2019-2020年人教版高中物理必修1 第3章第2节 弹力（教案）.doc

2019-2020年人教版高中物理必修1 第3章第2节 弹力（教案）【知识与技能】1、理解弹力的概念，知道弹力产生的原因和条件.2、知道压力、支持力、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.3、理解形变概念，了解放大法显示微小形变.【过程与方法】1、通过观察微小变化的实例，初步接触“放大的方法”【情感态度与价值观】1、通过探究弹力与形变的关系以及数据的准确记录，培养学生锲而不舍的探究的精神和求真务实的科学精神。【教学过程】重难点一、弹性形变和弹力接触力1. 接触力：物体与物体直接接触才发生的力。通常所说的拉力、压力、支持力、阻力等都是接触力。2. 接触力按性质可分为：弹力和摩擦力。3. 本质：都是由电磁相互作用引起的。力的作用效果：可以使物体发生形变观测：1. 被拉长或压缩的弹簧2. 弯曲的木棍3. 压缩的气球4. 压缩的橡皮泥形变1. 定义：在外力作用下，物体发生的形状、体积大小的变化称为形变。特别提醒：物体在外力作用下会发生形变，有的形变明显，有的形变微小，只能用实验放大的方法显示出来。形变分类（1）弹性形变：能恢复到原来形状的形变。（2）非弹性形变：不能恢复到原来形状的形变3. 形变限度如果形变过大，超过一定的限度，撤去外力后，物体就不能完全恢复原来的形状，这个限度叫做弹性限度。弹力1. 定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原来的形状，对与它接触的物体发生力的作用，这种力叫做弹力。注意：弹力不是指“弹簧产生的力”。某一弹力的产生是施力物发生弹性形变产生的。2.弹力产生的条件（1）直接接触 （2）发生弹性形变弹力有无的判断1产生弹力必备的两个条件：(1)两物体间相互接触；(2)发生弹性形变。2判断弹力有无的常见方法：(1)直接判定：对于发生明显形变的物体(如弹簧、橡皮条等)，可根据弹力产生的条件由形变直接判断。(2)对于形变不明显的情况，通常用以下方法来判定：a假设法：假设将与研究对象接触的物体撤去，判断研究对象的运动状态是否发生改变，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定存在弹力。b替换法：可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换，看能不能维持原来的力学状态。如将侧壁、斜面用海绵来替换，将硬杆用轻弹簧(橡皮条)或细绳来替换。c状态法：因为物体的受力必须与物体的运动状态相吻合，所以可以依据物体的运动状态由相应的规律(如二力平衡知识等)来判断物体间的弹力。【典型例题】书放在水平桌面上，书会受到支持力的作用，产生这个支持力的直接原因是A书的形变 B桌面的形变 C书和桌面的形变 D书受到的重力【答案】B重难点二、几种弹力弹力方向的总结1常见的三种接触方式2.常见三类弹力的方向 【典型例题】如图所示，物体A在斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态，关于物体A所受的弹力，以下说法正确的是( ) A 物体仅受一个弹力作用，弹力的方向垂直斜面向上B. 物体受两个弹力作用，一个水平向左，一个垂直斜面向下C. 物体受两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上D. 物体受三个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上，一个竖直向下【答案】C重难点三、胡克定律弹力的大小跟形变的大小有关，形变越大，弹力也越大，形变消失，弹力随着也消失。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，即：F = k x(1) k 称为劲度系数，单位 N/m，由弹簧的材料，粗细，长度等自身性质决定。(2) 既适用于弹簧拉伸，也适用于弹簧压缩， x 是弹簧的形变量。对公式Fkx的理解公式中x为弹簧的形变量可能为伸长量(ll0)，也可能为缩短量(l0l)；k为弹簧的劲度系数，只与弹簧本身有关，由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定，它反映了弹簧的软硬程度，k越大，弹簧越硬，其长度越难改变特别提醒1胡克定律的成立条件：弹簧的形变必须在弹性限度内2弹簧的劲度系数k：它表示弹簧固有的力学性质，大小由弹簧本身的物理条件，如材料、长度、截面积等决定3弹簧的形变量x：指弹簧的伸长量或缩短量，而不是弹簧的长度非弹簧的弹力大小的计算弹力的大小与物体的形变程度有关，一般要借助物体的运动状态所遵循的物理规律求解。比如悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态时，物体受绳向上的拉力和重力作用。根据二力平衡，可知绳的拉力大小等于物体重力的大小。【典型例题】在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中（1）以下说法正确的是（ ）A弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度B用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等（2）若某同学实验装置如图所示，所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度。有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标图中，请作出FL图线：由此图线可得出该弹簧的原长L0_ cm， 劲度系数k_ N/m。（结果均保留2位有效数字）（3）若某同学把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L，把LL0作为弹簧的伸长量x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下图中的 ( )【答案】（1） AB ；（2）； 5.0； 20；（3）C