2022年高中物理必修第一册3.1 重力与弹力 导学案

2019-2020年高中物理3.2弹力导学案新人教版必修1(I)一、导入新课，展示目标1.知道形变的概念，并会区分某种形变是弹性形变还是非弹性形变.2.知道弹力的定义及产生的条件，会判断两个物体间是否存在弹力，并会判断弹力的方向.3.掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题．二、课前自学，提出问题1．弹性形变和弹力(1)形变：物体在力的作用下_____或_____发生的变化．(2)弹性形变：物体在形变后撤去作用力时能够_________的形变．(3)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_____________，这个限度叫做弹性限度．(4)弹力：发生_________的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力．2．几种弹力及方向(1)压力和支持力的方向_____于物体的接触面．(2)绳的拉力沿着绳且指向绳______的方向．3．胡克定律(1)内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟____________________________成正比．图1(2)公式：F＝___，其中k为弹簧的_________，单位：牛顿每米，符号：______，它的大小反映了弹簧的软硬程度．三、学习过程1、师导生学，合作探究探究一、弹性形变和弹力[问题设计]1．观察或体会下列现象，并回答相关问题．(1)用手拉弹簧、用力拉开弓的弦会看到什么现象？说明了什么问题？(2)如图1所示，取一个圆玻璃瓶，里面盛满水，用穿有透明细管的橡皮泥封口，使水面位于细管中，用手捏玻璃瓶，会看到什么现象？说明什么？(3)用手压橡皮泥，橡皮泥发生形变；脚踩在松软的土地上，留下了深深的脚印(形变)，这两种形变与前两种形变有什么不同？[要点提炼]1．弹力的成因：当两个物体相互_____或_____产生弹性形变时，由于物体要_________ ，才在接触位置对与它接触的物体产生弹力，所以弹力产生的直接原因是由施力物体发生_____引起的．2．弹力产生的条件：(1)两物体_________；(2)发生_________．探究二、几种弹力[问题设计]1．一铁块放在海绵上，铁块和海绵都发生了形变，从而在它们之间产生了弹力，如图2所示．海绵对铁块的支持力是如何产生的？方向怎样？铁块对海绵的压力是怎样产生的？方向怎样？图32．如图3所示，用橡皮绳斜向上拉放在水平面上的物块．橡皮绳对物块的拉力是怎样产生的？方向怎样？[要点提炼]图41．压力、支持力的方向：总是_____于接触面，若接触面是曲面，则垂直于______________；若接触面是球面，弹力方向延长线或反向延长线________．2．绳的拉力方向：总是________并指向绳收缩的方向．[延伸思考] 如图4所示，把一个球形物体A放在半球形容器B内，在图中画出A受到的弹力．图6探究三、胡克定律[问题设计] 某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，做实验探究弹力与弹簧伸长量的关系，如图6所示．下表是他的实验数据．实验时弹力始终未超过弹性限度，弹簧很轻，自身质量可以忽略不计，g取10N/kg.钩码质量/g01020304050 弹簧总长度/cm5.005.506.026.537.007.48弹簧的伸长量/cm弹力大小/N图7(1)根据实验数据，完善上面的表格．(2)根据实验数据在图7所示坐标系中作出弹力F与弹簧伸长量x的关系的图象．(3)根据图象分析F与x有什么关系？[要点提炼]1．内容：在_________内，弹簧弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成_____．2．公式：F＝___.3．说明(1)应用条件：弹簧发生形变时必须在弹性限度内．(2)x是弹簧的形变量，而不是弹簧形变后的长度．(3)F－x图象的斜率表示弹簧的劲度系数k.(4)弹簧弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比，即ΔF＝kΔx.2、互动交流，突破疑难例1 下列各种情况中，属于弹性形变的有(  )A．撑竿跳高运动员起跳中，撑竿的形变B．当你坐在椅子上时，椅面发生的微小形变C．细钢丝被绕制成弹簧D．铝桶被砸扁例2 下列关于弹力的几种说法，其中正确的是(  )A．只要两物体接触就一定产生弹力B．静止在水平面上的物体所受重力就是它对水平面的压力C．静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变D．只要物体发生形变就一定有弹力产生 例3 在如图8所示的各图中画出物体P受到的各接触点或接触面对它的弹力的示意图，各图中物体P均处于静止状态．例4 竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为4N的物体时弹簧长度为12cm；挂一重为6N的物体时弹簧长度为13cm，则弹簧原长为多少？劲度系数为多少？