(1)内容:在弹性限度内,弹力大小和弹簧的形变大小(伸长或缩短的量)成正比.
(2)公式:F=kx
(3)理解
①公式适用于在弹性限度内弹簧发生弹性形变时弹力的大小计算.
②式中的k为弹簧的劲度系数,简称劲度,是弹簧本身的一种物理性质,其大小只与弹簧的材料、长短、截面积、匝数等因素有关.在国际单位制中,劲度系数的单位是N/m,如k=200 N/m,表示要使弹簧伸长1 m需要200 N的外力拉弹簧.
③x为弹簧的形变量的大小,即x=|l-l0|,l0为弹簧原长.l为弹簧伸长或压缩后的长度.弹簧伸长时,x=l-l0;弹簧压缩时,x=l0-l.
④弹力与弹簧伸长量的关系可用F-x图像表示,如图所示,图线的斜率即为弹簧的劲度系数,,即ΔF=kΔx.
【例7】如图所示,一劲度系数为k、原长为l0的轻弹簧,上端固定在天花板上,下端悬挂一个质量为m的小球,小球处于静止状态.弹簧的形变在弹性限度内.已知重力加速度为g,下列判断正确的是( )
A.弹簧的伸长量为
B.弹簧的伸长量为mgk
C.弹簧的总长度为l0+mgk
D.弹簧的总长度为l0+
解析:小球静止,弹簧被拉长,由二力平衡得mg=kx,则弹簧伸长量为x=,故A对,B错;弹簧总长为l0+x=l0+,C错,D对.
答案:AD
析规律 应用胡克定律解题注意什么
用胡克定律解题时,一是明确弹簧状态,如果弹簧被拉长,则x=l-l0,弹力方向由物体指向弹簧;如果弹簧被压缩,则x=l0-l,弹力方向由弹簧指向物体.二是审题时注意区分理解"伸长了""伸长为"等词语物理意义的不同.
8.弹力有无的判断
(1)根据弹力产生的条件来判断
弹力产生的条件是接触、挤压,并判断物体间是否存在弹性形变及弹性形变的方向.
(2)"假设法"判断
可将该处与物体接触的另一物体去掉,看物体还能否在原位置保持原来的状态,从而