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5探究彈性勢能的表達式拉開的弓撐桿跳運動員手中彎曲的桿拉長的彈簧壓縮的彈簧

發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由于有彈力的相互作用而具有的勢能叫彈性勢能彈性勢能1彈性勢能是發(fā)生彈性形變的物體上所有質(zhì)點，因相對位置改變而具有的能量，因而彈性勢能是整個系統(tǒng)所具有的2彈性勢能是相對的，其大小在選定了零勢能點后才有意義，對于彈簧，一般選原長的的彈性勢能為零，彈簧被拉長或壓縮，都具有彈性勢能3彈性勢能是標(biāo)量，其單位與功相同，在國際單位制中焦耳探究過程猜想：彈性勢能的表達式可能與那幾個物理量有關(guān)？重力勢能與高度h有關(guān)，且成正比彈性勢能？類比探究過程彈性勢能的表達式可能與哪幾個物理量有關(guān)？結(jié)論：彈性勢能與彈簧的伸長量L有關(guān)與彈簧的勁度系數(shù)k有關(guān)對與同一根彈簧，伸長量L越大長，彈性勢能越大。伸長量L相同，勁度系數(shù)k越大，彈性勢能也越大。怎樣得到彈性勢能的表達式呢？探究過程

重力勢能mgh重力做功WG

彈性勢能彈簧彈力做功類比2．類比與思考把勁度系數(shù)為k的彈簧一端固定，另一端以拉力拉伸彈簧，在此過程中，彈簧彈力F＝kl是變力類似重力做功與重力勢能變化的關(guān)系，勻速向上拉物體，拉力克服重力做的功等于重力勢能的增加量，若以彈簧原長時的彈性勢能為零勢能點，則拉力克服彈力做的功等于彈簧彈性勢能的增加量，即W＝Ep2－Ep1.3．推導(dǎo)彈簧彈性勢能的表達式(1)作F－l圖象：由胡克定律知，彈簧的彈力F和形變量l的關(guān)系為F＝kl，如圖甲所示．作出F－l圖象，如圖乙所示．對于同一彈簧，拉得越長，所用的拉力F越大，可見彈簧的彈力是一個變力，顯然不能用恒力做功的公式去計算．但我們可以用類似于計算勻變速直線運動物體位移的方法，把彈簧拉伸的總長度分割成很多小段Δl1、Δl2、Δl3…在各個小段上，拉力可以近似認(rèn)為是不變的，分別是F1、F2、F3…所以在各小段上，拉力做的功分別是F1Δl1、F2Δl2、F3Δl3…彈簧彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系

彈簧彈力做正功，彈性勢能減少

彈簧彈力做負(fù)功，彈性勢能增加

在以上探究中我們規(guī)定，彈簧處于自然狀態(tài)下，也就是既不伸長也不縮短時的勢能為零勢能．能不能規(guī)定彈簧任意某一長度時的勢能為零?說說你的想法．說一說

此問題可以類比重力勢能的參考平面的規(guī)定．如果我們規(guī)定了彈簧任意長度時的勢能為零勢能，在彈簧從某一位置拉至零勢能位置的過程中，拉力所做的功就等于彈簧的彈性勢能．顯然，這與規(guī)

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