胡克定律

  固體在外力作用下會(huì)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(dāng)外力撤去以后,它能夠恢復(fù)原來(lái)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(dāng)外力超過(guò)這個(gè)限度,撤去外力后,物體就不能恢復(fù)原狀,這個(gè)限度叫彈性限度,這個(gè)限度內(nèi)的形變叫彈性形變.發(fā)生彈性形變的物體,會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反抗外力而使物體恢復(fù)原狀的力,這個(gè)力叫彈力.

  英國(guó)物理學(xué)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(yīng)用于彈簧,則在彈性限度內(nèi),彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)度跟受到的拉力(或壓力)成正比.

(1)設(shè)拉力用F表示,彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng)0.彈簧長(zhǎng)度為L(zhǎng),比例系數(shù)為k,伸長(zhǎng)量ΔL=________,F(xiàn)=________.

(2)在拉力和伸長(zhǎng)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(shì)能.彈性勢(shì)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(shí),彈簧的長(zhǎng)度是12cm,受到3N的拉力時(shí),彈簧的長(zhǎng)度是13cm,那么不受力時(shí),這根彈簧的原長(zhǎng)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(zhǎng)短、粗細(xì)等決定.

  (3)形變大小、彈性大小.

  (4)解:設(shè)彈簧原長(zhǎng)為L0,則根據(jù)上面分析

  2Nk(12cmL0) 、

  3Nk(13cmL0)  ②

  解①②得:L010cm

  答:此彈簧原長(zhǎng)為10cm


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

用金屬制成的線材(如鋼絲,鋼筋)受到拉力會(huì)伸長(zhǎng),17世紀(jì)英國(guó)物理學(xué)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(zhǎng)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(duì)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(zhǎng)為4m,橫截面積為0.4cm2,設(shè)計(jì)要求它受到拉力后的伸長(zhǎng)不超過(guò)0.4cm,由于這拉力很大,桿又很長(zhǎng),直接測(cè)試有困難,所以選用同種材料制成樣品進(jìn)行測(cè)試,通過(guò)測(cè)試取得數(shù)據(jù)如下:
長(zhǎng)度 伸長(zhǎng)
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(cè)試表明這種材料的金屬桿受拉力作用后,其增長(zhǎng)的長(zhǎng)度還與
 
、
 
有關(guān):
(2)根據(jù)設(shè)計(jì)要求這根長(zhǎng)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(lái)源:設(shè)計(jì)八年級(jí)上物理滬科版 滬科版 題型:048

  閱讀下面的材料,說(shuō)說(shuō)自己的體會(huì).

  羅伯特·胡克(Hooke Robert 1635-1703)是17世紀(jì)英國(guó)最杰出的科學(xué)家之一.他在力學(xué)、光學(xué)、天文學(xué)等諸多方面都有重大成就.他所設(shè)計(jì)和發(fā)明的科學(xué)儀器在當(dāng)時(shí)是無(wú)與倫比的.他本人被譽(yù)為是英國(guó)皇家學(xué)會(huì)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(xué)最重要基本定律之一.在現(xiàn)代,仍然是物理學(xué)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(zhǎng)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(fù)號(hào)表示彈簧所產(chǎn)生的彈力與其伸長(zhǎng)(或壓縮)的方向相反.為了證實(shí)這一定律,胡克還做了大量實(shí)驗(yàn),制作了各種材料構(gòu)成的各種形狀的彈性體.他還進(jìn)一步把彈性應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題.在宣布彈性定律的同時(shí)還進(jìn)行了簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的最早分析,證明了彈簧振動(dòng)是等時(shí)的.由此,他把彈簧應(yīng)用于鐘表制造,取得了巨大成功.

  胡克熱愛(ài)科學(xué)事業(yè),并為此奉獻(xiàn)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(xiàn).但作為科學(xué)家的素養(yǎng),胡克還缺少熟練雄厚的數(shù)學(xué)與邏輯推理功力作為進(jìn)行研究和思維的武器,這樣便不容易從理論和實(shí)踐的結(jié)合上透徹地分析與解決問(wèn)題.這也是胡克與牛頓、惠更斯相比的遜色之處.

(1)通過(guò)學(xué)習(xí)上面這段材料,科學(xué)知識(shí)來(lái)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(xué)家,必須具備哪些知識(shí)?你應(yīng)當(dāng)怎么做?

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:單選題

一百多年來(lái),科學(xué)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(lái)源:2009-2010學(xué)年蘇科版八年級(jí)(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(huì)伸長(zhǎng),17世紀(jì)英國(guó)物理學(xué)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(zhǎng)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(duì)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(zhǎng)為4m,橫截面積為0.4cm2,設(shè)計(jì)要求它受到拉力后的伸長(zhǎng)不超過(guò)0.4cm,由于這拉力很大,桿又很長(zhǎng),直接測(cè)試有困難,所以選用同種材料制成樣品進(jìn)行測(cè)試,通過(guò)測(cè)試取得數(shù)據(jù)如下:
長(zhǎng)度伸長(zhǎng)
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(cè)試表明這種材料的金屬桿受拉力作用后,其增長(zhǎng)的長(zhǎng)度還與______、______有關(guān):
(2)根據(jù)設(shè)計(jì)要求這根長(zhǎng)為4m的金屬桿所能承受的最大拉力為_(kāi)_____N.

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