32彈力教案1人教版必修1

1、3.2彈力 教案(1) 人教版必修1備課資源彈力與壓力、支持力、拉力等的區(qū)別彈力是按照力的性質(zhì)命名的。而壓力、支持力、拉力則是由力的效果命名的。這是兩個(gè)完全不同的概念。因此，彈力和壓力、支持力、拉力之間沒有明確的關(guān)系。彈力不一定是壓力、支持力、拉力。例如，套在同一光滑豎直桿的兩個(gè)環(huán)形磁鐵，其相同的磁極相對，兩個(gè)磁鐵均處于靜止?fàn)顟B(tài)。對上面的磁鐵進(jìn)行受力分析，磁鐵受本身的豎直向下的重力作用和豎直向上的排斥力作用，二力為一對平衡力。此時(shí)，向上的排斥力便作為支持力。此支持力就不是彈力。另外，由牛頓第三定律得，大小等于向上的排斥力，方向向下的磁力也作用于下面的磁鐵上。此時(shí)，這個(gè)向下的磁力就是上面的磁鐵給

2、它的向下的壓力。這個(gè)壓力也不是彈力。又如，在兩根光滑平行直導(dǎo)軌間，分布有豎直方向且等距離分布的方向不同的勻強(qiáng)磁場，導(dǎo)軌上有一個(gè)寬度與磁場相同的金屬框。當(dāng)磁場勻速運(yùn)動時(shí)，線框就會受到安培力作用而運(yùn)動起來。此時(shí)，安培力就是線框運(yùn)動的合外力，也就是拉力。此拉力也不是彈力。所以，不能籠統(tǒng)地說，彈力就是壓力、支持力、拉力。要具體情況具體分析。教學(xué)目標(biāo)一、知識與技能1.知道彈力是接觸力，本質(zhì)是電磁力。2.知道形變、彈性形變的概念，理解彈性限度。3.知道什么是彈力以及彈力產(chǎn)生的條件。4.知道確定彈力的方向的方法。5.能說出胡克定律的內(nèi)容并應(yīng)用計(jì)算彈簧彈力。二、過程與方法1.觀察演示實(shí)驗(yàn)，把看到的現(xiàn)象與已有的

3、經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來，細(xì)細(xì)體會彈力的產(chǎn)生。2.通過觀察桌面微小形變的演示實(shí)驗(yàn)，體會物理研究中的“放大”的思想方法。3.幫助學(xué)生掌握設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理和總結(jié)規(guī)律的能力。三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀1.在探究物理規(guī)律的過程中，感受學(xué)習(xí)物理的樂趣，把親自探究出的規(guī)律與平時(shí)對彈力的認(rèn)識相結(jié)合，體會物理規(guī)律的價(jià)值。2.利用實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，激發(fā)學(xué)生對物理規(guī)律的求知欲。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)彈力產(chǎn)生的條件及方向的判定。教學(xué)難點(diǎn)彈力有無的判斷及彈力方向的判斷。教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)觀察思考?xì)w納。教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課教師活動：多媒體展示圖片或視頻：推木箱、拉小車、提水桶、舉杠鈴、鍛打工件、擊球、運(yùn)動員射箭等。并提醒學(xué)

4、生觀察這些力的作用有什么共同點(diǎn)。教師點(diǎn)評：這些相互作用都是在與物體接觸時(shí)發(fā)生的，這種相互作用可以稱為接觸力。接觸力按性質(zhì)可以歸納為彈力和摩擦力，它們在本質(zhì)上都是由電磁力引起的。我們今天來學(xué)習(xí)探究一種接觸力彈力。二、進(jìn)行新課（一）形變教師提問：我們已經(jīng)了解到力可以使物體發(fā)生形變，那么什么是形變？學(xué)生回答：如果物體的形狀或體積發(fā)生變化，那么我們說物體發(fā)生了形變。教師鼓勵(lì)性評價(jià)：很好！我們知道了形變的概念，那么什么樣的物體可以發(fā)生形變？板書：1.形變定義：物體在力的作用下形狀或體積會發(fā)生改變，這種變化叫形變。學(xué)生思考回答：大部分答案都是我們?nèi)粘Ｉ钪幸姷降哪馨l(fā)生明顯形變的物體。教師活動：首先肯定學(xué)生

5、的答案，然后安排學(xué)生用手去壓桌面或推墻壁，感觸桌面和墻壁是否會發(fā)生形變。學(xué)生活動：用手去壓桌面或推墻面后進(jìn)行交流討論。教師引導(dǎo)：我們不能確定桌面和桌面是否發(fā)生形變，可能是它們的形變比較小?，F(xiàn)在我來做一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，請大家仔細(xì)觀察這個(gè)實(shí)驗(yàn)，看能發(fā)現(xiàn)些什么？教師演示實(shí)驗(yàn)：演示桌面微小形變。如圖3-2-1所示。學(xué)生觀察后回答：刻度尺上的光點(diǎn)會上下移動。教師活動：提出問題刻度尺上的光點(diǎn)為什么會上下移動呢？能畫出實(shí)驗(yàn)中激光的光路圖嗎？讓兩個(gè)學(xué)生上黑板畫光路圖，其余學(xué)生在各自座位上作圖，并巡視指導(dǎo)。圖3-2-1教師活動：對學(xué)生的作圖進(jìn)行評價(jià)，然后投影出較好的作圖并進(jìn)一步解釋：桌面發(fā)生了形變導(dǎo)致平面傾角發(fā)生了

6、變化，平面鏡角度變化致光點(diǎn)上下移動。由此可見：我們用手壓桌面時(shí)，桌面是發(fā)生了形變，只不過形變比較微小，肉眼看不出來，剛才的這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)可以把這個(gè)微小變化進(jìn)行放大。教師引導(dǎo)：將微小的變化放大，是物理學(xué)研究問題中常用的方法，我們下面嘗試體驗(yàn)一下玻璃瓶微小形變。如圖3-2-2所示取一只圓底玻璃瓶，里面盛滿藍(lán)顏色的水，用穿有透明細(xì)管的橡皮塞封口，使水面位于細(xì)管中，用手捏玻璃瓶，可以看到透明細(xì)管中水面上升，說明玻璃瓶在手的作用下發(fā)生了形變。圖3-2-2學(xué)生活動：體驗(yàn)玻璃瓶微小形變并討論觀察到的結(jié)果。教師點(diǎn)評：通過剛才的實(shí)驗(yàn)，我們應(yīng)該可以得到一個(gè)結(jié)論：任何物體均能發(fā)生形變，不能發(fā)生形變的物體是不存在的。只

7、不過有的物體形變比較明顯，有的則比較微小，不容易觀察。對于不易觀察的微小形變，我們可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)將微小變化放大。教師過渡性導(dǎo)入：形變還具有什么特點(diǎn)嗎？教師活動：演示用手壓氣球，松手后氣球恢復(fù)原狀；用手壓橡皮泥，松手后橡皮泥不能恢復(fù)原狀。并問學(xué)生這兩個(gè)形變之間有什么區(qū)別呢？學(xué)生回答：一個(gè)發(fā)生形變后能夠恢復(fù)原狀，一個(gè)不能恢復(fù)原狀。教師講解：撤去使物體發(fā)生形變的外力后，物體能夠恢復(fù)原狀的形變叫做彈性形變（如木板）。板書：2.彈性形變：撤去使物體發(fā)生形變的外力后，物體能夠恢復(fù)原狀的形變叫做彈性形變。板書：3.范性形變：不能完全恢復(fù)原狀的形變叫做范性形變（或塑性形變）（如泥地上的腳印）。教師活動：讓學(xué)生舉

8、例生活中其他的彈性形變和范性形變，然后進(jìn)行鼓勵(lì)性評價(jià)。教師講解：彈性形變和范性形變的發(fā)生是有條件的，若物體在能夠發(fā)生彈性形變的最大限度內(nèi)發(fā)生形變那就是彈性形變，在能夠發(fā)生彈性形變的最大限度以外發(fā)生形變那就是范性形變。其中物體能夠發(fā)生彈性形變的最大限度叫做彈性限度，并列舉彈簧、橡皮泥的例子。概括總結(jié)每個(gè)物體都能發(fā)生彈性形變和范性形變，只不過它們的彈性限度不同；在我們研究的問題中一般認(rèn)為物體的形變就是彈性形變。（二）彈力1.探究彈力產(chǎn)生的條件教師活動：安排學(xué)生兩手拇指相互擠壓，發(fā)生形變。用心體會兩拇指之間的相互作用。并提出問題：左手拇指對右手拇指的力向什么方向？右手拇指對左手拇指的力向什么方向？學(xué)

9、生回答：左手拇指對右手拇指的力向右，右手拇指對左手拇指的力向左。教師提問：為什么是這樣的方向呢？學(xué)生回答：因?yàn)閮墒帜粗赶嗷D壓時(shí)均發(fā)生了形變，為了恢復(fù)原狀，左右手拇指相互往外推。教師活動：用多媒體課件演示放在桌面上的物體壓力和支持力的產(chǎn)生。教師總結(jié)：這些因?yàn)槲矬w發(fā)生了彈性形變要恢復(fù)原狀而對與之接觸的物體產(chǎn)生的力的作用叫做彈力。板書：彈力：發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復(fù)原狀，對與它接觸的物體有力的作用。板書：彈力產(chǎn)生的條件：兩物體相互接觸、接觸處產(chǎn)生彈性形變。2.彈力產(chǎn)生實(shí)例分析教師活動：引導(dǎo)學(xué)生觀察思考、分析、回答懸掛著的日光燈受到的彈力及發(fā)生形變的情況。教師提問：日光燈受到的彈力是怎樣產(chǎn)生的？

10、學(xué)生回答：繩子發(fā)生彈性形變（被拉長）要恢復(fù)原狀從而對日光燈產(chǎn)生了拉力。教師提問：繩子發(fā)生彈性形變是什么方向？繩子給日光燈的拉力什么方向？這兩個(gè)方向有什么關(guān)系？學(xué)生回答：繩子發(fā)生彈性形變的方向向下，繩子給日光燈的拉力方向向上。這兩個(gè)方向相反。教師總結(jié)：繩子的拉力方向總是沿著繩子，與繩子發(fā)生形變的方向相反（或沿繩子收縮的方向）。教師提問：繩子受到的彈力是怎樣產(chǎn)生的？學(xué)生回答：日光燈發(fā)生彈性形變（被拉長）要恢復(fù)原狀從而對繩子產(chǎn)生了拉力。教師活動：引導(dǎo)學(xué)生觀察思考、分析、討論放在桌面上的物體所受的支持力產(chǎn)生情況。學(xué)生討論后總結(jié)：桌面由于發(fā)生彈性形變要恢復(fù)原狀從而對物體產(chǎn)生了支持力，并且支持力的方向與桌

11、面發(fā)生彈性形變的方向相反：即垂直于接觸面向上。教師活動：引導(dǎo)學(xué)生觀察思考、分析、討論人在水平面上推木箱時(shí)的彈力的產(chǎn)生。學(xué)生討論后總結(jié)：人手與木箱相互擠壓，人手發(fā)生彈性形變要恢復(fù)原狀就會對箱子產(chǎn)生向前的彈力，箱子發(fā)生形變就會對人產(chǎn)生向后的彈力。（三）胡克定律教師導(dǎo)入：我們知道彈力是由形變產(chǎn)生的，在彈性限度內(nèi)，形變越大，彈力就越大。形變消失，彈力消失。彈簧秤是我們較常見的物理測量工具，哪么彈簧的形變量與產(chǎn)生的彈力之間又有什么樣的關(guān)系呢？教師活動：安排學(xué)生自己來設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，尋找彈簧的彈力與彈簧形變量之間的關(guān)系。并巡回指導(dǎo)。學(xué)生活動：學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，然后分組實(shí)驗(yàn)。教師活動：投影學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，安排學(xué)生

12、觀察發(fā)現(xiàn)尋找規(guī)律，并畫出圖象。形變量彈力f2cm0.5 n4cm 1 n6cm1.5 n實(shí)驗(yàn)一：（用彈簧a）原來長10cm。掛重物0.5n時(shí)，彈簧長為12cm； 掛重物1n時(shí)，彈簧長為14cm；掛重物1.5n時(shí)，彈簧長為16cm；形變量彈力f2cm1 n4cm2 n6cm3 n實(shí)驗(yàn)二：（用彈簧b）原來長10cm。掛重物1n時(shí)，彈簧長為12cm；掛重物2n時(shí)，彈簧長為14cm；掛重物3n時(shí)，彈簧長為16cm；學(xué)生活動：思考討論，畫出圖象。教師活動：展示學(xué)生的圖象，作出鼓勵(lì)性評價(jià)并提問學(xué)生發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？學(xué)生回答：對于同一根彈簧，彈力與形變量是成正比的，對于不同的彈簧，彈力與形變量的比值是不同的。

13、教師總結(jié)：很好，實(shí)驗(yàn)表明：彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，產(chǎn)生的彈力大小f與彈簧伸長（或縮短）的長度x成正比即，k為圖象的斜率。這個(gè)規(guī)律叫胡克定律。板書：（k稱為勁度系數(shù)， x為形變量現(xiàn)在的長度與原來長度的差）勁度系數(shù)：單位是n/m。生活中常說有的彈簧“硬”，有的彈簧“軟”指的就是它們的勁度系數(shù)不同。彈簧的勁度系數(shù)跟彈簧絲的粗細(xì)、材料、彈簧的直徑、繞法、彈簧的長度等量有關(guān)，這個(gè)量反映了彈簧的特性。三、課堂小結(jié)通過這節(jié)課，我們要知道形變分彈性形變、范性形變；搞清楚彈力產(chǎn)生原因以及彈力產(chǎn)生的條件；理解胡克定律并會用求解彈簧的彈力。四、布置作業(yè)教材p56問題與練習(xí)2、3題。五、板書設(shè)計(jì)第二節(jié) 彈力一、形變1.定

14、義：物體在力的作用下形狀或體積會發(fā)生改變，這種變化叫形變。2.彈性形變：在外力停止作用后，能夠恢復(fù)原狀的形變。3.范性形變：在外力停止作用后，不能恢復(fù)原狀的形變。二、彈力1.定義：發(fā)生形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，會對跟它接觸的物體產(chǎn)生力的作用，這種力叫彈力。2.產(chǎn)生的條件：物體直接接觸，物體發(fā)生彈性形變。三、胡克定律胡克定律：在彈性限度內(nèi)，彈性體的彈力和彈性體的伸長（或縮短）的長度成正比，即，其中是勁度系數(shù)，單位。六、課堂作業(yè)1下列關(guān)于彈力產(chǎn)生條件的說法中正確的是 （ ）。a只要兩個(gè)物體接觸就一定有彈力產(chǎn)生b輕桿一端所受彈力的作用線一定與輕桿方向垂直c壓力和支持力的方向總是垂直于接觸面d形變大

15、的物體產(chǎn)生的彈力一定比形變小的物體產(chǎn)生的彈力大2當(dāng)一個(gè)物體靜止在水平桌面上時(shí)，則（ ）。a物體對桌面的壓力就是該物體的重力b物體對桌面的壓力使該物體發(fā)生形變c桌面形變產(chǎn)生對物體的支持力d以上說法都不正確3如圖3-2-3所示，三個(gè)相同的支座上分別放著三個(gè)質(zhì)量和直徑都相等的光滑圓球a、b、c，支點(diǎn)p、q在同一水平面上。a球的重心oa位于球心，b球的重心ob位于球心的正上方，c球的重心oc位于球心的正下方。三個(gè)球都處于平衡狀態(tài)。支點(diǎn)p對a球、b球、c球的彈力分別為fa、fb、fc，則 （ ）。圖3-2-3afafbfc bfbfafccfbfafc dfafbfc4如圖3-2-4是某彈簧的彈力f和它的長度x的關(guān)系圖象，該彈簧的勁度系數(shù)等于_，該彈簧的原始長度是_m。圖3-2-45放在桌面上的臺燈，對桌面有壓力，其受力物體是_，施力