《优化方案》2013年人教版物理必修二第七章第五节《探究弹性势能的表达式》课件.ppt

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学习目标：

1.知道探究弹性势能表达式的思路知道探究弹性势能表达式的思路2理解弹性势能的概念，会分析决定弹性势能理解弹性势能的概念，会分析决定弹性势能大小的相关因素大小的相关因素3体会探究过程中的猜想、分析和转化的方法体会探究过程中的猜想、分析和转化的方法,4领悟求弹力做功时通过细分过程化变力为恒领悟求弹力做功时通过细分过程化变力为恒力的思想方法力的思想方法重点难点：

重点难点：

弹力做功的计算方法及弹力做功与弹弹力做功的计算方法及弹力做功与弹性势能变化的关系性势能变化的关系栏目栏目导引导引热点示例热点示例创新拓展创新拓展要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律新新知知初初探探自自主主学学习习一、一、弹性性势能能1.定定义：

发生生弹性性形形变的的物物体体的的各各部部分分之之间，由于有由于有_的相互作用而具有的的相互作用而具有的势能能2.产生条件：

物体生条件：

物体发生生_形形变弹力力弹性性栏目栏目导引导引热点示例热点示例创新拓展创新拓展要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律二、二、弹性性势能的表达式能的表达式自主探究自主探究弹性性势能的表达式与哪些量有关？

能的表达式与哪些量有关？

猜想：

猜想：

与重力与重力势能能类比比

（1）弹性性势能能大大小小与与弹簧簧形形变量量大大小小有有关关，形形变量越大量越大弹性性势能越能越_；

（2）弹性性势能能大大小小与与弹簧簧的的劲度度系系数数k有有关关，在在形形变量相同量相同时，k越大越大弹性性势能越能越_大大大大栏目栏目导引导引热点示例热点示例创新拓展创新拓展要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律栏目栏目导引导引热点示例热点示例创新拓展创新拓展要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律成功成功发现弹簧簧弹性性势能的表达式能的表达式为：

W_栏目栏目导引导引热点示例热点示例创新拓展创新拓展要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律要要点点探探究究讲讲练练互互动动要点要点11对弹性性势能的理解能的理解栏目栏目导引导引热点示例热点示例创新拓展创新拓展要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律特特别提提醒醒：

（1）对于于同同一一个个弹簧簧伸伸长和和压缩相相同同的的长度度时弹性性势能是一能是一样的的

（2）弹性性势能能具具有有相相对性性，通通常常取取弹簧簧处于于原原长处弹性性势能能为零零不不论零零势能能位位置置选在在何何处，弹簧簧处于原于原长时，弹性性势能最小能最小栏目栏目导引导引热点示例热点示例创新拓展创新拓展要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律（2012南南京京高高一一检测）关关于于弹簧簧的的弹性性势能，下列能，下列说法中正确的是法中正确的是（）A当当弹簧簧变长时，它的，它的弹性性势能一定增大能一定增大B当当弹簧簧变短短时，它的，它的弹性性势能一定能一定变小小C在在拉拉伸伸长度度相相同同时，k越越大大的的弹簧簧，它它的的弹性性势能越大能越大D弹簧簧在在拉拉伸伸时的的弹性性势能能一一定定大大于于压缩时的的弹性性势能能例例1栏目栏目导引导引热点示例热点示例创新拓展创新拓展要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律【精精讲精精析析】弹簧簧的的弹性性势能能的的大大小小，除除了了跟跟劲度度系系数数k有有关关外外，还跟跟它它的的形形变量量（拉拉伸伸或或压缩的的长度度）有有关关,如如果果弹簧簧原原来来处在在压缩状状态,当当它它变长时，它它的的弹性性势能能应该减减小小，当当它它变短短时，它它的的弹性性势能能应该增增大大，在在原原长处它它的的弹性性势能能最最小小，A、B错误；形形变量量相相同同时，k越越大大的的弹簧簧，它它的的弹性性势能能越越大大，C正正确确；弹簧簧无无论拉拉伸伸还是是压缩其其弹性性势能能决决定定于于其其形形变量的大小，与是拉伸量的大小，与是拉伸还是是压缩无关，无关，D错误栏目栏目导引导引热点示例热点示例创新拓展创新拓展要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律【答案答案】C【规律方法规律方法】弹性势能具有相对性，但其变弹性势能具有相对性，但其变化量具有绝对性，因此在判断弹性势能的变化化量具有绝对性，因此在判断弹性势能的变化时不必考虑零势能位置；弹性势能的变化只与时不必考虑零势能位置；弹性势能的变化只与弹力做功有关，弹力做负功，弹性势能增大，弹力做功有关，弹力做负功，弹性势能增大，反之则减小反之则减小栏目栏目导引导引热点示例热点示例创新拓展创新拓展要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律变式式训练1.关于弹性势能，下列说法中正确的是关于弹性势能，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任何具有弹性势能的物体,一定发生了弹性形变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弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关度有关栏目栏目导引导引热点示例热点示例创新拓展创新拓展要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律解析：

选解析：

选AB.由弹性势能的定义和相关因素进行由弹性势能的定义和相关因素进行判断发生弹性形变的物体的各部分之间，由判断发生弹性形变的物体的各部分之间，由于弹力作用而具有的势能于弹力作用而具有的势能,叫做弹性势能所以叫做弹性势能所以,任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能,任何任何具有弹性势能的物体一定发生了弹性形变物具有弹性势能的物体一定发生了弹性形变物体发生了形变体发生了形变,若是非弹性形变，无弹力作用若是非弹性形变，无弹力作用,则则物体就不具有弹性势能弹簧的弹性势能除了物体就不具有弹性势能弹簧的弹性势能除了跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关外跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关外,还跟弹簧劲还跟弹簧劲度系数的大小有关正确选项为度系数的大小有关正确选项为A、B.栏目栏目导引导引热点示例热点示例创新拓展创新拓展要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律要点要点22弹力做功与力做功与弹性性势能能变化的化的关系关系W弹的的正正、负Ep的的变化及化及Ep的正、的正、负W弹与与Ep的关系的关系弹力做力做正功正功Ep减少，减少，EpEp2Ep10栏目栏目导引导引热点示例热点示例创新拓展创新拓展要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律弹簧簧原原长l015cm，受受拉拉力力作作用用后后弹簧簧逐逐渐伸伸长，当当弹簧簧伸伸长到到l120cm时，作作用用在在弹簧上的力簧上的力为400N，问：

（1）弹簧的簧的劲度系数度系数k为多少？

多少？

（2）在在该过程中程中弹力做了多少功？

力做了多少功？

（3）弹簧的簧的弹性性势能能变化了多少？

化了多少？

【思思路路点点拨】

（1）Fl图象象中中的的“面面积”表表示示弹力力所所做做的的功功；

（2）弹簧簧弹性性势能能的的增增加加等等于于克克服服弹力所做的功力所做的功例例2栏目栏目导引导引热点示例热点示例创新拓展创新拓展要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律图752栏目栏目导引导引热点示例热点示例创新拓展创新拓展要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律（3）弹力力F做做负功功，则弹簧簧弹性性势能能增增加加，且且做做功的多少等于功的多少等于弹性性势能的能的变化量，化量，Ep10J.【答案答案】

（1）8000N/m

（2）10J（3）10J栏目栏目导引导引热点示例热点示例创新拓展创新拓展要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律栏目栏目导引导引热点示例热点示例创新拓展创新拓展要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律变式式训练2.一根弹簧的弹力一根弹簧的弹力位移图线如图位移图线如图753所示所示,那么弹簧由伸长量那么弹簧由伸长量8cm到伸长量到伸长量4cm的过程中的过程中,弹弹力做功和弹性势能的变化量为力做功和弹性势能的变化量为（）图图753栏目栏目导引导引热点示例热点示例创新拓展创新拓展要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律A3.6J，3.6JB3.6J，3.6JC1.8J，1.8JD1.8J，1.8J栏目栏目导引导引热点示例热点示例创新拓展创新拓展要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律热热点点示示例例创创新新拓拓展展弹性势能与重力势能的比较弹性势能与重力势能的比较栏目栏目导引导引热点示例热点示例创新拓展创新拓展要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律物理量物理量比比较内内容容弹性性势能能重力重力势能能相相对性性弹性性势能与零能与零势能位置的能位置的选取有取有关，但关，但变化量与化量与零零势能位置的能位置的选取无关取无关重力重力势能的大小能的大小与零与零势能面的能面的选取有关，但取有关，但变化化量与零量与零势能面的能面的选取无关取无关系系统性性弹性性势能是能是弹簧簧本身具有的能量本身具有的能量重力重力势能是物体能是物体与地球与地球这一系一系统所共有的所共有的栏目栏目导引导引热点示例热点示例创新拓展创新拓展要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律物理量物理量比比较内内容容弹性性势能能重力重力势能能功能关系功能关系弹性性势能的能的变化化等于克服