弹性势能

发生弹性形变的物体的各个部分之间,由于有弹力的相互作用而具有势能,这种势能叫做弹性势能。

弹性势能表达式:

探究弹性势能的表达式高一物理(高中物理之探究弹性势能的表达式详解)(1)

(设弹簧处于原长时,弹簧的弹性势能为零)

探究弹性势能

影响弹性势能的因素

①形变量△x(是否成正比?思考)

②劲度系数k

类比

①重力做功:研究重力势能

Ep=mgh

②弹力做功:研究弹性势能

重力做功:WG=mg(h1-h2)=△Ep

重力做功和△h成正比

弹力做功类比于

W弹=△Ep弹

已知f=kx,那么f与形变量△x成正比。

所以W弹=f平均*△x

探究弹性势能的表达式高一物理(高中物理之探究弹性势能的表达式详解)(2)

变力做功的处理方法

①微元法

②图像法

弹力功与弹性势能的关系

①弹力做正功,弹性势能减小

②弹力做负功,弹性势能增大

弹性势能和重力势能的关系

物理量

弹性势能

重力势能

表达式

探究弹性势能的表达式高一物理(高中物理之探究弹性势能的表达式详解)(3)

探究弹性势能的表达式高一物理(高中物理之探究弹性势能的表达式详解)(4)

单位

焦耳 J

焦耳 J

相对性

弹性势能与零势能位置选取有关,通常选自然长度时为零,表达式最为简洁

重力势能大小与零势能位置选取有关,但变化量与零势能面的选取无关。

系统性

弹性势能是弹簧本身具有的能量

重力势能是物体与地球这一系统所共有的

标矢量

标量

标量

联系

两种势能分别以弹力,重力的存在为前提,又由物体的相对位置来决定。同属机械能的范畴,在一定条件下可相互转化。

习题演练

判断题

1. 弹性势能与形变量△x成是否正比()

2. 发生形变的物体具有弹性势能()

3. 当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大()

4. 若规定弹簧处于原长时,弹簧弹性势能为0,则弹簧的弹性势能不可能为负值。()

习题解析

1. 不成正比,因为弹力是变力,它是变量。所以不能说弹性势能与形变量△x成正比。

2. 发生弹性形变的物理才有

3. 超过弹性限度后,弹性失去部分弹性

4. 说的对

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