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下一页 退出问题:怎样操作才能把箭射出去? 使弓发生形变(弹性形变)

1、用力拉弓

2、释放 弓要恢复原状在恢复形变过程中,弓对箭产生弹力,弹力推着箭向前移动,发生了一小段位移,从而把箭射了出去 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.

探究弹性势能的表达式 本节探究的内容有1.影响弹簧弹性势能的因素2.弹簧的弹性势能与弹力做功有何关系3.弹簧的弹性势能表达式

1、影响弹性势能的因素 猜想:弹性势能的大小可能与哪些因素有关? 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

2、弹性势能的基本特征 特征:h越大,mg越大,重力势能越大 特征:x越大,kx越大,弹性势能越大 重力势能 相关因素:①重物所处高度h②重物重力mg(恒定) 弹性势能 相关因素:①弹簧伸长(或压缩)长度x②弹簧弹力kx (与重力势能比较) mg恒定 正比于h;

而kx变化, 是否正比于x呢?

3、弹力做功和弹性势能变化的关系 类比:重力做功 弹力势能的变化 重力势能的变化 弹力做功 重力做正功,重力势能减小重力做负功,重力势能增加 弹力做正功,弹性势能减小弹力做负功,弹性势能增加

二、探究弹性势能表达式的思路(类比法) 下一页 退出上一页 1.研究弹力做功表达式 2.从弹力做功表达式、特征得弹性势能表达式 原长x0 x1 x2 原长x0 原长x0 原长x0 原长x0 原长x0 原长x0 原长x0 原长x0 原长x0 O A B h2 h1 B A 初末3.采用类比探究重力势能表达式的方法得出弹力势能表达式 原长x0 x1 x2 原长x0 原长x0 原长x0 原长x0 原长x0 原长x0 原长x0 原长x0 原长x0

1、弹力做的功能不能直接用公式W=Fx 计算?为什么?

2、如果不能的话,可以怎么处理?

3、我们以前有没有学过类似的方法? O A B 请思考

三、计算弹力做功的大小 1.微元求和法 2.图像法 3.平均力等效法 原长x0 x1 x2 原长x0 原长x0 原长x0 原长x0 原长x0 原长x0 原长x0 原长x0 原长x0 O A B

1、弹簧从A拉伸到B的过程分成无穷个极小位移,x1 , x2 , x3 , ・・・・ xi ・・・ xn 下一页 退出上一页

2、在各个极小位移内,弹力可近似认为是不变的Fi与xn 方向相反

4、弹力在整个过程中所做的功可以用它在各小段做功之和来代表: 1.微元求和法

3、在xi位移,弹力Fi做功Wi=-Fi xi 类比计算匀变速直线运动位移的方法s = v1t1+ v2t2 +v3t3+ 下一页 退出上一页 2.图像法 横坐标表示弹簧位移x 纵坐标表示弹簧弹力大小F即F-x图象,用图线与坐标轴所围的面积表示W x1 x2 x F kx2 kx1

0 3.平均力等效法 弹簧从A拉伸到B的过程由弹力随位移呈线性变化 平均弹力

四、弹性势能

1、为什么把 定义为弹簧的弹性势能?

3、单位:焦耳,1J=1N・m

4、标量 弹簧为原长时 没有负值 伸长x时压缩x时2.规定公式

5、相对性. 下一页 退出上一页

6、系统性. 整个系统共同拥有 弹性势能和重力势能相类似,弹性势能也具有相对性,一般选弹簧处于自由长度时为弹性势能的零点.

五、弹力做功与弹性势能的关系 弹力做正功 弹性势能减小 弹力做负功 弹性势能增大 重力做功与重力势能的关系 重力做正功:重力势能减少 重力做负功:重力势能增加 WG=Ep1-Ep2 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 练习 多项 练习 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 多项 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 练习 单项 B F 在光滑的水平面上,物体A以较大的速度va向右运动,与较小速度vb向同一方向运动的、连有轻质弹簧的物体B发生相互作用,如图所示.在相互作用的过程中,弹簧的弹性势能最大时:A、va >vbB、va