高中物理：7.5《探究弹性势能的表达式》复习课件(新人教版必修2)

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1.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。
2.弹簧的弹性势能的表达式 Ep弹
1 kl2 2
3.科学探究方法:
猜想与假设、设计方案、逻辑推理、对假说进行修正
与推广
4.物理思维方法：
类比、迁移、微元法、图像法
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1.(多选)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
弹性势能的定义
发生弹性形变的物体各部分之间，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。
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怎样探究弹性势能的表达式？
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6
类比探究重力势能表达式的方法
重力势能与 m和h有关
重力势能与 重力做功有 关
分析重 力做功
重力势能 Ep=mgh
弹性势能 与什么因 素有关
弹性势能 与弹力做 功的关系
5 探究弹性势能的表达式
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1
弯曲的跳 板蕴含着 什么能量
呢？
跳水
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2
弯 曲 的 长 杆 具 有 什 么 能 量 呢？
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1.知道弹性势能的概念及弹性势能与哪些物理 量有关。
2.知道探究弹性势能表达式的思路。（重点） 3.理解计算变力做功的思想方法。 （难点）
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4
v0
O
tt
v0
O
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tt tt

EP＝kΔl2/2
k为弹簧的劲度系数 Δl为弹簧的伸长或缩短量
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
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
重力做功
W=ΔEP减小 W克=ΔEP增加
场景记忆法小妙招
超级记忆法--身 体法
1. 头--神经系统 2. 眼睛--循环系统 3. 鼻子--呼吸系统 4. 嘴巴--内分泌系统 5. 手--运动系统 6. 胸口--消化系统 7. 肚子--泌尿系统 8. 腿--生殖系统
超级记忆法-记忆 方法
TIP1：在使用身体记忆法时，可以与前面提到过的五感法结合起来，比如产生 一些听觉、视觉、触觉、嗅觉、味觉，记忆印象会更加深刻； TIP2：采用一些怪诞夸张的方法，比如上面例子中腿上面生长出了很多植物， 正常在我们常识中不可能发生的事情，会让我们印象更深。
费曼学习法--
实操
第五步 反思总结
（五） 反 思 总 结
1.反思你前面哪个步骤停留时间最长； 2.总结是什么原因造成的 （是之前相关知识基础不牢固 还是这次的某个概念自己理解错了）； 3.反思你思考的时候在哪里卡住了， 着重这个地方，再次理解。

5.探究弹性势能的表达式
-1-
5.探究弹性势能的表达式
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X 新知导学 D答疑解惑
INZHIDAOXUE
AYIJIEHUO
D当堂检测
ANGTANGJIANCE
情 景 导 入
思 维 导 图
拉开弦的弯弓在恢复原状时,可 以将利箭发射出去(如图甲),也就 是对利箭做功,因而拉开弦的弓 箭具有能量。上紧的发条能够 驱动表针走动(如图乙),也是因为 具有能量。我们把这种能量叫 做弹性势能。那么弹性势能的 大小和哪些因素有关系呢?这一 节,我们就来探究这个问题
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5.探究弹性势能的表达式
填一填 练一练
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一、弹性势能(见课本第67页) 1.定义:发生弹性形变的物体,各部分之间由于有弹力的相互作用 而具有的势能。 2.相关因素:弹性势能与弹簧的形变量和劲度系数有关,在弹簧的 形变量l相同时,弹簧的劲度系数k越大,弹簧的弹性势能越大。在弹 簧劲度系数k相同时,弹簧形变量越大,弹簧的弹性势能越大。 二、探究弹性势能的表达式(见课本第68页) 1.猜想依据 弹性势能与重力势能同属势能。重力势能与物体被举起的高度 有关,故弹性势能可能与弹簧的形变量l有关;不同质量的物体高度 相同时,重力势能不同,形变量相同但劲度系数k不同的弹簧,弹性势 能也不同,因此弹性势能的表达式中应含有l和 k。
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5.探究弹性势能的表达式
探究一 探究二
典例剖析
ANGTANGJIANCE
问题导引
名师精讲
弹力做功与弹性势能变化的关系 弹弓是一种兵器,也是一种儿童玩具,它是由两根橡皮筋和一个 木叉制成的(如图所示),能将石子打出很远的距离。请思考:

。2021年3月14日星期日2021/3/142021/3/142021/3/14
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/142021/3/142021/3/143/14/2021
• 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。2021/3/142021/3/14March 14, 2021
速 度
v0
v0
关
0
tt
0
tt
系
弹
性
F拉
势 能 的 表 达 式
拉力所做 的功等于 图线与横 轴所围的
面积
F5 F4 F3
F2
F01
W拉＝21 k l 2
ll
Δl1 Δl2 Δl3 Δl4 Δl5
l
F拉 = k l
F拉
弹
性
势
弹簧的劲度系数
能 的 表
弹簧的弹 性势能
EP＝21 k l 2
达 式
弹簧的伸长量或压缩量
பைடு நூலகம்
•
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。2021/3/142021/3/142021/3/142021/3/14
谢谢观看
正 OB
1.弹力做正功，弹性势能减小，物体运动回原点 （A到O或B到O）
2.弹力做负功，弹性势能增大，物体远离原点 （O到A或O到B）
3.弹力做多少正功，弹性势能减少多少，做多少 负功，弹性势能增加多少
• 关于弹性势能下列说法正确的是（ D） A 发生形变的物体都具有弹性势能 B 重力势能是相对的，弹性势能是绝对的 C 当弹力做功时弹性势能一定增加 D 物体的弹性势能减少时弹力一定做了正功

•
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
第七章：机械能守恒定律
7.5探究弹性势能的表达式
人教版物理必修②
探究１：什么是弹性势能？
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p
1 2
kx2
弹力做功与弹性势能变化的关系
弹力做正功，则弹性势能减少； 弹力作负功，则弹性势能增加。
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
如图所示，在光滑水平面上有一物体，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，在物体向右运动的过程中
下列说法正确的是（ ）
A、弹簧的弹性势能逐渐减少
D
B、弹簧的弹性势能逐渐增加
C、弹簧的弹性势
能先增加再减少
D、弹簧的弹性势
能先减少再增加
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/172021/3/17Wednesday, March 17, 2021

❖1.重力势能复表习达回式顾？：
❖2.重力势能是标量还是矢量？ ❖ 有正负吗？正负表什么？
❖3.重力势能的相对性如何理解？ ❖ 2021/3/18 势能是相对的，势能的变化量
探究弹性势能的表达式
2021/3/18
问题与思考
1、如何定义“势能”？ 相互作用的物体凭借其位置而具有
的能量。 2、何为“弹性形变”？发生弹性形变的物
像怎样画？
3、借助图像(F-L)求拉力的功为多少？
o
F
F
F
kl
？
t l
o
l
o
l
o
l l
结论： EP 1 2kl2 方法：类比、图像法。
2021/3/18
例：如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上 h1=1.2m的A点落到地面的B点，桌面高 h2=0.8m．请按要求填写下表．(g=10m/s2)
A
参 小球 小球 下落过 下落过
Ⅲ.计算弹簧弹力做的功
l
F
怎样计算拉力做的功?
W＝Fl ?
2021/3/18
Ⅲ.计算弹簧弹力做的功
l1
2021/3/18
Ⅲ.计算弹簧弹力做的功
l1 l2
2021/3/18
Ⅲ.计算弹簧弹力做的功
l1 l2 l3 F1, F2, F3, 把弹簧伸长的过程分成很多 足够小的过程
l1,l2,l3,
2021/3/18
Ⅳ.弹性势能表达式
Ep
1 kl2 2
其中，k是弹簧的劲度系数， l是弹簧的弹性伸长量或压缩量
弹簧处于原长时弹性势能为0
2021/3/18
理论探究：
2021/3/18
弹性势 能表达 式
四、弹性势能表达式是怎样的

拉力所做的功等 于图线与横轴所 围的面积
F拉
F5 F4 F3 F2
F01
W拉＝21 k l 2
ll
Δl1 Δl2 Δl3 Δl4 Δl5
l
F拉 = k l
F拉
弹性势能的表达式
EP
1 2
kl 2
说明：
(1) k为弹簧的劲度系数，L为弹簧的伸长量或压缩量
(2) EP具有Leabharlann 对性，一般指相对于弹簧原长时的弹性势
弹簧弹性势能与拉力做功的关系
重力势能
入 手
W拉=EP
l0
Δl
m
l’ F
重力做功
能不能直接用W=Flcosα来求W拉？
W＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋…
积分 思想
把弹簧从A到B的过程分成很多小段 微分
Δl1,Δl2,Δl3…
思想
在各个小段上，弹力可近似认为是不变的
F1、F2、F3 …
化变为恒
对于同一根弹簧，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
弹簧弹性势能的表达式
类比 重力做功WG
弹簧弹力做功
重力势能mgh 弹性势能
•1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2021年11月2021/11/32021/11/32021/11/311/3/2021 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2021/11/32021/11/3November 3, 2021 •8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2021/11/32021/11/32021/11/32021/11/3

点悟 上述解法采用了教材探究弹性势能表达式的研究方法，即应用F—l图象直观地进行分析。若记得弹性 势能的表达式，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，故有
W1
1 kl2 2
W 21 2k(2l)21 2k2l2 3k2l
所︰以，W1与W2的比值
W1︰W2=
1 kl 2 - 3 kl 2 =1︰3。
l 2W k
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，不要求掌握探究的结
论，更不要求用弹性势能的表达式解题。”这里涉及弹性势能表达式的应用问题，只是作为“发展级” 要求提出的，仅供学有余力的同学参考。
谢谢！
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。
高中物理新课标版人教版必修二
精品课件：75《探究弹性势能表 达式》课件(新人教版-必修2)
新课标人教版课件系列
《高中物理》 必修２
5.5《探究弹性势能 的表达式》
教学目标
❖ 知识与技能 ❖ 理解弹性势能的概念及意义，学习计算变力做功的思想方法。 ❖ 过程与方法 ❖ 1、猜测弹性势能的表达式与哪些因素有关，培养学生科学预测的能力。 ❖ 2、体会计算拉力做功的方法，体会微分思想和积分思想在物理学上的应用。 ❖ 情感、态度与价值观 ❖ 通过对弹性势能公式的探究过程和所用方法，培养学生探究知识的欲望和学习兴趣，体味弹性势能

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

l
F
F拉
如何把求变力做的功转化为求恒力做的功？
把弹簧从A到B的过程分成很多小段 在各个小段上，弹力可近似认为是不变的
Δl1,Δl2,Δl3…微分思想
F1、F2、F3 … 化变为恒
W拉＝F1ΔL1＋F2ΔL2＋F3ΔL3＋F4ΔL4＋F5ΔL5 7.5探究弹性势能的表达式—人教版高中物理必修二课件+素材PPT优秀课件
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7.5探究弹性势能的表达式—人教版高 中物理 必修二 课件+ 素材PPT 优秀课 件
•
2．文章详细描写了林海音对台湾本土 作家钟 理和的 着意栽 培和慷 慨相助 ，不仅 能够表 现传主 的精神 品质， 而且有 力证明 了传主 是台湾 文学的 一道阳 光。
•
3．文章中引用了传主自己的一些语言 ，为作 者的观 点和看 法提供 有力的 论据， 增强了 说服力 ，具有 画龙点 睛之效 ，能够 升华主 题，增 强作品 语言感 染力。
7.5探究弹性势能的表达式—人教版高 中物理 必修二 课件+ 素材PPT 优秀课 件
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例3 弹簧原长l0＝15 cm，受拉力作用后弹簧逐渐伸长(仍在 弹性限度内)，当弹簧伸长到长度为l1＝20 cm时，作用在弹簧 上的力为400 N，问： (1)弹簧的劲度系数k为多少？ (2)在该过程中弹力做了多少功？
7.5探究弹性势能的表达式—人教版高 中物理 必修二 课件+ 素材PPT 优秀课 件
7.5探究弹性势能的表达式—人教版高 中物理 必修二 课件+ 素材PPT 优秀课 件
三、弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系