第一节探究形变与弹力的关系一、教学目标知识与技能：1．认识几种重见形变：压缩形变、拉伸形变、弯曲形变、扭曲形变。2．知道弹力产生的条件．3．知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的示意图中画出它们的方向．4．知道形变越大弹力越大，知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比，即胡克定律．会用胡克定律解决有关问题．过程与方法：１．学会用放大的方法去观察微小形变。２．通过归纳得出弹力产生的条件是物体发生弹性形变。３．知道实验数据处理常用的方法，尝试作用图象法处理数据。情感态度与价值观：1．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．在体验用简单的工具和方法探究物理规律的过程中，感受学习物理的乐趣，培养学生善于把物理学习与生活实践结合起来的习惯．2．从任何物体都能发生形变人手，培养学生实事求是的世界观．认识事物本来面目，不被表面现象所迷惑．二、教学内容剖析本节课的地位和作用：弹力是高中阶段学习的一种非常重要的力，也是学习摩擦力的前提，学习本节要抓住弹力的产生条件作为学习的切入点。本节课教学重点：１．弹力有无的判断和弹力方向的判断。２．弹力大小的计算。３．实验设计与操作。本节课教学难点：弹力有无的判断及弹力方向的判断．三、教学思路与方法教师演示、探究，学生动手操作、思考，讨论、交流实验结论。四、教学准备刻度尺、钢锯条、弹簧、弹簧称及钩码（多组）、带有橡皮塞的椭圆形玻璃瓶、激光器、平面镜及支架。五、课堂教学设计教学环节教学内容师生互动设计意图备注引入从日常生活中的实例引出弹力的概念师：列举一些外力使物体发生形变的例子。生：讨论回答师：发生形变的物体会对施加外力的物体产生力的作用，这种力叫做弹力，也就是我们这节课要研究的问题。引导学生思考、举例、总结
几种形变1．压缩形变2．拉伸形变3．弯曲形变4．扭曲形变师：分别演示这几种形变生：仔细观察教师的演示，思考总结培养学生的观察能力弹性形变和弹力1、弹性形变：发生形变的物体如果在撤去外力后能够恢复原状，这样的形变叫做弹性形变。2、弹力：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用，这个力叫做弹力。3、产生条件：1）直接接触；2）发生弹性形变4、弹力是接触力例1：关于弹力，下面说法正确的是：A、两物体直接接触就一定有弹力作用B、只要两物体相互吸引就一定产生弹力C、只要物体发生形变就一定有弹力产生D、直接接触的物体即使不发生形变，物体间也可能产生弹力E、直接接触的物体发生弹性形变是产生弹力的条件师：演示实验1：钢锯条在手的作用下弯曲．演示实验2：弹簧被拉长或压短．演示实验3：泡沫塑料块受力而被压缩、弯曲与扭转．演示实验4：铜片被弯成直角状、演示实验5：面团在重力作用下下坠，形状变化．演示实验6：纸张被手揉皱．生：观察思考什么是形变演示师：１．用激光器和平面镜演示桌面的微小形变。２．用椭圆形的瓶子演示瓶子的微小形变。生：总结：一切物体都可以发生形变．引导学生总结出“放大”这种研究物理问题的科学方法几种弹力1、压力和支持力都是弹力，它们的方向都垂直于物体的接触面2、绳子的拉力是弹力3、弹力的方向：1）接触面（面面接触、点面接触）的弹力，垂直于接触面（或切面），指向恢复形变的方向2）绳的弹力，沿着绳指向绳收缩的方向师：画出P物体受到的弹力：PP生：思考、作力的示意图培养学生学习知识应用知识的能力
胡克定律弹簧发生形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比，即F=kx。说明：１。式中的k称为弹簧的劲度系数，单位是N/m。２．式中的x是弹簧的形变量而不是弹簧的长度。３．上式的适用条件是在弹簧的弹性限度内。师：提出问题：要想研究弹簧的弹力与弹簧伸长量的定量关系，需要哪些器材？怎样实验？怎样处理实验数据从而得到规律？生：分小组进行实验培养学生的实验能力，处理数据的能力小结1、几种形变2、弹力的产生条件3、弹力的方向4、胡克定律布置作业1、教科书第51页练习2、动手演示表现微小形变的实验让学生体会到实验成功的快乐六、视野拓展微小形变的观察及应用悬挂金属丝的微小形变观察法：如图所示，取一根长约1m的铜丝，上端固定在支架上，下端悬挂一个小砝码，在铜丝下端偏上位置，用金属胶粘上一块小齿条c（齿条可以用铜块锉出齿痕），再找一个小齿轮b（也可以用塑料加工而成），齿轮用轴固定在支架上，在齿轮上粘上一个纸做的指示方向的箭头d，然后将铜丝与齿轮啮合，让齿条与齿轮靠紧，这样齿条上下运动时便会带动齿轮转动，指针便会有明显转动。当铜丝下的悬挂物增加时，铜丝有微小的伸长，这时指针会逆时针转过一个较大的角度。从而显示微小形变。在技术中通常也是通过测量微小形变来检测力。一般叫做实验应力分析法。常用的有电学方法、光学方法以及声学方法等。电学方法中最常用的是电阻应变计。形变量跟原长的比值叫做应变。这了测出应变大小可以将应变转换成电阻的变化，测出电阻的变化就知道应变的大小。这种测量的方法起源于19世纪，当时W·汤姆生对金属丝进行拉伸试验时，发现金属丝的应变和电阻变化有一定的函数关系，从而启发人们创造了电阻应变仪。
如图丙所示是一种箔式应变计。将铜镍合金或镍铬合金的薄片刻蚀成曲折形，装上两根引出线，将它用粘结剂粘在待测构件上，并加热固化，这时应变计将随构件形变而发生形变，形变时长度发生变化，导致电阻发生变化，从而使电流变化，这个电流经应变仪放大，在记录器上加以记录，从而测得应变的大小，电阻应变仪有各种形式，在机械、化工、土建、航空等结构试验中应用广泛。除了电阻之外，还有电容、电感等传感器组成的测试仪。DIS实验中的测力探头，就是一种用电学方法测应力的传感器。光学方法通常叫做光弹性法。有时将一种光弹性塑料薄片粘贴在被测物体表面，置于偏振光的光场中，当贴片随待测物构件形变而形变时，产生的干涉条纹的级数将发生变化，从而可求得表面应力的分布。图丁是一个吊钩模型受拉力时，干涉条纹的情况。可以看出钩子的左边部分是没有应力的。钩子的右边各部分所受应力也不尽相同。
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