胡克定律

  固體在外力作用下會發(fā)生形狀或體積的變化,即發(fā)生形變.如彈簧被拉伸或壓縮,鋼條、木板被壓彎.有的固體當外力撤去以后,它能夠恢復原來的形狀和體積,這種性質(zhì)叫彈性.有些物體的彈性是有限度的,當外力超過這個限度,撤去外力后,物體就不能恢復原狀,這個限度叫彈性限度,這個限度內(nèi)的形變叫彈性形變.發(fā)生彈性形變的物體,會產(chǎn)生一個反抗外力而使物體恢復原狀的力,這個力叫彈力.

  英國物理學家胡克于1660年首先發(fā)現(xiàn)了彈性物體的形變與作用力之間的關(guān)系,這種關(guān)系在物理上稱為胡克定律,胡克定律的內(nèi)容為:在彈性限度內(nèi)彈性物體的形變跟彈力成正比.將胡克定律應用于彈簧,則在彈性限度內(nèi),彈簧伸長(或縮短)的長度跟受到的拉力(或壓力)成正比.

(1)設拉力用F表示,彈簧原長為L0.彈簧長度為L,比例系數(shù)為k,伸長量ΔL=________,F(xiàn)=________.

(2)在拉力和伸長量關(guān)系式中,k為比例系數(shù),猜想一下k的大小由什么決定?

(3)發(fā)生彈性形變的物體具有的能叫彈性勢能.彈性勢能大小決定于哪些方面?

(4)一根彈簧在彈性限度內(nèi),受到2N的拉力時,彈簧的長度是12cm,受到3N的拉力時,彈簧的長度是13cm,那么不受力時,這根彈簧的原長為多少?

答案:
解析:

  (1)LL0  k(LL0)

  (2)k的大小由彈簧本身特性如長短、粗細等決定.

  (3)形變大小、彈性大。

  (4)解:設彈簧原長為L0,則根據(jù)上面分析

  2Nk(12cmL0) 、

  3Nk(13cmL0) 、

  解①②得:L010cm

  答:此彈簧原長為10cm


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:初中物理 來源: 題型:

用金屬制成的線材(如鋼絲,鋼筋)受到拉力會伸長,17世紀英國物理學家胡克發(fā)現(xiàn),金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi),它的伸長與拉力成正比,這就是著名的胡克定律,這一發(fā)現(xiàn)為后人對材料的研究奠定了重要基礎(chǔ),現(xiàn)在有一根用新材料制成的金屬桿,長為4m,橫截面積為0.4cm2,設計要求它受到拉力后的伸長不超過0.4cm,由于這拉力很大,桿又很長,直接測試有困難,所以選用同種材料制成樣品進行測試,通過測試取得數(shù)據(jù)如下:
長度 伸長
拉力
 橫截面積
500N 1000N 2000N
1m 0.05cm2 0.04cm 0.08cm 0.16cm
2m 0.05cm2 0.08cm 0.16cm 0.32cm
1m 0.10cm2 0.02cm 0.04cm 0.08cm
(1)上面的測試表明這種材料的金屬桿受拉力作用后,其增長的長度還與
 
、
 
有關(guān):
(2)根據(jù)設計要求這根長為4m的金屬桿所能承受的最大拉力為
 
N.

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科目:初中物理 來源:設計八年級上物理滬科版 滬科版 題型:048

  閱讀下面的材料,說說自己的體會.

  羅伯特·胡克(Hooke Robert 1635-1703)是17世紀英國最杰出的科學家之一.他在力學、光學、天文學等諸多方面都有重大成就.他所設計和發(fā)明的科學儀器在當時是無與倫比的.他本人被譽為是英國皇家學會的“雙眼和雙手”.

  彈性定律是胡克最重要的發(fā)現(xiàn)之一,也是力學最重要基本定律之一.在現(xiàn)代,仍然是物理學的重要基本理論.胡克的彈性定律指出:在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力f和彈簧的長度x成正比,即f=-kx.k是物質(zhì)的彈性系數(shù),它由材料的性質(zhì)所決定,負號表示彈簧所產(chǎn)生的彈力與其伸長(或壓縮)的方向相反.為了證實這一定律,胡克還做了大量實驗,制作了各種材料構(gòu)成的各種形狀的彈性體.他還進一步把彈性應用于實際問題.在宣布彈性定律的同時還進行了簡諧運動的最早分析,證明了彈簧振動是等時的.由此,他把彈簧應用于鐘表制造,取得了巨大成功.

  胡克熱愛科學事業(yè),并為此奉獻了一生.他研究的面十分廣泛,如建筑、化石、氣象等,他都有所涉獵和貢獻.但作為科學家的素養(yǎng),胡克還缺少熟練雄厚的數(shù)學與邏輯推理功力作為進行研究和思維的武器,這樣便不容易從理論和實踐的結(jié)合上透徹地分析與解決問題.這也是胡克與牛頓、惠更斯相比的遜色之處.

(1)通過學習上面這段材料,科學知識來源于哪里呢?你能得出什么結(jié)論?

(2)要想成為一名偉大的物理學家,必須具備哪些知識?你應當怎么做?

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科目:初中物理 來源: 題型:單選題

一百多年來,科學家們一直在微觀世界領(lǐng)域不懈地探索著.下列微粒按空間尺度從大到小排列的順序是


  1. A.
    分子  夸克 質(zhì)子 電子
  2. B.
    分子  原子核 質(zhì)子 夸克
  3. C.
    原子核 電子 質(zhì)子 分子
  4. D.
    分子  原子  電子 原子核

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科目:初中物理 來源:2009-2010學年蘇科版八年級(下)期末物理綜合試卷1(解析版) 題型:解答題

用金屬制成的線材(如鋼絲,鋼筋)受到拉力會伸長,17世紀英國物理學家胡克發(fā)現(xiàn),金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi),它的伸長與拉力成正比,這就是著名的胡克定律,這一發(fā)現(xiàn)為后人對材料的研究奠定了重要基礎(chǔ),現(xiàn)在有一根用新材料制成的金屬桿,長為4m,橫截面積為0.4cm2,設計要求它受到拉力后的伸長不超過0.4cm,由于這拉力很大,桿又很長,直接測試有困難,所以選用同種材料制成樣品進行測試,通過測試取得數(shù)據(jù)如下:
長度伸長
拉力
 橫截面積
500N1000N2000N
1m0.05cm20.04cm0.08cm0.16cm
2m0.05cm20.08cm0.16cm0.32cm
1m0.10cm20.02cm0.04cm0.08cm
(1)上面的測試表明這種材料的金屬桿受拉力作用后,其增長的長度還與______、______有關(guān):
(2)根據(jù)設計要求這根長為4m的金屬桿所能承受的最大拉力為______N.

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