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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“”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

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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？

提示：(1)拉紧橡皮条时，橡皮条的形变量变大，弹力做负功，弹性势能变大；(2)释放橡

皮条，弹力做正功，弹性势能减少。

名师精讲

1．如图所示，O为弹簧的原长位置。

OAOA

(1)物体由向运动(压缩)或者由向′运动(伸长)时，弹力做负功，弹性势能增大。

(2)物体由A向O运动，或者由A′向O运