3.2弹力教材分析:《弹力》是人教版高屮物理必修1第三章第二节的内容,是牛顿力学的基础知识,在整个高中物理中占有相当重要的地位,也是以后正确受力分析的基础。其重点是弹力产生的原因、条件、弹力方向和胡克定律,难点是弹力方向和胡克定律。教材用拉伸、压缩弹簧的事实让学生体会弹力产生的原因和条件;通过放大的思想演示“微小形变”,拓宽学生的认识面,激发学生的学习兴趣;弹力的方向是本节的教学难点、重点,教科书通过“思考与讨论”栏目让学生讨论、体会弹力的方向,在学生思考的基础上用通俗的语言概扌舌了弹力的方向,对于胡克定律的教学,可以先让学生亲身经历体验,然后引导学生设计实验“探索弹簧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方法十分重要。教材目标:知识与技能1.知道常见的形变,通过实验了解物体的弹性。2.知道弹力产生的原因和条件。3.知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力,会分析弹力的方向,能正确画出弹力的示意图。4.通过实验探究弹力和弹簧形变量的关系,理解胡克定律,了解科学研究方法。过程与方法1.提高在实际问题中确定弹力方向的能力。2.锻炼自己动手进行设计实验和操作实验的能力3.知道实验数据处理中常用的方法,尝试使用图彖法进行处理数据。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中的重要作用。在用简单器材显示微小形变的过程中,体会微小量放大的实验思想,感受学习物理的乐趣。2.了解弹力在生产和生活中的应用,体会物理与生产、生活息息相关,发展将知识服务于人类的愿望。3.从任何物体都能发生形变入手,培养学生用实事求是的科学态度去认识事物本来面目,不被表面现象所迷惑的科学观。教材重点:1.弹力产生的条件、弹力的方向。
1.胡克定律及应用。教材难点:1.相互接触的物体间是否有弹力的判断。2.弹力方问的确定。教材方法:探究、讲授、讨论、观察、思考、归纳教学课时:2课时+1课时(训练)教学过程设计:一、引入新课通过图片展示,进而引出弹力【导入】通过以上的观看,被压弯的撐杆恢复原状,使船离开河岸,跳板被压弯后恢复原状,把运动员弹起,形变的蹦床能把人弹起,拉满的弓能把箭射出,这些现象有哪些共同点?【回答】他们共同的特点这些物体都接触,并且都发生了形变,产生了力的作用。【思考】这又是个什么力呢?它是怎样产生的,它的大小、方向各如何?二、新课教学1、弹性形变和力
拉橡皮筋变长捏面人手工折纸【思考】儿个现象共同的特征是什么?【回答】这么多的实验现彖告诉我们这样一个事实:它们或形状发生变化,或体积发生变化,即物体在力的作用下形状或体积会发生改变,这种变化叫形变。【提问】橡皮筋被拉变长,挤压血团雕出弥勒佛,折纸变成玫瑰,根据形变的不同,物体发生的形状改变有哪些形式?【回答】形变有拉伸、压缩、弯曲、扭转等不同形式。【思考】这些现象都很容易观察到,如果一本书放在桌面上,书和桌面发生形变了没有?【回答】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.用手挤压玻璃瓶用力压桌面,刻度尺上光点位置变化【思考】这两个现象屮也受到力作用,物体也会发生形变,但现象不特别明显,发生了形变,但是由于形变量太小,所以现象不明显.用手挤压玻璃瓶,观察到玻璃管中水位的变化,我们能看到水位发生变化,但变化并不明显;在一个大桌上放两个平面镜,用小型激光源发射激光照射平面镜匾,用力压桌面,让一束光依次被两面镜子反射,通过反光镜的放大原理可以看到在尺移动一定的距离。通过观察,我们发现原来不容易观察的玻璃瓶发生了形变.通过上而的实验,观察到了实验现象,是怎么观察到的呢?【回答】微观放大的方法.
【提问】通过上面的实验,我们观察到什么样的实验现象?【总结】一切物体都可以发生形变.【演示】屮彼拉氏的聊决便小车向右运动乙彼压细的弹賞便小车向左运动【提问】通过上面的实验,我们观察到形变是否相同?【总结】这些形变属于两类情况:一类是,受力发生形变,外力停止作用,物体可恢复原状;如一类是,受力发生形变后,外力停止作用亦不再恢复到原状•能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变.【提问】发生弹性形变的物体为什么可以恢复原状呢?【总结】发生形变的物体,由于要恢SZ原状,对跟它接触的物体产生地的作用,这种力叫弹力。【提问】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?【演示】橡皮筋在较大的力的作用下的断裂,通过观察说明什么情况呢?【归纳】发生弹性形变的物体要想恢复原状是有条件的,不能超过一定的限度.超过一定限度,即使撤去力的作用,也不会恢复原状.这种限度叫做弹性限度•任何发生弹性形变的物体都有弹性限度,这也是为什么弹簧秤不能称量质量过大物体的原因,如果质量过大,会损坏弹簧秤.【强调】弹力产生的条件一一①直接接触②发生弹性形变,弹力方向一一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。【跟踪训练】关于弹力的产生,下列说法中正确的是(D)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
A.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2.几种弹力【承接】让我们通过常见的弹力进一步来研究弹力问题.当课本压桌子,绳子悬挂物体根据我们以前所学的知识,课本和桌面之间的相互作用力是什么呢?绳子拉物体的情形,绳子的拉力是不是弹力呢?它的方向又是如何规定的呢?【回答】课本对桌子的压力和桌子对课本的支持力.它们是弹力,因为它们符合弹力产生的条件,接触并且发生形变.压力的方向是垂直于支持面并且指向被压的物体,支持力的方向是垂直于支持血指向被支持的物体;绳子的拉力也是弹力,它的方向沿着绳指向绳收缩的方向.【跟踪训练】光滑小球受到的弹力的情况(左图,小球放在水平而上静止),并画岀小球受到的重力和弹力(示意图).1.胡克定律A/N■卜■■4■.AIF、
【说明】把弹簧固定,先用较小力拉弹簧,在增加力的大小,观察弹簧的形变程度。【提问】在弹簧下端加挂磁码会观察到哪些现象?弹簧的弹力与什么有关?【回答】(1)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).⑶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: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.【提问】通过的实验,可以得出怎样的结论?【回答】弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长的长度x成正比.【总结】F=KX其中F是弹簧受到的弹力大小,式子中的k是弹簧的劲度系数,单位是牛每米,符号是N/m.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.是英国科学家胡克首先发现的,叫做胡克定律.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t度等量有关,这个量反映了弹簧的特性.【注意】(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來的误差,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.【跟踪训练】一根长6cm的橡皮条上端固定,下端挂0.5N物体吋长度为8cm,要再拉长lcm则再挂多重物体?劲度系数是多少?【跟踪训练】如图所示,为一轻质弹簧的长度L和弹力F大小的关系,试由图线确定:(1)弹簧的原长;(2)弹簧的劲度系数;(3)弹簧长为0.2m时弹力的大小.板书设计:一、形变:1.定义:物体形状或体积的变化叫做形变二、弹力一、弹力产生条件:①直接接触②发生弹性形变二、弹力方向1、压力和支持力:方向都垂直于接触血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三、弹力大小:1、弹簧弹力:胡克定律F=kx2、其它弹力:由物体受其它力和运动状态求解
教学反思