高中物理必修1弹力教案
一、形变
[实验演示]
演示实验1：弹簧挂上钩码后伸长。
演示实验2：泡沫塑料块受力而被压缩、弯曲与扭转。
演示实验3：粉笔用力被折断。
学生观察思考什么是形变
给出形变的定义——物体形状或体积的变化叫做形变．刚才举的那些例子都很容易观察到，如果一本书放在桌面上，书和桌面发生形变了没有?
生1：没有．
生2：可能发生了形变，但是由于形变量太小，所以肉眼观察不出来．
演示实验1视频播放桌面微小形变的激光演示（在一个大桌上放两个平面镜M和N，让一束光依次被这两面镜子反射，最后射在刻度尺上形成一个光点。用力压桌面，观察刻度尺上光点位置的变化。）
演示实验2用手挤压时烧瓶的形变
（双手握住注满红墨水的烧瓶，用力挤压底部。上插玻璃管中的红墨水液面上升。）
师：通过上面的实验，我们观察到什么样的实验现象?
生：通过观察，我们发现原来不容易观察的瓶子和桌面也发生了形变．
师：我们用了什么样的方法?
生：微观放大的方法．
师：由此我们可以想到一切物体都可以发生形变，形变分为很多种类，有些物体在形变后能够恢复原状，这种形变叫做弹性形变．发生弹性形变的物体是不是在所有的情况下都可以恢复原状呢?给出形变的分类——弹性形变、范性形变弹性形变：外力在撤去后能够恢复原状范性形变：外力在撤去后不能够恢复原状
师：刚刚我举的例子中哪个属于范性形变？生：粉笔用力后被折断
二、弹力
师：之前我们观察了伊辛巴耶娃撑杆跳视频，大家想想如果没有那根撑杆，她能跳5米06那么高吗？不能，那撑杆对它一定有了一个力的作用。这个力我们就叫它弹力。指向链子收缩的方向弹力定义——发生弹性形变的物体，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。、
从定义中我们可以得出弹力产生的条件——①直接接触②发生弹性形变确定弹力的方向实例1：给出吊灯图片，做出分析。以灯为研究受力对象，链子吊住吊灯，链子发生形变。链子被拉长，就要企图恢复形变。这里施力物体----链子，受力物体----灯。这时候链子对灯的拉力的方向是——竖直向上，指向链子收缩的方向。实例2：播放小朋友跳蹦蹦床的图片，分析蹦床凹下去时它想要恢复形变，弹力的方向----竖直向上指向受力物体人。做出总结：弹力方向——施力物体形变恢复的方向；与施力物体形变方向相反；施力物体指向受力物体[课堂训练]
关于弹力的产生，下列说法中正确的是……………………………(
)
A.只要两物体相接触就一定产生弹力
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.只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用
答案：D
解析：此题根据弹力的产生条件，接触和弹性形变缺一不可．A、C都只有弹力产生条件的一个方面，而B只说“有相互吸引”，只能证明有力存在，不是弹力，故选项D正确．
几种弹力：压力、支持力和拉力受力物体？压力支持力拉力施力物体？物块桌面桌面物块绳子物块力由谁形变产生？物块桌面绳子方向？通过几种常见的弹力进一步来研究弹力问题．
列表分析压力、支持力和拉力它们的施力物体、受力物体、力由谁的形变产生、和力的方向这几个问题。进一步得出：弹力总是指向施力物体形变恢复的方向
判断有无弹力：F2例1：如图所示，一球体静止于一水平面与一侧壁之间，不计任何摩擦，判断侧壁对球体有无弹力。F1分析：方法1：①假设水平面和侧壁对球体G均产生弹力，分别为F1、F2，对球体受力分析如图所示。由图可知，F2的存在显然不能使还应体处于静止状态，与题设条件（球体静止）相矛盾，故侧壁对球体无弹力。或②假设侧壁对球体无弹力，则球体只受重力和水平面的弹力（支持力），球体能够保持静止，满足题意，故假设成立。
假设法——就是假设这个力存在，看在这个力存在时作用效果是否与物体实际的运动状态相符合，如果符合，说明这个力确实存在，否则这个力不存在．方法2：条件法——撤去斜面，球能保持静止，则斜面对球无弹力。[练习]：判断图2中物体有无弹力作用。①②③④四种接触情况下弹力的方向
①面面接触：垂直于接触面②点面接触：垂直于接触面③点点接触：垂直于过接触点的切面④绳子拉力：沿着绳并指向绳收缩的方向[课堂训练]
1．请在图中画出杆及球所受的弹力．
甲乙丙丁
解析：(1)甲图中杆在重力的作用下，对A、B两处都产生挤压的作用，故A、B两点处对杆有弹力，弹力的方向与接触点的平面垂直
(2)乙图中杆对C、D两处有挤压作用，因C处是曲面．D处为支承点，所以，C处的弹力垂直其切面指向球心，D处的弹力垂直于杆斜向上．
(3)丙图中绳子拉住小球，两只小球互相挤压，绳子对球的弹力沿绳斜向上．
(4)丁图中球与两点接触并且挤压，球受的弹力F1、F2垂直于接触点的切面(虚线是切面)，沿着半径方向指向球心．三、胡克定律
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1mm
，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．
实验过程
(1)选择器材：选择一只弹簧(注意它的弹性限度)悬挂在铁架台的横杆上，固定刻度尺的位置。
(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200g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4组数据．钩码的质量m/g物体的重力G/N拉力的大小F/N弹簧的伸长量x/cm (6)图象法处理数据：将数据输入Excel，以弹簧弹力为纵轴，弹簧伸长量为横轴建立坐标系，描出4个特殊点，以寻找弹簧弹力和弹簧伸长量之间的关系．
得出结论----弹簧弹力的大小与弹簧的形变量成正比．
师：用一个公式来表示这种关系．
生：F＝KX．
师：这个公式实际上是一个定律，叫做胡克定律，是英国科学家胡克首先发现的，其中式子中的K是弹簧的劲度系数，单位是牛每米，符号是N／m．其中F是弹簧受到的弹力大小，X是弹簧的形变量，既可以是弹簧的伸长量，又可以是弹簧的压缩量。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．
[课堂延伸]利用胡克定律原理设计制作简易弹簧秤。（课后有兴趣可以做）材料：弹簧（或橡皮筋）、50克钩码5个、回形针2枚、卡纸片、直尺、水笔[课堂训练]一个弹簧原长8cm，下端悬挂4N的重物，静止时，弹簧的长度为10cm，此弹簧的劲度系数多大?解：由F＝kx得4N=K•（0.1-0.08）mK=200N/m
[板书设计]形变定义——物体形状或体积的变化叫做形变
分类——弹性形变、范性形变弹力定义——发生弹性形变的物体，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。产生条件——①直接接触②发生弹性形变判断有无弹力的方法——假设法、条件法方向——指向施力物体形变恢复的方向大小——胡克定律F＝kx
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