弹性势能


弹性势能的表达式

        发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用,也具有势能,这种势能叫做弹性势能(elastic potential energy)。同一弹性物体在一定范围内形变越大,具有的弹性势能就越多,反之,则越小。


        物体由于发生弹性形变,各部分之间存在着弹性力的相互作用而具有的势能叫做"弹性势能"

        

        被压缩的气体、拉弯了的弓、卷紧了的发条、拉长或压缩了的弹簧都具有弹性势能。


        弹性势能的表达式在高考物理中并不做要求,制作了解

        表达式:E=1/2kx2;;

        弹力做功与弹性势能变化的关系:弹性势能是弹力做功转化而来,弹力做正功,弹性势能减少,弹力做负功,弹性势能增加。弹性势能的定义:发生弹性形变的物体各部分之间,由于有弹力的相互作用而具有势能,这种势能就是叫做弹性势能。

        弹力做功不是弹性势能,功是功,能是能,做功伴随能量的变化,功不是能。

        已知弹簧的弹力和弹簧的变化量成正比,F=k·△x,如下图所示


        弹力做功问题,=X距离。力和距离的图象中,曲线围成的面积就是做的功的大小。弹性力和距离的轴围成的图形是三角形,那么就是三角形的面积公式:

          W=S面积=E=1/2kx*x=1/2*kx2

        劲度系数k越大,发生同样的形变量,物体所具有的的E值也就越大。


弹性势能与机械能

        机械能是三种形式能量之和,包括:动能、重力势能与弹性势能。机械能守恒定律的前提条件是只有重力或弹力做功,当只有弹力做功时,发生的只是弹性势能与动能的互换,总的能量是保持不变的。



弹性势能与弹力做功

        势能的单位与功的单位是一致的。确定弹力势能的大小需选取零势能的状态,一般选取弹簧未发生任何形变,而处于自由状态的情况下其弹力势能为零。弹力对物体做功等于弹力势能增量的负值。

        即弹力所做的功只与弹簧在起始状态和结束状态的伸长量有关,而与弹簧形变过程无关。


         

        弹性势能是以弹力的存在为前提,所以弹性势能是发生弹性形变,各部分之间有弹性力作用的物体所具有的。如果两物体相互作用都发生形变,那么每一物体都有弹性势能,总弹性势能为二者之和。