高中物理彈力優(yōu)秀教案新人教版必修

1、教學重點彈力產生的條件及彈力方向的判定，胡克定律的內容及應用.教學難點接觸的物體是否發(fā)生形變及彈力方向的確定.課時安排1 課時課前準備各種彈簧、橡皮筋（泥）、鋼尺、細鋼絲、微小形變演示、多媒體課件教學過程導入新課情景導入（課件展示）多媒體播放拉弓射箭、蹦極、跳水等情景：射箭蹦極水圖 3-2-1讓學生試著回答以上動作的完成有什么共同特點.結論：都離不開物體的彈性作用.彈性物體對作用對象的作用我們稱之為彈力，本節(jié)課我們就來研究彈力產生的條件及其方向的判定等系列問題.感知導入學生分成幾個小組，每組分發(fā)一根細鐵絲. 讓大家自己動手制作成一個小彈簧，然后輕輕地拉一拉或者壓一壓，并說出自己的感受.總結：當

2、手拉或壓彈簧時，都要給彈簧一個力的作用，也就是說手都要受到彈簧的力的作用.那么，這又是什么力呢？它是怎樣產生的呢？它的大小、方向各如何呢？推進新課一、彈性形變和彈力實驗演示1 ：壓縮彈簧、海綿, 用手彎曲竹片, 我們能明顯地觀察到什么現象？結論：看到形狀或體積改變，我們就把物體形狀或體積的變化叫做形變.情景設置：給學生提供不同的物體，教師引導學生使物體的形狀或體積發(fā)生變化（設計意圖：學生親身經歷探究過程，明確兩類形變）討論交流：物體的形變有兩種情況：一種是物體在形變后能夠恢復原狀，這種形變叫做彈性形變，如彈簧的形變、竹片的形變等；另一種是物體在形變后，撤去外力物體也不能夠恢復原狀的形變，這種形

3、變叫做非彈性形變.閱讀（課件展示）:凡物體受到外力而發(fā)生形狀變化謂之“形變”.物體由于外因或內在缺陷，物質微粒的相對位置發(fā)生改變，也可引起形態(tài)的變化.形變的種類有：1. 縱向形變：桿的兩端受到壓力或拉力時，長度發(fā)生改變；2. 體積形變：物體體積大小的改變；3. 切變：物體兩相對的表面受到在表面內的（切向）力偶作用時，兩表面發(fā)生相對位移，稱為切變；4. 扭轉：一圓柱狀物體，兩端各受方向相反的力矩作用而扭轉，稱扭轉形變；5. 彎曲：兩端固定的鋼筋，因負荷而彎曲，稱彎曲形變.【實驗探究】怎么才能夠使物體發(fā)生形變呢（分組合作進行實驗探究、討論，不難得出結論）結論：物體間相互接觸并相互擠壓.學生實驗：鼓

4、勵大家自己使勁拉課下制作好的小彈簧，拉到再不能伸長為止.現象：彈簧被拉直后不能恢復原長.結論：如果形變過大，超過一定的限度，撤去外力作用后，物體就不能完全恢復原來的形狀, 這個限度叫做彈性限度.彈性限度微觀解釋（設計意圖：教師引導提高的過程）教師精講：鐵絲在被拉伸過程中，其形變與銅原子的引力范圍有關. 當鐵絲被拉伸時，由于鐵原子的引力，鐵絲可以恢復到原來的長度，這屬于彈性形變的范圍；但是若繼續(xù)拉鐵絲，當鐵原子間的距離拉得太大時，鐵原子的引力不能使其恢復到原來的位置，這時鐵絲就無法恢復到原長甚至會斷裂.問題設置：發(fā)生彈性形變的物體有什么用途呢？引導學生舉出彎弓射箭、撐桿起跳、拍打籃球、擊打網球等

5、例子.師生交流討論以上例子的本質.結論：發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復原狀，對與它接觸的物體會產生力的作用，這種力叫做彈力.問題設置：任何物體都能發(fā)生形變嗎？此時教師可以在桌子上放一本書，借此提問桌子會發(fā)生形變嗎？（學生可能回答不發(fā)生形變）演示實驗2：教師向學生作顯示微小形變裝置的簡單介紹.實驗：入射光的位置不變，將光線經M 、 N 兩平面鏡兩次反射，射到一個刻度尺上，形成一光亮點.如圖 3-2-2, 讓一學生用力壓桌面，同學們會看到什么現象？學生會看到光點在刻度尺上移動.圖 3-2-2學生分析：桌面有了形變，使M 、 N 平面鏡的位置發(fā)生了微小的變化.總結：我們通常用眼看到一些物體發(fā)生形變，還

6、有一些物體眼睛根本觀察不到它的形變，比如一些比較堅硬的物體，但是這些物體都有形變，只不過形變很微小.所以，一切物體都在力的作用下會發(fā)生形變.演示實驗3：（課件展示）多媒體課件展示教材55 頁圖有機玻璃的形變.歸納：一塊三角形有機玻璃壓在另一塊有機玻璃上，發(fā)生的形變很小，肉眼不能看出來.但是形變使有機玻璃內部不同部位的光學性質產生了差異，讓特殊的光通過時，就完全可以看到這種差異.二、幾種彈力事實上， 只要兩個相互接觸的物體相互擠壓，就一定能產生彈力的作用. 可見， 彈力的產生需兩個條件：直接接觸并發(fā)生形變.常見的彈力除了以上講到的外，還有支持力和拉力等.彈力的方向：一般情況下，凡是支持物對物體的

7、支持力，都是支持物因發(fā)生形變而對物體產生彈力,所以支持力的方向總是垂直于支持面而指向被支持的物體.教師精講:放在水平桌面上的書，由于重力的作用而壓迫桌面，使書和桌面同時發(fā)生微小形變，書要恢復原狀，對桌面產生垂直于桌面向下的彈力F1 ，這就是書對桌面的壓力；桌面由于發(fā)生微小的形變，對書產生垂直于書面向上的彈力F2,這就是桌面對書的支持力.如圖3-2-3.圖 3-2-3圖 3-2-4學生活動：靜止地放在傾斜木板上的書，書對木板有壓力,木板對書有支持力.指導學生并畫出力的示意圖 .如圖3-2-4.結論：壓力、支持力都是彈力.壓力的方向總是垂直于支持面而指向被壓的物體，支持力的方向總是垂直于支持面而指

8、向被支持的物體.圖 3-2-5引導學生分析靜止時懸繩對重物的拉力及方向.如圖 3-2-5.引導得出：懸掛物由于重力的作用而拉緊懸繩，使重物、懸繩同時發(fā)生微小的形變.重物由于發(fā)生微小的形變，對懸繩產生豎直向下的彈力Fi,這是物對繩的拉力；懸繩由于發(fā)生微小形變，對物產生豎直向上的彈力F2,這就是繩對物體的拉力 .結論：拉力是彈力，方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向課堂訓練（課件展示）畫出下列各靜止物體的彈力（接觸面光滑）圖 3-2-6分析：彈力的方向總跟接觸的面垂直，面與面接觸，點與面接觸，都是垂直于面；點與點的接觸要找 兩接觸點的公切面，彈力垂直于這個公切面指向被支持物問題：像B圖中，斜面與球間有

9、無彈力？對小球狀態(tài)進行分析：如果小球受到斜面彈力，小千在水平方向上不會靜止，會向右運動，由此可判定小球不受斜面的彈力.這是判定相接觸的物體間是否有彈力的基本方法，說明兩接觸物體接觸但沒有發(fā)生形 變.分析完后，分別讓學生畫出彈力如圖3-2-6.三、胡克定律下面我們大家設計一個實驗 ，實驗的目的是尋找與彈簧的彈力有關的因素學生設計實驗，然后分組實驗.參考實驗案例圖 3-2-7如圖3-2-7所示,用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，系統靜止時，彈簧的彈力等于所懸掛鉤碼的總重；彈簧的長度及伸長量可由刻度尺測出.注意事項1 .本實驗要求定量測量，因此要盡可能減小實驗誤差.標尺要豎直且緊靠指針以減小讀數帶來的

10、誤差，每次改變懸掛鉤碼個數后，要待系統穩(wěn)定后再讀數.2 .實驗中所提供的米尺精確度為1 mm,應估讀一位.3 .彈簧組的說明書已說明每個彈簧的彈性限度，注意不要超過它的彈性限度使用.建議彳法：1 .選擇器材：從彈簧組中選擇一只彈簧 （注意它的彈性限度）懸掛在鐵架臺的橫桿上；實驗桌上有200 g、50 g的鉤碼各 一盒，選才5 50 g鉤碼來做這一實驗.（想一想，為什么）（參考答案:50 g的鉤碼質量比較小，容易調節(jié)，另外增加一 個不會損壞彈簧）2 .首先將實驗裝置調整妥當（如整個裝置是否豎直平衡，標尺與彈簧的距離是否合適，標尺面與彈簧上的 指針是否在同一平面內，是否便于讀數等）.3 .讀出彈簧

11、自然下垂時指針所指刻度.4 .懸掛50 g鉤碼一個，待穩(wěn)定后，讀出彈簧上指針所指刻度并計算出彈簧的伸長量記入表格5 .逐個增加鉤碼，重復第4步,至少做5組數據.初態(tài)指針對應刻度（cm）彈簧彈力（N）指針所指刻度（cm）彈簧伸長量（cm）6 .圖象法處理數據：在下面的坐標紙上，以彈簧彈力為縱軸，彈簧伸長量為橫軸建立坐標系，如圖3-2-8所示.描出5個特殊點，以尋找彈簧彈力和彈簧伸長量之間的關系圖 3-2-8拓展一步：常用的實驗數據的處理方法有：計算法（求比值、求積、求和、求差等）和圖象法兩種.兩者比較，圖象法處理數據更為直觀、更容易得出物理變化規(guī)律，且該種方法處理數據能更好地減小實驗的偶然誤差.

12、通過以上的實驗，我們可以得出怎樣的結論胡克定律:在彈性限度內,彈性體的彈力和彈性體伸長（或縮短 ）的長度成正比,即F=kx, 其中 k 是勁度系數單位 N/m.例題有一根彈簧的長度是15 cm,在下面掛上 kg的重物后長度變成了18 cm,求彈簧的勁度系數.解答：已知彈簧原長為L 0=15 cm= m ，后來長度為L=18 cm= m, 彈簧的彈力為5 N ，伸長量為x= m, 由胡克定律F=kx 可知， k=F/x= N/m.答案 : N/m說明：不同材料的彈簧勁度系數是不一樣的，同一種材料的彈簧形狀和長度不相同時，其勁度系數也是不一樣的.課堂訓練（課件展示）豎直懸掛的彈簧下端，掛一重為4

13、N 的物體時彈簧長度為12 cm ； 掛重為 6 N 的物體時彈簧長度為13 cm ，則彈簧原長為cm ，勁度系數為N/m.解析： 彈簧上懸掛物體時彈簧要伸長，由胡克定律得知：彈簧上的拉力與彈簧伸長量成正比，即 F=kx ，其中 k 為勁度系數，x 為彈簧伸長量，x 在數值上等于伸長后總長度減去原長L 0，即x=L-L 0.改變懸掛重物的重力 ,伸長量變化,這樣可以列出兩個方程,通過方程組可求出彈簧原長和勁度系數.設彈簧的原長為 Lo,勁度系數為k,設掛Gi=4 N的重物時彈簧的長度為Li,掛G2=6 N的重物時彈簧的長度為L2,則Li=12 cm,L 2=13 cm,由胡克定律得：G1=k（

14、L 1-L0）G2=k（L 2-L 0）代入數據解得:L 0=10 cm ， k=200 N/m即彈簧原長為10 cm, 勁度系數為200 N/m.答案 :10 200課堂小結在彈力的教學過程中,有這樣幾個難點需要突破,一是任何相接觸的物體間都可能有彈力,彈力的產生條件是接觸并且有形變, 但是有些物體的形變量很小,不容易觀察到,就會使學生產生這樣的疑問:這種情況下彈力到底有沒有例如物體放在桌面上,壓力和支持力不通過形變來進行判斷,解決這個問題的方法是微小形變的演示 ,通過演示,使學生確信任何兩個接觸的物體間都可以有彈力.另外一個難點是彈力有無的判斷,解決這個問題可以用假設判斷的方法,不僅讓學生

15、知道判斷的方法,更應該讓學生學會這些方法的遷移,例如假設的判斷方法,也可以用到摩擦力有無的判斷中去.一般彈力大小的判斷要根據物體的實際情況判斷,而彈簧彈力的判斷可以根據胡克定律進行判斷,讓學生通過實驗“發(fā)現”胡克定律,在發(fā)現中鍛煉探究物理規(guī)律的能力.布置作業(yè)1 . 教材第 56 頁“問題與練習”2、 3、 4 題 .2 .實驗測量不同彈簧的勁度系數，給出原始數據，寫出處理數據的過程.板書設計2 彈力1 . 彈性形變和彈力彈性形變：在外力停止作用后，能夠恢復原狀的形變.非彈性形變：在外力停止作用后，不能恢復原狀的形變.彈力：發(fā)生形變的物體，由于要恢復原狀，會對跟它接觸的物體產生力的作用，這種力叫彈力.彈力產生的條件：物體間直接接觸；物體發(fā)生彈性形變2 .幾種彈力支持力、拉力3 .胡克定律胡克定律：在彈性限度內，彈性體的彈力和彈性體伸長（或縮短）的長度成正比，即F=kx, 其中 k 是勁度系數，單位N/m.活動與探究課題：制作一個彈簧秤，用來粗略測量身邊物體的重力.器材：自己自由