彈性體的特性---虎克定律

一彈性體於彈性範圍內，其伸長或壓縮的形變量與所受外力之間存在正比的關係，之間的比例係數稱為彈性係數。

實驗材料： 彈簧 *2 砝碼50公克及100公克數個，達總質量400公克 米尺X1 長尾夾X1

現象說明

垂直懸掛一條彈簧，逐一加砝碼於彈簧底端，觀察彈簧伸長量與所掛砝碼質量關係；換另一條砝碼重做前述實驗；將前面兩條彈簧串聯，重做前述實驗；將前面兩條彈簧並聯，重做前述實驗。

探究問題

• 2.1 將彈簧逐一垂直懸掛，並於下端逐一掛砝碼，觀察彈簧伸長量與所掛砝碼質量之間的可能關係。
• 2.2 彈簧伸長量與所掛砝碼質量存在關係式？
• 2.3 上面所述關係式適用於各種不同砝碼質量範圍？
• 2.4 兩條彈簧串聯（並聯）時易於或難於拉伸，代表的物理意義為何？
• 2.5 實驗中還有哪些要注意的地方？

實作項目

• 3.1 懸掛第一條彈簧，逐一加50公克砝碼，紀錄所加砝碼質量與對應之伸長量。
• 3.2 懸掛第二條彈簧，逐一加50公克砝碼，紀錄所加砝碼質量與對應之伸長量。
• 3.3 懸掛第一條及第二條彈簧串聯，逐一加50公克砝碼，紀錄所加砝碼質量與對應之伸長量。
• 3.4 懸掛第一條及第二條彈簧並聯，逐一加50公克砝碼，紀錄所加砝碼質量與對應之伸長量。
• 3.5 實驗中特別注意彈簧伸長量之量取。
• 3.6 使用Excel軟體，將實驗數據作圖。
• 3.7 分析實驗結果

砝碼重量(g)	50	100	150	200	250	300	350	400
彈簧增加的長度(cm)

分析與結論

• 4.1 能分析各條彈簧所掛砝碼質量與對應伸長量之間的關係。
• 4.2 能由數據圖中表述兩條彈簧之差異。
• 4.3 串聯、並聯所得數據與單條彈簧之間的差異，並萃取關係式。
• 4.4 能從所記錄數據與繪製的數據圖中，瞭解還有額外需要設計實驗與執行的項目，例如在掛有砝碼且平衡時，小幅度拉動砝碼並釋放，觀察砝碼對應之振盪現象。

教學目標與評量

• 5.1 能得到各條彈簧所掛砝碼質量與對應伸長量之間的關係。
• 5.2 能從數據圖中萃取重要物理量。
• 5.3 前述關係式用之砝碼質量範圍。
• 5.4 能分析討論串並聯與單一彈簧之特性關係。