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高中物理第七章机械能守恒定律第五节探究弹性势能的表达式课堂探究学

案新人教版必修2

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第五节探究弹性势能的表达式

课堂探究

探究一对弹性势能的理解

问题导引

如图所示，撑竿跳是运动会上常见的比赛项目，用于撑起运动员的竿要求具有很好的弹性,

请思考：在什么时候撑竿的弹性势能最大?是撑竿刚刚触地时，还是运动员撑竿跳起到达最高

点时呢？

提示：撑竿形变量最大时，弹性势能最大,故运动员撑竿触地后上升到最高点之前某时刻，

竿弹性势能最大。

名师精讲

1．当弹簧的形变量为零时，它的弹性势能为零，弹簧被拉长或被压缩后，都具有弹性势

能。

2．影响弹性势能的因素(从弹力做功的角度考虑）：①弹簧的形变量l（形变量是指拉伸或

压缩的变化量）。因为形变量越大，用力越大，做功越多。②弹簧的劲度系数k.拉伸相同的长

度，不同弹簧的“软硬”不一样，做功不一样。

【例1】关于弹性势能,下列说法正确的是()

A．当弹簧变长时，它的弹性势能一定增加

B．当弹簧变短时，它的弹性势能一定减少

k

C．在拉伸长度相同时，越大的弹簧，它的弹性势能越大

k

D．弹簧的形变量越大,它的劲度系数值越大

解析：当弹簧被压缩时，弹簧再变长，弹性势能减少,弹簧再变短，弹性势能增加，A、B

kk

都不对；在拉伸长度相同时，越大的弹簧,它的弹性势能越大,C正确；劲度系数是由弹簧

本身的因素决定的，和形变量没关系，D不对。

答案：C

题后反思（1）提到弹性势能，不要仅仅想到弹簧的弹性势能,实际上所有发生弹性形变

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的物体都具有弹性势能；(2)弹性势能的大小与劲度系数和形变量两个因素有关。

探究二弹力做功与弹性势能变化的关系

问题导引

弹弓是一种兵器，也是一种儿童玩具，它是由两根橡皮条和一个木叉制成的(如图所示)，

能将石子打出很远的距离。请思考：

(1）拉伸橡皮条时，橡皮条的弹力做什么功？橡皮条的弹性势能怎样变化？

（2)将拉紧的橡皮条释放，石子就以较大的速度飞出。则橡皮条释放时，弹力做什么功，

弹性势能怎样变化?