2018-2019学年人教版必修二探究弹性势能的表达式学案-302edu教育资源网

图2

A.运动员撑竿刚刚触地时，竿弹性势能最大

B.运动员撑竿跳起到达最高点时，竿弹性势能最大

C.运动员撑竿触地后上升到达最高点之前某时刻，竿弹性势能最大

D.以上说法均有可能

解析　竿形变量最大时，弹性势能最大，只有C项正确。

答案　C

　探究弹性势能的表达式

[观察探究]

如图3所示，测出弹簧不同拉力F作用下的伸长量x，并且作出F－x图象。

图3

(1)弹簧弹力做的功与弹性势能的变化有什么关系？

(2)怎样计算弹簧弹力做的功？

(3)怎样表示弹性势能？

答案　(1)弹簧弹力做的功等于弹性势能的减少量，或者说弹性势能的增加量等于弹簧弹力做功的负值，即W＝－ΔEp。

(2)如图所示，在F－x图象中，图线与横轴所围图形(图中阴影部分)的面积就表示克服弹力所做的功。

由此可求得劲度系数为k的弹簧从其自然长度伸长了x时，弹力做功W＝－kx2。

(3)根据W＝－ΔEp得W＝Ep0－Ep＝0－Ep，所以Ep＝kx2。

获取资源