胡克定律PPT课件
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固体物理--应力、应变、胡克定律 ppt课件
S xx
lim
ux
x 0
ux dx x
x
ux
ux x
PB线段的正应变
S yy
uy y
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11
坐标轴间夹角的变化：
从图可知，PA、PB线段发生正应变的同时，其方向也发生了变化:
PA转过的角度为
lim
uy
uy x
dx uy
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1
张量：（二阶）张量是具有9个分量的物理量。设直角坐标系的单
位基矢量为 e1 , e2 , e3
一般张量可写为
Tijeie j (i, j 1,2,3)
ij
ei e j 称为并矢，作为张量的9个基。
张量的9个分量写为 T11 ,T12 ,T13;T21 ,T22 ,T23;T31 ,T32 ,T33
§2.8 应力、应变、胡克定律
固体的弹性性质： 固体的范性性质： 假设无形变的晶体内部粒子排列在其平衡位置，在外力作用下粒 子偏离原来的平衡位置。由于晶体结构的各向异性，各方向上粒子偏 移程度不同，从而使宏观的形变各向异性；--------------晶体内部粒子沿各方向偏移程度的差异，使粒子恢复到原来平衡 位置所产生的内应力也随方向不同。 显然，晶体的弹性性质也是各向异性的，需要用张量来描述。
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z
TxS x n
TnSn y
TzSz
4
此处 i, j = x, y, z
第一下标i表示应力的方向，第 二下标j表示应力所作用的面的法 向。
例如作用在垂直于X轴的单位面
积上沿X方向的应力是Txx 。这类应
3.3胡克定律 PPT
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
6、误差分析 (1).本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶然误差. (2).弹簧竖直悬挂时，未考虑弹簧自身重力的影响. (3).为了减小误差，要尽量多测几组数据.
7、实验改进 在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，也可
以不测量弹簧的自然长度，而以弹簧的总长作为自变 量，弹力为函数，作出弹力随弹簧长度的关系图线.这 样可避免因测弹簧的自然伸长而带来的误差.
A．使用三角板 B．使用重垂线
C．目测
D．不用检查
解析：使用重垂线可保证刻度尺竖直，故B正 确．A、C不准确，不合题意，D是错误的．
答案：B
2.竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为4N的物体 时弹簧长度为12cm；挂重为6N物体时弹簧 长度为13cm,则弹簧原长为多少厘米，劲度 系数为多少?
4cm 200N/cm
下列判断正确的是( BCD )
A．弹簧产生的弹力和弹簧的长 度成正比
B．弹簧长度的增加量与对应的 弹力增加量成正比
C．该弹簧的劲度系数是200 N/m
D．该弹簧受到反向压力时，劲 度系数不变
3、实验原理 (1).如图实－1－1所示，在弹簧下 端悬挂钩码时弹簧会伸长，平衡时 弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力 大小相等.
(2).弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可以由拉长后 的长度减去弹簧原来的长度进行计算. 这样就可以研究弹 簧的弹力和弹簧伸长量之间的定端挂在铁架台上，让其自
二、胡克定律：
⑴、内容： 在弹性限度内,弹簧发生弹性
形变时，弹力的大小跟弹簧伸长 （或缩短）的长度x成正比。
⑵、公式： F ＝ k x
其中：k——弹簧的劲度系数 单位：牛每米， 符号N/m x——弹簧伸长（或缩短）的长度
材料力学广义胡克定律ppt课件ppt课件
ab
x
1 1 ( 45 45 ) ( ) E E 1 16(1 )m E Ed 3
[例5] 壁厚 t =10mm , 外径 D=60mm 的薄壁圆筒, 在表面上 k 点
处与其轴线成 45°和135° 角即 x, y 两方向分别贴上应变片,然后在
四、应力--应变关系
E ( y z ) x 2 x 1
E ( z x ) y 2 y 1 E ( x y ) z 2 z 1
xy G xy
yz G yz
主应变2为：
联立两式可解得：
0.3 6 2 1 3 44 . 3 20 . 3 10 9 E 21010 34.3 106
其方向必与1和3垂直，沿构件表面的法线方向。
[例2]边长为a 的一立方钢块正好置于刚性槽中，钢块的弹性
uf
状态1受平均正应力m作用，因各向均匀受力，故只有 体积改变，而无形状改变，相应的比能称为体积改变比能uV。 状态2的体积应变： 1 2 ( V ) 2 [( 1 m ) ( 2 m ) ( 3 m )] 0 E 状态2无体积改变，只有形状改变，相应的比能称为形
uV
uf
[例1]边长为a 的一立方钢块正好置于刚性槽中，钢块的弹性 模量为E 、泊桑比为 ，顶面受铅直压力P 作用，求钢块的体 积应变V 和形状改变比能uf 。 P y
y x z
x
z
解： 由已知可直接求得： N P y 2 , z 0, A a
x 0,
1 y 0 [ x ( y 0)] E P x y 2 , a z P P 1 0, 2 2 , 3 2 a a 1 2 1 2 P P V ( 1 2 3 ) (0 2 2 )
x
1 1 ( 45 45 ) ( ) E E 1 16(1 )m E Ed 3
[例5] 壁厚 t =10mm , 外径 D=60mm 的薄壁圆筒, 在表面上 k 点
处与其轴线成 45°和135° 角即 x, y 两方向分别贴上应变片,然后在
四、应力--应变关系
E ( y z ) x 2 x 1
E ( z x ) y 2 y 1 E ( x y ) z 2 z 1
xy G xy
yz G yz
主应变2为：
联立两式可解得：
0.3 6 2 1 3 44 . 3 20 . 3 10 9 E 21010 34.3 106
其方向必与1和3垂直，沿构件表面的法线方向。
[例2]边长为a 的一立方钢块正好置于刚性槽中，钢块的弹性
uf
状态1受平均正应力m作用，因各向均匀受力，故只有 体积改变，而无形状改变，相应的比能称为体积改变比能uV。 状态2的体积应变： 1 2 ( V ) 2 [( 1 m ) ( 2 m ) ( 3 m )] 0 E 状态2无体积改变，只有形状改变，相应的比能称为形
uV
uf
[例1]边长为a 的一立方钢块正好置于刚性槽中，钢块的弹性 模量为E 、泊桑比为 ，顶面受铅直压力P 作用，求钢块的体 积应变V 和形状改变比能uf 。 P y
y x z
x
z
解： 由已知可直接求得： N P y 2 , z 0, A a
x 0,
1 y 0 [ x ( y 0)] E P x y 2 , a z P P 1 0, 2 2 , 3 2 a a 1 2 1 2 P P V ( 1 2 3 ) (0 2 2 )
胡克定律PPT课件
2、实验器材 铁架台、弹簧、毫米刻度尺、 钩码若干、三角板、坐标纸、 重垂线、铅笔.
3、实验原理 (1).如图实－1－1所示，在弹簧下 端悬挂钩码时弹簧会伸长，平衡时 弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力 大小相等.
(2).弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可以 由拉长后 的长度减去弹簧原来的长度进行计算. 这样就可以研究弹 簧的弹力和弹簧伸长量之间的 定量关系了.
二、胡克定律：
⑴、内容： 在弹性限度内,弹簧发生弹性
形变时，弹力的大小跟弹簧伸长 （或缩短）的长度x成正比。
⑵、公式： F ＝ k x 其中：k——弹簧的劲度系数
单位：牛每米， 符号N/m
x——弹簧伸长（或缩短）
的长度 ☆弹簧弹力的方向:沿弹簧,指向恢复原长的方向.
1．在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验 中，如何保证刻度尺竖直( )
A．使用三角板 B．使用重垂线
C．目测
D．不用检查
解析：使用重垂线可保证刻度尺竖直，故B正 确．A、C不准确，不合题意，D是错误的．
答案：B
2.竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为4N的物体 时弹簧长度为12cm；挂重为6N物体时弹簧长 度为13cm,则弹簧原长为多少厘米，劲度系数 为多少?
4cm 200N/cm
各种各样的弹簧
SUCCESS
THANK YOU
2019/4/26
的伸长量x为横坐标，用描点法作图.按照图中各点的 分
布与走向，尝试作出一条平滑的曲线(包括直线)，所 画
的点不一定正好都在这条曲线上，但要注意使曲线两 侧
的点数大致均匀. (5).以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数.
5、注意事项 (1).所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它 的弹性限度.要注意观察，适可而止. (2).每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标系 上描的点尽可能稀，这样作出的图线精确. (3).测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡 状态时测量，以免增大误差. (4).描点画线时，所描的点不一定都落在一条曲线上， 但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧. (5).记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及 单位.
3、实验原理 (1).如图实－1－1所示，在弹簧下 端悬挂钩码时弹簧会伸长，平衡时 弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力 大小相等.
(2).弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可以 由拉长后 的长度减去弹簧原来的长度进行计算. 这样就可以研究弹 簧的弹力和弹簧伸长量之间的 定量关系了.
二、胡克定律：
⑴、内容： 在弹性限度内,弹簧发生弹性
形变时，弹力的大小跟弹簧伸长 （或缩短）的长度x成正比。
⑵、公式： F ＝ k x 其中：k——弹簧的劲度系数
单位：牛每米， 符号N/m
x——弹簧伸长（或缩短）
的长度 ☆弹簧弹力的方向:沿弹簧,指向恢复原长的方向.
1．在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验 中，如何保证刻度尺竖直( )
A．使用三角板 B．使用重垂线
C．目测
D．不用检查
解析：使用重垂线可保证刻度尺竖直，故B正 确．A、C不准确，不合题意，D是错误的．
答案：B
2.竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为4N的物体 时弹簧长度为12cm；挂重为6N物体时弹簧长 度为13cm,则弹簧原长为多少厘米，劲度系数 为多少?
4cm 200N/cm
各种各样的弹簧
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的伸长量x为横坐标，用描点法作图.按照图中各点的 分
布与走向，尝试作出一条平滑的曲线(包括直线)，所 画
的点不一定正好都在这条曲线上，但要注意使曲线两 侧
的点数大致均匀. (5).以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数.
5、注意事项 (1).所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它 的弹性限度.要注意观察，适可而止. (2).每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标系 上描的点尽可能稀，这样作出的图线精确. (3).测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡 状态时测量，以免增大误差. (4).描点画线时，所描的点不一定都落在一条曲线上， 但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧. (5).记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及 单位.
第一课时 胡克定律
第三章 相互作用
第一课时 弹力
一、形变、弹性形变、弹力
点击下图观看小实验
1、形变：物体在力的作用下所发生的形状或体积的变化.
2．弹性形变：在力的作用下发生形变的物体，在撤去 外力后能够恢复到原状的性质．
3.弹性限度：如果形变过大，超过一定限度，物体的 形状将不能完全恢复，这个限度叫做弹性限度。（如 果没有特殊说明，形变通常是指弹性形变．）
二、弹力的大小
与形变有关。在弹性限度内, 形变越大, 弹力越大。
胡克定律: 在弹性限度内，弹簧的弹力与形变量成正比。
F kx
k为劲度系数，x为形变量。
K的单位为:N/m其大小由弹簧本身性质决定
例：一弹簧原长5cm，在弹簧下端挂一重2.5N
的物体后,弹簧长度变为5.5cm,弹簧的劲度系 数为__5x102__牛/米:若挂在弹簧下端的物体的
重物为30牛时,该弹簧变为___1_1____cm,此时弹 簧的劲度系数是___5_x_1_0_2___牛/米。
三、弹力的方向
1．支持力的方向
F
支持力总是垂直于接触面，指向
被支持的物体。
2．压力的方向
压力总是垂直于接触面，指向被压的
物体。
3．拉力的方向
F
拉力的方向总是沿绳而指向绳收缩的方
向．
F
弹力的方向：跟施力物体恢复形状的
4.形变的种类：拉伸形变，压缩形变，弯曲形变，扭 转形变。
任何物体都能发生形变，不能发生形变的物体是不存在的， 只不过明显程度不同。
点击下图观看弹力视频讲解
1.弹力产生的原因
发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物 体产生力的作用，这种力叫做弹力。
2.弹力产生的条件
第一课时 弹力
一、形变、弹性形变、弹力
点击下图观看小实验
1、形变：物体在力的作用下所发生的形状或体积的变化.
2．弹性形变：在力的作用下发生形变的物体，在撤去 外力后能够恢复到原状的性质．
3.弹性限度：如果形变过大，超过一定限度，物体的 形状将不能完全恢复，这个限度叫做弹性限度。（如 果没有特殊说明，形变通常是指弹性形变．）
二、弹力的大小
与形变有关。在弹性限度内, 形变越大, 弹力越大。
胡克定律: 在弹性限度内，弹簧的弹力与形变量成正比。
F kx
k为劲度系数，x为形变量。
K的单位为:N/m其大小由弹簧本身性质决定
例：一弹簧原长5cm，在弹簧下端挂一重2.5N
的物体后,弹簧长度变为5.5cm,弹簧的劲度系 数为__5x102__牛/米:若挂在弹簧下端的物体的
重物为30牛时,该弹簧变为___1_1____cm,此时弹 簧的劲度系数是___5_x_1_0_2___牛/米。
三、弹力的方向
1．支持力的方向
F
支持力总是垂直于接触面，指向
被支持的物体。
2．压力的方向
压力总是垂直于接触面，指向被压的
物体。
3．拉力的方向
F
拉力的方向总是沿绳而指向绳收缩的方
向．
F
弹力的方向：跟施力物体恢复形状的
4.形变的种类：拉伸形变，压缩形变，弯曲形变，扭 转形变。
任何物体都能发生形变，不能发生形变的物体是不存在的， 只不过明显程度不同。
点击下图观看弹力视频讲解
1.弹力产生的原因
发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物 体产生力的作用，这种力叫做弹力。
2.弹力产生的条件
初中物理胡克定律
初中物理胡克定律
胡克定律，曾译为虎克定律，是力学弹性理论中的一条基本定律，表述为：固体材料受力之后，材料中的应力与应变（单位变形量）之间成线性关系。
满足胡克定律的材料称为线弹性或胡克型（英文Hookean）材料。
从物理的角度看，胡克定律源于多数固体（或孤立分子）内部的原子在无外载作用下处于稳定平衡的状态。
许多实际材料，如一根长度为L、横截面积A的棱柱形棒，在力学上都可以用胡克定律来模拟——其单位伸长（或缩减）量（应变）在常系数E（称为弹性模量）下，与拉（或压）应力σ 成正比例，即：弹簧给予物体的力F与长度变化量x成线性关系(F=-kx或△F=-kΔx)
其中Δx为总伸长（或缩减）量。
胡克定律用17世纪英国物理学家罗伯特·胡克的名字命名。
胡克提出该定律的过程颇有趣味，他于1676年发表了一句拉丁语字谜，谜面是：ceiiinosssttuv。
两年后他公布了谜底是：ut tensio sic vis，意思是“力如伸长（那样变化）”，这正是胡克定律的中心内容。
实验 胡克定律_课件
知识梳理 探究弹簧弹力与伸长量之间的关系-数据处理
列表法
弹力 F 与弹簧伸长量 x 的比 值在误差允许范围内是相等的
知识梳理
探究弹簧弹力与伸长量之间的关系-数据处理 观察所描点的走向→试探
图象法
性连线→决定用直线连接
用描点法作F-x 图。连接各点，得 出弹力F 随弹簧伸长量变化的图线 。写出F (x)的函数关系式，首先尝试 一次函数，若不行则考虑二次函数
例题——探究弹簧弹力与伸长量之间关系的数据处理
挂砝码盘以前弹簧的长度
挂砝码盘以后弹簧的长度
(3) 如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的
质量，横轴是弹簧长度与L_x____的差值（填“L0”或
“描L的x”点）表。示每增加10g砝码，弹簧对应的伸长量
横坐标表示弹簧长度与添加第一个砝码前弹簧长度的差值
(4)由图可知弹簧的劲度系数为_4__.9_N/m；通过
图和表可知砝码盘的质量为1_0___ g（结果保留两 位有效数字，重力加速度取9.8m/s²）。
图线的斜率
挂砝码盘前后弹簧的长度增加了2cm 砝码盘的质量为10g
砝码的质量
弹簧 的伸 长量
例题——探究弹簧弹力与伸长量之间关系的数据处理
(2015·福建理综·19(1))某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。
(1)图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的 标尺刻度，其示数为7.73 cm；图乙是在 弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度 ，此时弹簧的伸长量Δl 为___6_._93cm；
Δl= (14.66－7.73) cm＝6.93 cm
14.66cm
(2)本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列
胡克定律的应用_课件
例3 .（99年全国卷） 如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的 劲度系数分别为k1和k2，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处 于平衡状态．现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧．在这过程中下面
木块移动的距离为（
）
A．m1g/k1
C
B．m2g/k1 C．m1g/k2
以下关系正确的有 （
）
CD
解：由于轻弹簧没有质量，所以轻弹簧 各处的弹力大小均相等（根据牛顿第二 定律取任一弹簧元分析，然后再星火燎 原拓展到整个弹簧），等于其一端所受 的外力的大小，而与物体的运动状态无 关。
F
F
F
F
F
a
b
c
d
例2. （01年北京卷）如图所示，两根相同的轻弹簧S1和S2，劲度系数皆为
k=4×102 N／m．悬挂的重物的质量分别为m1=2kg m2=4kg，取g=10m
C ／s2，则平衡时弹簧S1和S2 的伸长量分别为(
A. 5cm、10cm
)
B. 10cm、5cm C. 15cm、10cm
S1
D. 10cm、15cm
m1
S2 m2
利用“整体法”和“隔离法”根据平衡条件结合胡克定律求弹簧的伸长量．
x2
mg 3k2
从初状态到末状态，弹簧1从原长变为伸长状态，弹力从0增 大到mg/3，根据胡克定律得弹簧1的长度的增加量
x1
mg 3k1
弹簧的A端竖直向上提起的高度
mg 1 1
x1 x2
3
( ) k1 k2
（2）末状态弹簧2处于伸长状态
从初状态到末状态，弹簧2从压缩到伸长状态，弹力从mg变为 到2mg/3，根据胡克定律推论ΔF=Δx得弹簧2的长度的增加量
胡克定律 ppt课件
初态指针刻度L0 （cm）
指针所指刻度L （cm）
弹簧伸长量x（cm）
2020/11/29
5
实验：探究弹簧的弹力
5.做出F—X图象
F/N
× × ×
× ×
O
X/cm
2020/11/29
6
胡克定律
1.内容：在弹性限度内，弹簧的弹力F的大 小与弹簧的伸长量（或压缩量）x成正比。
2.公式：F=kx k 称为弹簧的劲度系数，单位为N/m
在F—x图象中k是直线的斜率。 x为弹簧在拉力F作用下的伸长量或压缩 量。
2020/11/297学以致用练习1：有一根弹簧的长度是15cm，在下面 挂上0.5kg的重物后长度变成了18cm，求 弹簧的劲度系数。（g=10m/s2)
2020/11/29
8
学以致用
练习2：竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为4N 的物体时弹簧长度为12cm；挂重为6N物 体时弹簧长度为13cm,则弹簧原长为多少 厘米，劲度系数为多少?
2020/11/29
3
实验：探究弹簧的弹力
（3）悬挂50g钩码一个，待稳定后，读 出弹簧上指针所示刻度L并计算出弹簧 的伸长量X记入表格。 （4）逐个增加钩码，重复上一步，至 少做5次。
2020/11/29
4
实验：探究弹簧的弹力
4.数据记录
次数
123 45
弹簧弹力F（N） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
实验：探究弹簧的弹力
1.实验原理：用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力， 系统静止时，弹簧的弹力等于所挂钩码的总重 力；弹簧的长度及伸长量可由刻度尺测出。
2.实验器材：弹簧、钩码、直尺、铁架台。 3.实验步骤
（1）将弹簧悬挂在铁架台上，把刻度尺直立并 固定在弹簧旁边。 （2）记下弹簧自然下垂时的长度L0。
3.1 课时2 胡克定律 课件 2023-2024学年高一物理人教版(2019)必修第一册
物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫作弹性限度。
新知学习
(2)公式： F=kx
k 叫作弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是
N/m; k 是表示弹簧特性的物理量，由弹簧自身决定。
(3)适用条件：弹簧发生弹性形变且在弹性限度内
新知学习
练一练
1.如图所示为一轻质弹簧的弹力大小F和长度L的关系图像,试由图像确定:
字，重力加速度取10 m/s2）．
课堂总结
一、弹力的大小
在弹性限度内，物体的形变程度越大，产生的弹力越大。
二、胡克定律
1.实验：探究弹簧弹力与形变量的关系
2.胡克定律
（1）定义：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小
跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比，这个规律叫作胡克定律。
（2）公式： F=kx
（3）适用条件：弹簧发生弹性形变且在弹性限度内
第三章 相互作用——力
第1节 课时2 胡克定律
知识回顾
1．形变： （1）定义：物体在力的作用下形状或体积会发生改变，
这种变化叫作形变。
（2）分类：弹性形变和塑性形变。
2.弹力的定义：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体会
产生力的作用，这种力叫作弹力。
3.弹力产生条件：两个物体直接接触，并且在接触处产生弹性形变。
(3)当x=15 cm=0.15 m时,由F=kx得F=200×0.15 N=30 N。
答:弹簧的原长为10 cm，劲度系数为200 N/m，弹力的大小为30 N
新知学习
2.某同学探究弹簧弹力与形变量的关系。弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，长度
记为l0；在弹簧下端每次增加10g 砝码，弹簧长度依次记为l1至l6，数据如表：
新知学习
(2)公式： F=kx
k 叫作弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是
N/m; k 是表示弹簧特性的物理量，由弹簧自身决定。
(3)适用条件：弹簧发生弹性形变且在弹性限度内
新知学习
练一练
1.如图所示为一轻质弹簧的弹力大小F和长度L的关系图像,试由图像确定:
字，重力加速度取10 m/s2）．
课堂总结
一、弹力的大小
在弹性限度内，物体的形变程度越大，产生的弹力越大。
二、胡克定律
1.实验：探究弹簧弹力与形变量的关系
2.胡克定律
（1）定义：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小
跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比，这个规律叫作胡克定律。
（2）公式： F=kx
（3）适用条件：弹簧发生弹性形变且在弹性限度内
第三章 相互作用——力
第1节 课时2 胡克定律
知识回顾
1．形变： （1）定义：物体在力的作用下形状或体积会发生改变，
这种变化叫作形变。
（2）分类：弹性形变和塑性形变。
2.弹力的定义：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体会
产生力的作用，这种力叫作弹力。
3.弹力产生条件：两个物体直接接触，并且在接触处产生弹性形变。
(3)当x=15 cm=0.15 m时,由F=kx得F=200×0.15 N=30 N。
答:弹簧的原长为10 cm，劲度系数为200 N/m，弹力的大小为30 N
新知学习
2.某同学探究弹簧弹力与形变量的关系。弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，长度
记为l0；在弹簧下端每次增加10g 砝码，弹簧长度依次记为l1至l6，数据如表：
高一物理(弹力2-胡克定律q)PPT教学课件
的长度L(cm) 6.5 8.5 10.5 12.5 14.5 …...
弹簧的伸长
量L-L0 (cm) 2 4 6
弹簧示数F
（N）
0.5 1.0 1.5
8 10 …... 2.0 2.5 …...
2020/12/09
4
如果把横、纵坐标调换呢？
L/cm
L0
2020/12/09
F/N
5
F/N
L0
2020/12/09
其中：k—弹簧的劲度系数 单位：牛每米， 符号N/m
l0— 弹簧原有的长度。 l--- 形变后的长度。
l- l0——弹簧伸长（或缩短）的长度
2020/12/09
10
PPT精品课件
谢谢观看
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11
L/cm
6
F/N
2020/12/09
X/cm
7
结 论：
内容：弹簧发生弹性形变时，弹力 的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长 度x成正比。
2020/12/09
8
2.公式： F ＝ k x 其中：k—弹簧的劲度系数
单位：牛每米， 符号N/m x—弹簧伸长（或缩短）的长度
2020/12/09
9
或F ＝ k （l- l0)
弹力2-
2020/12/09
1
请画出下列各小球所受弹力的示意图
思 考
：
确
条 件 ：
定
弹 力
接
触
面
o
光
方 向 的 基 本
滑
方
法
ห้องสมุดไป่ตู้
2020/12/09
2
四 胡克定律
实验：探究弹力和弹簧伸长的关系
弹簧的伸长
量L-L0 (cm) 2 4 6
弹簧示数F
（N）
0.5 1.0 1.5
8 10 …... 2.0 2.5 …...
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如果把横、纵坐标调换呢？
L/cm
L0
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F/N
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F/N
L0
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其中：k—弹簧的劲度系数 单位：牛每米， 符号N/m
l0— 弹簧原有的长度。 l--- 形变后的长度。
l- l0——弹簧伸长（或缩短）的长度
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L/cm
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F/N
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内容：弹簧发生弹性形变时，弹力 的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长 度x成正比。
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2.公式： F ＝ k x 其中：k—弹簧的劲度系数
单位：牛每米， 符号N/m x—弹簧伸长（或缩短）的长度
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或F ＝ k （l- l0)
弹力2-
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请画出下列各小球所受弹力的示意图
思 考
：
确
条 件 ：
定
弹 力
接
触
面
o
光
方 向 的 基 本
滑
方
法
ห้องสมุดไป่ตู้
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2
四 胡克定律
实验：探究弹力和弹簧伸长的关系
高中物理-胡克定律
生“弹性形变”,即必须在弹性限度内。 ②表达式中的x是弹簧的形变量,是弹簧
伸长（或缩短）的长度,而不是弹簧的 原长,也不是弹簧形变后的实际长度。
③表达式中的k是弹簧的劲度系数,它反 映了弹簧的“软”、“硬”程度,在国 际单位制中k的单位为“N/m”。
④由于弹簧的形变量x通常以“cm”为单 位,而劲度系数k又往往以“N/m”为单 位,因而在应用上式时要注意将各物理 量的单位统一到国际单位制中。
4．一根弹簧在弹性限度内,用3N的力拉时,其 长度为20cm；用5N的力压时,其长度为 12cm,由此可知弹簧的原长是________m, 劲度系数是________.
如图（1）所示,弹簧的劲度系数为k,小球重力为G,平衡时球在A位置,今用力F 将小球向下拉长x至B位置,则此时弹簧的弹力为（ ）
A． kx
⑤上述胡克定律的表达式F=kx,仅表示 弹簧的弹力与弹簧形变量之间的大小关 系,若同时要表示弹力方向与弹簧形变 方向相反,则表达式可写成F=－kx。
6. 在弹性限度内,某弹簧下端悬挂500N重物 时,总长为22cm；悬挂750N重物时,总长 为23cm。那么,该弹簧的劲度系数为多大？
解：由胡克定律知,F=KX 则 △F=K△X ,已知△F=250N △X=1CM 得 K=25000 N/m
2.用5N的力可以使一轻弹簧伸长8mm,在两端 各用10N的力来拉它们,这时弹簧的伸长应 是（ ）C
• A．4mm B．8mm D．32mm
C．16mm
3．一根弹簧,原长10cm,在弹性限度内,用5N 的力拉时,其长度是15cm,则弹簧的劲度系 数是_________,若用7N的力压弹簧,其长度 是____________。
1．关于胡克定律,下列说法正确的是（ ）ACD
伸长（或缩短）的长度,而不是弹簧的 原长,也不是弹簧形变后的实际长度。
③表达式中的k是弹簧的劲度系数,它反 映了弹簧的“软”、“硬”程度,在国 际单位制中k的单位为“N/m”。
④由于弹簧的形变量x通常以“cm”为单 位,而劲度系数k又往往以“N/m”为单 位,因而在应用上式时要注意将各物理 量的单位统一到国际单位制中。
4．一根弹簧在弹性限度内,用3N的力拉时,其 长度为20cm；用5N的力压时,其长度为 12cm,由此可知弹簧的原长是________m, 劲度系数是________.
如图（1）所示,弹簧的劲度系数为k,小球重力为G,平衡时球在A位置,今用力F 将小球向下拉长x至B位置,则此时弹簧的弹力为（ ）
A． kx
⑤上述胡克定律的表达式F=kx,仅表示 弹簧的弹力与弹簧形变量之间的大小关 系,若同时要表示弹力方向与弹簧形变 方向相反,则表达式可写成F=－kx。
6. 在弹性限度内,某弹簧下端悬挂500N重物 时,总长为22cm；悬挂750N重物时,总长 为23cm。那么,该弹簧的劲度系数为多大？
解：由胡克定律知,F=KX 则 △F=K△X ,已知△F=250N △X=1CM 得 K=25000 N/m
2.用5N的力可以使一轻弹簧伸长8mm,在两端 各用10N的力来拉它们,这时弹簧的伸长应 是（ ）C
• A．4mm B．8mm D．32mm
C．16mm
3．一根弹簧,原长10cm,在弹性限度内,用5N 的力拉时,其长度是15cm,则弹簧的劲度系 数是_________,若用7N的力压弹簧,其长度 是____________。
1．关于胡克定律,下列说法正确的是（ ）ACD
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9
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
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1.实验原理：用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力， 系统静止时，弹簧的弹力等于所挂钩码的总重 力；弹簧的长度及伸长量可由刻度尺测出。
2.实验器材：弹簧、钩码、直尺、铁架台。 3.实验步骤
（1）将弹簧悬挂在铁架台上，把刻度尺直立并 固定在弹簧旁边。 （2）记下弹簧自然下垂时的长度L0。
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3
实验：探究弹簧的弹力
弹簧伸长量x（cm）
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5
实验：探究弹簧的弹力
5.做出F—X图象
F/N
× × ×
× ×
O
X/cm
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6
胡克定律
1.内容：在弹性限度内，弹簧的弹力F的大 小与弹簧的伸长量（或压缩量）x成正比。
2.公式：F=kx k 称为弹簧的劲度系数，单位为N/m
在F—x图象中k是直线的斜率。 x为弹簧在拉力F作用下的伸长量或压缩 量。
3.2 弹力（第2课时）
探究弹簧的弹力与长度的关系 -------胡克定律
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1
弹力的大小
1.弹力的大小与物体的形变有关，形变越 大，弹力越大，形变消失，弹力消失。
2.弹簧的弹力与弹簧的伸长量（或压缩量） 的关系比较简单，那么弹簧的弹力与什么 因素有关呢？
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2
实验：探究弹簧的弹力
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学以致用
练习1：有一根弹簧的长度是15cm，在下面 挂上0.5kg的重物后长度变成了18cm，求 弹簧的劲度系数。（g=10m/s2)
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8
学以致用
练习2：竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为4N 的物体时弹簧长度为12cm；挂重为6N物 体时弹簧长度为13cm,则弹簧原长为多少 厘米，劲度系数为多少?
（3）悬挂50g钩码一个，待稳定后，读 出弹簧上指针所示刻度L并计算出弹簧 的伸长量X记入表格。 （4）逐个增加钩码，重复上一步，至 少做5次。
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4
实验：探究弹簧的弹力
4.数据记录
次数
12 1.5 2.0 2.5
初态指针刻度L0 （cm）
指针所指刻度L （cm）