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新课标高中物理必修1第三章第二节
弹 力
〖知识与技能〗
1、知道弹力产生的条件是物体要产生弹性形变。
2、知道压力、支持力和拉力都是弹力,能画出弹力的示意图。
3、知道胡克定律:弹性形变越大,弹力越大,弹簧的弹力跟弹簧的伸长量成正比。
〖过程与方法〗
在实际问题的讨论中来确定弹力的方向。
动手设计实验,操作实验,懂得对实验数据的处理,培养用图像分析问题的习惯。
〖情感、态度、价值观〗
1、感受学习物理的乐趣,认识微小形变的本来面目。
2、体验动手乐趣,培养实验合作能力。
3、熟练记录数据,培养实事求是的科学态度。
〖教学中的重难点〗
弹力的产生条件及方向的判断,弹力的大小与弹性形变的关系。
〖教具准备〗
细纯铜铜丝(每人各一条),橡皮泥,拉力器,木板,铅球,弹簧(每小组、教师各一条),铁架台,刻度尺,钩码组,教学课件。
〖教学过程〗
一、新课导入:
游戏:拉力比赛。(两个学生上台,在规定时间内拉动拉力器,数一数谁拉开的次数多。)
游戏结束,教师提问学生在拉动拉力器过程中有什么感觉。
教师提示:象这样弹簧把手拉回去的力,我们把它叫作弹力,这节课就是要来研究弹力。
二、新课教学:
(一)弹性形变
实验1: 每小组同学先拉一下弹簧,看有什么变化,再用铜丝在笔杆上绕成弹簧形状,用手拉一下,看看有什么变化。
实验2:(教师演示)用手在泥块上捏一下,观察泥块的变化。
课件演示:
①撑杆跳高运动员起跳时弯曲的撑杆把运动员撑起。
②弯曲的弓把箭射出去。
③皮球落地,产生形变,又弹回。
归纳以上实验的特点,指出:各个物体的形状都有变化,有些变化能恢复,但有些变化不能恢复。
定义:物体在外力的作用下形状或体积发生变化,叫做形变。能够恢复原状的形变叫弹性形变。
我们主要研究弹性形变。
实验3:把书本放在桌面上,观察桌面能否发生形变。
提问学生归纳:看不出。
指出:桌面会产生弹性形变,只不过形变特别小,肉眼看不出,这种形变叫微小形变。
课件演示:显示桌面上的微小弹性形变。
(二)弹力
1、弹力定义
师提问:由上面观察,发生弹性形变的物体有什么特点呢?
生回答:发生弹性形变的物体要恢复原状,对跟它接触的物体有力的作用。
归纳定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对跟它接触的物体有力的作用,这种力叫做弹力。
2、分析弹簧的弹性限度
实验4:教师拿出小弹簧,轻拉,弹簧能恢复,用力拉,弹簧不能恢复,坏了。
弹簧的弹性形变有一定的限度,这个限度叫弹性限度。
3、分析弹力产生的条件:(1)两物体要接触。(2)要产生弹性形变。
练习一:木板A放在水平桌面上,旁边靠着铅球,木板B竖直放置在一斜面上,与铅球接触,分析木板A、B对球是否有弹力。
提示:可采用假设法,假如将它抽掉,看看铅球是否会运动,能动,证明有弹力,不会动,说明没有弹力。
总结:弹力的有无一方面要看两物体有没有接触,另一方面要看有没有弹性形变。
4、分析弹力的方向
力是矢量,弹力也有方向。常见弹力的方向:
(1)支撑面的弹力
(2)绳的弹力
(3)弹簧的弹力
播放视频文件。
综上所述:弹力的方向总是与发生弹性形变的物体恢复原状的趋势相同,并且与两物体的接触面互相垂直。压力、支持力、拉力都是弹力。
练习二:木块A受到斜面对它什么方向的弹力?
(三)胡克定律
实验5:学生分组实验
将弹簧挂在铁架台的钩上,让刻度尺垂直放置,依次在弹簧上挂上钩码1个,2个,3个,4个(每个50g)。从刻度尺上读出弹簧的伸长量,记录下表。
钩码个数(每个50g)
1
2
3
4
弹簧的伸长量(cm)
弹簧的弹力(钩码的重力)
实验结束后,播放示范课件演示,加深理解。输入测量数据,作出图像。
实验表明,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F有弹簧的伸长量x成正比:即F=kx,式中k称为弹簧的劲度系数,单位N/m,这个规律叫胡克定律。
三、复习小结
本节主要学习弹力,弹力大小的计算,难点是弹力的有无及方向的判断,课后仔细体会。
四、创新扩展
选取合适的材料,制作一把“弹簧秤”,并根据胡克定律,写出这把“弹簧秤”的产品使用说明书。
胡克定律探究实验数据记录表
钩码个数(每个50g)
1
2
3
4
弹簧的伸长量(cm)
弹簧的弹力(钩码的重力)
胡克定律探究实验数据记录表
钩码个数(每个50g)
1
2
3
4
弹簧的伸长量(cm)
弹簧的弹力(钩码的重力)
胡克定律探究实验数据记录表
钩码个数(每个50g)
1
2
3
4
弹簧的伸长量(cm)
弹簧的弹力(钩码的重力)