课题2.3弹力教学内容教学设计或学习心得学习目标1、知道弹力产生的条件。2、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。3、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。新课导入:图1课本导读1.形变:物体在力的作用下形状或体积发生改变的现象.2.弹性形变:物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变.3.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的力.4.弹性限度:当形变超过一定的限度,撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状,这个限度叫弹性限度.5.弹力的产生条件(1)两物体(1)接触;(2)发生弹性形变.6.常见弹力平时所说的压力、支持力和拉力都是弹力,绳中的弹力通常称为张力. 7.弹力的方向(1)压力和支持力的方向垂直于物体的接触面.(2)绳的拉力沿着绳且指向绳收缩的方向.8.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,它的大小反映了弹簧的软硬程度.思考: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,桌面对书产生的弹力F2竖直向上,常称做支持力,如图1所示.F1与F2分别是哪个物体发生形变产生的?答:书对桌面产生的压力是由于书的形变,对桌面产生向下的弹力,而桌面对书产生的支持力是由于桌面发生形变,对书产生向上的弹力. 4
合作探究探究一、弹性形变和弹力1.弹性形变[问题情境](1)压缩弹簧、海绵,用手弯曲竹片,我们能明显地观察到什么现象?答:观察到形状或体积发生了改变.(2)我们用力拉弹簧直到不能再伸长会看到什么现象?答:弹簧被拉直后不能恢复原长.[要点提炼](1)物体在力的作用下形状或体积发生改变的现象,叫做形变.(2)物体发生形变后在撤去外力时能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变.(3)弹性限度:如果形变过大,超过了一定的限度,撤去作用力后,物体就不能完全恢复原来的形状,这个限度叫做弹性限度.弹簧在使用过程中不能超过其弹性限度.2.弹力[问题情境]你用扁担挑过水吗?打过弹弓吗?玩过蹦蹦床吗?练过拉力器吗?总结一下,在这些活动中你感受到了什么样的作用力?在物理学中把它们叫做什么力? [要点提炼](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,这种力叫做弹力.(2)弹力产生的条件:①物体直接相互接触;②物体发生弹性形变.(3)弹力的方向:跟物体恢复形状的方向相同.①一般情况: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的弹力;支持力的方向总是垂直于支持面并指向被支持的物体.②一般情况:凡是一根线(或绳)对物体的拉力,都是这根线(或绳)因为发生形变而对物体产生的弹力;拉力的方向总是沿线(或绳)的方向指向线(或绳)收缩的方向.③弹力方向的特点:由于弹力的方向跟接触面垂直,面面接触、点面接触时弹力的方向都是垂直于接触面的.弹力的大小:与形变大小有关.一般来说形变越大,弹力越大.探究二、胡克定律1.胡克定律:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小和弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比,即F=kx,其中k是弹簧的劲度系数,单位的符号是N/m.2.注意的问题:(1)胡克定律的成立是有条件的,就是弹簧发生“弹性形变”,即必须在弹性限度内.(2)F=kx中的x是弹簧的形变量,是弹簧的伸长(或缩短)的长度,而不是弹簧的长度.(3)F=kx中的k是弹簧的劲度系数,它反映了弹簧的软硬程度,大小由弹簧本身的性质决定,与弹力的大小无关.(4)在应用F=kx时,要把各物理量的单位统一到国际单位制中.(5)公式ΔF=kΔx可作为胡克定律的推论使用,式中ΔF、Δx分别表示弹力变化量和形变变化量.4
(6)判断弹簧弹力的方向时,要注意弹簧是被拉伸还是被压缩或两者均有可能,计算弹簧弹力大小的方法一般是根据胡克定律,有时也根据平衡条件来计算. 巩固提高夯实基础1 关于弹力的产生,下列说法正确的是(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产生弹力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2 如图2所示,一个质量分布均匀的球放在互成120°角的两块光滑平面之间,保持静止状态,球与水平面AB相切于a点,与倾斜面AC相切于b点,试分析球的受力情况,画出球的受力示意图.变式训练1 如图3所示,一小球用两根轻绳挂于天花板上,小球静止,绳1倾斜,绳2恰好竖直,则小球所受的作用力有( B )A.1个B.2个C.3个D.4个3 如图4所示,一个球放在“V”形两光滑面AC和AB上,处于静止状态,请分析球受弹力的情况.变式训练2 如图5所示,光滑但质量分布不均匀的小球的球心在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.图54 竖直悬挂的弹簧下端,挂一重为4N的物体时弹簧长度为12cm;挂重为6N的物体时弹簧长度为13cm,则弹簧原长为10cm,劲度系数为200N/m.变式训练3 如图6所示,A、B两物体的重力分别是GA=3N,GB=4N.A用细线悬挂在顶板上,B放在水平面上,A、B间轻弹簧中的弹力F=2N,则细线中的张力FT及B对地面的压力FN的可能值分别是( BC )A.5N和6NB.5N和2NC.1N和6ND.1N和2N图2图3图4图64
【效果评估】1.下列有关弹力的一些说法中,正确的是( B )A.只有弹簧才有可能施加弹力B.施加弹力的物体一定有形变C.墨水瓶放在课桌上,墨水瓶对课桌施加了弹力,但墨水瓶并没发生形变D.压力就是竖直向下压的力2.将一本书放在水平桌面上静止,则下面说法中正确的是( BC )A.书对桌面的压力就是书受的重力,施力物体是地球B.书对桌面的压力是弹力,在数值上等于书受的重力C.书对桌面的压力是弹力,是由于书发生形变而产生的D.书能静止,是由于书的重力大于桌面对书的支持力3.下列叙述中错误的是( C )A.压力、支持力和拉力都是弹力B.压力和支持力的方向总垂直于接触面C.轻绳、轻杆上产生的弹力总是在沿绳、杆的直线上D.轻杆不同于轻绳,弹力的方向可以不在沿杆的直线上4.画出图7中小球或杆所受弹力的示意图.图7后记(教与学)4