演示页
胡克定律
Physics Interaction Mode
公式卡
文字陈述
在弹性限度内，弹簧的弹力 F 与弹簧的形变量 x（伸长或压缩的长度）成正比，比例系数 k 叫做弹簧的劲度系数，由弹簧自身的因素决定。
单位与量纲
F：牛顿（N）；x：米（m）；k：牛顿每米（N/m）。x 是形变量（现长减原长），不是弹簧的全长；计算前要把厘米化成米。
使用顺序
先看演示，再调参数，最后看例题和小测。
物理相互作用模式：作用力与反作用力
试试看
1操作：把劲度系数 k 从 50 N/m 拉到 200 N/m，形变量 x 保持 1 m 不变。 观察：弹力如何变化？变化的倍数说明了什么？看提示
参考：弹力从 50 N 变为 200 N，变为 4 倍——x 一定时 F 与 k 成正比，劲度系数越大弹簧越硬。
2操作：把形变量 x 从 1 m 拉到 3 m，劲度系数 k 保持 50 N/m 不变。 观察：弹力变为原来的几倍？F-x 图像的斜率有没有变化？看提示
参考：弹力从 50 N 变为 150 N，变为 3 倍——k 一定时 F 与 x 成正比；F-x 图线过原点，斜率就是 k，k 不变则斜率不变。
3操作：固定 k=50 N/m、x=1 m，把碰撞弹性系数从 2.5 调到 0。 观察：画面中物体被弹簧弹开的过程有何不同？弹性系数会改变弹力大小吗？看提示
参考：弹性系数只影响画面中碰撞反弹的表现（模拟能量损耗程度），调到 0 时物体几乎不反弹；弹力大小始终由 F=kx=50 N 决定，与弹性系数无关。
作用力
质量 m
弹性
F-x 图像（弹簧弹力）
概念精讲
拉弓射箭、蹦床弹人、弹簧测力计称重，背后都是同一条规律。17 世纪英国物理学家胡克通过实验发现：在弹性限度内，弹簧的弹力与形变量成正比——拉长一倍，弹力也增大一倍。写成公式就是 F=kx，其中 k 叫劲度系数，刻画弹簧的“软硬”。
k 越大，产生同样的形变需要的力越大，弹簧越“硬”：汽车悬架的弹簧 k 很大，自行车座下的弹簧 k 较小。k 由弹簧自身决定，与受力无关——F 为零时 k 依然存在；k=F/x 只是测量它的方法，不能由此说“k 与 F 成正比、与 x 成反比”。
应用时抓三点：一是 x 指形变量（现长减原长），不是弹簧全长；二是方向，弹力总沿恢复原长的方向，拉长时向里收、压缩时向外顶；三是适用范围，超过弹性限度后弹簧不能恢复原状，F=kx 不再成立。抓住这三点，弹簧测力计、缓冲装置的问题就都有据可依。
按难度递进完成，先自己作答再展开解析。
变式练习
一根劲度系数为 300 N/m 的弹簧被压缩 0.05 m，求弹簧弹力的大小。
一根弹簧受 20 N 拉力时伸长 4 cm，求它的劲度系数。
两根完全相同的弹簧（劲度系数均为 100 N/m）串联后悬挂一个 10 N 的重物，弹簧重力不计，求每根弹簧的弹力和总伸长量。
竖直悬挂的轻弹簧劲度系数为 200 N/m，原长 12 cm，下挂物体静止时弹簧长度变为 16 cm。求物体的质量（g 取 10 m/s²）。
易错点
误区：F=kx 中的 x 指弹簧的长度。
为什么错：x 指形变量，即现长与原长之差。把全长当成 x，结果会多出“原长×k”这么大的固定误差。
正确理解：先用 x=现长-原长 求出形变量再代入公式；只有原长为零的理想情形两者才相等。
误区：由 k=F/x 可知，拉力越大弹簧的劲度系数越大。
为什么错：劲度系数由弹簧自身的材料与结构决定。F 增大时 x 同比例增大，比值 F/x 保持不变。
正确理解：k 是描述弹簧软硬的常量，可以说“k 等于 F 与 x 的比值”，不能说 k 与 F 成正比。
误区：只要用力拉弹簧，F=kx 就永远成立。
为什么错：胡克定律只在弹性限度内成立；超过限度后弹簧发生塑性形变、无法恢复原长，弹力与形变量不再成正比。
正确理解：使用前确认形变在弹性限度内，弹簧测力计的量程正是据此设定的。
小测1/3
弹簧原长 8 cm，挂上物体后变为 10 cm，已知 k=100 N/m，弹簧弹力大小是？