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第17点全面理解胡克定律弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比一一这就是胡克定律,即:F=,式中叫做弹簧的劲度系数,单位是牛每米,符号是N/m.1.从以下四点理解胡克定律定律的成立是有条件的,就是弹簧要发生“弹性形变”,即在弹性限度内.表达式中的是弹簧的形变量,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长度.表达式中的劲度系数,反映了弹簧的“软”“硬”程度,其大小与弹簧的材料、形状、长度有关.由于弹簧的形变量常以“cm”为单位,而劲度系数又往往以“N/m”为单位,在应用公式时要注意将各物理量的单位统一.2.胡克定律的另一种表达形式设劲度系数为的弹簧,在形变量为]、2时产生的弹力分别为行、F2,则根据胡克定律F=,有F=],F=2.两式相减,有F-F=(-2),即AF=A.上式表明:弹簧发生弹性形变时,弹力的变化AF与弹簧长度的变化A成正比.对点例题量得一只弹簧测力计3N和5N两刻线之间的距离为2.5cm,求:这只弹簧测力计所用弹簧的劲度系数;这只弹簧测力计3N刻线与零刻线之间的距离.AF解题指导⑴根据AF二A得二心(5-3)N所以=-=0.8N/cm二80N/m2.5cm⑵又由Fi二i得£所以二~=3.75cm10.8N/cm答案(1)80N/m(2)3.75cm技巧点拨F=是胡克定律的数表达式,F与的关系还可以用图像来描述,横轴为自变量,纵轴为因变量F,其图像是一条过原点的直线,如图1所示,图像上各点的坐标(,F)反映弹簧的一个工作状态,所以这一条直线是弹簧所有状态的集合,AFF直线的斜率=AX=X反映了弹簧的劲度系数,从图像还可以看到:F与对应,AF与A对FAF应,弹簧的劲度系数可用=f计算,也可用=養计算,这样使胡克定律的应用变得更加灵活.(多选)如图2所示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图像,根据图像判断,下列结论正确的是()弹簧的劲度系数为1N/m弹簧的劲度系数为100N/m弹簧的原长为6cmD•弹簧伸长0.2m时,弹力的大小为4N答案BCAF2解析图线与横轴交点为弹簧原长,即原长为6cm;劲度系数为直线斜率卡=才Ax2X10-2N/
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