2018人教版高中物理必修二7.5《探究弹性势能的表达式》ppt课件1

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联想
回忆：怎样计算这个求和式？
v
v
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
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F拉力做功的计F算方法
o
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
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4、弹簧的弹性势能的表达式
W1︰W2=
1 kl22
3 2
k
l2=1︰3。
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例5 如图5—34所示，劲度系数为k的轻质弹簧一端固定，另一端
与物块拴接，物块放在光滑水平面上。现用外力缓慢拉动物块，若
外力所做的功为W，则物块移动了多大的距离？
F
提示 外力所做的功等于弹簧弹性势 能的增加。
解析 若以Ep表示弹簧最终的弹性势能，则外力所做 的功
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例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
D. 弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有 关
提示:由弹性势能的定义和相关因素进行 判断。
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提示 利用F—l图象分析。
F
B
A
O
l
2l l
解析 拉力F与弹簧的伸长量l成正比，故在F—l图象中是一条倾斜直线，如图5—33所示， 直线下的相关面积表示功的大小。其中，线段OA下的三角形面积表示第一个过程中拉 力所做的功W1，线段AB下的梯形面积表示第二个过程中拉力所做的功W2。显然，两块面积 之比为1︰3，即W1︰W2=1︰3。

47. 不是境况造就人，而是人造就境况。48. 你想成为幸福的人吗?但愿你首先学会吃得起苦。——屠格涅夫49. 成功的时候，都说是朋友。但只有母亲——她是失败时的伴侣。——郑振峄 50.在我们的一生中，没有人会为你等待，没有机遇会 为你停留，成功也需要速度 51.不论做什么事，都要相信你自己，别让别人的一句话将你击倒。人生没有对错，只有选择后的坚持，不后悔，走下去，走着走着，花就开了。52.吃别人吃不了的苦，忍别人受不了的气，付出比别人更 多的，才会享受的比别人更多。53.我们每个人的人生之舟都需要自己掌舵，自己掌控。懂得，是跌倒了依然会选择站起，失败了依然会选择重来，受伤了依然会选择坚强;懂得，是在黑暗中依然不迷失方向，在生死关头依然不乱了 方寸，在灾难包围中依然会微笑前行。54.思路清晰远比卖力苦干重要，心态正确远比现实表现重要，选对方向远比努力做事重要，做对的事情远比把事情做对重要。成长的痛苦远比后悔的痛苦好，胜利的喜悦远比失败的安慰好。 55.再大的事，到了明天就是小事，再深的痛，过去了就把它忘记，就算全世界都抛弃了你，——你依然也要坚定前行，因为，你就是自己最大的底气。56.人生路上常有风雨，需要一个好的心态。再难的路，只要不放弃，一直走下 去，总会走到终点;再重的担子，笑着是挑，哭着也是挑，又何必让自己难堪;再不顺的生活，撑一撑，也就过去了，笑容，最终会出现在脸上。57.最精美的宝石，受匠人琢磨的时间最长。最贵重的雕刻，受凿的打击最多。58.只有 对过去既往不咎，才能甩掉沉重的包袱；只有能够看轻自己，才能做到轻装上阵。只要不放弃，就没有什么能让自己退缩；只要够坚强，就没有什么能把自己打垮。59.学会驾驭自己的生活，即使困难重重，也要满怀信心的向前。 不自怜不自卑不哀怨，一日一日过，一步一步走，那份柳暗花明的喜乐和必然的抵达，在于我们自己的修持。真正想做成一件事，不取决于你有多少热情，而是看你能多久坚持。60.永远不要沉溺在安逸里得过且过，能给你遮风挡 雨的，同样能让你不见天日。只有让自己更加强大，才能真正的撑起一片天。61.人生中谁都有梦想，但要立足现实，在拼搏中靠近，在忍耐中坚持，别把它挂在嘴边，常立志者无志。62.人这一辈子，其实做不了几件事，所以想做

(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

一端与物块拴接，物块放在光滑水平面上。现用外力缓慢
拉动物块，若外力所做的功为W，则物块移动了多大的距
离？
F
提示 外力所做的功等于
弹簧弹性势能的增加。
解析： 若以Ep表示弹簧最终的弹性势能，则外力所做
的功
WEp
1kx2 2
所以，弹簧的伸长量亦即物块移动的距离 x
2W
k
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 发生弹性形变的物体的的表各部达分式之间，
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。
影
响
猜想：弹性势能
弹
的大小可能与哪
性
些因素有关?
势
能
的
弹性势能的大小
因
与形变量有关
数
弹性势能的大小 与劲度系数有关
弹性势能的表达式 (原长时的弹性势
能为0)
思考：弹性势能也有正负之分吗？
弹性势能具有系统性
探究 ：弹性势能与拉力做功有什么关系？ 类比重力所做的功与重力势能的关系：
分析：弹力做正功，则弹性势能减少； 弹力作负功，则弹性势能增加。 弹力做功的多少跟弹性势能变化的多少具
有等量关系
W弹
EP＝
1 2
Kx12
势能为零
与参考面的选取无关
弹性势能是弹簧本身具有的 重力势能 弹性势能的变化等于克服弹 重力势能的变化等于克服
功的关系 力所做的功
重力所做的功
例 弹簧自然长度在0点，右侧有个质量
不计的小球，当用力拉至B点释放后，小 球将在B、A间左右振动起来，试分析小 球由B→A的振动过程中的加速度，速度，

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
ABCD
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，在物体向运动过程中下列说
法正确的是：
A、弹簧的弹性势能逐渐减小
F
B、弹簧的弹性势能逐渐增大
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
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
AB
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： A.重力对人做正功
3.怎么来求拉力的功？
4.你能推导出弹性势能的表达式吗？
5.学了这些内容，你有什么体会？你还能设计出其 他方法吗？请你举例说明？
本节课通过 •一个猜想：
弹簧的弹性势能与什么因素有关。 •两个类比：
弹性势能与重力势能， 力—位移图象与速度—时间图象。
•三个转化：
求弹力的功转化为求拉力的功， 求变力的功转化为恒力的功， 求功转化为求面积。
B
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
D
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：
A、va >vb B、va <vb C、va =vb D、无法确定
请你回答

对与同一根弹簧，伸长量l越大长，弹性势能越大。
伸长量l相同，劲度系数k越大，弹性势能也越大。 结论：与橡皮筋的伸长量l 有关 与橡皮筋的劲度系数k有关
怎样得到弹性势能的表达式呢？
类比
重力做功WG
重力势能mgh
弹性势能 弹簧弹力做功
怎样计算拉力所做的功？ 在地面附近，重力的大小和方向都不发生 变化，所以不管物体移动的距离大小，重力的 功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； 对于弹力，情况要比重力做功复杂，这是 因为当弹簧被拉伸时，弹簧的拉力的大小会随 着拉伸距离的增大而增大．也就是说： 弹力做功应该是一个变力做功的问题．
怎样计算拉力所做的功？ 联想
计算匀加速直线运动位移时曾经用过的方法：
把整个运动过程分成很多小段，每个小段中物 体的速度的变化比较小，可以近似地用小段中 任意一时刻的速度和这一小段时间间隔相乘得 到这一小段位移的近似值，然后把各小段位移 的近似值相加．当各小段分得非常小的时候， 得到的就是匀变速直线运动的位移表达式了．
怎样计算拉力所做的功？ 方法
怎样计算拉力所做的功？ 在各小段上，拉力做的功分别是
F1l1 , F2 l2 , F3l3 ,
拉力在全过程中所做的功是
F1l1 F2l2 F3l3
怎样计算这个求和式？ 联想
v
计算匀加速直线运动位移时曾经用过的方法
v
vo o v
t
vo o v
5．5探究弹性势能的表达式
一、弹性势能 定义：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． 二、弹性势能的表达式Ep=1/2kl2， 和重力势能进行比较．
t
vo o
t
vo o

④ 紧跟老师的推导过程抓住老师的思路。老师在课堂上讲解某一结论时，一般有一个推导过程，如数学问题的来龙去脉、物理概念的抽象归纳、语 文课的分析等。感悟和理解推导过程是一个投入思维、感悟方法的过程，这有助于理解记忆结论，也有助于提高分析问题和运用知识的能力。
⑤ 搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候，最好是做个记号，姑且先把这个问题放在一边，继续听老师讲后面的 内容，以免顾此失彼。来自：学习方法网
巩固练习
C
巩固练习
AD
巩固练习
4.自由下落的小球，落到竖直放置的轻弹簧上，从接触弹簧开始，到
B 弹簧被压缩到最大的过程中，以下说法中正确的是（ ）
A.小球的速度逐渐减小 B.小球、地球组成系统的重力势能逐渐减少 C.小球、弹簧组成系统的弹性势能先逐渐增加再逐渐减少 D.小球的加速度逐渐增大
布置作业
小结：发生变形的杆、弓和弹簧中具有一定的能量，这种能量就叫 做弹性势能。
一、弹性势能
提出问题
1.什么是弹性势能？举例说明弹性势能的存在。
结论：（1）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，这种势能叫弹性势能。 （2）压缩的弹簧可以把小球弹出很远、拉开的弹弓可以把 弹丸射出、撑杆跳高运动员可以借助手中弯曲的杆跳得很 高，这些现象说明，发生弹性形变的物体具有的能量，都 是弹性势能。
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆，而且有利于抓住老师的思路。
2019/8/11
最新中小学教学课件
19
谢谢欣赏！
2019/8/11
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20
第5节
探究弹性势能的表达式
学习目标：
1.知道什么叫弹性势能。 2.知道探究弹簧弹性势能表达式的思路。 3.会定性分析决定弹簧弹性势能大小的相关因素。 4.掌握计算变力做功的思想方法。 5.进一步了解、巩固做功与能量变化的关系（弹力做的功与弹性势能变化的 关系）。

D．ΔEp＜0
解析：对于同一弹簧，其弹性势能的大小取决于它的形 变量．开始时，弹簧处于压缩状态，与原长相比，它的压缩 量为 Δl1＝mkAg.当 B 刚要离开地面时，弹簧处于拉伸状态， 与原长相比，它的伸长量为 Δl2＝mkBg.
因为 mA＝mB，所以 Δl1＝Δl2，故 Ep1＝Ep2 所以 A 对，又 ΔEp＝Ep2－Ep1＝0 故 C、D 错，因此选 A. 答案：A
误区：对影响弹性势能的因素理解不清造成错误 【典型例题】 自由下落的小球，从接触竖直放置的轻质 弹簧开始，到压缩弹簧到最大形变的过程中，以下说法中正 确的是 A．小球的速度逐渐减小 B．小球、地球组成的系统的重力势能逐渐减小 C．小球、弹簧组成的系统的弹性势能先逐渐增大再逐 渐减小 D．小球的加速度逐渐增大
【特别提醒】弹力做功是弹性势能变化的唯一量度，弹 力做多少正(负)功，弹性势能就减少(增加)多少，即W弹＝－ ΔEp.
二、弹簧弹性势能表达式 如图所示，弹簧的劲度系数为k，左端 固定，不加外力时，右端在A处，今用力F 缓慢向右拉弹簧，使弹簧伸长到B处，若规 定弹簧自由长度的弹性势能为零，则手克服 弹簧弹力所做的功，等于弹簧的弹性势能．
当物体由A点向右移动的过程中，弹簧的压缩量减小， 弹力对物体做正功，弹性势能减小；当物体由A′点向左移动 的过程中，弹簧的伸长量减小，弹力做正功，弹性势能减 小．
总之，当弹簧的弹力做正功时，弹簧的弹性势能减小， 弹性势能转化为其他形式的能；当弹簧的弹力做负功时，弹 簧的弹性势能增加，其他形式的能转化为弹簧的弹性势能， 这一过程可类比重力做功与重力势能变化的关系．
【题后总结】(1)对同一根弹簧比较弹性势能大小即比较p2－Ep1.
【针对训练】 1.(2012南京高一检测)关于弹簧的弹性势 能，下列说法中正确的是( )

W弹= -△EP
F弹
F拉
2020/2/23
F弹
F拉
2020/2/23
F弹
F拉
Ⅱ.弹性势能变化与拉力做功相等
F弹
F拉
功是能量转化的量度，拉力对弹簧做功会 引起弹簧的弹性势能的变化。
2020/2/23
Ⅲ.计算弹簧弹力做的功
l
F
怎样计算拉力做的功?
2020/2/23
Ⅳ.弹性势能表达式
2020/2/23
2020/2/23
一、弹性势能的概念
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。
问题与思考
3、功是能量转化的量度，弹簧弹力做功会引 起什么能量变化？
类比：
重力做功引起重力势能改变; 弹簧弹力做功引起弹性势能改变.
2020/2/23
例3、一竖直弹簧下端固定于水平 地面上，小球从弹簧的正上方高
为h的地方自由下落到弹簧上端，
如图所示，经几次反弹以后小球
最终在弹簧上静止于某一点A处。
分析弹簧的弹性势能与小球 动能的变化情况
2020/2/23
课堂讨论：
❖ 试画出弹簧的E－ΔL图像（设ΔL ＝0时弹性势
能为0)。
2020/2/23
2020/2/23
二、探究弹性势能表达式
Ⅰ.物体的弹性势能跟哪些因素有关？
1、弹簧的形变量∆L 2、劲度系数K
问题与思考
重力做的功与重力势能的改变有何关系？ 重力做正功：重力势能减少 重力做负功：重力势能增加
WG= -△EP
弹簧弹力的功与弹性势能的改变有何关系?
弹力做正功：弹性势能减少 弹力做负功：弹性势能增加
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；

。2021年3月17日星期三2021/3/172021/3/172021/3/17
15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021
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。2021/3/172021/3/17March 17, 2021
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。2021/3/172021/3/172021/3/172021/3/17
谢谢观看
二、探究弹性势能表达式
微元法
l1 l2 l3
F1, F2, F3,
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，拉力可近似认为是不变的
F1、F2、F3 …
在各小段上，拉力做的功分别是
F1Δl1, F2Δl2, F3Δl3 …
拉力在全过程中所做的功是
积分
W＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋…
联想：研究重 力势能先研究
了什么？
二、探究弹系？
重力做正功：重力势能减少
重力做负功：重力势能增加
WG= -△EP
重力势能
重力做功
二、探究弹性势能表达式
类比
弹簧弹力的功与弹性势能的改变有 何关系?
弹力做正功：弹性势能减少
弹力做负功：弹性势能增加 也是这
一、弹性势能概念及影响因素
探究：弹性势能的大小与哪些因素有关？ （以弹簧为例）
实验结论：影响弹簧弹性势能的因素有： ①弹簧的形变量 ②弹簧的劲度系数
二、探究弹性势能表达式
猜一猜： 弹性势能的表达式可能会是怎样的？