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【物理】7.5 探究弹性势能的表达式 课件1(人教版必修2)

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新人教版高中物理必修二课件：7.5 探究弹性势能的表达式(共21张PPT)

新人教版高中物理必修二课件：7.5 探究弹性势能的表达式(共21张PPT)
exit
教学目标 过程与方法 1、体验科学探究方法，发展自主学习能力. 2、体会微分思想在物理学中的应用.
exit
教学目标 情感、态度与价值观 1、培养探究活动中的合作意识与团队精神
exit
探究弹性势能的表达式
1、弹性势能的表达式可能与哪几个物理量有 关？（类比、猜想）
1、弹簧的形变量 2、劲度系数
exit
新课引入
exit
新课引入
exit
新课引入
F
动力学角度：
功和能量的角度： x
exit
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。
exit
教学目标 知识与技能 1、理解弹力做功与弹簧弹性势能的关系 2、学会利用力——位移图象求功 3、培养运用类比思想进行知识迁移的能力.
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021 11:00:27 AM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/182021/3/182021/3/18Mar-2118-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/182021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
exit
课堂小结 2．在探究过程中，我们用到了哪些研
究方法？
通过猜想、假设，类比迁移，微元分 割等方法，探究了弹簧的弹性势能的表达式， 重温了科学探究的一般方法.
exit

人教版高一物理必修二课件：7.5探究弹性势能的表达式 (共16张PPT)

人教版高一物理必修二课件：7.5探究弹性势能的表达式 (共16张PPT)
5
探究弹性势能的表达式
图片引入课题
几张图中的物体有什么 共同点？
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。
符号：EP
探究弹性势能 的表达式
1. 猜 想 ： 猜 猜 猜
弹簧的弹性势 能可能与哪些物 理量有关？
2 . 探 究
弹 性 势 能 可 能 的 表 达 式
重力做功
研究重力势能
类 比 思 想
功是能量转化的量度
弹力做功 研究弹性势能
功能关系的再次应用
2 . 探 究
弹 性 势 能 可 能 的 表 达 式
弹力与重力的 变化规律不一 样,弹性势能与 重力势能的表 达式也很可能 不一样.
举重时杠铃的重力与它 的位置高低无关
弹簧的弹力与它伸长的多少有 关
2 . 探 究
F=kl
F拉
l
培养迁移能力，图说物理的能力
由弹力做功推导弹性势能的表达式
2 1 2 1 kl W= 2 = 0 kl 2
弹性势能的表达式
2 1 EP= kl 2
说明：
(1) l为弹簧的伸长量或压缩量。
(2) L , EP具有相对性，零势能点可任意选取。
一般规定弹簧在原长时，即伸长量或压缩量 为零时弹簧的弹性势能为0.

积 分 思 想 把弹簧从A到B的过程分成很多小段 微分 思想
Δl1,Δl2,Δl3…
在各个小段上，弹力可近似认为是不变 的 F1、F2、F3 … 变化小
4.
探 究
想一想
W＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋…
怎 如何求匀变 样 速直线运动 计 的位移的？ 算 这 个 求 和 式？

物理：7.5《探究弹性势能的表达式》课件(新人教版必修2)

物理：7.5《探究弹性势能的表达式》课件(新人教版必修2)

F为变力，如何 求其做的功？
微元法
W1=F1∆L1 W2=F2∆L2 W3=F3∆L3 … W=W1+W2+W3+… = F1∆L1+ F2∆L2+ F3∆L3+…
回忆：怎样计算这个求和式？ 回忆：怎样计算这个求和式？
联想
v
v
vo o v
t
vo o v
t
vo o
t
vo o
t
在v − t 图象中，物体的位移： x = S面积
F 提示 外力所做的功等于弹簧弹性 势能的增加。 势能的增加。 若以E 解析 若以 p表示弹簧最终的弹性势能，则外力所做 的功
所以，弹簧的伸长量亦即物块移动的距离。 l =
1 W = E = kl 2
p
2
2W k
教材附注指出： 学习这节时， 点悟 教材附注指出：“学习这节时，要 着重体会探究的过程和所用的方法， 着重体会探究的过程和所用的方法，不要 求掌握探究的结论， 求掌握探究的结论，更不要求用弹性势能 的表达式解题。 的表达式解题。”这里涉及弹性势能表达 式的应用问题，只是作为“发展级” 式的应用问题，只是作为“发展级”要求 提出的，仅供学有余力的同学参考。 提出的，仅供学有余力的同学参考。
1、弹性势能的表达式可能与哪几个物理 、 量有关？（类比、猜想） ？（类比 量有关？（类比、猜想）
1、弹簧的长度 2、劲度系数
2、弹簧的弹性势能与拉力所做的功有什么 、 关系？（类比、进一步建构功能关系思想） ？（类比 关系？（类比、进一步建构功能关系思想）
W外→E弹
3、怎样计算拉力所做的功？ 、怎样计算拉力所做的功？
点悟 上述解法采用了教材探究弹性势能表达式的研究方 即应用F—l图象直观地进行分析。若记得弹性势能的 图象直观地进行分析。 法，即应用 图象直观地进行分析 表达式，也可由弹性势能的表达式进行计算。 表达式，也可由弹性势能的表达式进行计算。由于拉力做 功增加了弹簧的弹性势能， 功增加了弹簧的弹性势能，故有

新人教版物理 必修2 7.5探究弹性势能的表达式 (共24张PPT)

新人教版物理 必修2 7.5探究弹性势能的表达式 (共24张PPT)
2、探究方法
猜想与假设.类比.迁移.微元.图象.数学推理 等,这些都是科学探究的一般研究方法
课堂训练
1、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
弹簧到速度减为零时 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
2、一物体以初速度v0冲向与竖起墙壁相连的轻 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
3 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一定发生了弹性形变
拉
lF
F拉l
如何把求变力 做的功转化为 求恒力做的功
怎样计算 这个求和 公式？
W拉拉＝F11Δl11＋F22Δl22＋F33Δl33＋F…4Δ…l4＋＋FFn5ΔΔlln5
回
顾 ：
v
v
匀
变
v0
速0 直
线
运
动
的
v
tt
vvvv2143 v0
v0
0
tt
位
移
v
与
0 t1 t2 t3 t4 t t v
速 度
练 习 单项
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

新人教版高中物理必修二课件%3A7.5 探究弹性势能的表达式 (共16张PPT)

新人教版高中物理必修二课件%3A7.5 探究弹性势能的表达式 (共16张PPT)
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。10:13:2210:13:2210:133/7/2021 10:13:22 AM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。21.3.710:13:2210:13Mar-217-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。10:13:2210:13:2210:13Sunday, March 07, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。21.3.721.3.710:13:2210:13:22March 7, 2021
7、5探究弹性势能的表达式
一、弹性势能的概念 发生弹性形变的弹
簧具有一定的能量。
探究弹性势能 的表达式
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。
二
猜想：弹性势能
的大小可能与哪
影
些因素有关?
响
弹
性
弹性势能的大小
势
与形变量有关
能
的
因 数
弹性势能的大小 与劲度系数有关
。2021年3月7日星期日上午10时13分22秒10:13:2221.3.7
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月上午10时13分21.3.710:13March 7, 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年3月7日星期日10时13分22秒10:13:227 March 2021
设置情景：
缓慢拉动弹 簧时，弹力 与拉力等大 反向，可先 求拉力做功
- WF弹＝ 1 KX2 2 XF
F拉=F =k F拉X
平均力法：W拉＝Fx＝
0+kx 2
F
拉

人教高中物理必修2第七章第5节探究弹性势能的表达式公开课PPT(17张)

人教高中物理必修2第七章第5节探究弹性势能的表达式公开课PPT(17张)
5.
探
究
弹 性 势 能 可 能 的 表 达 式
拉力所做 的功等于 图线与横 轴所围的
面积Βιβλιοθήκη F拉F5 F4 F3 F2
F01
W拉＝
1 2
k
Δl
2
ll
Δl1 Δl2 Δl3 Δl4 Δl5
l
F拉 = k Δl
F拉
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5 探究弹性势能的表达式
观 察 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而 具有的势能叫弹性势能
1.
猜
想
：
弹簧的弹性势
猜
能可能与哪些物理
猜
量有关？
猜
思 考
弹性势能的大小
l
与形变量有关
弹性势能的大小 与劲度系数有关
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吗?
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科学探究方法
对假说修 正和推广
实验对推论 进行检验
运用逻辑(数学) 得出推论
提出猜想
对现象的 一般观察
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弹 人教高中物理必修2第七章第5节探究 弹性势 能的表 达式教 学PPT-( 17页)- PPT执 教课件 【推荐 】 力 做 功
Δl1 Δl2 Δl3 Δl4 Δl5
lF

人教版高中物理必修2第七章5. 探究弹性势能的表达式 课件(1)


(三)明治维新的局限性
①经济: 地主土地所有制,农民的贫困,影响市场扩大,制
约工业发展 ②政治:
宪法颁布后,藩阀依然长期垄断政权,议会形同 虚设 ③文化:
愚民政策和天皇崇拜思想的根深蒂固 ④消极影响:
侵略的野心和军国主义传统结合推动日本走上 对外侵略的道路,给亚洲国家带来灾难。
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日本明治维新
异：日：害怕地方藩国在对外贸易中发展壮大 威胁其统治；
中：封建统治者以天朝上国自居，对外国 商品缺乏兴趣;害怕外国商人与沿海人 民接触，威胁其统治。
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民族危机
美国东印度舰 队司令佩里
浦贺港
1853年
《日美亲善条约》
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二、明治维新的内容
（一）目的 １、根本目的：富国强兵，实现民族振兴， 巩固明治政府的统治 2、直接目的：摆脱外来压迫，发展资本主义
儒学
自然科学
B.建立近代教育体制： 小学、中学、大学
打破了等级 制度，培养 了大量人才
（２）生活习俗：西化
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二、明治维新的内容
4.军事：建立新军队， 为对外扩张创造条件
（1）军事上创办军工企业，实行义务兵役制，建 立常备军（皇军） （2）武土道教育：尚武、忠君
忠气节、正礼仪、尚武勇、重信义、崇俭朴
思考角度： 国内国际环境， 领导力量， 参加支持力量， 改革措施。
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明治维新：列强入侵激化了国内矛盾；封
国 内 背
建统治阶级内部分化，幕府陷于极端孤立 境地，倒幕运动推翻了幕府封建统治。
景 戊戌变法：清政府对内依靠汉族官僚地主，
对外妥协退让，共同绞杀人民革命。封建
势力很强大
国 际

新版人教版必修二物理 7.5《探究弹性势能的表达式》(共24张PPT)学习PPT

5、 探究弹性势能的表达式
有关弹力的知识
拉开的弓
有关弹力的知识
变式训练2 一根弹簧的弹力—位移图线如图7－5－6所示，那么弹簧由伸长量8 cm到伸长量4 cm的过程中，弹力做功和弹性势能的变
化量为( )
A．弹簧处于原长时，弹簧弹性势能为正值
变式训练2 一根弹簧的弹力—位移图线如图7－5－6所示，那么弹簧由伸长量8 cm到伸长量4 cm的过程中，弹力做功和弹性势能的变
弹力做功和弹性势能变化的关系
在水平地面上放一个竖直轻弹簧，弹 例2 2．如果取弹簧伸长Δx时弹性势能为0，则下列说法中正确的是(
B．当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小
)
在各个小段上，弹力可近似认为是不变的
簧上端与一个质量为2.0 kg的木块相连，若 A．弹簧处于原长时，弹簧弹性势能为正值
A．弹簧处于原长时，弹簧弹性势能为正值
1．弹簧的弹性势能与下列哪些因素有关( BC )
A．弹簧的长度
B．弹簧的劲度系数
C．弹簧的形变量 D．弹簧的原长
2．如果取弹簧伸长Δx时弹性势能为0，则下列
说法中正确的是( BC)
A．弹簧处于原长时，弹簧弹性势能为正值 B．弹簧处于原长时，弹簧弹性势能为负值 C．当弹簧的压缩量为Δx时，弹性势能的值为0 D．只要弹簧被压缩，弹性势能均为负值
有关弹力的知识
D．弹簧的弹力做负功，弹性势能增加 K一定，ΔL越大，弹性势能越大
拉长的弹簧
Ⅱ、弹性势能变化与 做功相等。
变式训练1 关于弹性势能，下列说法正确的是(
)
计算匀加速直线运动位移时曾经用过的方法
1．弹簧的弹性势能与下列哪些因素有关( )
(2)弹簧的劲度系数(g取10 N/kg)．

人教版物理必修二课件7.5探究弹性势能的表达式课件


新课引入：
观
察
三张图中的 物体有什么 共同点？
提出弹性势能的概念
关于弹性势能，你想知道什么？
思维的发散
分组讨论——寻找研究弹性势能需要知道的问 题：弹性势能怎么产生的？弹性势能与做功有 什么关系？弹性势能有什么用？弹性势能的大 小与什么有关？
教师角色：关注、引领、参与 学生角色:理论探究的第一步
高中物理课件
灿若寒星整理制作
探究弹性势能的表达式
设计思想概述
课型：不包含实验探究的逻辑推理任务型探究课
教学方式：启发性的语言引导学生自己观察、 发现与思考，自己提出问题并寻找问题的答 案。
“探究”内涵：在学生原有认知基础上，通 过猜想与假设，运用已掌握的物理规律、从 理论上推导出新的物理规律，注重理性思维 能力的提升。
教学难点：①拉伸弹簧时，微积分思想 求解拉力所做功的表达式
②学生思维的发散与“集束”：如何在教 师的引导下从感性上升为理性
教学过程流程图
创设物理情景
提出弹性势能的 概念
获得弹性势 能的表达式
迁移微元法 求变力功
研究拉力 做功
类比重力势能与 重力做功
演示弹簧弹力做 功的实验
猜测弹性势能的 决定因素
功能关 系
小球上升过程 重力做功
拉力拉动一端固 定的弹簧
弹簧弹力做功
地球附近重力加速度恒定，弹簧弹力随形变量的增加而增大，
重力是恒力
是变力
重力做负功，重力势能增 弹簧弹力做负功，弹簧形变量增加，
加
弹性势能增加
WG mg(h1 h2 ) E p1 E p 2 E p
WT ?
教学目标简述
知识主线：做功多少是能量转化的量度－弹力的功 与弹性势能变化的关系

人教版物理必修二课件：7.5探究弹性势能的表达式


2、弹簧的弹性势能与弹力所做的功有什么关系？
重力势能
弹性势能
小球下降 小球上升
用力将弹簧 松手后弹簧
拉开
收缩
重力做功
小球克服重 力做功
小球重力势 小球重力势
能减少
能增加
拉力克服弹 弹力做正功 力做功（弹 力做负功）
弹簧弹性势 弹簧弹性势
能增加
能减少
3、怎样计算拉力所做的功？
F为变力，如何 求其做的功？
(1)L为弹簧的伸长量或压缩量。
(2)L,EP具有相对性，零势能点可任意选取。
一般规定弹簧在原长时，即伸长量或压缩量 为零时弹簧的弹性势能为0.
三、弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系
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
小结：
一、弹性势能的概念
二、探究弹性势能的表达E式P=
1 2
微元法
回忆：怎样计算这个求和式？
v
v
联想
vo
vo
o
t
o
t
v
v
vo
vo
o
在v t
图象中，t 物体o的位移：t
x S面积
拉力做功的计算方法
F
F
oБайду номын сангаас
l
o
l
F
F
kl
求变力o做功的方法l： o
l l
在F
l
图象中： W

S面积=
1 2
KL2
4、弹簧的弹性势能的表达式
EP= 说明：
1 2
KL2
2、探究方法
猜想与假设.类比.迁移.微元.图象.数学推理 等,这些都是科学探究的一般研究方法
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如何求匀变 速直线运动 的位移的？
F
F
o F
Δl
o
Δl
kΔl o Δl
Δl
Δl
每段拉力做的功就可用图中细窄的矩形面积表示，对这些矩 形面积求和，就得到了有F和Δl围成的三角形面积，这块三 角形的面积就表示拉力在整个过程中所做的功。
7、弹性势能的表达式
2/2 EP＝kΔl
k为弹簧的劲度系数
Δl为弹簧的伸长或缩短量
4、（单项）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： ( B ) A、va >vb v v B、va <vb C、va =vb B A D、无法确定
A B
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
3、（单项）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： ( )C F A、弹簧的弹性势能逐渐减小 B 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
人教版必修2
第七章 机械能守恒定律
第五节 探究弹性势能的表达式
温故知新
如图所示，重物A的质量为m， 置于水平地面上，其上表面联 结一根竖直的轻质弹簧，弹簧 的长度为l0劲度系数为k。现将 弹簧的上端P缓慢地竖直山提一 段H，使重物A离地面时，重物 具有的重力势能为多少？
P k A
观察
二张图中的 物体有什么 共同点？
5、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.弹簧的弹性势能与拉力做功有何关系 3.弹簧的弹性势能表达式
1、弹性势能
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。
2、猜想：猜猜猜
弹簧的弹性势 能可能与哪些 物理量有关？
课堂练习
1、（多项）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
2、(多项)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
与弹簧的伸长量Δl，
劲度系数k有关
k一定，Δk越大，弹性势能越大
Δl一定，k越大，弹性势能越大
弹簧的弹性势 能是否与劲度 系数成正比？
举重时杠铃的重力与 它的位置高低无关
弹簧的弹力与它伸长的多少有 关
3、弹簧的弹性表达式到底如何确定
类比思想
重力势能
入 手
W=ΔEP减小
W克=ΔEP增加
重力做功
4、弹簧弹性势能与拉力做功关系
Δl
l0
m l’ F
W =EPቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
拉
能直接用
W=Flcosα来求W ？
拉
5、怎样计算拉力做所做的功？
W＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋…
积 分 思 想微 分 思 把弹簧从A到B的过程分成很多小段想
Δl1,Δl2,Δl3…
在各个小段上，弹力可近似认为是不变的
F1、F2、F3 …
6、怎样计算这个求和式？ W＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋…