3.1探究形變與彈力的關系.ppt

1、第三章 研究物體間的相互作用力,第一節(jié) 探究形變與彈力的關系,學習目標,1、了解形變的概念，知道彈力產(chǎn)生的原因和條件； 2、知道壓力、支持力和拉力都是彈力； 3、知道觀察微小形變的方法； 4、能夠正確判斷彈力的有無和彈力的方向，正確畫出物體受到的彈力； 5、掌握運用胡克定律計算彈簧彈力的方法。,重點,重點、難點,一、認識形變,1、體驗活動：,物體形狀或體積的改變。,觀察發(fā)現(xiàn)了什么？,2、形變,（1）形變的定義：,（2）形變產(chǎn)生的原因？,（3）觀察課本P48圖3-1-1所示，可知形變分為幾類？,是物體受到了力。,拉伸形變、壓縮形變、彎曲形變、扭轉形變,觀察撤去力后,物體有什么變化？,1、彈性的定

2、義:,具有恢復原狀的性質。,2、彈性形變:,能完全恢復原狀的形變。,3、塑性形變:,不能恢復原狀的形變。,二、彈性與彈性限度,實驗：銅絲彈簧跟鋼絲彈簧對比。,（1）以較小的力拉彈簧時，發(fā)現(xiàn)什么?,（2）以較大的力拉彈簧時，發(fā)現(xiàn)什么?,彈性形變是在一定范圍內(nèi)成立的。,小結:可得出什么結論?,4、彈性限度：,若外力過大，撤去力后，物體形狀不能完全恢復的現(xiàn)象稱為超過了物體的彈性限度。,物體的形變大小有時很明顯，能直接用肉眼觀察；但有時很微小，用眼看不出但又確實存在的，那我們?nèi)绾巍翱础背鰜砟兀?5、觀察實驗：用手壓桌面，桌面究竟發(fā)生了形變沒有呢？怎么“看”出來的？,點擊視頻,尺上的光點發(fā)生移動，說明桌

3、面發(fā)生了形變。,棉線在拉長時也發(fā)生了形變，而這種形變?nèi)莶蝗菀妆晃覀冇^察到呢？,不容易。,6、體驗活動：演示微小形變，用手壓玻璃瓶,（1）沿短軸方向壓時，發(fā)現(xiàn)細管中水面如何變化？,水面上升,（2）沿長軸方向壓時，發(fā)現(xiàn)細管中水面如何變化？,水面下降,思考：它們的變化有何不同？為什么？,體積變化不同。,思考：玻璃瓶的微小形變是靠什么“看”出來的 ？,液柱的高度 。,以上的幾個例子都是物體發(fā)生了微小形變，而要“看”到微小的量，就要借助儀器將其放大，這種實驗的方法叫放大法。,1、觀察實驗：將鉤碼懸掛在彈簧上，彈簧另一端固定，彈簧被拉長，回答：（）鉤碼受哪些力？,三、探究彈力,2、彈力,產(chǎn)生形變的物體由于

4、要恢復原狀，會對與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用，這種力稱為彈力。,思考：誰是施力物體，誰是受力物體？,（）拉力是誰加給鉤碼的？,（）彈簧為什么對鉤碼產(chǎn)生拉力？,思考：是先有形變，后有彈力嗎？,不，是同時有。,思考：彈力產(chǎn)生的條件是什么？,物體直接接觸且發(fā)生彈性形變。,當無法用條件判斷時,可用假設法(假設撤去法或假設存在法)來判斷彈力有無。,練習1、判斷下列幾種情況中彈力是否存在，假設各個接觸面是光滑的。,海綿對砝碼有無彈力 海綿對砝碼有無彈力 墻對球有無彈力 墻對球有無彈力,3、彈力的方向,練習2、根據(jù)生活實際列舉彈力的例子，請畫出彈力的示意圖。,結論：通常我們所說的壓力、支持力和拉力都是彈力，壓

5、力的方向垂直于支持面指向被壓的物體，支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物體。繩的拉力方向總是沿著繩指向繩收縮的方向。,第1課時 課堂小結,1、彈力概念： 2、彈力產(chǎn)生的條件： 3、彈力的方向： 4、方法： 假設法：用于判斷彈力有無的方法。,四、課堂小測,見導學案第4頁：1-4,練習3、假設各個接觸面是光滑的，請畫出灰色物體所受彈力的示意圖。,地面粗糙,面面接觸： 點面接觸： 點點接觸：,彈力方向垂直于公共接觸面。,彈力方向垂直面。,彈力方向垂直于接觸點的公切面。,力是矢量,有大小,有方向。所以我們接下來探究一下彈簧彈力的大小。,猜想：彈簧彈力的大小與什么有關呢？,與彈簧的形變大小有關。,1、

6、實驗目的是什么？,探究彈簧的彈力大小與彈簧的形變大小的關系。,2、需要用到什么實驗器材？,彈簧、毫米刻度尺、鐵架臺、鉤碼若干,問題1：如何測彈簧的伸長量大??？,2、實驗方法？,伸長量X等于彈簧的長度減去彈簧原長。 即 X=L-L0,問題2：如何知道彈簧的彈力大??？,由二力平衡和牛頓第三定律得F=G=mg。,4、實驗數(shù)據(jù)記錄,3、實驗過程：,點擊視頻,彈簧的原長L0=,6.0cm,7.2,30,60,90,120,150,8.3,9.5,10.6,11.8,1.2,2.3,3.5,4.6,5.8,0.30,0.60,0.90,1.20,1.50,問題3：測出彈力F、彈簧的伸長量x后，如何確定它們

7、的關系？,（1）請根據(jù)數(shù)據(jù)實驗數(shù)據(jù)猜想彈力F與伸長量x的關系。,猜想F與x成正比。,（2）用什么方法證明你的猜想是正確的？,方法一：計算法（計算F/x的比值） 方法二：圖象法 （作出F與x的圖像）,1、2組的同學請用計算法，3、4組的同學請用圖象法。,5、實驗結論？,在彈性限度內(nèi)，在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力F大小與彈簧的伸長量x成正比。,問題：如果壓縮彈簧，結果會怎樣？,結論仍然成立。,早在1660年，英國物理學家胡克通過實驗研究就得這樣的結論，這就是著名的胡克定律。,6、胡克定律,（1）內(nèi)容：在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力F大小與彈簧的伸長（或縮短）量X成正比。,（2）數(shù)學表達式：Fkx,說明： k：彈簧的勁度系數(shù)，不同的彈簧k不同 x：彈簧的伸長量或縮短量,問題：K的單位是什么？k與彈簧的什么有關？,K的單位是N/m，與彈簧絲的粗細、材料、彈簧的直徑、繞法、彈簧的長度等量有關，這個量反映了彈簧的特性。,練習3、有一根彈簧的長度是15cm，在下面掛上0.5kg的重物后的長