 v 0 t t 弹性势能的表达式 F拉 l F拉 0 l l Δl1 Δl2 Δl3 Δl5 Δl4 F2 F3 F4 F5 F1 F拉 = k l 拉力所做的功等于图线与横轴所围的面积 1 2 EP＝ k l 2 弹簧的伸长量或压缩量 弹簧的弹性势能 弹性势能的表达式 补充：一般规定弹簧在原长时，弹簧的弹性势能为零。 弹簧的劲度系数 WF＝EP1－EP2 弹力做的功 初态的弹性势能 末态的弹性势能 1. 2.一般规定弹簧在原长时，弹簧的弹性势能为零。 3、弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系 压缩弹簧时，外力要克服弹力做功，弹性势能增加。 重力做功 重力势能的变化 重力做正功，重力势能减小重力做负功，重力势能增加 弹力做功 弹力势能的变化 探究 1.弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系 弹簧弹力做正功，弹性势能减少弹簧弹力做负功，弹性势能增加 2.表达式 在以上探究中我们规定，弹簧处于自然状态下，也就是既不伸长也不缩短时的势能为零势能．能不能规定弹簧任意某一长度时的势能为零? 想一想 分析：因为对一确定的弹簧，其弹性势能的变化只与弹簧的形变量有关，因此我们也可以规定弹簧的任意长度时的势能为零势能，以此确定弹簧各个长度时的弹性势能值。 弹性势能的大小具有相对性。 教材中说：“在探究弹性势能的表达式时，可以参考对重力势能的讨论。”当物体处于参考平面时，重力势能为0；在参考平面上方，重力