第2节弹力之欧阳术创编.docx
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第2节弹力之欧阳术创编
第2节 弹力
时间：
2021.02.02
创作：
欧阳术
教材分析：
教学重心宜放在对物理学研究方法的体验上，使学生学会观察与思考、分析与归纳,并能够自己总结出弹力的产生过程，基于此，本教案根据教材要求，设置了5个研究问题，每个问题以“创设情景——实验与观察——分析与归纳——总结与结论”为认知程序，引导学生既研究物理规律，又掌握研究物理规律的方法。
一、教学目标：
【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】：
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】：
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。
二、重点难点
判断弹力的有无以及弹力的方向既是本节的重点，也是难点.正确画出物体所受弹力的示意图是突破难点的标志.
三、教学方法
观察、推理、分析、综合、总结规律.
一、导入新课
在运动场上跳远时要用踏跳板，撑杆跳高运动员的杆，都是利用他们弹性形变时的弹力，同学们还可以举出许多利用弹力的例子，谁来说？
学生回答拉弓射箭、跳跳床、跳水踏跳板
……
那弹力是怎样产生的呢？
二、新课教学
（一）用投影片出示本节课的学习目标
1、知道形变的概念
2、理解弹力是因为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
3、会判断弹力的方向
4、知道形变的种类
（二）学习目标完成过程
1、弹力是怎样产生的？
（1）实验演示：
压缩弹簧、海绵、用手弯曲竹片,观察到什么现象？
板书：
物体的形状或体积的改变叫形变
（2）被压缩的弹簧上放一黑板擦，放手，黑板擦被弹起；被弯曲的竹片上放一粉笔头，放手，粉笔头被弹起。
板书：
发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生地的作用，这种力叫弹力。
可见，弹力的产生需两个条件：
直接接触并发生形变。
2、任何物体都会发生形变
实验操作：
显示微小形变的装置向学生作一简单介绍。
（1）入射光的位置不变，将光线经M、N两平面镜两次反射，射到一个刻度尺上，形成一光亮点。
用力压桌面，同学会看到什么现象？
学生：
光点在刻度尺上移动？
学生分析：
桌面有了形变，使M、N平面镜的位置发生了微小的变化。
总结：
我们通常用眼看到一些物体发生形变，还有一些物体眼睛根本观察不到它的形变，比如一些比较坚硬的物体，但是这些物体都有形变，只不过形变很微小。
所以，一切物体都在力的作用下会发生形成。
3、弹力的方向
一般情况下，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弹力。
所以支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。
例1：
放在水平桌面上的书
书由于重力的作用而压迫桌面，使书和桌面同时发生微小形变，要恢复原状，对桌面产生垂直于桌面向下的弹力F1，这就是书对桌面的压力；桌面由于发生微小的形变，对书产生垂直于书面向上的弹力F2，这就是桌面对书的支持力。
学生分析：
静止地放在倾斜木板上的书，书对木板的压力和木板对书的支持力。
并画出力的示意图。
结论：
压力、支持力都是弹力。
压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体，支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。
引导学生分析静止时，悬绳对重物的拉力及方向。
引导得出：
悬挂物由于重力的作用而拉紧悬绳，使重物、悬绳同时发生微小的形变。
重物由于发生微小的形变，对悬绳沉重竖直向下的弹力F1，这是物对绳的拉力；悬绳由于发生微小形变，对物产生竖直向上的弹力F2，这就是绳对物体的拉力。
结论：
拉力是弹力，方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。
【参考例题】试分析图3－2－2中光滑小球受到的弹力的情况（小球放在水平面上静止），并画出小球受到的重力和弹力（示意图）.
4、巩固训练（出示投影片）
（1）画出下列各静止物体的弹力（接触面光滑）
（2）通过例题巩固弹力知识。
分析下列物体A、B各面的弹力及其方向，物体均静止，接触面均光滑
（3）画出物体所受到的弹力
（2）师生共评：
弹力的方向总跟接触的面垂直，面与面接触，点与面接触，都是垂直于面；点与点的接触要找两接触点的公切面，弹力垂直于这个共切面指向被支持物。
强调：
象B图中，斜面与球间有无弹力？
对小球状态进行分析：
如果小球受到斜面弹力，小球在水平方向上不会静止，会向右运动。
由此可判定小球不受斜面的弹力。
这是判定相接触的物体间是否有弹力得基本方法，说明两接触物体接触但没有发生形变。
5、形变的种类
请同学阅读P6，看形变的种类有哪些，举例说明。
学生：
形变分为拉伸形变、弯曲形变、扭转形变。
比如弹簧的伸长或缩短为拉伸形变，弓、跳板的形变为弯曲形变，金属丝被扭转为扭转形变。
总结：
产生弹力的大小与形变程度有关，形变程度越大，产生的弹力就越大。
【课堂训练】
1.请在图3－2－3中画出杆及球所受的弹力.
图3－2－3
（1）杆靠在墙上.
（2）杆放在半球形的槽中.
（3）球用细线悬挂在竖直墙上.
（4）球放在两个等高的支座上.
解析:
（1）A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，如图3－2－4所示.
图3－2－4
（2）B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.如图所示.
（3）C图中球挤压墙面且拉紧绳子，所以墙对球的弹力与墙垂直，绳子对球的弹力沿绳斜向上.如图所示.
（4）D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.如图所示.
2.在图3－2－5中，A、B两小球相互间一定有弹力作用的图是
图3－2－5
答案:
B
解析:
我们可以用假设的方法来判断A、B之间是否有弹力.如果把其中的一个物体撤去，看另外一个物体运动状态是否发生变化，只有B选项中当其中一个物体去掉后另外一个物体将会运动.
三、小结
1、弹力产生的条件
2、弹力方向的确定
3、形变的种类
四、作业
练习二、3、4、5
五、板书设计
第2课时 胡克定律
师:
下面我们大家设计一个实验，实验的目的是寻找与弹簧的弹力有关的因素.
学生设计实验，然后分组实验
参考实验案例
如图3－2－6所示，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.
图3－2－6
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.
建议做法:
（1）选择器材:
从弹簧组中选择一只弹簧（注意它的弹性限度）悬挂在铁架台的横杆上；实验桌上有200g、50g的钩码各一盒，选择50g钩码来做这一实验.（想一想，为什么？
）（参考答案:
50kg的钩码质量比较小，容易调节，另外增加一个不会损坏弹簧）
（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50g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5组数据.
初态指针对应刻度（cm）
弹簧弹力（N）
指针所指刻度（cm）
弹簧伸长量（cm）
（6）图象法处理数据:
在下面的坐标纸上，以弹簧弹力为纵轴，弹簧伸长量为横轴建立坐标系，如图3－2－7所示.描出5个特殊点，以寻找弹簧弹力和弹簧伸长量之间的关系.
图3－2－7
拓展一步:
常用的实验数据的处理方法有:
计算法（求比值、求积、求和、求差等）和图象法两种.两者比较，图象法处理数据更为直观、更容易得出物理变化规律，且该种方法处理数据能更好地减小实验的偶然误差.
师:
通过以上的实验，我们可以得出怎样的结论？
生:
通过分析实验中的实验数据，我们可以得到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:
F=kx.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.
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N/m.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、弹簧的长度等量有关，这个量反映了弹簧的特性.
【课堂训练】
如图3－2－8所示，为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系，根据图象判断，正确的结论是
图3－2－8
A.弹簧的劲度系数为1N/mB.弹簧的劲度系数为100N/m
C.弹簧的原长为6cmD.弹簧伸长0.2m时，弹力的大小为4N
解析:
弹簧处于原长时，弹簧的弹力应为0，由此可知弹簧原长为6cm.由图象可知:
当拉长2cm时，弹力为2N，可得劲度系数为100N/m，因此答案为BC.
［布置作业］
教材第59页问题与练习.
［课外训练］
1.关于弹力的产生，下列说法中正确的是
A.木块放在桌面上受到向上的弹力，是由于木块发生微小形变而产生的
B.木块放在桌面上受到向上的弹力，是由于桌面发生微小形变而产生的
C.挂在悬线下的物体受到向上的拉力，是由于悬线发生微小形变而产生的
D.挂在悬线下的物体受到向上的拉力，是由于物体发生微小形变而产生的
2.如图3－2－9所示，细绳竖直拉紧，小球和光滑斜面接触，则小球受到的力是
图3－2－9
A.重力、绳的拉力B.重力、绳的拉力、斜面的弹力
C.重力、斜面的弹力D.绳的拉力、斜面的弹力
3.一根弹簧在弹性限度内，对其施加30N的拉力时，其长为20cm，对其施加30N的压力时，其长为14cm，试求该弹簧的自然长度和它的劲度系数.
4.在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F－x图线如图所示，由图3－2－10可知弹簧的劲度系数为________.图线不过原点的原因是由于_______________.
图3－2－10
参考答案
1.BC
2.A
3.答案:
17cm10N/cm
解析:
设弹簧的自然长度为x0，劲度系数为k，根据F=kx，x为弹簧伸长（或缩短）的长度，由此得30=k（20－x0），30=k（x0－14），解此两方程即得x0=17cm，k=200N/m.
4.答案:
2N/cm弹簧自身有重力
提示:
根据图示倾斜直线可求出其斜率（注意切忌用量角器量角度的方法得到斜率），从而求出弹簧的劲度系数.从直线与坐标轴的交点可以看出，当弹簧的伸长量为0.5cm时，向下施加的外力F为零，说明没加外力时弹簧已有一个伸长量，这主要是由于弹簧的自身重力作用造成的.
课时2弹力
班级姓名学号
一、选择题
1．书放在桌面上，会受到桌面对它的弹力的作用，产生这个弹力的直接原因是：
A．书的形变B．桌面的形变
C．书所受到的重力D．桌面所受到的重力
2．关于弹力，下列说法中正确的是：
A、两物体只要是接触的，必定会产生弹力。
B、压力的方向不一定垂直于接触面。
C、放在桌面上的皮球受到的弹力是由于桌面形变之后产生的。
D．绳的拉力也是弹力，其方向沿绳的收缩方向。
3．物体静止在水平桌上，物体对桌面的压力
A、就是物体的重力B、与桌面对物体的支持力是一对平衡力
C、是由于物体的形变而产生的D、是由于桌面的形变而产生的
4．一木箱放在水平地面上，下列关于木箱和地面受力的叙述中正确的是：
（）
A．地面受到向下的弹力，是因为地面发生了弹性形变；木箱没有发生形变，所以木箱不受弹力
B．地面受到向下的弹力，是因为地面发生了弹性形变；木箱受到向上的弹力，是因为木箱也发生了弹性形变
C．地面受到向下的弹力，是因为木箱发生了弹性形变；木箱受到向上的弹力，是因为地面也发生了弹性形变
D．地面受到向下的弹力，是因为地面发生了弹性形变；木箱受到向上的弹力，是因为地面也发生了弹性形变
5．下列关于弹力的说法中正确的是（）
A．任何物体形变以后都会产生弹力
B．只有弹簧被拉长以后才会产生弹力
C．只有弹性物体形变之后才会产生弹力
D．只有弹性物体不发生形变的时候，才产生弹力
6．有四位同学把斜面对重物的支持力3N，分别画成下图中的四种样子，其中哪个图是正确的
7．关于弹力的大小的说法，正确的是：
A．一切弹力，其大小都跟形变量大小成正比
B．弹簧的弹力，其大小跟形变量大小成正比
C．一切弹力都跟形变量大小有关，形变量越大，弹力就越大
D．弹力大小跟形变量大小没有关系
8．关于弹力的下列说法中，正确的是
A．只有发生形变的物体，才会对跟它接触的物体产生弹力
B．只有受弹簧作用的物体才受到弹力
C．通常所说的压力、支持力和绳子的拉力都是弹力
D．压力和支持力的方向总是垂直接触面
9．一根弹簧的劲度系数为K=500N/m，竖直悬挂在天花板上，下端有一500Kg的物体，处于静止状态，则这时弹簧的伸长量为（）
A.1mB.10mC.2mD.5m
10．如图所示，两块同样的条形磁铁A、B，它们的质量均为m，将它们竖直叠放在水平桌面上，用弹簧秤通过一根细线竖直向上拉磁铁A，若弹簧秤上的读数为mg，则B与A的弹力F1及桌面对B的弹力F2分别为：
A.
B.
C.
D.
，
二、填空题
11．一根弹簧竖直悬挂10N的物体时伸长量为5cm，则竖直悬挂15N的物体时伸长量
为_______________cm.。
12．如图所示，是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图：
（1）写出图线代表的函数___________（x用m做单位）；
（2）弹簧的劲度系数是___________N/m；
（3）当弹簧受
＝800N的拉力作用时，弹簧伸长为
＝___________cm。
3－2答案
1、B2、CD3、C4、C5、C6、A7、BC8、ACD9、B10、D
11、7.5
12、
（1）_F=2×103x_；
（2）2×103N/m_；（3）40cm。
时间：
2021.02.02
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