8.2.2 弹性势能 课件 -2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第八章 机械能守恒定律 弹性势能 高一年级.必修二 1 发生形变的竹竿能够对人做功 发生形变的弹簧对球做功 发生形变的物体能够对外做功 发生形变的物体具有能量 原长 F弹 情景导入 地球 G 相互作用的弹簧和小球间也存在着某种势能： 原长 相互作用的地球和物体之间存在重力势能 F弹 弹性势能 情景导入 发生弹性形变的物体拥有的一种势能 1.定义： 2.弹簧的弹性势能 ①相关因数： 劲度系数k 形变量x 原长 F弹 3.弹性势能与弹力做功的关系： 弹性势能 探究新知 ①弹力做负功， EP增加。 ②弹力做正功， EP减小。 ③弹力做的功， 等于EP的减小量 原长 F弹 W弹= EP初-EP末 =EP减 =-△EP 4.表达式： W手= △EP 3.弹性势能与弹力做功的关系： 弹性势能 探究新知 弹簧弹性势能如何表达呢? F x 0 l kl EP F =? l1 l2 l3 缓慢拉伸l kl =F lcosa ? EP = WF F1、F2、F3 … 在各小段上，弹力可近似是不变的: 把弹簧做功的过程分成很多小段: l1, l2, l3… W弹＝F1 l1＋F2 l2＋F3l3＋… 积分 思想 = 1 2 kl .l 1 2 kl2 = 微分 思想 探究新知 1 2 kx2 EP= 5.变力做功的求法 ①微元法 ②平均值法 ③图像法： 力-位移图像所围的面积为力所做的功： WF =F l = 0+kl 2 l = 2 1 k l2 4.表达式： 3.弹性势能与弹力做功的关系： F x 0 l kl 探究新知 [针对训练1] (多选)如图所示，弹簧的一端固定在墙上，另一端在水平力F作用下缓慢拉伸了x。关于拉力F、弹性势能Ep随伸长量x的变化图象正确的是(　 　) AD 探究新知 [针对训练2] 如图所示，质量相等的两木块间连有一弹簧。今用力F缓慢向上提A，直到B恰好离开地面。开始时物体A静止在弹簧上面，设开始时弹簧弹性势能为Ep1，B刚要离开地面时，弹簧的弹性势能为Ep2，则关于Ep1、Ep2大小关系及弹性势能变化量ΔEp的说法中正确的是(　　) A.Ep1＝Ep2 B.Ep1＞Ep2 C.ΔEp＞0 D.ΔEp＜0 A 练一练 解： 沿不同斜面运动时重力做的功大小相等，与斜面的倾斜角度无关。 课后习题 2. 质量为m的足球在地面1的位置被踢出后落到地面3位置，在空中达到的最高点2的高度为h。重力加速度为g。 （1）足球由位置1运动到位置2时，重力做了多少功？足球的重力势能增加了多少？ （2）足球由位置2运动到位置3时，重力做了多少功？足球的重力势能减少了多少？ 解： （1） （2） 课后习题 3. 以下说法是否正确？如果正确，说出一种可能的实际情况；如果不正确，说明这种说法为什么错误。 （1）物体受拉力作用向上运动，拉力做的功是1J，但物体重力势能的增加量不是1J； （2）物体受拉力作用向上匀速运动，拉力做的功是1J，但物体重力势能的增加量不是1J； (1)正确。物体在拉力的作用下向上运动，如果做匀加速直线运动，这时拉力的功大于重力势能的增加量。如果物体做匀减速直线运动，这时拉力的功小于重力势能的增加量。 (2)错误。物体匀速上升，拉力的大小等于重力的大小，拉力的功一定等于重力势能的增加量。 解： 课后习题 3. 以下说法是否正确？如果正确，说出一种可能的实际情况；如果不正确，说明这种说法为什么错误。 （3）物体运动，重力做的功是-1J，但物体重力势能的增加量不是1J； （4）没有摩擦时物体由A沿直线运动到B，重力做的功是-1J；有摩擦时物体由A沿曲线运动到B，重力做的功大于-1J。 (3)错误。根据WG= Ep1 –Ep2可知，重力做-1J的功，物体重力势能的增加量为1J。 (4)错误。重力做功只与起点和终点的位置有关，与路径无关，A、B两点的位置不变，从A点到B点的过程中，无论经过什么路径，是否还受到其他的力，重力的功都是相同的。 解： 课后习题 $$