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
ppt课件
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 )
胡克定律的应用-课件
如果涉及弹簧由拉伸（压缩）形变到压缩（拉伸）形变的转化，运用胡 克定律的推论ΔF＝kΔx可直接求出弹簧长度的改变量Δx的大小，从而
确定物体的位移，再由运动学公式和动力学公式求相关量。．
EXIT
例4. 如图所示，劲度系数为k1的轻弹簧两端分别与质量为m1、m2 的物块1、2拴接，劲度系数为k2的轻弹簧上端与物块2拴接，下端 压在桌面上（不拴接），整个系统处于平衡状态。现施力将物块1 缓缦地坚直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面，在此过
是压缩产生的，通常有两个解．
3.利用胡克定律的推论确定弹簧的长度变化和物体位移的关系
如果涉及弹簧由拉伸（压缩）形变到压缩（拉伸）形变的转化，运用胡 克定律的推论ΔF＝kΔx可直接求出弹簧长度的改变量Δx的大小，从而
确定物体的位移，再由运动学公式和动力学公式求相关量。．
EXIT
例1．（07年广东省惠阳市模拟卷）如图所示，四个完全相同
力为2mg/3,其伸长量为2mg/3k2,物体处于平衡状态，弹
簧1对物体的拉力为5mg/3，故弹簧1伸长了5mg/3k1，
所以A竖直向上提高的距离为mg／k2+2mg/3k2＋
5mg/3k1=5mg/3(1/k1+1/k2)
EXIT
解2:（1）末状态弹簧2处于压缩状态
从初状态到末状态，弹簧2始终处于压缩状态，弹力从mg减小 到2mg/3，根据胡克定律推论ΔF=Δx得弹簧2的长度的增加量
x'2
5m g 3k2
从初状态到末状态，弹簧1从原长到伸长状态，弹力从0变 为到5mg/3，根据胡克定律得弹簧1的长度的增加量
x
5mg1 1
弹簧的A端竖直向上提起的高度
x'1x'2
确定物体的位移，再由运动学公式和动力学公式求相关量。．
EXIT
例4. 如图所示，劲度系数为k1的轻弹簧两端分别与质量为m1、m2 的物块1、2拴接，劲度系数为k2的轻弹簧上端与物块2拴接，下端 压在桌面上（不拴接），整个系统处于平衡状态。现施力将物块1 缓缦地坚直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面，在此过
是压缩产生的，通常有两个解．
3.利用胡克定律的推论确定弹簧的长度变化和物体位移的关系
如果涉及弹簧由拉伸（压缩）形变到压缩（拉伸）形变的转化，运用胡 克定律的推论ΔF＝kΔx可直接求出弹簧长度的改变量Δx的大小，从而
确定物体的位移，再由运动学公式和动力学公式求相关量。．
EXIT
例1．（07年广东省惠阳市模拟卷）如图所示，四个完全相同
力为2mg/3,其伸长量为2mg/3k2,物体处于平衡状态，弹
簧1对物体的拉力为5mg/3，故弹簧1伸长了5mg/3k1，
所以A竖直向上提高的距离为mg／k2+2mg/3k2＋
5mg/3k1=5mg/3(1/k1+1/k2)
EXIT
解2:（1）末状态弹簧2处于压缩状态
从初状态到末状态，弹簧2始终处于压缩状态，弹力从mg减小 到2mg/3，根据胡克定律推论ΔF=Δx得弹簧2的长度的增加量
x'2
5m g 3k2
从初状态到末状态，弹簧1从原长到伸长状态，弹力从0变 为到5mg/3，根据胡克定律得弹簧1的长度的增加量
x
5mg1 1
弹簧的A端竖直向上提起的高度
x'1x'2
《材料力学》课件2-4拉(压)杆的变形.胡克定律
拉(压)杆的综合变形
综合变形
杆件在受到拉力或压力作用时，不仅会发生轴向变形和横向变形，还可能发生弯曲变形 等其他形式的变形。
胡克定律的应用
胡克定律只适用于描述杆件的轴向变形，对于其他形式的变形，需要使用更复杂的力学 公式来描述。
Part
02
胡克定律
胡克定律的表述
总结词
胡克定律是材料力学中一个重要的基本定律，它表述了材料 在拉伸或压缩过程中所遵循的应力和应变之间的关系。
胡克定律的局限性
总结词
胡克定律的应用有一定的局限性，它仅适用于线弹性材料，且只考虑了单向受力的情况。
详细描述
胡克定律的应用范围仅限于线弹性材料，对于非线性材料或塑性材料，胡克定律不再适用。此外，胡克定律只考 虑了单向拉伸或压缩受力的情况，对于剪切、弯曲等复杂受力情况，需要引入更复杂的力学模型进行分析。
详细描述
胡克定律指出，在弹性范围内，材料所受的应力与产生的应变 之间成正比，即应力与应变之比为常数，这个常数称为材料的 弹性模量或杨氏模量，用符号E表示。数学表达式为：σ=E*ε， 其中σ为应力，ε为应变。
胡克定律的应用
总结词
胡克定律在工程实践中广泛应用于材料的强度分析、结构设计等方面。
详细描述
通过胡克定律，可以计算出材料在受到拉伸或压缩力时的应力和应变，从而评估 材料的承载能力和安全性。在结构设计时，可以利用胡克定律进行受力分析和优 化设计，以确保结构的稳定性和可靠性。
详细描述
均匀性假设意味着材料在各个部分都 具有相同的性质，如密度、弹性模量 等。这一假设使得我们能够将材料的 性质视为空间位置的常数，从而简化 分析过程。
各向同性假设
总结词
各向同性假设认为材料在各个方向上都 具有相同的性质。
重力弹力胡克定律(第三课时)(高中物理教学课件)完整版6
例2.如图所示，abc重力均为10N，两弹簧劲度系 数相同，均为k=500N/m，开始时p处于原长，整 个系统静止，现对p弹簧左端施加一向左的外力F 作用，当c刚好离开地面时，p弹簧左端向左移动 的多少厘米？
答案：8cm
例3.如图所示，A质量为m，两弹簧劲度均为k，
整个装置静止在水平桌面上，现用外力缓慢向上
注意：F-L图像的斜率 表示劲度系数 答案：25；3.0；B。
一.胡克定律 2.应用：利用胡克定律制成了各种各样的弹簧秤。
一.胡克定律 2.应用：橡皮筋也遵循胡克定律。
例1.
D
注意：轻弹簧受到的弹力仅等于某一个自由端受到的弹 力、与几端受力、是否运动、是否受力平衡、物体的接 触面是否光滑、是否有加速度、在什么方向运动无关 （比如无论在水平面上还是在斜面上甚至竖直方向上运 动或者静止，均适用）。
拉P点，使下端弹簧恢复原长时，P点上升多少？
若使下端弹簧压力大小变为原来的1/3，则P又上
升多少？
P
k mA
k
答：x 2mg ；x 4mg
k
3k
例4：如图所示，整个系统静止在水平面上，为使 弹簧k2恢复原长，需向上拉m1，则m1应该向上移 动多大的距离。
m1
解：x m1g m2 g m1g m2
m2
g ( 1
k1
1 k2
)
m2 k2
＝m1
g
m2
g
k1 k2 k1k2
例5.如右图所示，为一轻质弹簧的长度l和弹力F大小的 关系图象，试由图线确定：
(1)弹簧的原长； (2)弹簧的劲度系数； (3)弹簧长为0.20 m时弹力的大小．
例6.如图甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑 相连，当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时，在电脑上得 到了弹簧长度的形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象(如图 乙)．则下列判断正确的是( 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
第1节 弹力有无的判断、胡克定律 课件-高一物理 人教版2019必修第一册
SZ-LWH
SZ-LWH
01
弹力有无的判断方法
SZ-LWH 一、弹力有无的判断方法
根据物体间是否直
接接触并发生弹性 条
形变来判断是否存 件
在弹力.此方法多用 法
来判断形变较明显 图中弹力带与手直接接触，弹力带发生
的情况
形变，手与弹力带之间一定存在弹力
SZ-LWH
SZ-LWH 一、弹力有无的判断方法
SZ-LWH
原长
压缩量 伸长量
SZ-LWH 二 、 胡 克 定 律
(三)F－x图像描述
SZ-LWH
形变量 直线的斜率表示弹簧的劲 度系数k.即
SZ-LWH 二 、 胡 克 定 律
(三)F－x图像描述
SZ-LWH
横截距： 弹簧的原长
弹簧的长度
SZ-LWH 跟 踪 练 习
3.(多选)关于胡克定律，下列说法正确的是
假设两物体间不存在弹
假 方 力，看物体能否保持原
设 法 有的状态，若状态不变，
斜面光滑，细绳竖直
பைடு நூலகம்
法 一 则不存在弹力；若状态 假设斜面对小球无弹力，则小球
改变，则存在弹力
在拉力和重力作用下能保持静止
状态，则斜面对小球无弹力
SZ-LWH
SZ-LWH 一、弹力有无的判断方法
假设两物体间存在弹 假 方 力，看物体的受力情 设 法 况是否与物体的运动 法 二 状态相符合，若不符
√
√
对于A、C选项来说，假设物体A和B之间存在弹力，则物体均无法保 持静止，故A、B之间无弹力； 对于B、D选项来说，假设拿走B物体，A物体都会开始运动，故A、 B间存在弹力.故选A、C.
SZ-LWH
SZ-LWH 跟 踪 练 习
SZ-LWH
01
弹力有无的判断方法
SZ-LWH 一、弹力有无的判断方法
根据物体间是否直
接接触并发生弹性 条
形变来判断是否存 件
在弹力.此方法多用 法
来判断形变较明显 图中弹力带与手直接接触，弹力带发生
的情况
形变，手与弹力带之间一定存在弹力
SZ-LWH
SZ-LWH 一、弹力有无的判断方法
SZ-LWH
原长
压缩量 伸长量
SZ-LWH 二 、 胡 克 定 律
(三)F－x图像描述
SZ-LWH
形变量 直线的斜率表示弹簧的劲 度系数k.即
SZ-LWH 二 、 胡 克 定 律
(三)F－x图像描述
SZ-LWH
横截距： 弹簧的原长
弹簧的长度
SZ-LWH 跟 踪 练 习
3.(多选)关于胡克定律，下列说法正确的是
假设两物体间不存在弹
假 方 力，看物体能否保持原
设 法 有的状态，若状态不变，
斜面光滑，细绳竖直
பைடு நூலகம்
法 一 则不存在弹力；若状态 假设斜面对小球无弹力，则小球
改变，则存在弹力
在拉力和重力作用下能保持静止
状态，则斜面对小球无弹力
SZ-LWH
SZ-LWH 一、弹力有无的判断方法
假设两物体间存在弹 假 方 力，看物体的受力情 设 法 况是否与物体的运动 法 二 状态相符合，若不符
√
√
对于A、C选项来说，假设物体A和B之间存在弹力，则物体均无法保 持静止，故A、B之间无弹力； 对于B、D选项来说，假设拿走B物体，A物体都会开始运动，故A、 B间存在弹力.故选A、C.
SZ-LWH
SZ-LWH 跟 踪 练 习
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
课件3：3.1第2课时 弹力有无的判断 胡克定律
发生形变而产生的，不是木块自己发生形变引起的，同理，木块
受到细杆作用力是由于细杆发生形变而产生的，所以选项A、B是
错误的；用绳悬挂物体时，对物体的拉力是因为绳子发生形变，
由于要恢复原状，对物体产生力的作用，故绳对物体的拉力是指
向绳子收缩的方向，所以C、D是正确的，应选C、D.
答案：CD
课堂训练
2.关于弹力的方向，以下说法正确的是(
)
A．压力的方向总是垂直于接触面，并指向被压物体
B．支持力的方向总是垂直于支持面，并指向被支持物体
C．绳对物体拉力的方向总是沿着绳，并指向绳收缩的方向
D．杆对物体的弹力方向总是沿着杆，并指向杆收缩的方向
课堂训练
解析：需要注意的是杆对物体产生的弹力可能沿杆方向，也可能不
沿杆方向，这点与绳是不同的．
答案：ABC
因此，弹簧上弹力的变化量ΔF与形变量的
变化量也成正比关系，即ΔF＝kΔx。
新知探究
知识点 3 胡克定律
非弹簧的弹力大小的计算
弹力的大小与物体的形变程度有关，一般要借助物体的运动状态所
遵循的物理规律求解。
比如悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态时，物体受绳向上的拉
力和重力作用。根据二力平衡，可知绳的拉力大小等于物体重力的
明显形变的物体来替换．如将侧壁、斜面用海绵来替换、将硬杆
用轻弹簧来替换．
典例剖析
例1：如图所示，细绳下悬挂一小球D，小球与光滑的静止斜面接
触，且细绳处于竖直状态，则下列说法中正确的是(
A．斜面对D的支持力垂直于斜面向上
B．D对斜面的压力竖直向下
C．D与斜面间无相互作用力
D．因D的质量未知，所以无法判定斜面对D
新知探究
材料力学-课件2-4拉杆的变形.胡克定律
EA L L
L
i
FNiLi
EAi
FN EA L E
A AL
在计算ΔL的L长度内，FN,E,A均 为常数。
在材料的线弹性范围内，正应力与线应变呈正比关系。
2、横向变形
△b=b1－b
b1 b
b
b
横向线应变
泊松比
例题 2.9
图示为一端固定的橡胶板条，若在加力前在 板表面划条斜直线AB，那么加轴向拉力后 AB线所在位置是?（其中ab∥AB∥ce）
α＝300，杆长L＝2m，杆的直径d=25mm，材
料的弹性模量E＝2.1×105MPa，设在结点A处悬
挂一重物F＝100kN，试求结点A的位移δA。
1
2
FNAB FNAC
X 0 C Y 0
F N F FN c N A AA C s C o C FiN F s n N AB F N c A 2cA s F B o oB isF n s 0 0
B
b
e
A
a
c
d
ae. 因各条纵向纤维的应变相等，所以上边纤维长，伸长量也大。
例题
2.10
例：图示直杆，其抗拉刚度为EA，试 求杆件的轴向变形△L，B点的位移 δB和C点的位移δC
A L
F
F
B
LAB
FL EA
B
C
L
C
B
FL EA
例题
2.11
图示结构，横梁AB是刚性杆，吊杆CD是等截面直杆，
B点受荷载P作用,试在下面两种情况下分别计算B点的位
拉（压）杆的变形.胡克定律`
杆件在轴向拉压时：
沿轴线方向产生伸长或缩短——纵向变形 横向尺寸也相应地发生改变——横向变形
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
Thank You For Watching
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 …...
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
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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
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2
四 胡克定律
实验：探究弹力和弹簧伸长的关系
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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。
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)
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?
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
初态指针刻度L0 （cm）
指针所指刻度L（cm）
弹簧伸长量x（cm）
实验：探究弹簧的弹力
5.做出F—X图象
F/N
× × ×
× ×
O
X/cm
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。
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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。
实验：探究弹簧的弹力
（3ห้องสมุดไป่ตู้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。
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
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？
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。
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。
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)
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?
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
初态指针刻度L0 （cm）
指针所指刻度L（cm）
弹簧伸长量x（cm）
实验：探究弹簧的弹力
5.做出F—X图象
F/N
× × ×
× ×
O
X/cm
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。
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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。
实验：探究弹簧的弹力
（3ห้องสมุดไป่ตู้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。
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
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？
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。