2022年高中物理弹力优秀教案新人教版.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载2 弹力教学重点弹力产生的条件及弹力方向的判定,胡克定律的内容及应用 . 教学难点接触的物体是否发生形变及弹力方向的确定 . 课时支配 1 课时课前预备各种弹簧、橡皮筋（泥）导入新课情形导入、钢尺、细钢丝、微小形变演示、多媒体课件 教学过程（课件展现）多媒体播放拉弓射箭、蹦极、跳水等情形：射箭蹦极水图 3-2-1 让同学试着回答以上动作的完成有什么共同特点 . 结论：都离不开物体的弹性作用 . 弹性物体对作用对象的作用我们称之为弹力,方向的判定等系列问题 . 感知导入同学分成几个小组,每组分发一根细铁丝轻地拉一拉或者压一压,并说出自己的感受 . 本节课我们就来争论弹力产生的条件及其. 让大家自己动手制作成一个小弹簧,然后轻总结： 当手拉或压弹簧时,都要给弹簧一个力的作用,也就是说手都要受到弹簧的力的作用 . 那么,这又是什么力呢？它是怎样产生的呢？它的大小、方向各如何呢？推动新课 一、弹性形变和弹力 试验演示 1：压缩弹簧、海绵 , 用手弯曲竹片 , 我们能明显地观看到什么现象？结论：看到外形或体积转变,我们就把物体外形或体积的变化叫做形变 . 老师引导同学使物体的外形或体积发生变化（设计 情形设置： 给同学供应不同的物体,意图：同学亲身经受探究过程,明确两类形变）争论沟通： 物体的形变有两种情形：一种是物体在形变后能够复原原状,这种形变叫做弹性形变, 如弹簧的形变、竹片的形变等；另一种是物体在形变后,撤去外力物体也不能够 复原原状的形变,这种形变叫做非弹性形变 . 阅读 课件展现 : 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载凡物体受到外力而发生外形变化谓之“ 形变”. 物体由于外因或内在缺陷,物质微粒的相对位置发生转变,也可引起外形的变化 . 形变的种类有： 1. 纵向形变：杆的两端受到压力或拉力时,长度发生转变； 2. 体积形变：物体体积大小的转变； 3. 切变：物体两相对的表面受到在表面内的（切向） 力偶作用时, 两表面发生相对位移,称为切变； 4. 扭转：一圆柱状物体,两端各受方向相反的力矩作用而扭转,称扭转形变； 5. 弯曲：两端固定的钢筋,因负荷而弯曲,称弯曲形变 . 【试验探究】怎么才能够使物体发生形变呢 . 分组合作进行试验探究、争论,不难得出结论 结论：物体间相互接触并相互挤压 . 同学试验：勉励大家自己用劲拉课下制作好的小弹簧,拉到再不能伸长为止 . 现象：弹簧被拉直后不能复原原长 . 结论： 假如形变过大,超过肯定的限度,外形 , 这个限度叫做弹性限度 . 撤去外力作用后,物体就不能完全复原原先的弹性限度微观说明（设计意图：老师引导提高的过程）老师精讲：铁丝在被拉伸过程中,其形变与铜原子的引力范畴有关 . 当铁丝被拉伸时,由于铁原子的引力,铁丝可以复原到原先的长度,这属于弹性形变的范畴；但是如连续拉铁丝,当铁原子间的距离拉得太大时,铁原子的引力不能使其复原到原先的位置,这时铁丝就无法复原到原长甚至会断裂 . 问题设置：发生弹性形变的物体有什么用途呢？引导同学举出弯弓射箭、撑杆起跳、拍打篮球、击打网球等例子 . 师生沟通争论以上例子的本质 . 结论： 发生弹性形变的物体由于要复原原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力 . 问题设置：任何物体都能发生形变吗？此时老师可以在桌子上放一本书,借此提问桌子会发生形变吗？（同学可能回答不发生形变）演示试验 2：老师向同学作显示微小形变装置的简洁介绍 . 试验：入射光的位置不变,将光线经M、N两平面镜两次反射,射到一个刻度尺上,形成一光亮点 . 如图 3-2-2, 让一同学用力压桌面,同学们会看到什么现象？同学会看到光点在刻度尺上移动 . 图 3-2-2 名师归纳总结 同学分析：桌面有了形变,使M、 N平面镜的位置发生了微小的变化. 第 2 页,共 7 页总结：我们通常用眼看到一些物体发生形变,仍有一些物体眼睛根本观看不到它的形变,比如一些比较坚硬的物体,但是这些物体都有形变,只不过形变很微小. 所以,一切物体都- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 在力的作用下会发生形变. 学习必备欢迎下载演示试验 3：（课件展现）多媒体课件展现教材 55 页图 3.2-2 有机玻璃的形变 . 归纳：一块三角形有机玻璃压在另一块有机玻璃上,发生的形变很小, 肉眼不能看出来 .让特别的光通过时,就完全可以 但是形变使有机玻璃内部不同部位的光学性质产生了差异,看到这种差异 . 二、几种弹力 事实上,只要两个相互接触的物体相互挤压,就肯定能产生弹力的作用 . 可见,弹力的 产生需两个条件：直接接触并发生形变 . 常见的弹力除了以上讲到的外,仍有支持力和拉力等 . 弹力的方向： 一般情形下, 凡是支持物对物体的支持力,都是支持物因发生形变而对物 体产生弹力 , 所以支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体 . 老师精讲 : 放在水平桌面上的书,由于重力的作用而压迫桌面,使书和桌面同时发生微小形变, 书要复原原状, 对桌面产生垂直于桌面对下的弹力F1,这就是书对桌面的压力；桌面由于发生微小的形变,对书产生垂直于书面对上的弹力F2,这就是桌面对书的支持力. 如图 3-2-3. 图 3-2-3 图 3-2-4 同学活动： 静止地放在倾斜木板上的书,书对木板有压力, 木板对书有支持力. 指导同学并画出力的示意图. 如图 3-2-4. 结论：压力、支持力都是弹力. 压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体,支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体 . 图 3-2-5 引导同学分析静止时悬绳对重物的拉力及方向 . 如图 3-2-5. 引导得出：悬挂物由于重力的作用而拉紧悬绳,使重物、悬绳同时发生微小的形变 . 重物由于发生微小的形变,对悬绳产生竖直向下的弹力 F1,这是物对绳的拉力；悬绳由于发生微小形变,对物产生竖直向上的弹力 F2,这就是绳对物体的拉力 . 结论：拉力是弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向 . 课堂训练 （课件展现）画出以下各静止物体的弹力（接触面光滑）. 图 3-2-6 分析：弹力的方向总跟接触的面垂直,面与面接触,点与面接触,都是垂直于面；点与名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载点的接触要找两接触点的公切面,弹力垂直于这个公切面指向被支持物 . 问题：像 B 图中,斜面与球间有无弹力？对小球状态进行分析：假如小球受到斜面弹力,小球在水平方向上不会静止,会向右运动, 由此可判定小球不受斜面的弹力 . 这是判定相接触的物体间是否有弹力的基本方法,说明两接触物体接触但没有发生形变 . 分析完后,分别让同学画出弹力如图 3-2-6. 三、胡克定律下面我们大家设计一个试验, 试验的目的是查找与弹簧的弹力有关的因素. 同学设计试验 , 然后分组试验 . 参考试验案例图 3-2-7 如图 3-2-7 所示 , 用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力, 系统静止时 , 弹簧的弹力等于所悬挂钩码的总重 ; 弹簧的长度及伸长量可由刻度尺测出 . 留意事项 1. 本试验要求定量测量 , 因此要尽可能减小试验误差 . 标尺要竖直且紧靠指针以减小读数带来的误差 , 每次转变悬挂钩码个数后 , 要待系统稳固后再读数 . 2. 试验中所供应的米尺精确度为 1 mm,应估读一位 . 3. 弹簧组的说明书已说明每个弹簧的弹性限度 , 留意不要超过它的弹性限度使用 . 建议做法 : 1. 挑选器材 : 从弹簧组中挑选一只弹簧 留意它的弹性限度 悬挂在铁架台的横杆上 ; 试验桌上有 200 g、50 g 的钩码各一盒 , 挑选 50 g 钩码来做这一试验 . 想一想 , 为什么 . 参考答案 :50 g 的钩码质量比较小 , 简洁调剂 , 另外增加一个不会损坏弹簧 2. 第一将试验装置调整妥当 如整个装置是否竖直平稳 , 标尺与弹簧的距离是否合适 , 标尺面与弹簧上的指针是否在同一平面内 , 是否便于读数等 . 3. 读出弹簧自然下垂时指针所指刻度 . 4. 悬挂 50 g 钩码一个 , 待稳固后 , 读出弹簧上指针所指刻度并运算出弹簧的伸长量记入表格 . 5. 逐个增加钩码 , 重复第 4 步, 至少做 5 组数据 . 初态指针对应刻度 cm 弹簧弹力 N 指针所指刻度 cm 弹簧伸长量 cm 名师归纳总结 6.图象法处理数据: 在下面的坐标纸上, 以弹簧弹力为纵轴, 弹簧伸长量为横轴建立坐标第 4 页,共 7 页系, 如图 3-2-8 所示 . 描出 5 个特别点 , 以查找弹簧弹力和弹簧伸长量之间的关系. - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载图 3-2-8 拓展一步 : 常用的试验数据的处理方法有: 运算法 求比值、 求积、 求和、 求差等 和图象法两种 . 两者比较 , 图象法处理数据更为直观、更简洁得出物理变化规律 , 且该种方法处理数据能更好地减小试验的偶然误差 . 通过以上的试验 , 我们可以得出怎样的结论 . 胡克定律 : 在弹性限度内 , 弹性体的弹力和弹性体伸长 其中 k 是劲度系数 , 单位 N/m. 或缩短 的长度成正比 , 即 F=kx,例题有一根弹簧的长度是15 cm, 在下面挂上0.5 kg的重物后长度变成了18 cm,求弹簧的劲度系数 . 解答：已知弹簧原长为 L0=15 cm=0.15 m,后来长度为 L=18 cm=0.18 m, 弹簧的弹力为 5 N,伸长量为 x=0.03 m, 由胡克定律 F=kx 可知, k=F/x=166.7 N/m. 答案 :166.7 N/m 说明：不同材料的弹簧劲度系数是不一样的,同一种材料的弹簧外形和长度不相同时,其劲度系数也是不一样的 . 课堂训练 （课件展现）竖直悬挂的弹簧下端,挂一重为 4 N 的物体时弹簧长度为 12 cm；挂重为 6 N 的物体时弹簧长度为 13 cm,就弹簧原长为 _cm,劲度系数为 _N/m. 解析： 弹簧上悬挂物体时弹簧要伸长,由胡克定律得知：弹簧上的拉力与弹簧伸长量成正比,即 F=kx,其中 k 为劲度系数, x 为弹簧伸长量,x 在数值上等于伸长后总长度减去原长 L0,即 x=L-L 0. 转变悬挂重物的重力 , 伸长量变化 , 这样可以列出两个方程 , 通过方程组可求出弹簧原长和劲度系数 . 设弹簧的原长为 L0, 劲度系数为 k, 设挂 G1=4 N的重物时弹簧的长度为 L1, 挂 G2=6 N的重物时弹簧的长度为 L2, 就 L1=12 cm,L 2=13 cm, 由胡克定律得 : G 1=kL 1-L 0 G 2=kL 2-L 0 代入数据解得 :L0=10 cm, k=200 N/m 即弹簧原长为10 cm, 劲度系数为200 N/m. 答案 :10 200 课堂小结名师归纳总结 在弹力的教学过程中, 有这样几个难点需要突破, 一是任何相接触的物体间都可能有弹第 5 页,共 7 页力, 弹力的产生条件是接触并且有形变, 但是有些物体的形变量很小, 不简洁观看到, 就会使同学产生这样的疑问: 这种情形下弹力究竟有没有.例如物体放在桌面上, 压力和支持力不通过形变来进行判定, 解决这个问题的方法是微小形变的演示, 通过演示 , 使同学确信任何两个接触的物体间都可以有弹力. 另外一个难点是弹力有无的判定, 解决这个问题可以用假设判断的方法 , 不仅让同学知道判定的方法, 更应当让同学学会这些方法的迁移, 例如假设的判定- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载方法 , 也可以用到摩擦力有无的判定中去 . 一般弹力大小的判定要依据物体的实际情形判定 ,而弹簧弹力的判定可以依据胡克定律进行判定, 让同学通过试验 “ 发觉”胡克定律 , 在发觉中锤炼探究物理规律的才能. 布置作业 1. 教材第 56 页“ 问题与练习”2、3、4 题 . 2. 试验测量不同弹簧的劲度系数,给出原始数据,写出处理数据的过程 . 板书设计 2 弹力 1. 弹性形变和弹力弹性形变：在外力停止作用后,能够复原原状的形变. . 非弹性形变：在外力停止作用后,不能复原原状的形变弹力：发生形变的物体,由于要复原原状,会对跟它接触的物体产生力的作用,这种力 叫弹力 . 弹力产生的条件：物体间直接接触；物体发生弹性形变 . 2. 几种弹力 支持力、拉力 3. 胡克定律 胡克定律：在弹性限度内,弹性体的弹力和弹性体伸长（或缩短）的长度成正比,即 F=kx, 其中 k 是劲度系数,单位 N/m. 活动与探究课题：制作一个弹簧秤,用来粗略测量身边物体的重力. . 器材：自己自由挑选器材,但要说明所选器材的缘由步骤：依据所选器材,自由设计试验步骤. 结论：争论沟通试验结论,体会胜利的欢乐. 习题详解 1. 解答 : 略. 2. 解答 : 钢管受到3 个力作用 : 重力 G、地面的支持F1、绳的拉力F2. 重力 G的施力物体是地球 , 地面的支持力F1的施力物体是地面, 绳的拉力 F2 的施力物体是绳. 示意图见图 3-2-9. 图 3-2-9 3. 解答 : 如图 3-2-10 所示 . 图 3-2-10 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载 4. 解答 : 如图 3-2-11 所示 , 弹簧的劲度系数为 k=26 N/m. 弹簧伸长量x/m 弹力 F/N 0 0 0.012 0.30 0.023 0.60 0.035 0.90 0.046 1.20 0.058 1.50 图 3-2-11 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页