虎克定律 - 大綱

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虎克定律: 當固體材料受力之後,材料所受之力與變形量之間成線性關係。

也就是一個固體的受力和它的變形量成正比。

公式表示為: 其中F:彈簧的恢復力,與外力大小相等但 ...  虎克定律 大綱: 1. 實驗原理說明 2. 實驗器材 3. 實驗演示項目 4. 演示參考影片 5. 演示參考看板 6. 這個實驗的趣味 7. 問題與討論 8. 相關學測題目 9. 參考資料 10. 其他   1.實驗原理說明 虎克定律: 當固體材料受力之後,材料所受之力與變形量之間成線性關係。

也就是一個固體的受力和它的變形量成正比。

公式表示為: 其中F:彈簧的恢復力,與外力大小相等但方向相反。

k:彈性係數,L:受力後彈簧總長度,Lo:彈簧原長。

如圖一,一條原長為Lo的彈簧,當我們掛上一重物m1g於彈簧上達平衡時則總長度為2Lo,而恢復力為F1=m1g=k(2Lo- Lo); 若改掛上一重物m2g達平衡時彈簧總長度為3Lo,而恢復力F2=m2g=k(3Lo-Lo)。

                            圖一彈簧與受力的關係  在「外力-伸長量」的圖形中,其斜率即為彈性係數k,此外當外力超過彈性限度時,將不遵守虎克定律。

                            圖二外力對伸長量做圖 注意:不是所有的物體都滿足虎克定律。

但物體在偏離平衡狀態一點點時(形變很小),可以將近似滿足虎克定律,因此虎克定律有許多應用。

Top 2.實驗器材 1.橡皮筋5條 2.橫桿1枝 3.鉤子6個(迴紋針即可) 4.寶特瓶1瓶 5.塑膠袋5個 6.椅子 Top   3.實驗演示項目   橡皮筋的虎克定律: Step1:將寶特瓶劃分成5等分,並測量每1等分中水的重量 Step2:將橫桿架好,並分別等間距的掛上5個鉤子 Step3:每個鉤子分別掛上橡皮筋,橡皮筋後在連上塑膠袋 Step4:分別將5個塑膠袋裝不同等分的水(1.2.3.4.5等分的水) Step5:將會看到每個塑膠袋排成一斜線的關係 Step6:紀錄每個橡皮筋的身長量,與相對應水的重量 Step7:求出橡皮筋的彈性係數                                      實驗架設示意圖    注意:若在Step5沒有看到直線,要注意水的重量是否有達到虎克定律的範圍(太重或太輕) Top   4.演示參考影片   虎克定律:     Top 5.演示參考看板   國中學習單 高中學習單 Top                                                                                                                           6.這個實驗的趣味 1.利用簡單的工具學習虎克定律 2.探討虎克定律的適用範圍 3.利用實際的實驗更了解虎克定律 Top 7.問題與討論 1.虎克定律的原理? 2.虎克定律適用的範圍? 3.那些情況是用虎克定律? 4.生活中有那些例子? Top      8.相關學測題目 Top                                                                                                                                      9.參考資料   1.國科會高瞻自然科學教學資源平台   2.財團法人大學入學考試中心   Top   10.其他   Top



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