高中物理75探究彈性勢能的表達(dá)式探究導(dǎo)學(xué)課型課件新人教版必修2(編輯修改稿)
2024-12-23 23:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ,形變量變大的只有圖乙 ,故選項 B正確。 【 素養(yǎng)升華 】 彈性勢能理解時應(yīng)注意的兩個問題 (1)彈簧的彈性勢能的大小由彈簧的勁度系數(shù)和形變量 (拉伸或縮短的長度 )共同決定 ,勁度系數(shù)越大 ,形變量越大 ,彈簧的彈性勢能越大。 (2)彈性勢能具有相對性 ,但其變化量具有絕對性 ,因此 ,在判斷彈性勢能的變化時不必考慮零勢能的位置。 二、彈性勢能與彈力做功的關(guān)系 深化理解 、負(fù)功的理解 : 如圖所示 ,O為彈簧的原長處 : (1)彈力做負(fù)功 :當(dāng)物體由 O向 A運動 (壓縮 )或者由 O向 A′ 運動(伸長 )時 ,彈簧的形變量變大 ,彈力對外做功 ,習(xí)慣叫作彈力做負(fù)功。此時彈簧的彈性勢能增大 ,其他形式的能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。 (2)彈力做正功 :當(dāng)物體由 A向 O運動 ,或者由 A′ 向 O運動時 ,彈簧的形變量減小 ,彈力對內(nèi)做功 ,習(xí)慣叫作彈力做正功。此時彈簧的彈性勢能減小 ,彈性勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。 :彈性勢能的變化量總等于彈力做功的負(fù)值 ,表達(dá)式 :W彈 =Δ Ep=Ep1Ep2。 :在彈簧的彈性限度之內(nèi) ,該式總是成立的 ,與系統(tǒng)所受其他力的情況無關(guān) ,與系統(tǒng)的運動狀態(tài)無關(guān)。 :彈性勢能與彈力做功的關(guān)系 ,重力勢能與重力做功的關(guān)系遵從同樣的規(guī)律 ,這一規(guī)律對于其他形式的勢能也是適用的。 【 微思考 】 “ 蹦極”是一種富有刺激性的運動項目 , 某人身系彈性繩自高空點自由下落 ,如圖 所示 ,a點是彈性繩的原長位置 ,c點是人 所到達(dá)的最低點 ,b點是人靜止時的平衡位置 , 不計空氣阻力。 (1)該人從下落至 b到再次上升經(jīng)過 b時 ,彈性繩的彈力做功為多少 ? 提示 :彈性繩的彈力做功與重力做功特點一樣 ,也是與運動路徑無關(guān) ,只與初末位置有關(guān) ,故從下落至 b到再次上升經(jīng)過 b時 ,彈性繩的彈力做功為零。 (2)人運動至哪一位置時 ,彈性繩的彈性勢能最大 ? 提示 :人運動至 c點時 ,彈性繩的彈力做功最多 ,彈性勢能最大。 【 題組通關(guān) 】 【 示范題 】 在水平地面上放一個豎直輕彈簧 ,彈簧上端與一個質(zhì)量為 ,若在木塊上再作用一個豎直向下的力F,使木塊緩慢向下移動 ,力 F做功 。此時木塊再次處于平衡狀態(tài) ,力 F的大小為 50N,如圖所示 ,求 : (1)在木塊下移 。 (2)彈簧的勁度系數(shù)。 【 解題探究 】 (1)彈性勢能的增加量等于彈力 ___________。 (2)木塊緩慢向下移動隱含著什么物理條件 ? 提示 :緩慢移動表明木塊時刻處于平衡狀態(tài) ,彈簧的彈力始終等于木塊的重力與壓力 F之和。 做功的負(fù)值 【 規(guī)范解答 】 (1)木塊下移 ,F與重力的合力等于彈簧彈力 ,所以力 F和重力做的功等于克服彈簧彈力做的功 ,故彈簧彈性勢能的增加量為 : ΔE p=WF+mgh=(+ 10 )J= J。 (2)由平衡條件得 ,木塊再次處于平衡時 F=kh,所以勁度系數(shù) 答案 :(1) (2)500 N/m F 5 0k N / m 5 00 N / mh 0? ? ? ?！?通關(guān) 1+1】 ,將彈簧拉力器用力拉開的過程中 ,彈簧的彈力和彈性勢能的變化情況是 ( ) ,彈性勢能變小 ,彈性勢能變大
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