弹簧测力计(胡克定律)

验证胡克定律 F=kx · 弹簧伸长量与拉力成正比 · 初中力学
拖拽钩码到挂钩上
0 1 2 3 4 5 N 弹性限度 0.0N 钩码架 50g 50g 50g 50g 50g 每个 50g (0.5N) 拖拽钩码到挂钩上 F-x 关系图 F / N x / cm 1 2 3 4 5 2 4 6 8 5N 弹性限度 ← 拖钩码到这里

实时数据

拉力 F0.00 N
伸长量 x0.0 cm
当前长度 L10.0 cm
钩码数量0 个
F/x = k— N/m

弹簧参数

劲度系数 k25 N/m
原长 L₀10.0 cm
弹性限度5.0 N

显示选项

F-x 图像
趋势线

胡克定律

在弹性限度内,弹簧的弹力与弹簧的形变量(伸长或缩短的长度)成正比。

  • F — 弹力(单位:N)
  • k — 劲度系数(单位:N/m),由弹簧本身决定
  • x — 形变量(单位:m),x = L - L₀

实验方法:逐个挂上钩码,记录每次的拉力 F 和伸长量 x,作 F-x 图像验证正比关系。

弹簧测力计原理

弹簧测力计利用胡克定律制成:弹簧伸长量与拉力成正比,因此可以用刻度盘直接读出力的大小。

  • 使用前:观察量程和分度值,检查指针是否对准零刻度
  • 使用时:拉力不能超过量程(弹性限度),沿弹簧轴线方向拉
  • 读数时:视线与刻度盘垂直,读到分度值

考点提醒:弹簧测力计不仅能测拉力,还能测任何方向的力(包括重力、摩擦力等)。

典型例题

题目:一根弹簧的劲度系数 k=25 N/m,原长 L₀=10cm。挂上质量为 200g 的物体后,弹簧的长度变为多少?

F = mg = 0.2 × 10 = 2 N
x = F/k = 2/25 = 0.08 m = 8 cm
L = L₀ + x = 10 + 8 = 18 cm
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