探究弹性势能的表达式

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名称 探究弹性势能的表达式
格式 rar
文件大小 12.2MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2011-04-20 11:10:00

文档简介

(共21张PPT)
探究弹性势能的表达式
撑杆跳高
射 箭
  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。
  与弹簧的伸长量Δl,
劲度系数k有关。
想一想,弹簧的弹性势能可能与哪些物理量有关?
  弹簧的弹性势能是否与劲度系数成正比?
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
弹簧的弹性表达式到底如何确定?
重力势能
重力做功
入手
W=ΔEP减小
W克=ΔEP增加
类比思想
弹簧弹性势能与拉力做功关系
  W拉=EP
l’
Δl
l0
m
F
能直接用W=Flcosα来求W拉?
怎样计算拉力做所做的功?
把弹簧从A到B的过程分成很多小段
微分
思想
Δl1,Δl2,Δl3…
在各个小段上,弹力可近似认为是不变的
F1、F2、F3 …
W=F1Δl1+F2Δl2+F3Δl3+…
积分思想
怎样计算这个求和式?
如何求匀变速直线运动的位移的?
W=F1Δl1+F2Δl2+F3Δl3+…
怎样计算这个求和式?
o
F
o
Δl
F
o
Δl
F
Δl
Δl
kΔl
Δl
怎样计算这个求和式?
  每段拉力做的功就可用图中细窄的矩形面积表示,对这些矩形面积求和,就得到了有F和Δl围成的三角形面积,这块三角形的面积就表示拉力在整个过程中所做的功。
弹性势能的表达式
  EP=kΔl2/2
k为弹簧的劲度系数
Δl为弹簧的伸长或缩短量
  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0势能。能不能规定弹簧某一任意长度时的势能为0势能?说说你的想法。
说一说
1. 关于弹性势能,下列说法中正确的是:(   )
  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,都一定是发生了弹性形变
  C.物体只要发生形变就一定有弹性势能
  D.弹簧的弹性势能只跟弹簧的形变量有关
AB
2. 如图,在一次“蹦极”运动中,人由高空跃下到最低
 点的整个过程中,下列说法正确的是:(   )
A.重力对人做正功
B.人的重力势能减小了
C.“蹦极”绳对人做负功
D.“蹦极”绳的弹性势能增加了
ABCD
3. 如图所示,在光滑的水平面上有一物体,它的左端
 连一弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力F作用下
 物体处于静止状态。当撤去F后,物体将向右运动,
 在物体向右运动过程中下列说法正确的是:(  )
A.弹簧的弹性势能逐渐减小
B.弹簧的弹性势能逐渐增大
C.弹簧的弹性势能先增大再减小
D.弹簧的弹性势能先减小再增大

B
F
        无处不在的弹簧
  在我们的日常生活中,弹簧形态各异,处处都在为我们服务。常见的弹簧是螺旋形的,叫螺旋弹簧。做力学实验用的弹簧秤、扩胸器的弹簧等都是螺旋弹簧。螺旋弹簧有长有短,有粗有细:扩胸器的弹簧就比弹簧秤的粗且长;在抽屉锁里,弹簧又短又细,约几毫米长;有一种用来紧固螺母的弹簧垫圈,只有一圈,在紧固螺丝螺母时都离不开它。螺旋弹簧在拉伸或压缩时都要产生反抗外力作用的弹力,而且在弹性限度内,形变越大,产生的弹力也越大;一旦外力消失,形变也消失。
         
  有的弹簧制成片形的或板形的,叫簧片或板簧。在口琴、手风琴里有铜制的发声簧片,在许多电器开关中也有铜制的簧片,在玩具或钟表里的发条是钢制的板簧,在载重汽车车厢下方也有钢制的板簧。它们在弯曲时会产生恢复原来形状的倾向,弯曲得越厉害,这种倾向越强。有的弹簧像蚊香那样盘绕,例如,实验室的电学测量仪表(电流计、电压计)内,机械钟表中都安装了这种弹簧。这种弹簧在被扭转时也会产生恢复原来形状的倾向,叫做扭簧。
        无处不在的弹簧