人教版高中物理必修二：7.5 探究弹性势能的表达式 课件
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F拉
弹性势能的表达式
EP
1 2
kl 2
说明：
EP:弹簧的弹性势能 k:弹簧的劲度系数 l:弹簧的伸长量或压缩量
(1)一般规定弹簧在原长时，弹簧的弹性势能为零
(2)l为弹簧的伸长量或压缩量 (3)l,EP具有相对性
三、弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系
1.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
F B
5.在水平面上竖直放置一轻质弹簧，有一物体在它的正上 方自由落下，在物体压缩弹簧速度减为零时( C ) A．物体的重力势能最大 B．物体的动能最大 C．弹簧的弹性势能最大 D．弹簧的弹性势能最小
6.关于弹簧的弹性势能,下列说法正确的是（ C ） A.当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大 B.当弹簧变短时,它的弹性势能一定减小 C.在拉伸长度相同时, k 越大的弹簧,它的弹性势能越 大 D.弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能
5 探究弹性势能的表达式
思考：什么是弹性势能？
一、弹性势能
发生弹性形变的物体各部分之间，由于弹力的相 互作用，也具有势能，这种势能叫做弹性势能。
二、探究弹性势能的表达式
思考：弹性势能的大小与哪些因素有关？（以弹簧为例） 猜想： 设计实验方案：
实验方法：控制变量法
弹簧状态 软弹簧1 软弹簧1 硬弹簧2
v
类比：匀变速直线运动的 v
位移与速度的关系
v0
v
v0
0
tt
0
tt
vvvv2143 v0
v
0 t1 t2 t3 t4 t t v
v0
0
tt
v0
0
tt
拉力所做的 功等于图线 与横轴所围 图形的面积
F拉
F5
F4
F3
F2
F01
lபைடு நூலகம்
Δl1 Δl2 Δll3 Δl4 Δl5
W拉＝21 k l 2
l
F拉 = k l
4.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 ） 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
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
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/142021/3/14Sunday, March 14, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/142021/3/142021/3/143/14/2021 2:26:54 PM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/142021/3/142021/3/14Mar-2114-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/142021/3/142021/3/14Sunday, March 14, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/142021/3/142021/3/142021/3/143/14/2021
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
WG mgh
思考：
弹力做的功是否可以 用弹力与弹力方向上移动 距离的乘积来表示？
怎样求弹力做的功？
F拉=F=kl为变力
Δl1 Δl2 Δl3 Δl4 Δl5
l
F
F拉
如何把求变力做的功转化为求恒力做的功？ W拉＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋F4Δl4＋F5Δl5
怎样计算这个求和公式？ W拉＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋……＋FnΔln
2.以下关于弹性势能的说法正确的是（ CD） A.形变的物体都具有弹性势能 B.形变越大的物体具有的弹性势能越大 C.形变的物体可能没有弹性势能 D.具有弹性势能的物体可能同时具有重力势能
3.一物体以初速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧， 墙壁与物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中，下列 说法正确的是：（ BD ） A.物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比 B.物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的功不相等 C.弹力做正功，弹簧的弹性势能减小 D.弹力做负功，弹簧的弹性势能增加
2.表达式:
WF EP1 EP2 EP
WF :弹力做的功 EP1:初态的弹性势能 EP2:末态的弹性势能
有趣的弹性势能
会跳的纸片
飞机
动能和势能的相互转化
1.关于弹性势能，下列说法中正确的是( 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，都一定发生了弹性形变 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
•
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/142021/3/142021/3/142021/3/14
谢谢观看
7.将弹簧拉长或压缩x，弹力大小变化相同，关于弹力做 功和弹性势能变化的正确说法是（ BCD） A.拉长时弹力做正功，弹性势能增加；压缩时弹力做负 功，弹性势能减小； B.拉长和压缩时弹性势能均增加； C.拉长或压缩x时，弹性势能改变相同； D.形变量相同时，弹性势能与劲度系数有关
8.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（ ABCD） 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
。2021年3月14日星期日2021/3/142021/3/142021/3/14
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/142021/3/142021/3/143/14/2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/142021/3/14March 14, 2021
9.如图所示，表示撑杆跳运动的几个阶段：助跑、撑杆 起跳、越横杆。试定性地说明在这几个阶段中能量的转 化情况。
撑杆中的弹性势能
一、弹性势能:
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，叫做弹性势能。
二、弹簧的弹性势能的表达式
Ep弹
1 kx2 2
三、弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系
压缩状态 较小 较大 较大
物块滑行距离
实验结论
最短 较远 最远
1.与弹簧形变量 有关
2.与弹簧劲度 系数有关
研究弹性势能
物体的弹性形变量越大，弹性势能越大。 物体的劲度系数越大，弹性势能越大。
怎样计算弹簧拉力做的功？ 类比重力
重力做的功都可以简单地用重力与物体在竖直方 向移动距离的乘积来表示。
弹性势能的表达式
EP
1 2
kl 2
说明：
EP:弹簧的弹性势能 k:弹簧的劲度系数 l:弹簧的伸长量或压缩量
(1)一般规定弹簧在原长时，弹簧的弹性势能为零
(2)l为弹簧的伸长量或压缩量 (3)l,EP具有相对性
三、弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系
1.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
F B
5.在水平面上竖直放置一轻质弹簧，有一物体在它的正上 方自由落下，在物体压缩弹簧速度减为零时( C ) A．物体的重力势能最大 B．物体的动能最大 C．弹簧的弹性势能最大 D．弹簧的弹性势能最小
6.关于弹簧的弹性势能,下列说法正确的是（ C ） A.当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大 B.当弹簧变短时,它的弹性势能一定减小 C.在拉伸长度相同时, k 越大的弹簧,它的弹性势能越 大 D.弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能
5 探究弹性势能的表达式
思考：什么是弹性势能？
一、弹性势能
发生弹性形变的物体各部分之间，由于弹力的相 互作用，也具有势能，这种势能叫做弹性势能。
二、探究弹性势能的表达式
思考：弹性势能的大小与哪些因素有关？（以弹簧为例） 猜想： 设计实验方案：
实验方法：控制变量法
弹簧状态 软弹簧1 软弹簧1 硬弹簧2
v
类比：匀变速直线运动的 v
位移与速度的关系
v0
v
v0
0
tt
0
tt
vvvv2143 v0
v
0 t1 t2 t3 t4 t t v
v0
0
tt
v0
0
tt
拉力所做的 功等于图线 与横轴所围 图形的面积
F拉
F5
F4
F3
F2
F01
lபைடு நூலகம்
Δl1 Δl2 Δll3 Δl4 Δl5
W拉＝21 k l 2
l
F拉 = k l
4.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 ） 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
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
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/142021/3/14Sunday, March 14, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/142021/3/142021/3/143/14/2021 2:26:54 PM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/142021/3/142021/3/14Mar-2114-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/142021/3/142021/3/14Sunday, March 14, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/142021/3/142021/3/142021/3/143/14/2021
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
WG mgh
思考：
弹力做的功是否可以 用弹力与弹力方向上移动 距离的乘积来表示？
怎样求弹力做的功？
F拉=F=kl为变力
Δl1 Δl2 Δl3 Δl4 Δl5
l
F
F拉
如何把求变力做的功转化为求恒力做的功？ W拉＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋F4Δl4＋F5Δl5
怎样计算这个求和公式？ W拉＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋……＋FnΔln
2.以下关于弹性势能的说法正确的是（ CD） A.形变的物体都具有弹性势能 B.形变越大的物体具有的弹性势能越大 C.形变的物体可能没有弹性势能 D.具有弹性势能的物体可能同时具有重力势能
3.一物体以初速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧， 墙壁与物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中，下列 说法正确的是：（ BD ） A.物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比 B.物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的功不相等 C.弹力做正功，弹簧的弹性势能减小 D.弹力做负功，弹簧的弹性势能增加
2.表达式:
WF EP1 EP2 EP
WF :弹力做的功 EP1:初态的弹性势能 EP2:末态的弹性势能
有趣的弹性势能
会跳的纸片
飞机
动能和势能的相互转化
1.关于弹性势能，下列说法中正确的是( 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，都一定发生了弹性形变 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
•
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/142021/3/142021/3/142021/3/14
谢谢观看
7.将弹簧拉长或压缩x，弹力大小变化相同，关于弹力做 功和弹性势能变化的正确说法是（ BCD） A.拉长时弹力做正功，弹性势能增加；压缩时弹力做负 功，弹性势能减小； B.拉长和压缩时弹性势能均增加； C.拉长或压缩x时，弹性势能改变相同； D.形变量相同时，弹性势能与劲度系数有关
8.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（ ABCD） 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
。2021年3月14日星期日2021/3/142021/3/142021/3/14
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/142021/3/142021/3/143/14/2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/142021/3/14March 14, 2021
9.如图所示，表示撑杆跳运动的几个阶段：助跑、撑杆 起跳、越横杆。试定性地说明在这几个阶段中能量的转 化情况。
撑杆中的弹性势能
一、弹性势能:
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，叫做弹性势能。
二、弹簧的弹性势能的表达式
Ep弹
1 kx2 2
三、弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系
压缩状态 较小 较大 较大
物块滑行距离
实验结论
最短 较远 最远
1.与弹簧形变量 有关
2.与弹簧劲度 系数有关
研究弹性势能
物体的弹性形变量越大，弹性势能越大。 物体的劲度系数越大，弹性势能越大。
怎样计算弹簧拉力做的功？ 类比重力
重力做的功都可以简单地用重力与物体在竖直方 向移动距离的乘积来表示。