7.5 探究弹性势能的表达式

7.5探究弹性势能的表达式一．弹簧弹性势能1.定义：由于物体发生弹性．．形变，由弹力作用而具有的势能，叫弹性势能。2.求弹性势能的思路：取弹簧原长的时候为势能0点。思路：弹力做功=势能增量的负值。PWE3.弹簧弹性势能表达式：212PEkx（1）一般取弹簧原长处为势能0点；（2）x指弹簧的相对于原长的形变量（伸长或压缩距离）；（3）不管弹簧伸长还是压缩，弹性势能都是正值。4．弹力做功和弹性势能变化量的关系：PWE弹力做正功，势能减小；弹力做负功，势能增大。二．弹簧振子运动过程中的能量转化小球动能和弹性势能的相互转化三．其它弹性势能1.发生弹性形变的物体都有弹性势能。如皮筋、撑杆跳的杆、弓箭的弓弦等。2.弹簧与细绳的比较：（1）在处理问题时，细绳的形变量常常忽略，所以它没有弹性势能。（2）剪断弹簧瞬间，弹簧仍有弹力；剪断细绳瞬间，细绳的拉力马上变为0.四．例题分析例1.关于弹性势能，下列说法中正确的是（）A.发生弹性形变的物体都具有弹性势能；B.只有弹簧发生弹性形变时才具有弹性势能；C.弹性势能可以与其他形式的能相互转化；D.弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳。练习1.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.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，就有弹性势能；D.弹簧的弹性势能只跟弹簧的形变量有关系。例2.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的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小；B.弹簧的弹性势能逐渐增大；C.弹簧的弹性势能先增大后减小；D.弹簧的弹性势能先减小后增大。练习2.如图所示，A、B两物体质量ABmm，之间连接一轻弹簧，竖直放在水平地面上，今用力F缓慢向上拉A，直到B刚要离开地面，设开始时弹簧的弹性势能为1PE，B刚要离开地面时弹簧的弹性势能为2PE，试比较1PE、2PE的大小。例3.弹簧原长为0l，劲度系数为k，用力使它伸长l，，弹所做的功为1W，继续拉弹簧，使弹簧在弹性限度内再伸长l，弹力在继续拉伸的过程中所做的功为2W。试求1W与2W的比值。练习3.一根弹簧的弹力—位移图线如图所示，那么弹簧伸长量由8cm到4cm的过程中，弹力所做的功和弹性势能的变化量为（）A.3.6J，3.6J；B.3.6J，3.6J；C.1.8J，1.8J；D.1.8J，1.8J【例题答案】例1.ACD；练习1.AB；例2.D；练习2.解：开始11AAmgmgkxxk，后22BBmgmgkxxk，因此12PPEE例3.解：22111022PWEklkl，2222113(2)222PWEklklkl因此1W：2W=1:3练习3.C