刘俊汐

摘 要：针对弹性势能选取了自然伸长处及任意点为势能零点来推导其公式，指出弹性势能与坐标原点之间的关系。

关键词：弹性势能；势能零点；坐标原点

中图分类号：O313 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）16-0255-02

作为物理学中基础的知识点，弹性势能较为重要，其大小表示为。此表达式是取弹簧自然伸长处为势能零点时成立的关系，由于课本直接给出此项公式，一般情况下就认为自然伸长处为零势能点，因此使得大多数人以为此公式适用所有情况，忽略弹性势能零点的选择。得出弹性势能一定为正不会为负的结论。本文将选取弹簧自然伸长为势能零点处以及任意位置为势能零点两种情况进行弹性势能公式的推导，通过功能关系，建立弹性势能表达式来说明其适用条件。本文采用较为简单直观。便于理解的图像法来分析，通过F-x图像求出弹力做功，推导出弹性势能表达式，并得出选不同位置为零势能点时表达式不同。

1 弹性势能概述

势能是根据物体位置变化而变化的能量，其大小与物体的位置密切相关，也称为位能。物理学中能够做功的力有多种，而重力、弹力等力做功只与位置有关与路径无关，为此物理学中引入了函数，此函数只与位置X有关，可将这些力沿任意路径所做的功用两点对应函数值的差值表达出来，而这一函数就是势能。重力做的功对应为重力势能，弹力所做的功就对应为弹性势能，保守力做的功等于势能的减少，所以重力做的功就等于重力势能的减少，弹力所做功就等于弹性势能的减少。……