高中物理必修一教案-3.2 弹力9-人教版
人教版物理必修一3.2《弹力》教学设计1

高一物理《弹力》教学设计一、设计思想高一新生正处于从初中物理向高中物理跨越阶段的特点,本节教材在文字叙述上非常简洁并配有大量的插图。
内容直观、感性,较易为学生接受,加上学生们在初中时对弹力已有了一定的感性认识与理论基础,若只是照本宣科,教学会很空泛。
教师觉得“没戏可唱”,学生则有“炒冷饭”之感。
因此将弹力这节课设计成了探究性学习课,采用了“参与──体验──内化──外延”的物理课堂教学模式,由教师创设情景提出问题,在教师的引导下,通过全班同学的讨论,自评和互评来不断完善。
教师在教学中通过具体的实例、实验,激发学生的求知欲望,让学生主动参与到探究的过程,成为学习的主体,积极主动地获取知识和能力。
本教学设计特别强调了对实验的挖掘。
通过实验,培养学生的问题意识和激发学生的学习兴趣。
通过教学中的若干个演示实验的设计,使学生感悟科学的探究方法和强化创新的意识。
学生在互动和探索的过程中,培养学生的合作精神、获得探究的成功体验,使原本平淡的课堂教学变得充实、饱满、有声有色。
二、教材分析《弹力》是高中物理新课程(必修1)第三章第二节的内容,是力学的核心内容之一,在整个高中物理中占有相当重要的地位,是以后正确进行受力分析的基础。
其重点是弹力产生的原因及弹力的方向,难点是常见的弹力方向的确定。
教材从物体的明显形变引入,继而通过放大的思想演示“微小形变”的过程中,用实例引出了形变、弹性形变和弹力的概念。
并通过研究形变来探究弹力产生的原因、弹力的方向和作用点,探究支持力、压力和绳子的拉力这几种弹力产生的原因和方向。
对于胡克定律的教学,要先让学生亲身经历体验,然后引导学生设计实验“探索弹力的大小与形变量大小之间的关系”,这种先从感性认识出发,上升到理性认识,再通过实验检验并进行具体运用的研究办法十分重要,在教学过程中应注意渗透。
三、学情分析通过前面的对“重力及相互作用”的学习,学生已经对力的三要素及作用效果等有了一定的了解。
人教版高中物理必修一:3.2弹力 课件 (共20张PPT)

那么,弹力产生的原因是什么呢? 弹力的施力物体发生了形变
弹力实际上是发生形变的物体对使它 发生形变的物体的作用
2、弹力产生的条件: 1) 直接接触 2) 有弹性形变
即:弹力的产生,接触是前提,形变是根本.
弹力产生在直接接触并发生形变的 物体之间
3、弹力的方向: ——与物体形变的方向相反
如:弹簧的弹力
通常所说的拉力、压力、支持力都是弹力 压力的方向垂直于支持面而 指向被压的物体 支持力的方向垂直于支持面而 指向被支持的物体
示例
分析书放在桌面或倾斜木板上时,木板和书所受的支持力、压力
书
F2
木板
F1
F2 书
F1
板
思 考:
绳子的拉力也是弹力,那么绳子的拉力的方向如何呢? 总 结:绳子的拉力绳子对所拉物体的弹力 方向总是沿着绳而指向绳子收缩的方向
(接触面光滑)
课堂小结:
一、形变:物体形状或体积发生变化称为形变 1、弹性形变:2、非弹性形变 3、弹性限度 4、一切物体在外力的作用下都能发生形变
二、弹力 1、定义:发生弹性形变的物体, 由于要恢复原 状,对跟它接触的物体会产生力的作用, 这种 力称为弹力 2、产生条件 3、常见弹力及方向
4、弹力有无的判定
6、“教学的艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/212021/11/212021/11/2111/21/2021
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去,他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生,而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/212021/11/21November 21, 2021
高中物理 第三章 相互作用 第2节 弹力讲义(含解析)新人教版必修1-新人教版高中必修1物理教案

第2节弹力1.弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力。
2.弹力产生的条件:(1)两物体相互接触;(2)接触面之间发生弹性形变。
3.压力和支持力的方向总垂直于物体的接触面指向被压或被支持的物体;绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向。
4.弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
5.弹簧的劲度系数由弹簧本身的因素决定,与所受外力大小无关。
一、弹性形变和弹力1.形变物体在力的作用下形状或体积发生改变,这种变化叫做形变。
2.弹性形变物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变。
3.弹力发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。
4.弹性限度如果物体的形变过大,超过一定限度,撤去作用力后物体不能完全恢复原状,这个限度叫做弹性限度。
5.弹力产生的两个条件(1)物体间相互接触;(2)在接触面上发生弹性形变。
二、几种弹力1.常见弹力平时所说的压力、支持力和拉力等都是弹力。
2.弹力的方向(1)压力和支持力的方向垂直于物体的接触面,指向受力物体。
(2)绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向。
三、胡克定律1.内容弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
2.公式F=kx,其中k为弹簧的劲度系数,单位:牛顿每米,符号:N/m。
x为弹簧的伸长量或缩短量。
1.自主思考——判一判(1)发生形变的物体才能有弹力,且一定有弹力。
(×)(2)物体的形变越大,弹力也越大。
(×)(3)弹力的方向一定与物体发生形变的方向相反。
(√)(4)弹力的大小与物体大小有关,体积越大的物体产生的弹力也越大。
(×)(5)弹簧的劲度系数k与弹力F有关。
(×)2.合作探究——议一议(1)相互接触的物体间一定有弹力作用吗?提示:不一定,物体如果只是接触而没发生弹性形变,则无弹力作用。
(2)放在水平桌面上的书与桌面相互挤压,书对桌面产生的弹力F1竖直向下,常称做压力。
高中物理3.2弹力课件新人教版必修1

弹力的方向小结
1. 两物体接触面上的弹力,包括压力和支持力。这种弹力 的方向与物体的接触方式有关(通常有下列三种接触方式):
①平面与平面接触,弹力垂直平面。 (简称为“面面”接触)
②点与平面接触,弹力通过接触点 而垂直平面。(简称为“点面”接触)
③曲面和曲面接触,弹力通过接触点 垂直于切面而指向圆心。(相当于点 与点接触,简称为“点点”接触)
第三章 相互作用
第二节 弹力
接触力
1、自然界中的四种基本力是不需要物体相互 接触就能起作用的。 2、接触力:物体与物体直接接触才产生的力。 (1)通常所说的拉力、支持力、压力等都是 接触力。 (2)接触力按性质可归纳为:
弹力和摩擦力 它们在本质上都是由电磁相互作用引起 的。
一、形变
1、形变:物体在力的作用下形状或体 积产生的改变。
六、比较重力与弹力
重力
弹力
成因 由于地球的吸引 由于物体产生弹性形变
作用方式 不论接触或不接触 必须直接接触
方向 总是竖直向下
作用点
重心
大小
G=mg
总是指向施力物体 恢复形变的方向
两物体接触处,在受 力物体上。
F=kx
小结
一、弹力产生条件: ① 直接接触 ② 产生弹性形变
二、弹力方向 1、压力和支持力: 方向都垂直于接触面指向被压或被支持的物体。 2、拉力: 绳的拉力沿着绳指向绳收缩的方向
(或缩短)的长度x成正比。 2、公式:
F=kx 其中:k——弹簧的劲度系数 (与弹簧的粗细、材料、 弹簧的直径、绕法和长度等量有关)
单位:牛每米, 符号N/m x——弹簧伸长(或缩短)的长度
人教版高中物理必修1 第三章第2节《弹力》教案

人教版高中物理第三章第2节《弹力》教案一、教学目标1.知识与技能(1)了解接触力的种类;(2)知道弹性形变和塑性形变的区别与联系;(3)理解弹力的概念,初步了解弹力产生的条件以及弹力方向的判断。
2.过程与方法(1)学会利用放大法观察物体受力发生的微小形变;(2)通过视频演示,随堂实验,培养分析和解决问题的能力。
3.情感、态度与价值观(1)体会弹力在人类实践活动中的应用和意义,比如撑杆跳高、跳水等运动;(2)培养学习物理的兴趣和愿望,关注物理学与社会、生活现象的关系。
二、教学内容分析1.本节课的教学内容选自人教版高中物理新课标教材▪必修1第三章第二节的《弹力》部分。
2.本节内容在教材中的地位和作用弹力是高中力学的重要内容,也是高中生学习的重点和难点。
再次让学生体会物体间的相互作用,是学习力学的基础,也为后续学习弹性势能以及能量等做铺垫,在学习中承上启下的作用。
三、学情分析学生在初中阶段已经学过有关弹力的知识,对弹性和塑性有一定的了解,并定义了弹力的概念:物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。
但没有明确给出弹力产生的条件及方向,而且对弹力的概念的理解也不够深入。
四、重点难点1.重点(1)理解弹力的概念;(2)弹力产生的条件;(3)弹力方向的判断;(2)掌握放大法在物理学中的运用。
2.难点(1)对弹力概念的理解;(2)弹力有无的判断;(3)对弹力方向的判断;(4)用放大法判断微小形变。
五、教学资源视频:撑杆跳高、跳水等体育运动视频用具:扁玻璃瓶(自带橡皮泥封口)、细玻璃管六、教学过程上一节课我们已经学了力的有关知识和重力,今天我们来学在上课前,请大家一起来观看(播放撑杆跳高、提出问题:请大家思考撑杆运动员和跳水运动员为什么能够借助撑杆和跳板跳得更远更认真观看视频,同时思考教师提出的问题。
(视频截图如下)通过视频,创设学习情境,激学习兴趣。
高中物理弹力教案 弹力高中物理教案(优秀4篇)

高中物理弹力教案弹力高中物理教案(优秀4篇)弹力是高中物理重要的知识点之一,为了加深您对于高中物理弹力教案的写作认知,下面作者给大家整理了4篇弹力高中物理教案,欢迎您的阅读与参考。
高中物理弹力教学设计篇一环节一:新课导入回顾弹力产生的条件,弹力的方向。
从而引出本节新课弹簧弹力大小的探究环节二:规律建立提出问题:弹簧形变时的弹力跟它发生的形变有什么关系?并且做出引导,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重力,弹簧的长度及伸长量可由刻度尺测出。
向学生提问:1.如何测量弹簧的形变量x?2.如何测量弹簧弹力F的大小?3.如何描绘F-x关系较简洁直观?学生讨论,并得到实验方法:将弹簧上端固定在铁架台的支架上,下端挂上钩码静止时,弹力大小等于重物受的重力,以此测量弹力的大小F,从固定于竖直支架上的刻度尺上测出悬挂重物时弹簧的伸长量x(或总长度)。
说明注意事项:1.本实验要求定量测量,因此要尽可能的减小实验误差,标尺要竖直且紧靠指针以减小读数带来的误差,每次改变悬挂钩码个数后,要待系统稳定后在读数;2.说明书中以说明弹簧的弹性限度,注意不要超过它的弹性限度。
学生实验并列表记录实验数据。
教师巡视,并展示表格的参考格式(可以有多种)根据数学知识,以弹簧弹力为纵轴,弹簧伸长量为横轴建立坐标系,根据实验数据进行描点连线,找到弹簧弹力和弹簧伸长量之间的关系。
展示学生所化图像,并说一说弹力与弹簧伸长量之间的关系归纳总结:在弹性限度内,弹力的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度成正比环节三:规律的深化给出胡克定律的内容:弹簧发生弹性形变是,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x称正比,即:F=kx。
1.k为劲度系数,大小有弹簧本身的性质决定,单位:牛顿每米(N/m)。
2.适用范围:在弹簧劲度系数以内。
环节四:规律的应用提出问题:通过本节内容的学习,请同学们开放式地讨论1.从形变与弹力知识去思考,撑杆跳高运动员跳得这么高的主要原因是什么?2.跳水运动员在空中滞空时间主要由哪方面决定?环节五:小结作业总结回顾本节课的知识点。
2020学年高中物理3.2弹力教案新人教版必修1(2021-2022学年)

知识纲要导引(4)了解弹力在生产生活中的应用。
知识点一弹性形变和弹力玩具汽车停在模型桥面上,如图所示,压力和支持力各是怎么产生的?提示:桥面受向下的弹力,是因为汽车轮胎发生了弹性形变,由于要恢复原状,对桥面有向下的作用力.汽车受向上的弹力,是因为桥面发生了弹性形变,由于要恢复原状,对汽车有向上的作用力.知识点三胡克定律1.弹力的大小与形变的大小的关系:弹性形变越大,弹力越大,形变消失,弹力随着消失.2.胡克定律:(1)实验表明,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比,即F=kx.(2)k为弹簧的劲度系数,单位是牛顿每米,符号用N/m表示.(3)比较而言,k越大,弹簧越“硬";k越小,弹簧越“软”.ﻬ核心一弹力有无的判断1.直接法:根据弹力产生的条件判断(1)物体间相互接触;(2)发生弹性形变.两个条件必须同时满足才有弹力产生,适用于形变比较明显的情况.2.假设法:例如(图甲),挡板AB被拿走后,球会下降,而将挡板AC拿走后,球仍会静止,故球只受AB对它的支持力这一个弹力.球形物体虽与墙接触,假设它们之间有弹力作用,球形物体将不会处于静止状态,故球形物体只受重力和地面对物体的支持力两个力作用.例1。
一个球形物体O静止放在光滑的水平地面上,并与竖直墙壁相接触,A、B两点是球与墙和地面的接触点,则下列说法正确的是()A.物体受三个力,重力、地面对物体的支持力、墙壁对物体的弹力B.物体受两个力,重力、地面对物体的支持力C.物体受两个力,重力、物体对地面的压力D.物体受三个力,重力、物体对地球的引力、物体对地面的压力【解析】物体在竖直方向上受重力和支持力,二力平衡,在水平方向上虽然与墙壁接触,但不挤压,不受墙壁的弹力,选项B正确,A、C、D错误.【答案】 B误区警示判断弹力有无的误区(1)误认为只要接触就一定有弹力的作用,而忽略弹力产生的另一个条件-—发生弹性形变.(2)误认为形变不明显就无法判断弹力的有无,而忽略了用假设法、运动状态判断法、作用效果法等判断方法.训练1[2019·山西柳林高一期末]在下图中a、b表面均光滑,天花板和地面均水平,则a、b ﻬ间一定有弹力的是()解析:A、C错:假设a、b间有弹力,则a、b会分开;B对:假设a、b间没有弹力,则悬线竖直;D错:假设斜面a撤去,b依然处于静止状态,故a、b间无弹力.答案:B核心二弹力方向的判定及大小的计算1.弹力的方向:弹力的方向由施力物体形变的方向决定,弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反,与施力物体恢复形变的方向相同.弹力的方向“有面—垂直、有绳—沿绳、有杆不一定沿杆”.2.三种弹力的区别(1)绳的弹力(2)杆的弹力(3)弹簧的弹力:弹簧既可产生拉力,又可产生支持力,一般形变变化需要一段时间,弹力不能突变.ﻬ例2按下列要求画出图中所示物体所受的弹力的示意图.(1)图甲中斜面对物块的支持力;(2)图乙中用细绳悬挂靠在光滑竖直墙上的小球受到的弹力;(3)图丙中大半球面对小球的支持力;(4)图丁中光滑但质量分布不均的小球的球心在O点,重心在P点,静止在竖直墙和桌边之间,试画出小球所受弹力;(5)图戊中质量分布均匀的杆被细绳拉住而静止,画出杆所受的弹力.【解析】解答本题时要明确以下三点:①当点与面(或曲面)接触时,弹力方向与面之间的关系.②绳上弹力方向的特点.③接触面为球面时,弹力方向的延长线或反向延长线的特点.各物体所受弹力如图所示:【答案】见解析弹力方向的判定方法(1)根据形变的方向判断.具体判断步骤:明确被分析的弹力→确定施力物体→分析施力物体形变的方向→确定该弹力的方向.(2)根据不同类型弹力的方向特点判断.支持力和压力总是垂直于接触面指向被支持或被压的物体,绳的拉力总是沿绳指向绳收缩的方向.训练2如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个质量为m=0。
高中物理讲解弹力教案

高中物理讲解弹力教案
教学目标:了解弹簧和弹簧力的基本概念,掌握弹力的计算方法,能够应用弹力解决相关问题。
教学重点:弹簧常数的概念、弹力的计算方法、弹力的应用
教学难点:通过实例理解弹簧系数的计算,把弹力的计算应用到实际问题中去
教学准备:实验器材:弹簧、滑轮、标尺、小物体
教学过程:
一、导入:让学生观察实验器材,引出问题:“为什么有些物体可以弹起来,而有些物体却没有这种特性?”让学生思考。
二、学习:分组进行实验,测量弹簧在不同拉伸状态下的长度,并记录下拉伸长度与外力的关系。
引导学生发现拉伸长度与外力成正比的规律。
三、讲解:通过实验结果引出弹簧常数的概念,解释弹簧系数与弹簧特性的关系。
引导学生掌握弹力的计算方法。
四、练习:给学生几道弹力计算的例题,让学生通过公式计算弹力的大小。
并引导学生分析每道题的情况,掌握如何应用弹力解决实际问题。
五、拓展:讨论弹簧力在生活中的应用,如弹簧秤的原理、汽车减震器的作用等,引导学生思考。
六、总结:总结学习内容,强调弹簧力的重要性,并鼓励学生多做实验,加深对弹力的理解。
七、作业:布置作业,要求学生通过实验测量不同弹簧的弹簧常数,并计算相关问题。
教学反思:通过实验和理论相结合的教学方式,能够帮助学生更好地理解弹力的概念和应用,激发学生对物理学习的兴趣和好奇心。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第三章相互作用3.2 弹力★教学目标(一)知识与技能1.知道弹力是接触力,本质是电磁力。
2.知道形变、弹性形变的概念,理解弹性限度3.知道什么是弹力,掌握弹力产生的条件4.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,会确定它们的方向5.知道弹簧形变与弹力的关系,掌握胡克定律(二)过程与方法1、通过观察演示实验,把看到的现象与已有的经验结合起来,细细体会弹力的产生。
2、通过观察桌面微小形变的演示实验,体会物理研究中的放大思想。
在实验中学会数据的处理能力。
(三)情感态度与价值观1、在探究物理规律的过程中,感受学习物理的乐趣,把亲自探究出的规律与平时对弹力的认识相结合,体会物理规律的价值2、真实准确地记录实验数据,体会科学的精神和态度在科学探究过程的重要作用★教学重点1.弹力产生的条件及方向的判定2.胡克定律★教学难点1.弹力有无的判断及弹力方向的判断★教学方法实验——观察——思考——归纳★教学用具:弹跳器、瑜伽球、拉力器、橡皮泥、计算机、弹簧、刻度尺、平面镜(两个)、刻度尺、激光光源等★设计思路:1、引入新课:观看趣味小视频,体会弹力2、根据生活观察、观察盒子里物体的形变,归纳总结出弹性形变与塑性形变。
3、提问什么物体发生的弹性形变,演示手拉直弹簧引出弹性限度。
4、感觉体会三个实验,得出弹力概念,并总结弹力产生的条件;5、弹力产生的实验分析;6、演示实验:放大桌面微小形变;逻辑推理结合实验给出结论:任何物体均能发生形变;7、通过让学生到黑板创作图,纠正物体同时受支持力与弹力的错误观点,总结日常所说的压力、支持力、拉力等从性质上讲均为弹力;8、弹力有无及弹力方向的判断;9、实验探究得出胡克定律并运动;10、小结★教学过程师:下图让我们一起来看看日常生活中一些常见的形变。
打开桌上的小盒,试一试,使里面的各种物体发生形变,它们的形变有没有什么特别不一样的地方?多媒体展示图片师:我们来看下面的两个形变:1、橡皮泥的形变。
2、橡皮筋的形变。
师:这两个形变之间有什么区别呢?生:一个发生形变后能够恢复原状,一个不能恢复原状。
弹性形变:撤去使物体发生形变的外力后,物体能够恢复原状的形变叫做弹性形变(如木板)。
不能完全恢复原状的形变叫做范性形变(或塑性形变)(如泥地上的脚印)。
让学生举例生活中其它的弹性形变和范性形变弹性限度:师:那我问大家一个问题:弹簧发生的形变是什么形变呢?弹性形变还是塑性形变?生:应该是弹性形变吧?师:我想大部分人都是这个答案,大家都看到了,弹簧发生形变后能够恢复形变。
但大家有没有想过这样一种情况,如果我用很大的力去拉弹簧并且把弹簧拉直了。
那弹簧还能恢复原状吗?(用力拉一根弹簧)生:不能了!师:那这个现象说明什么呢?生:说明物体发生弹性形变有个范围,如果超过这个范围就会发生塑性形变弹性限度:物体能够发生弹性形变的最大限度叫做弹性限度。
师:橡皮泥发生的形变是什么形变呢?生:塑性形变,捏变形了就恢复不过来了。
总结:1、每个物体都能发生弹性形变和塑性形变,只不过它们的弹性限度不同。
2、在我们研究的问题中一般认为物体的形变就是弹性形变。
感受体会1、师:我们现在一起来进行下面的操作:用手扯住弹簧拉力器的两端,在弹簧的弹性限度范围内拉动弹簧,使弹簧发生形变。
在操作的同时,用心体会一下手与弹簧之间的相互作用。
(学生上来演示)师:根据力的定义,我们知道弹簧与左右手之间有力的作用,那同学们知道弹簧对左手的力是向哪个方向的?对右手的力又是向哪个方向的?生:对左手的力向右手方向,对右手的力向左手方向。
师:为什么是这样的方向呢?生:我想是因为物体发生弹性形变后,由于要恢复原状而把两手向中间扯。
(出示PPT受力分析)2、师:请两个同学用力夹一个弹力瑜伽球。
师:同学受到瑜伽球的作用力向什么方向?生:方向向外。
师:为什么方向会向内呢?生:因为球发生的弹性形变,由于要恢复原状,会对同学有向外的力的作用。
3师:两手拇指根处相互挤压,发生形变。
用心体会两手间的相互作用。
师:左手对右手的力向什么方向?右手对左手的力向什么方向?生:左手对右手的力向右,右手对左手的力向左。
师:为什么是这样的方向呢?生:因为两手相互挤压时均发生了形变,为了恢复原状,左右手相互往外推。
综上:像上面3例中弹簧对手的力,求对人的力,两手之间的相互作用力等这些因为物体发生了弹簧形变要恢复原状而对与之接触的物体产生的力的作用叫做弹力。
弹力:发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体有力的作用。
这种力叫做弹力。
弹力产生的条件:1、两物体相互接触。
(接触力){只有自己发生形变而没有跟它接触的物体也是没有弹力的,比如太空中吹气球,人长大,衣服不变,有束缚感}2、接触处产生弹性形变。
二、微小形变与常见弹力师:刚才大家举了好多例子,那我来问大家一个问题:如果你用手去压桌面或推墙面,桌面和墙面会发生形变吗?生:不知道,看不出来。
师:好,现在我来做一个演示实验,请大家仔细观察,告诉我通过这个实验,你能发现些什么?演示实验:演示桌面微小形变(没有仪器也可以简单一点:用激光灯照射桌面上的一块小镜子,挤压桌面,会发现被反射到天花板上的亮点有明显的移动。
)师:原来是桌面发生了形变导致平面倾角性了变化,平面镜角度变化致光点上下移动。
由此可见:我们用手压桌面时,桌面是发生了形变,只不过形变比较微小,肉眼看不出来,刚才的这个演示实验可以把这个微小变化进行放大。
师:将微小的变化放大,是物理学研究问题中常用的方法,大家还可以看课本中“有机玻璃的形变”这张图,多多体会放大思想,在以后的探究实验中学会运用这种思想。
思考:当你用力握一个圆底玻璃瓶时,玻璃瓶发生形变了吗?如果发生了形变,你可以设计一种方法把这肉眼看不见的形变放大吗?解决方法:取一只玻璃瓶(圆底),里面盛满水,用穿有透明细管的橡皮塞封口,使水面位于细管中,用手捏玻璃瓶,可以看到透明细管中水面上升,说明玻璃瓶在手的作用下发生了形变。
师:通过刚才的演示实验,我们应该可以得到一个结论:任何物体均能发生形变,不能发生形变的物体是不存在的。
只不过有的物体形变比较明显,有的则比较微小,不容易观察。
对于不易观察的微小形变,我们可以设计实验将微小变化放大。
师:其实对于微小形变,大家也可以根据日常生活经验,运用逻辑思维进行体会,如:把一个小铁块放在一把塑料尺上,塑料尺的两端担在书上,则很明显地看到了塑料尺的形变,如果现在把铁块质量减小,则形变会小些,继续减小,则形变会越来越小,当质量小到一定程度时塑料尺的形变就看不出来了,但我们知道只要物体有质量,塑料尺就有形变,只不过很微小罢了。
弹力产生实例分析:下面我们来分析这样三个实例1、一本书平放在水平桌面上,我们来研究书本和桌面的形变及产生的弹力。
师:两物体接触并挤压了吗?生:是的!师:那哪个物体发生了形变了呢?生:既然是相互挤压,那应该是都发生了弹性形变,只不过形变比较微小。
师:很好!师:那书和桌面的形变方向是如何的呢?生:因为相互挤压,所以桌面产生向下的形变,书本被挤压得发生了向上的形变。
师:好,我们现在先来研究桌面的形变。
桌面发生的形变是向下的,为了恢复原状,它就要向上挺,这时就会对跟它接触的物体书本产生一个向上的力。
师:再来研究书本的形变,书本被挤压得产生了向上的形变,为了恢复原状,它就要向下挺,这时会对跟它接触的物体桌面产生一个向下的力的作用。
(这里同学们可能会有一个疑问,桌面向下凹,书本向上凹,那中间不是空了吗?其实真实情况不是那样的,同学们可以看看自己两只手掌肉多处的挤压或两个海绵的挤压就能大体了解形变情况了,再说了,书压桌面能把桌面压得凸出来吗?)2、绳子下面吊着一个匀质铁球。
分析:同上,绳子与铁球的接触处都发生了形变,绳子被拉长,发生向下的形变,铁球同样被拉长,发生向上的形变。
所以,绳子发生形变后要恢复原状会对铁球有一个向上的弹力。
铁球发生形变后要恢复原状会对绳子产生一个向下的弹力。
3、人在水平面上推木箱。
分析:人手与木箱相互挤压,人手发生弹性形变要恢复原状就会对箱子产生向前的弹力,箱子发生形变就会对人产生向后的弹力。
以前所学的压力、支持力、拉力、推力等从本质上讲均是弹力,压力、支持力、拉力、推力这些名称是从效果上来命的(古有白马不是马传说,可类比看)结论:以前所学的压力、支持力、拉力、推力等从本质上讲均是弹力,压力、支持力、拉力、推力这些名称是从效果上来命的。
我们知道弹力是由形变产生的,在弹性限度内,形变越大,弹力就越大。
形变消失,弹力消失。
弹力与形变之间的定量(说明定量与定性区别)关系一般是比较复杂的。
但也有比较简单的,比如弹簧。
现在我们就来研究弹簧的形变量与产生的弹力之间的关系。
请大家来自己来设计一个实验,寻找弹簧的弹力与弹簧形变量之间的关系。
教师引领,学生设计实验,然后分组实验如图所示,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.注意事项(1)本实验要求定量测量,因此要尽可能减小实验误差.标尺要竖直且紧靠指针以减小读数带来的误差,每次改变悬挂钩码个数后,要待系统稳定后再读数.(2)实验中所提供的米尺精确度为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,注意不要超过它的弹性限度使用。
实验步骤:(1)组装器材(2)首先将实验装置调整妥当(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50g钩码一个,待稳定后,读出弹簧上指针所指刻度并计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,将测量的数据填入表格。
形变量弹力2cm 0.5N4cm 1N6cm 1.5N(6)图象法处理数据:学生实验测量数据完成后,请使用不同弹簧的组在实物投影仪上展示本组数据,并进行分析。
老师:以上几组实验数据,大家能不能从中发现一些规律呢?分析总结:从这里可以看出,对于同一根弹簧,弹力与形变量是成正比的,对于不同的弹簧,弹力与形变量的比值是不同的。
作图分析:绘制出正比例函数曲线,表明弹簧的弹力大小与弹簧的形变量成正比。
胡克(英国)定律:实验表明:弹簧发生弹性形变时,产生的弹力大小F 与弹簧伸长(或缩短)的长度x 成正比即k xF =: 公式:kx F = (k 称为劲度系数, x 为形变量——现在的长度与原来长度的差) 劲度系数:xF k = 单位是N/m 。
生活中常说有的弹簧“硬”,有的弹簧“软”指的就是它们的劲度系数不同。
弹簧的劲度系数跟弹簧丝的粗细、材料、弹簧的直径、绕法、弹簧的长度等量有关,这个量反映了弹簧的特性。
教师结束语:今天我们重新认识了弹力,体会了弹力的产生,并感受了胡克定律的得出,经历了科学家得出新的物理规律的实验过程,让我们知道,科研并不是遥不可及的,只要放飞想象,一定就能打开更多未知的大门。