高中物理必修1弹力教案

弹力教案教学目标（一）知识与技能 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知道弹性形变越大弹力越大，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（二）过程与方法1通过在实际问题中确定弹力方向的能力2自己动手进行设计实验和操作实验的能力3知道实验数据处理常用的方法，尝试使用图象法处理数据（三）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2.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 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 教学难点弹力有无的判断及弹力方向的判断教学方法探究、讲授、讨论、练习教学手段 教具准备弹簧、钩码、泡沫塑料块、粉笔、烧瓶（内装红墨水瓶塞上面插细玻璃管）、演示胡克定律用的铁架台、刻度尺、弹簧、钩码等等教学活动新课导入观看伊辛巴耶娃撑杆跳破世界纪录及运动员跳水的视频。撑杆跳高运动员要使用撑杆，跳水时要使用跳板，你能说明这样做的目的吗？由此引入新课师：那么，这又是个什么力呢?它是怎样产生的，它的大小、方向各如何?带着这些问题我们一起来探究有关弹力的有关知识新课教学一、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直接接触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：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 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。 四种接触情况下弹力的方向面面接触：垂直于接触面 点面接触：垂直于接触面 点点接触：垂直于过接触点的切面 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1 mm，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：FKX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Nm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 k x得4N=K（0.1-0.08）m K=200 N/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。产生条件直接接触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 k x9