验证胡克定律教学设计

探究弹簧弹力的大小的因素——验证胡克定律

教学设计

石嘴山市第十三中学

王敏

探究弹簧弹力的大小的因素

——验证胡克定律

【课标要求】

1、知道一些生活中常见的形变现象，通过实验了解物体的弹性，进—步深化对弹力的来由、性质、效果的认识，并学习研究物理问题的“实验——观察——思考——归纳”科学方法；在探究物理规律的过程中，感受学习物理的兴趣，通过生活中的弹力认识物理规律的价值。

2、知道胡克定律。

【教学设计思想】

通过复习弹力的定义、产生的条件、方向，引入弹力的大小与形变量的关系，让学生通过实验探究弹簧的弹力，得出胡克定律，进而较全面地认识弹力。根据本节教材知识内容学生较为熟悉、易学易懂的特点，我们可将教学重心放在对物理学研究方法的传授上，使学生学会观察与思考、分析与归纳。基于此，本教案根据教材要求，设置了一个研究课题，课题以“提出问题——观察——分析与归纳——总结与结论”为认知程序，引导学生既研究物理规律，又掌握研究物理规律的方法。全课以方法为“根茎”，知识为“枝叶”，使原本平淡的课堂教学变得充实、饱满。

【教学目标】

1、知识与技能

知道胡克定律（F=kx）

2、过程与方法

经历实验探究弹力的过程，了解科学研究的方法。

3、情感态度与价值观

在探究物理规律的过程中，感受学习物理的兴趣，通过生活中的弹力认识物理规律的价值。

【教学流程图】

【教学过程】

复习：

1、弹力：

2、弹力发生的两个条件：

（1）施力物体与受力物体必须直接接触；

（2）施力物体必须发生了弹性形变。

3、弹力与形变量的关系：

形变量越大，弹力越大; 形变量越小，弹力越小。

引入新课：

提出问题：弹力与形变量有什么定量的关系呢？

弹力与形变量的关系较为复杂，但是弹簧的弹力与形变量的关系较为简单。

一、弹簧的形变量：x = l－l0

二、探究弹簧弹力与形变量的关系

1、实验设计：

（1）将弹簧挂起来，测出弹簧的原长l0，然后在弹簧上分别挂上质量不同的勾码，并分别用刻度尺测出弹簧伸长以后的长度l，根据x = l－l 0，算出对应的伸长量，观察弹簧弹力与伸长量的关系。

（2）更换一个硬度（劲度系数）不同的弹簧重复上述实验过程，观察比较两个弹簧的弹力与形变量的关系有什么相同的地方和不同的地方。

说明：钩码质量：小的每个50克，大的每个200克。g取10m/s2 根据二力平衡可知，物体平衡时所受到重力与弹簧对它的作用力F 大小相等。

整个实验分为两大组，每大组分为四个小组。第一大组用一个

弹簧来做，组内交流结论；第二大组用另一个弹簧来做，组内交流结论，最后全班交流并得出结论。

2、实验步骤：

（1）将弹簧挂起来，用刻度尺测出弹簧没有挂勾码时的长度l0（弹簧的原长），并填入表1。

（2）按记录表将不同质量的钩码挂在弹簧上，平衡后用刻度尺测出弹簧伸长以后的长度l，并填入表1。

（3）根据x = l－l 0，算出对应的伸长量

（4）分析得到的数据，观察得出弹簧弹力与伸长量的关系。

(5)更换另一个弹簧，重复上述实验过程，并把数据记入表2中

在不超出弹簧弹性限度的前提下，将不同质量的物体挂在弹簧上，平衡后分别测出弹簧伸长的长度，在表1中记录下实验数据，并计算出相应的结果。

表1 实验数据记录表

弹簧的原长：l 0=_________cm

根据二力平衡条件可知，物体平衡时所受到的重力与弹簧对它的作用力F 大小相等。想一想，F 的大小与弹簧的伸长量x 有何关系？如果压缩弹簧，结果会怎样？我的结论是：

_____________________________________ ____ _____

表2 实验数据记录表

弹簧的原长：l 0=_________cm

想一想，F 的大小与弹簧的伸长量x 有何关系？如果压缩弹簧，

结果会怎样？我的结论是：

3、结论：

全班交流、讨论，得出结论:

胡克定律:在弹性限度内，弹簧的弹力与形变量成正比。

注意：该定律适用于发生弹性形变的弹簧。

弹簧的伸长（或缩短）量

弹簧的劲度系数，大小与弹簧的丝的粗细、材料、)

弹簧的弹力

F=kx

三、课堂练习

1、一根弹簧挂0.5N的物体时长12cm，挂1N的物体时长

14cm，则弹簧原长为多少？

2、一个弹簧原长8cm，下端悬挂4N的重物，静止时，弹

簧的长度为10cm，此弹簧的劲度系数多大?若在下端再加1N的重物，静止时的弹簧长度是多少?

四、总结

1、胡克定律的内容：在弹性限度内，弹簧的弹力与形变量成正比。

2、胡克定律的公式：F=k x

实验_弹力与胡克定律

实验：弹力与胡克定律 河南油田高级中学 一、教学目标 1．了解形变的概念，了解弹力是物体发生弹性形变时产生的。 2．能够正确判断弹力的有无和弹力的方向，正确画出物体受到的弹力。 3．掌握利用胡克定律计算弹簧弹力的方法。 二、重点、难点分析 1．弹力是在物体发生形变后产生的，了解弹力产生的原因、方向的判断和大小的计算是本节教学的重点。 2．弹力的有无和弹力方向的判断是教学中学生较难掌握的知识，在教学中应加以注意。 三、教具 1．演示形变用的橡皮泥、棉线、泡沫塑料、木板、弹簧、木块、激光器、平面镜等。 2．演示胡克定律用的带长度刻度的木板，弹簧、钩码等。 四、主要教学过程 (一)引入新课 前边我们研究了重力的特点，这一节课我们一起研究力学中的第二种力——弹力。 (二)教学过程设计 1．弹力 先来看几个小实验。用手捏橡皮泥、用力拉压弹簧、用力压木板，它们的形状都发生了变化。 (1)形变：物体的形状或体积的改变叫做形变。形变的原因是物体受到了外力。 一块橡皮泥用手可以捏成各种形状，捏后它将保持这种形状。棉线弯曲后的形状也不再复原。把一块木板压弯后，放手木板又恢复原形。把弹簧拉长后也能恢复原形。 能够恢复原来形状的形变，叫做弹性形变。弹簧、木板、泡沫塑料等发生的形变属于这一种。

不能够恢复的形变，叫做塑性形变。棉线，橡皮泥等发生的形变属于这一种。以后重点研究弹性形变，不加说明就指这种弹性形变。 实验：用铁丝弯成一根弹簧，跟用钢丝弯成的弹簧对比。在下面挂较少的钩码时，去掉钩码，两弹簧都能恢复原长。当下面挂的钩码较多时，铁丝制作的弹簧不能恢复原长，而钢丝弯成的弹簧可以恢复原长。可以看出，弹性形变是在一定范围内成立的。 让学生举几个弹性形变的例子。 以上讨论的都是明显的弹性形变，其实有时的弹性形变是用眼看不出但又确实存在的。 实验：桌面上放激光器、两个平面镜，激光通过两个平面镜反射后照到墙上。当用手压桌子时，墙上的光点发生移动，这说明桌面发生了形变。 棉线在拉长时也发生了形变，而这种形变也是不易观察到的。 物体受力后发生形变，形变后的物体对跟它接触的物体又有什么作用呢？ 实验：木块压在泡沫塑料上，泡沫塑料形变后对木块产生向上的支持力。 弹簧拉木块时，弹簧伸长后产生对木块的弹力。 (2)弹力：发生形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。 讨论： 弹力产生的条件：物体发生形变。 定性地分析弹力的大小：跟物体发生的形变有关，跟形变物体的弹性有关。 弹力的方向：垂直于接触面，跟物体恢复形状的方向一致。 例：把书放在桌面上，书压桌面，书和桌面都有微小的变形。书要恢复原状，对桌面有一个向下的弹力，压力。桌要恢复原状有一个向上的弹力，支持力。 一般情况：凡是支持物对物体的支持力，都是支持物因发生形变而对物体产生的弹力；支持力的方向总是垂直于支持面并指向被支持的物体。 例：用绳吊重物，绳对重物是否有弹力？物体受重力和绳的拉力。物拉绳，绳拉重物，使重物和绳都有极微小的形变。发生形变的绳要恢复原形，对重物产生向上的弹力，拉力。发生形变的重物要恢复原状，对绳产生向下的弹力，拉力。 一般情况：凡是一根线(或绳)对物体的拉力，都是这根线(或绳)因为发生形变而对物体产生的弹力；拉力的方向总是指向线收缩的方向。

弹簧振子实验报告

弹簧振子实验报告 一、引言 ?实验目的 1.测定弹簧的刚度系数(stiffness coefficient). 2.研究弹簧振子的振动特性，验证周期公式. 3.学习处理实验数据. ?实验原理 一根上端固定的圆柱螺旋弹簧下端悬一重物后，就构成了弹簧振子.当振子处于静止状况时，重物所受的重力与弹簧作用于它的弹性恢复力相平衡，这是振子的静止位置就叫平衡位置.如用外力使振子离开平衡位置然后释放，则振子将以平衡位置为中心作上下振动.实验研究表明,如以振子的平衡位置为原点(x=0),则当振子沿铅垂方向离开平衡位置时,它受到的弹簧恢复力F在一定的限度与振子的位移x成正比，即 F =_ kx⑴ 式中的比例常数k称为刚度系数(stiffness coefficient),它是使弹簧产生单位形变所须的载荷?这就是胡克定律?式(1)中的负号表示弹性恢复力始终指向平衡位置.当位移x 为负值，即振子向下平移时，力F向上.这里的力F表示弹性力与重力mg的综合作用结果.

根据牛顿第二定律，如振子的质量为m,在弹性力作用下振子的运动方程为: + Arx = O x = Asin +(/>) (3) 式表明?弹簧振子在外力扰动后，将做振幅为A,角频率为宀0的简谐振 动，式中的(叫/ +。)称为相位，0称为初相位?角频率为叫的振子其振动周期 (4) (4) 式表示振子的周期与其质量、弹簧刚度系数之间的关系，这是弹簧振子的 最基本的特性?弹簧振子是振动系统中最简单的一种，它的运动特性(振幅，相 位，频率，周期)是所有振动系统共有的基本特性，研究弹簧振子的振动是认识 更复杂震动的基础. 弹簧的质量对振动周期也有影响?可以证明，对于质量为“0的圆柱形弹簧, 振子周期为 (5) m o/ m o/ 式中 ?称为弹簧的等效质量，即弹簧相当于以 ?的质量参加了振子的 振动?非圆柱弹簧（如锥形弹簧）的等效质量系数不等于1/3. d 2x 上式可化为一个典型的二阶常系数微分方程乔 =0 其解为 (3) 可得 x =

胡克定律实验报告

胡克定律及其拓展（传统实验） 实验目的 1.探究弹性限度内引起弹簧形变的外力F和弹簧的形变量x之间是否成正比，即验证F∝x是否成立； 2.探究弹性限度内弹簧的劲度系数和其匝数之间是否成反比，即验证k∝1 N 是否 成立。 3.用作图标记法直接获取F-X的图像 实验原理 胡克定律的表达式为F=-k·x或△F=-k·Δx，其中k是常数，是物体的劲度（倔强）系数。在国际单位制中，F的单位是牛，x的单位是米，它是形变量（弹性形变），k的单位是牛/米。劲度系数在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时的弹力。 弹性定律是胡克最重要的发现之一，也是力学最重要基本定律之一。胡克的弹性定律指出：弹簧在发生弹性形变时，弹簧的弹力F和弹簧的伸长量（或压缩量）x成正比，即F= -k·x 。k是物质的弹性系数，它由材料的性质所决定，负号表示弹簧所产生的弹力和其伸长（或压缩）的方向相反。 1.用弹簧挂钩上加一定质量的钩码，使得弹簧发生形变，其形变量（伸长量）为x，通过计算验证F∝x； 2.控制弹簧的匝数N，然后通过计算求出弹簧的劲度系数k并验证k∝1 N 。 3.用作图标记法画出F-X图像 实验器材 刻度尺、铁架台（带铁夹）四个弹簧白板卷尺钩码 实验步骤 课题一： 1.固定弹簧，用刻度尺测出弹簧长度l ； 2.在其弹性限度内用钩码在弹簧挂钩上加一个力F 1 ，用刻度尺测出弹簧此时长度 l 1 ； 3.仿照步骤2，得到F 2，F 3 ，F 4 ，F 5 ，F 6 和l 2 ，l 3 ，l 4 ，l 5 ，l 6 ； 4.换用另一根弹簧，重复1-3步；

5.整理器材。 课题二： 1.固定弹簧，用刻度尺测出弹簧长度l 0； 2.使弹簧匝数为N 1，在其弹性限度内用钩码在弹簧挂钩上加一个力F 1，用刻度尺测出弹簧此时长度l 1； 3.仿照步骤2，得到N 2，N 3，N 4，N 5，N 6，F 2，F 3，F 4，F 5，F 6和l 2，l 3，l 4，l 5，l 6； 4.换用另一根弹簧，再重复1-3步5次； 5.整理器材。 课题三： 1. 图一 图二 图三 图四

大学物理-拉伸法测弹性模量 实验报告

大连理工大学 大 学 物 理 实 验 报 告 院（系） 材料学院 专业 班级 姓 名 学号 实验台号 实验时间 年 月 日，第 周，星期 第 节 实验名称 拉伸法测弹性模量 教师评语 实验目的与要求： 1. 用拉伸法测定金属丝的弹性模量。 2. 掌握光杠杆镜尺法测定长度微小变化的原理和方法。 3. 学会处理实验数据的最小二乘法。 主要仪器设备： 弹性模量拉伸仪（包括钢丝和平面镜、直尺和望远镜所组成的光杠杆装置）， 米尺， 螺旋测微器 实验原理和内容： 1. 弹性模量 一粗细均匀的金属丝， 长度为l ， 截面积为S ， 一端固定后竖直悬挂， 下端挂以质量为m 的砝码； 则金属丝在外力F=mg 的作用下伸长Δl 。 单位截面积上所受的作用力F/S 称为应力， 单位长度的伸长量 Δl/l 称为应变。 有胡克定律成立：在物体的弹性形变范围内，应力F/S 和Δl/l 应变成正比， 即 l l ?=E S F 其中的比例系数 l l S F E //?= 称为该材料的弹性模量。 性质： 弹性模量E 与外力F 、物体的长度l 以及截面积S 无关， 只决定于金属丝的材料。

实验中测定E ， 只需测得F 、S 、l 和l ?即可， 前三者可以用常用方法测得， 而l ?的数量级很小， 故使用光杠杆镜尺法来进行较精确的测量。 2. 光杠杆原理 光杠杆的工作原理如下： 初始状态下， 平面镜为竖直状态， 此时标尺读数为n 0。 当金属丝被拉长l ?以后， 带动平面镜旋转一角度α， 到图中所示M ’位置； 此时读得标尺读数为n 1， 得到刻度变化为 01n n n -=?。 Δn 与l ?呈正比关系， 且根据小量 忽略及图中的相似几何关系， 可以得到 n B b l ??= ?2 （b 称为光杠杆常数） 将以上关系， 和金属丝截面积计算公式代入弹性模量的计算公式， 可以得到 n b D FlB E ?= 2 8π （式中B 既可以用米尺测量， 也可以用望远镜的视距丝和标尺间接测量； 后者的原理见附录。） 根据上式转换， 当金属丝受力F i 时， 对应标尺读数为n i ， 则有 02 8n F bE D lB n i i +?= π 可见F 和n 成线性关系， 测量多组数据后， 线性回归得到其斜率， 即可计算出弹性模量E 。 P.S. 用望远镜和标尺测量间距B ： 已知量： 分划板视距丝间距p ， 望远镜焦距f 、转轴常数δ 用望远镜的一对视距丝读出标尺上的两个读数N1、N2， 读数差为ΔN 。 在几何关系上忽略数量级差别大的量后， 可以得到 N p f x ?= ， 又在仪器关系上， 有x=2B ， 则N p f B ??=21 ， （100=p f ）。 由上可以得到平面镜到标尺的距离B 。

探究胡克定律实验图像

n n-1 n-2 3 图3 F 2 1 “探究弹力与弹簧伸长量关系”实验的研究 徐 正 海 ( 当涂第一中学 安徽 马鞍山 243100 ) 胡克定律是中学物理教学的一个基本内容，而与其相关的“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验，则是高考指定的考点之一。下面有一个的备考题，其流行解答值得思考。 ［备考题］在研究弹力与弹簧伸长量关系的实验中，首先将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，如图1所示；在其下端施加外力F （即钩码重力），实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的。用记录的外力F 与弹簧伸长量x 作出x F -图象，如图2所示。问：(1) 弹簧的劲度系数k 是多少？(2) 图线不过坐标原点的原因是什么？ ［流行解答］因为x F -图线的函数关系为x kx F F 10010+-=+-=，而图线的斜率等于弹簧劲度系数，故m N k /100=；当0=x 时，0F F -=，可见N F 10=表达了弹簧自身的重力大小，这也是引起图线不过原点的原因。 事实上，悬挂弹簧形变量的大小只与外力F 和弹簧的自重0m 有关［１］。 如图3所示，若采用“微元法”把弹簧分成n 等份，则弹簧转化模型为竖直方向上有n 个小物块，每块质量为n m 0，其间用理想轻质弹簧连接，轻弹簧劲度系数为nk ，设相邻小物块间弹簧伸长量由低往高依次为n x x x ??????,,,21，于是有g m F x nk g n m F x nk g n m F x nk n 00201,,2,+=????+=?+=?，整理k F nk n g m n n g m nF x x x x n ++=+???+++=?+???+?+?=2)1()21(0021，当∞→n 时，kx g m F +-=20，式中x 指弹簧的形变量，它为弹簧挂重时长l 与其放置水平桌面长度'0l 之差。 目前，在众多复习备考资料中，该实验的基本原理表述为：首先让弹簧自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度0l ，即原长；其次在弹簧下端悬挂质量为m 的 图１ cm x /0 1 2 3 1 2 图2

分子动力学实验报告

分子动力学实验报告 实验名称平衡晶格常数和体弹模量 实验目的 1、学习Linux系统的指令 2、学习lammps脚本的形式和内容 实验原理 原子、离子或分子在三维空间做规则的排列，相同的部分具有直线周期平移的特点。为了描述晶体结构的周期性，人们提出了空间点阵的概念。为了说明点阵排列的规律和特点，可以在点阵中去除一个具有代表性的基本单元作为点阵的组成单元，称为晶胞。晶胞的大小一般是由晶格常数衡量的，它是表征晶体结构的一个重要基本参数。 在本次模拟实验中，给定Si集中典型立方晶体结构：fcc，bcc，sc，dc。根据 可判定dc结构是否能量最低，即是否最稳定 材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系（即符合胡克定律），其比例系数称为弹性模量。弹性模量是描述物质弹性的一个物理量，是一个总称，包括杨氏模量、剪切模量、体积模量等。在弹性变形范围内,物体的体应力与相应体应变之比的绝对值称为体弹模量。表达式为 B=? dP dV V 式中，P为体应力或物体受到的各向均匀的压强，dV V为体积的相对变化。对于立方晶胞，总能量可以表示为ε=ME，E为单个原子的结合能，M 为单位晶胞内的原子数。晶胞体积可以表示为V=a3，那么压强P为 P=?dε dV =? M 3a2 dE da 故体积模量可以表示为 根据实验第一部分算出的平衡晶格常数，以及能量与晶格间距的函数关系，可以求得对应晶格类型的体积模量。并与现有数据进行对比。 实验过程 （1）平衡晶格常数

将share文件夹中关于第一次实验的文件夹拷贝到本地，其中包含势函数文件和input文件。 $ cp□-r□share/md_1□. $ cd□md_1 $ cd□1_lattice 通过LAMMPS执行in.diamond文件，得到输出文件，包括体系能量和cfg文件，log文件。 $ lmp□-i□in.diamond 用gnuplot画图软件利用输出数据作图，得到晶格长度与体系能量的关系，能量最低处对应的晶格长度即是晶格常数。 Si为diamond晶格结构时晶格长度与体系能量关系图如图， 由图可得能量最小处对应取a0=5.43095。 Si为fcc晶格结构时晶格长度与体系能量关系图如图， a0=4.15。 改写后的sc、bcc脚本文件分别如图所示

弹力胡克定律典型例题

弹力胡克定律典型例题集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

弹力、胡克定律典型例题［例1］按下列要求画出弹力的方向： （1）搁在光滑竖直墙与水平地面间的棒在A，B两处受到的弹力（图1）； （2）搁在光滑半球形槽内的棒在C，D两处受到的弹力（图2）； （3）用细绳悬挂、靠在光滑竖直墙上的小球受到的弹力（图3）； ［分析］（1）棒在重力作用下对A，B两处都有挤压作用，因A，B两处的支持物都为平面，所以其弹力垂直平面分别向上和向右． （2）棒对C，D两处有挤压作用，因C处为曲面，D处为支承点，所以C处弹力垂直其切平面指向被支持的物体——沿球半径指向球心；D处弹力垂直跟它接触的平面指向被支持的物体——垂直棒斜向上． （3）球在重力作用下挤压墙壁，拉引绳子，所以墙产生的弹力垂直墙面指向球；绳子产生的弹力沿着绳子向上． ［解］（1）A，B两处弹力方向如图4所示； （2）C，D两处弹力方向如图5所示； （3）小球受到的弹力方向如图6所示． ［说明］有些学生常把（1）、（2）两题中A点与C点的弹力画成沿着棒的方向（图7），这是不正确的．因为弹力是被动力，它是在受到外力作用形变后产生的．在图中A，C两处使它形变的压力分别是垂直向下压向地面和沿半径方向压向槽壁的． ［例2］一根弹簧原长L0=10cm，若在下面挂重为G1=4N的物体时，弹簧长 L1=12cm，则在它下面挂重为G2=3N的物体时，弹簧长多少？

［分析］弹簧挂上重物后，平衡时弹簧产生的弹力大小等于物重．根据胡克定律，弹力与弹簧的伸长成正比，即可得解． ［解］当弹力f1=G1=4N时，弹簧伸长x1=L1-L0=（12-10）cm=2cm，据胡克定律有： 所以挂上重为3N的物体时，弹簧长为： L2=L0+x2=（10+1.5）cm=11.5cm． ［说明］课本中没有介绍劲度系数k的单位，只需用比例法求解．若熟悉劲度系数单位后，也可先由弹力f1=G1=4N和伸长x1=2cm算出k值，即 当弹力为f2=G2=3N时，弹簧伸长 同样得弹簧长L2=L0+x2=11.5cm． ［例3］健身用的拉力器弹簧，设每根长0.5m，把它拉至1.0m长时需拉力 100N．若在拉力器上并列装了5根这样的弹簧，把它拉到1.7m长时需要多少拉力？假设弹簧在弹性限度内． ［分析］根据一根弹簧从0.5m伸长到1.0m时所需要的拉力，利用胡克定律，可求出使一根弹簧从0.5m伸长到1.7m时的拉力，从而也就可求得使5根弹簧一齐伸长到1.7m时的拉力． ［解］设L0=0.5m，L1=1.0m，L2=1.7m，因平衡时弹簧产生的弹力与外加拉力相等，由胡克定律 得第二次的拉力 所以将5根并列的弹簧同时伸长到1.7m时所需拉力 F=5F2=5×240N=1200N． ［说明］如果把5根并列的弹簧等效成一根弹簧，只需求出这根等效弹簧的劲度系数k，在已知伸长量的情况下，立即可求出总的拉力．

弹簧振子实验报告记录

弹簧振子实验报告记录

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弹簧振子实验报告 一、引言 ●实验目的 1.测定弹簧的刚度系数(stiffness coefficient). 2.研究弹簧振子的振动特性，验证周期公式. 3.学习处理实验数据. ●实验原理 一根上端固定的圆柱螺旋弹簧下端悬一重物后，就构成了弹簧振子.当振子处于静止状况时,重物所受的重力与弹簧作用于它的弹性恢复力相平衡,这是振子的静止位置就叫平衡位置.如用外力使振子离开平衡位置然后释放,则振子将以平衡位置为中心作上下振动.实验研究表明,如以振子的平衡位置为原点(x=0),则当 振子沿铅垂方向离开平衡位置时,它受到的弹簧恢复力F在一定的限度内与振子的位移x成正比,即 (1) 式中的比例常数k称为刚度系数（stiffness coefficient），它是使弹簧产生单位形变所须的载荷.这就是胡克定律.式（1）中的负号表示弹性恢复力始终指向平衡位置.当位移x为负值，即振子向下平移时，力F向上.这里的力F表示弹性力与重力mg的综合作用结果.

根据牛顿第二定律，如振子的质量为m，在弹性力作用下振子的运动方程为： (2) 令，上式可化为一个典型的二阶常系数微分方程，其解为 （） （3） （3）式表明.弹簧振子在外力扰动后，将做振幅为A，角频率为的简谐振动，式中的（）称为相位，称为初相位.角频率为的振子其振动周期为，可得 （4） (4)式表示振子的周期与其质量、弹簧刚度系数之间的关系，这是弹簧振子的最基本的特性.弹簧振子是振动系统中最简单的一种，它的运动特性（振幅，相位，频率，周期）是所有振动系统共有的基本特性，研究弹簧振子的振动是认识更复杂震动的基础. 弹簧的质量对振动周期也有影响.可以证明，对于质量为的圆柱形弹簧，振子周期为 （5）

弹性模量的测量实验报告

弹性模量的测量实验报告 一、拉伸法测量弹性模量 1、实验目的 (1) 学习用拉伸法测量弹性模量的方法; (2) 掌握螺旋测微计和读数显微镜的使用; (3) 学习用逐差法处理数据。 2、实验原理 （1）、杨氏模量及其测量方法 本实验讨论最简单的形变——拉伸形变,即棒状物体(或金属丝)仅受轴向外力作用而发生伸长的形变(称拉伸形变)。设有一长度为L ,截面积为S 的均匀金属丝,沿长度方向受一外力后金属丝伸长δL 。单位横截面积上的垂直作用力F /S 成为正应力,金属丝的相对伸长δL /L 称为线应变。实验结果指出,在弹性形变范围内,正应力与线应变成正比,即 L L E S F δ= 这个规律称为胡克定律，其中L L S F E //δ= 称为材料的弹性模量。它表征材料本身的性质,E 越大的材料,要使他发生一定的相对形变所需的单位横截面积上的作用力也越大，E 的单位为Pa(1Pa = 1N/m 2; 1GPa = 109Pa)。 本实验测量的是钢丝的弹性模量,如果测得钢丝的直径为D ,则可以进一步把E 写成: L D FL E δπ2 4= 测量钢丝的弹性模量的方法是将钢丝悬挂于支架上,上端固定,下端加砝码对钢丝施力F ,测出钢丝相应的伸长量δL ,即可求出E 。钢丝长度L 用钢尺测量,钢丝直径D 用螺旋测微计测量,力F 由砝码的重力F = mg 求出。实验的主要问题是测准δL 。δL 一般很小,约10?1mm 数量级,在本实验中用读数显微镜测量(也可利用光杠杆法或其他方法测量)。为了使测量的δL 更准确些,采用测量多个δL 的方法以减少测量的随机误差,即在钢丝下端每加一个砝码测一次伸长位置,逐个累加砝码,逐次记录伸长位置。通过数据处理求出δL 。

高中物理-3.2-实验-探究胡克定律教案-新人教版必修1

实验：探究胡克定律 课题 3.2实验：探究胡克定律课型实验课 教学目标1、知识与技能 学习胡克定律（F=kx） 2、过程与方法 经历实验探究弹力的过程，了解科学研究的方法。 3、情感态度与价值观 在探究物理规律的过程中，感受学习物理的兴趣，通过生活中的弹力认识物理规律的价值。 重点难点重点：胡克定律，探究实验的方法。难点：胡克定律的学习和应用。 教具准备尺子、测力计、勾码、弹簧 课时 安排 1课时 教学过程与教学内容 教学方法、教 学手段与学 法、学情 引入：当物体受到作用而产生弹性形变时，物体将对产生弹力的作用。形变量越大，弹力越大; 形变量越小，弹力越小。弹力与形变量有什么定量的关系，弹簧的形变大小跟弹力的大小又有什么关系？ 教学环节一： 1、教师活动： 经过前面的学习可以知道，弹簧的形变量越大，弹力越大，形变量越小，弹力越小。然而，弹簧的形变的大小，跟弹力的大小具体有什么关系呢？ 依靠实验，来探究弹簧的形变量跟弹力大小的因素： 弹簧的形变量：x = l－l0 ①、实验设计： （1）将弹簧挂起来，测出弹簧的原长l 0，然后在弹簧上分别挂上质量不同的勾码，并分别用刻度尺测出弹簧伸长以后的长度l，根据x = l－l 0，算出对应的伸长量，观察弹簧弹力与伸长量的关系。 （2）更换一个硬度（劲度系数）不同的弹簧重复上述实验过程，观察比较两个弹簧的弹力与形变量的关系有什么相同的地方和不同的地方。 说明：钩码质量：小的每个50克，大的每个200克。g取10m/s2 根据二力平衡可知，物体平衡时所受到重力与弹簧对它的作用力F大小相等。 1、学生活动： 分组合作实验。 2、教师活动： 实验步骤： （1）将弹簧挂起来，用刻度尺测出弹簧没有挂勾码时的长度l 0（弹簧的原长），探究性引导，设问引入 教学过程设计，注重学生能力培养

高中物理公式并附有例题详解(超全)

高中物理公式、规律汇编表 一、力学 1、 胡克定律： F = kx (x 为伸长量或压缩量；k 为劲度系数，只与弹簧的原长、 粗细和材料有关) 2、 重力： G = mg (g 随离地面高度、纬度、地质结构而变化；重力约等于地 面上物体受到的地球引力) 3 、求F 1、F 2两个共点力的合力：利用平行四边形定则。 注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 (2) 两个力的合力范围： ? F 1－F 2 ? ≤ F ≤ F 1 + F 2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、两个平衡条件： （1） 共点力作用下物体的平衡条件：静止或匀速直线运动的物体，所受合外力为 零。 F 合=0 或 ： F x 合=0 F y 合=0 推论：[1]非平行的三个力作用于物体而平衡，则这三个力一定共点。 [2]三个共点力作用于物体而平衡，其中任意两个力的合力与第三个力一定等值反向 (2* )有固定转动轴物体的平衡条件：力矩代数和为零．（只要求了解） 力矩：M=FL (L 为力臂，是转动轴到力的作用线的垂直距离） 5、摩擦力的公式： (1) 滑动摩擦力： f= μ F N 说明 ： ① F N 为接触面间的弹力，可以大于G ；也可以等于G;也可以小于G ② μ为滑动摩擦因数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触 面相对运动快慢以及正压力N 无关. (2) 静摩擦力：其大小与其他力有关， 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,不与正压力成正比. 大小范围： O ≤ f 静≤ f m (f m 为最大静摩擦力，与正压力有关)

说明： a 、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反。 b、摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。 c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、浮力： F= ρgV (注意单位) 7、万有引力： F=G m m r 12 2 (1)适用条件：两质点间的引力（或可以看作质点，如两个均匀球体）。 (2) G为万有引力恒量，由卡文迪许用扭秤装置首先测量出。 (3)在天体上的应用：（M--天体质量，m—卫星质量， R--天体半径，g--天体表面重力 加速度，h—卫星到天体表面的高度） a 、万有引力=向心力 G Mm R h m () + = 2 V R h m R h m T R h 2 2 2 2 2 4 () ()() + =+=+ ω π b、在地球表面附近，重力=万有引力 mg = G Mm R2 g = G M R2 c、第一宇宙速度 mg = m V R 2 V=gR GM R =/ 8、库仑力：F=K22 1 r q q (适用条件：真空中，两点电荷之间的作用力) 9、电场力：F=Eq (F 与电场强度的方向可以相同，也可以相反) 10、磁场力： （1）洛仑兹力：磁场对运动电荷的作用力。 公式：f=qVB (B⊥V) 方向--左手定则

拉伸法测弹性模量实验报告.doc

大连理工大学 大学物理实验报告 院（系） 材料学院 专业 材料物理 班级 0705 成 绩 姓 名 童凌炜 学号 5 实验台号 实验时间 2008 年 11 月 11 日，第 12 周，星期 二 第 5-6 节 教师签字 实验名称 拉伸法测弹性模量 教师评语 实验目的与要求： 1. 用拉伸法测定金属丝的弹性模量。 2. 掌握光杠杆镜尺法测定长度微小变化的原理和方法。 3. 学会处理实验数据的最小二乘法。 主要仪器设备： 弹性模量拉伸仪（包括钢丝和平面镜、直尺和望远镜所组成的光杠杆装置） ， 米尺， 螺旋测微器 实验原理和内容： 1. 弹性模量 一粗细均匀的金属丝， 长度为 l ， 截面积为 S ， 一端固定后竖直悬挂， 下端挂以质量为 m 的 砝码； 则金属丝在外力 的作用下伸长 l 。 单位截面积上所受的作用力 F/S 称为应力， 单 F=mg 位长度的伸长量l/l 称为应变。 有胡克定律成立：在物体的弹性形变范围内，应力 F/S 和 l/l 应变成正比， 即 F E l Sl 其中的比例系数 F / S E l / l 称为该材料的弹性模量。 性质： 弹性模量 E 与外力 F 、物体的长度 l 以及截面积 S 无关， 只决定于金属丝的材料。

实验中测定E，只需测得F、S、l 和l 即可，前三者可以用常用方法测得，而l 的数量级很小，故使用光杠杆镜尺法来进行较精确的测量。 2. 光杠杆原理 光杠杆的工作原理如下：初始状态下，平面镜为竖直状态，此时标尺读数为 n0。当金属丝被拉长 l 以后，带动平面镜旋转一角度α，到图中所示 M’位置；此时读得标尺读数为n1，得到刻度变化为n n1 n0。n与l 呈正比关系，且根据小量忽略及图中的相似几何关系，可以得到 b n （ b 称为光杠杆常数） l 2B 将以上关系，和金属丝截面积计算公式代入弹性模量的计算公式，可以得到 E 8FlB D 2b n （式中 B 既可以用米尺测量，也可以用望远镜的视距丝和标尺间接测量；后者的原理见附录。）根据上式转换，当金属丝受力 F i时，对应标尺读数为n i，则有 8lB n i D 2bE F i n0 可见 F 和 n 成线性关系，测量多组数据后，线性回归得到其斜率，即可计算出弹性模量E。 . 用望远镜和标尺测量间距B： 已知量：分划板视距丝间距p，望远镜焦距 f 、转轴常数δ 用望远镜的一对视距丝读出标尺上的两个读数N1、N2，读数差为N。在几何关系上忽略数量级差别大的量后， 可以得到 x f N ，又在仪器关系上，有 x=2B，则 B 1 f N ，（ f 100 ）。p 2p p 由上可以得到平面镜到标尺的距离B。

动态平衡试题,死结和活结

★★★★★高一物理培优讲义2 分析动态平衡问题 1.动态平衡问题：通过控制某一物理量，使物体的状态发生缓慢变化的平衡问题，从宏观上看，物体是运动变化的，但从微观上理解是平衡的，即任一时刻物体均处于平衡状态。 2.图解法：对研究对象进行受力分析，再根据三角形定则画出不同状态下的力的矢量图（画在同一个图中），然后根据有向线段（表示力）的长度变化判断各力的变化情况。 3.图解法分析动态平衡问题，往往涉及三个力，其中一个力为恒力，另一个力方向不变，但大小发生变化，第三个力则随外界条件的变化而变化，包括大小和方向都变化。 解答此类“动态型”问题时，一定要认清哪些因素保持不变，哪些因素是改变的，这是解答动态问题的关键 4.典型例题： 例1：半圆形支架BCD上悬着两细绳OA和OB，结于圆心O，下悬重为 G的物体，使OA绳固定不动，将OB绳的B端沿半圆支架从水平位置逐 渐移至竖直的位置C的过程中，如图所示，分析OA绳和OB绳所受力的 大小如何变化？ 例2：如图所示，把球夹在竖直墙AC和木板BC之间，不计摩擦，球对墙的 压力为F N１，球对板的压力为F N2．在将板BC逐渐放至水平的过程中，下列 说法中，正确的是（） A．F N１和F N2都增大 B．F N１和F N2都减小 C．F N１增大，F N2减小 D．F N１减小，F N2增大 思考：1如图所示，电灯悬挂于两壁之间，更换水平绳OA使连结点 A向上移动而保持O点的位置不变，则A点向上移动时 （） A．绳OA的拉力逐渐增大； B．绳OA的拉力逐渐减小； C．绳OA的拉力先增大后减小； D．绳OA的拉力先减小后增大。 例3：如图所示，一个重为G的匀质球放在光滑斜直面上，斜面倾角为α， 在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球，使之处于静止状态．今使板 与斜面的夹角β缓慢增大，问：在此过程中，球对挡板和球对斜面的压力 大小如何变化？

光杠杆法测定杨氏模量实验报告

杨氏弹性模量测定实验报告 一、摘要 弹性模量是描述材料形变与应力关系的重要特征量，是工程技术中常用的一个参数。在实验室施加的外力使材料产生的变形相当微小，难以用肉眼观察，同时过大的载荷又会使得材料发生塑形变形，所以要通过将微小变形放大的方法来测量。本实验通过光杠杆将外力产生的微小位移放大，从而测量出杨氏弹性模量，具有较高的可操作性。 二、实验仪器 弹性模量测定仪（包括：细钢丝、光杠杆、望远镜、标尺和拉力测量装置）；钢卷尺、螺旋测微器、游标卡尺。 三、实验原理 （1）杨氏弹性模量定义式 任何固体在外力作用下都要发生形变，最简单的形变就是物体受外力拉伸（或压缩）时发生的伸长（或缩短）形变。设金属丝的长度为L ，截面积为S ，一端固定，一端在伸长方向上受力为F ，伸长为△L 。 定义： 物体的相对伸长 L L ?=ε为应变， 物体单位面积上的作用力S F = σ为应力。 根据胡克定律，在物体的弹性限度内，物体的应力与应变成正比，即 L L E S F ?= 则有： L S FL E ?= 式中的比例系数E 称为杨氏弹性模量（简称弹性模量）。 实验证明：弹性模量E 与外力F 、物体长度L 以及截面积的大小均无关，而只取决定于物体的材料本身的性质。它是表征固体性质的一个物理量。 对于直径为D 的圆柱形钢丝，其弹性模量为： L D FL E ?= 24π 根据上式，测出等号右边各量，杨氏模量便可求得。式中的F 、D 、L 三个量都可用一般方法测得。唯有L ?是一个微小的变化量，用一般量具难以测准。故而本实验采用光杠杆法进行间接测量。 （2）光杠杆放大原理 光杠杆测量系统由光杠杆反射镜、倾角调节架、标尺、望远镜和调节反射镜组成。实验时，将光杠杆两个前足尖放在弹性模量测定仪的固定平台上，后足尖放在待测金属丝的测量端面上。当金属丝受力后，产生微小伸长，后足尖便随着测量端面一起作微小移动，并使得光杠杆绕前足尖转动一个微小角度，从而带动光杠杆反射镜转动相应的微小角度，这样标尺的像在光杠杆反射镜和调节反射镜之间反射，便把这一微小角位移放大成较大的线位移。 如右图所示,当钢丝的长度发生变化时，光杠杆镜面的竖直度必然要发生改变。那么改

胡克定律教案

胡克定律教案 一、教学目标 1.知识目标：掌握胡克定律的表达式并熟练运用胡克定律来解决问题 2.技能目标：培养学生归纳、总结的能力，引导学生勤于思考，激发学生的学习兴趣 二、教学重点难点 胡克定律的表达式 三、教具 演示胡克定律用的带长度刻度的木板、弹簧、钩码等 四、教学方法 讲授法、实验法、图示法 五、教学过程 （一）演示实验引入新课 1.弹簧秤在称量不同重物的时弹簧伸长量不同 2.不同弹簧秤在称量相同重物时的弹簧伸长量也不同 引导学生总结得出：弹力的大小与物体的材料和物体发生弹性形变的程度有关（二）实验探究 将全班分为两大组，两组用硬度（劲度系数）不同的弹簧做实验，组内交流讨 论，最后全班交流并得出结论。 将弹簧挂起来，测出弹簧的原长，然后在弹簧上分别挂上质量不同的勾码， 并分别用刻度尺测出弹簧伸长以后的长度l，根据x =l－，算出对应的伸长 量，观察弹簧弹力与伸长量的关系。 初态指针对应的刻度（cm） 指针所指刻度（cm） 弹簧伸长量（cm） 弹簧弹力（N） 通过图像观察，在误差范围内，弹力F与伸长量X成正比（F与x的比值为定 值，即直线斜率一定），不同硬度的弹簧下直线斜率不同。 推导得：F=kx

说明：1.k为弹簧的劲度系数，单位为N/m，生活中弹簧的“软”“硬”，指 的就是他们的劲度系数不同 （三）介绍胡克定律发展历史 胡克定律是由英国力学家胡克(Robert Hooke, 1635-1703) 于1678年发现的，胡克提出该定律的过程颇有趣味，他于1676年发表了一句拉丁语字谜， 谜面是：ceiiinosssttuv。两年后他公布了谜底是：ut tensio sic vis，意 思是“力如伸长（那样变化）”，这正是胡克定律的中心内容。实际上早于他1500年前，东汉的经学家和教育家郑玄（公元127-200）为《考工记·马人》一文的“量其力，有三钧”一句作注解中写到：“假设弓力胜三石，引之中三尺，驰其弦，以绳缓擐之，每加物一石，则张一尺。”，正确地提示了力与形变成正比的关系，而郑玄的发现要比胡克要早一千五百年。因此有物理学家认为胡克定律应称之为“郑玄-胡克定律”。 强调科学精神 起初，胡克在做实验的过程中，发现“弹簧上所加重量的大小与弹簧的伸长量成正比”，随后通过多次实验最终验证自己的猜想：力如伸长。 知道科学探究涉及的主要活动,理解科学探究的基本特征;能通过对身边自然事物的观察,发现和提出问题;能运用自己所掌握的知识作出对问题的猜想,并制定简单的科学探究活动计划。

【工程力学期末复习题】经典选择题100题集锦

工程力学复习题 51．现有钢、铸铁两种棒材，其直径相同。从承载能力和经济效益两方面考虑，如图示结构中的两杆的合理选材方案是（） A．两杆均为钢；B．两杆均为铸铁； C．1杆为铸铁，2杆为钢；D．1杆为钢，2杆为铸铁 52．列出如图所示梁ABCDE各段梁的剪力方程和弯矩方程，其分段要求应是分为（）。 A．AC和CE B．AC、CD和DE段 C．AB、BD和DE段D．AB、BC、CD和DE 53．矩形截面梁剪切弯曲时，在横截面的中性轴处( ) A．正应力最大，剪应力为零B．正应力为零，剪应力最大 C．正应力和剪应力均最大D．正应力和剪应力均为零 54．几何形状完全相同的两根梁，一根为钢材，一根为铝材。若两根梁受力情况也相同，则它们的( ) A．弯曲应力相同，轴线曲率不同B．弯曲应力不同，轴线曲率相同 C．弯曲应力与轴线曲率均相同D．弯曲应力与轴线曲率均不同

55．柔度反映了哪些因素对临界力的影响（ ） A ．压杆长度、约束、截面形状和尺寸 B ．材料、杆长、约束 C ．材料、约束、截面形状和尺寸 D ．材料、长度、截面形状和尺寸 56．在平面弯曲时，其横截面上的最大拉、压应力绝对值不相等的是（ ）梁。 A ．圆形截面 B ．矩形截面 C ．热轧工字钢 D ．T 字形截面 57．物体在一个力系作用下，此时只能( )不会改变原力系对物体的外效应。 A ．加上由二个力组成的力系 B ．去掉由二个力组成的力系 C ．加上或去掉任意力系 D ．加上或去掉任意平衡力系 58．在轴向拉伸或压缩杆件、横截面上正应力是均布的，而在斜截面上（ ）。 A ．仅正应力是均布的； B ．正应力、切应力都是均布的； C ．仅切应力是均布的； D ．正应力、切应力不是均布的。 59. 下图所示单元体的应力x σ，y σ，xy τ的大小均为已知，则有（ ） A ． 1σ= 2 2 22 xy y x y x τσσσσ+? ??? ??-++MPa ，2σ=0 MPa B ．1σ= 2 2 2 2 xy y x y x τσσσσ+???? ? ?+++MPa ，2σ=0 MPa C ．1σ= 22 2-2 xy y x y x τσσσσ+???? ??++MPa ，2σ=2 2 2-2xy y x y x τσσσσ+???? ??-+ MPa D ．1σ=22 22 xy y x y x τσσσσ+???? ??+++MPa ，2σ=2 2 2-2xy y x y x τσσσσ+??? ? ??-+ MPa 60．图示不计自重的三铰刚架上作用两个方向相反的力偶m 1和m 2，且力偶矩的值m 1=m 2=m(不为零)，则支座B 的约束反力N B （ ）。 A ．等于零； B ．作用线沿A 、B 连线； C ．作用线沿B 、C 连线；

大学物理一实验报告(共5篇)

篇一：大学物理实验报告模板. **学院物理系大学物理 学生实验报告 实验项目：实验地点：班级：姓名：座号： 实验时间：月 物理系编制 一、实验目的： 二、实验仪器设备： 三、实验原理： 四、实验步骤： 教师签名： 五、实验数据记录 六、实验数据处理 七、实验结论与分析及思考题解答 1、对实验进行总结，写出结论： 2、思考题解答： 篇二：大学物理实验报告 **学院物理系大学物理 学生实验报告 实验项目：空气比热容比测定实验实验地点：班级：姓名：座号： 实验时间：月日 物理系编制 一、实验目的： ①用绝热膨胀法测定空气的比热容比?。②观察热力学过程中状态变化及基本物理规律。 ③学习气体压力传感器和电流型集成温度传感器的原理及使用方法。 二、实验仪器设备： 贮气瓶，温度计，空气比热容比测定仪。 数字电压表 1-进气活塞；2-放气活塞；3-ad590； 4-气体压力传感器；5-704胶粘剂图4-4-1 实验装置简图 三、实验原理： 气体由于受热过程不同，有不同的比热容。对应于气体受热的等容及等压过程，气体的比热容有定容比热容c和定压比热容c。定 v p 容比热容是将1kg气体在保持体积不变的情况下加热，当其温度升高 1?c 时所需的热量；而定压比热容则是将1kg气体在保持压强不变的情 ?cv 况下加热，当其温度升高1?c时所需的热量。显然，后者由于要对外作功而大于前者，

即c定容比热容c之比 v p 。气体的比热容比?定义为定压比热容c和 p ? ? cc pv 是一个重要的物理量，经常出现在热力学方程中。 2 四、实验步骤： 5 （1）用气压计测量大气压强p0 设为（1.0248?10pa）； （2）开启电源，将电子仪器部分预热10分钟，然后用调零电位器调节零点； （3）关闭放气活塞2，打开进气活塞1，用充气球向瓶内打气，使瓶内压强升高（即数字电压表显示值升高120～140mv左右，关闭进气活塞1。待瓶中气压强稳定时，瓶内气体状态为ⅰ。记下p1； (4) 迅速打开放气活塞2，使瓶内气体与大气相通，由于瓶内气压高于大气压，瓶内部分气体将突然喷出，发出“嗤”的声音。当瓶内压强降至p0时(“嗤”声刚结束)，立刻关闭放气活塞2，此时瓶内气体状态为ⅱ。 （5）当瓶内压强稳定后，此时瓶内气体状态为ⅲ。记下p2。 p0pp每次测出一阻压强值、1、2，利用公式 ??p51 (4-4-2) ?p1???p?100?? ?2000? 计算 教师签名： 3 p1、p2；再用以下公式 lnp?lnp ?p2?5 ?p2???p?100??2000 ?? lnp/p (4-4-3) 1010??? lnp1?lnp2 计算空气比热容比 ?。重复4次，计算?的平均值。 lnp1/p2 五、实验数据记录： 测量数据填入下表。 t? 27 ℃ 1.0248×105 pa

高中物理公式集锦以及典型例题分析合集

一、力学 胡克定律：f = kx 重力：G = mg 滑动摩擦力：f = μN 求F 1、F 2的合力的公式：θcos 2212221F F F F F ++=合 两个分力垂直时：2221F F F +=合 万有引力：F =G 221r m m G = 6.67×10-11 N ·m 2 / kg 2 万有引力=向心力 '422 222mg ma r T m r m r v m r Mm G =====πω 2R Mm G mg = GM gR =2 黄金代换式 第一宇宙速度：s km gR r GM v /9.7=== 第二宇宙速度：v 2=11.2km /s , 第三宇宙速度：v 3=16.7km /s 牛二定律： t p ma F ??==合 匀变速直线运动：v t = v 0 + a t S = v o t +12 a t 2 as v v t 2202=- 初速为零的匀加速直线运动, 在1s 、2s ……内的位移比为12：22：32……n 2 在第1s 内、第 2s 内……位移比为1：3：5……(2n-1) 在第1m 内、第2m 内……时间比为1：()21-：（32-)……(n n --1) 连续相邻的相等的时间间隔内的位移差：? s = a T 2 CheckBox1

匀速圆周运动公式 线速度：V = t s =2πR T =ωR=2πf R 向心加速度：a =v R R T R 222244===ωππ2 f 2 R 角速度：ω=φπ πt T f ==22 向心力：F= ma = m v R m 2=ω2 R = m 422πT R =42πm f 2R 平抛：水平分运动：水平位移：x= v o t 水平分速度：v x = v o 竖直分运动：竖直位移：y =2 1g t 2 竖直分速度：v y = g t 功 ： αcos Fs W = 动能： 22 1mv E k = 重力势能：E p = mgh (与零势面有关) 动能定理： W 合= ?E k = E k 2 - E k 1 = 21222 121mv mv - 机械能守恒： mgh 1 +222212 121mv mgh mv += 功率：P = W t =Fv cos α (t 时间内的平均功率) 物体的动量 P=mv, 力的冲量 I=Ft 动量定理：F 合t=mv 2-mv 1 动量守恒定律：11v m +m 2v 2 = m 1v 1’+m 2v 2’ 简谐振动的回复力 F=－kx 加速度x m k a -=