授课时间： 课题 教 学 目 标 §3.2 弹力 知识与技能 目标 年 月 课型 日 No 新课 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。 能力与方法 目标 1.在实际问题中确定弹力有无及方向的能力。 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。 情感态度 价值观目标 1.真实准确地记录实验数据，培养实事求是的科学态度，体会科学探 究过程。 2.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 弹力有无和弹力方向的判断、弹力大小的计算、实验设计与操作。 教学难点 弹力有无和弹力方向的判断 教 法 探究法、讲授法、讨论法 教学过程 导入： 播放撑杆跳、跳水等视频。 师：撑杆跳高运动员要使用撑杆，跳水时要使用跳板，这里的 力是什么力呢？它是怎样产生的，它的大小、方向各如何？让我们 带着这些问题一起学习本节内容。 一、形变 师：弹簧挂上钩码后会伸长，橡皮泥可以被捏成各种形状。物 体在力的作用下形状或体积会发生改变，这种变化叫做形变。 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。 （播放实验视频） 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。 师：通过上面的实验，我们观察到什么样的实验现象 ? 生：桌面发生了形变。 师：我们用了什么样的方法？ 生：微观放大的方法。 师：一切物体都可以发生形变。有些物体在形变后撤去作用力 时能够恢复原状，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? 生：不是。 师:如果形变过大，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，这个限度叫做弹性限度。 此外，物体在形变后撤去作用力时不能恢复原状，这种形变叫 做非弹性形变，如橡皮泥的形变。 二、弹力 1.定义： 师：发生形变的物体，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。如撑杆跳时杆对人产生了弹力。 2.产生条件： 师：从定义中我们可以知道，产生弹力的条件是直接接触和发 生弹性形变。怎么判断弹力的有无呢？ （1）假设法 （2）替换法 （3）状态法 请同学进行判断： 3.弹力的方向 师：弹力的方向与物体形变的方向相反，与引起物体形变的外 力的方向相反。（施力物体指向受力物体） 生：（从具体例子中判断弹力方向。） F 2 4.弹力的大小：与形变程度有关。 三、几种弹力 师：放在水平桌面上的书与桌面相互挤压，书和桌面都发生微 小的形变。由于书的形变，它对桌面产生向下的弹力，这就是书对 桌面的压力。由于桌面的形变，它对书产生向上的弹力，这就是桌 面对书的支持力。压力和支持力都是弹力，压力和支持力的方向如 何呢？ 生：垂直于接触面指向受力物体。 师：用绳子拉物体时，绳的拉力也属于弹力，它总是沿着绳子 指向绳子收缩的方向。绳中的弹力常常叫做张力。 对于杆中的弹力，要根据具体情况加以判断： 此外，还可以根据不同的接触方式对弹力的方向进行判断。 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：沿绳指向绳收缩方向 练习： 师：请在图中画出杆及球所受的弹力。 甲 乙 丙 丁 生 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。 生 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。 生 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。 生 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。 四、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。 1.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。 2.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。 3.实验结论： 师：由实验我们可以知道，在弹性限度内，弹簧弹力的大小与 弹簧的形变量成正比。怎么用一个公式来表示这种关系？ 生：F＝kx。 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．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。 练习： 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 五、课堂小结 形变，弹力（产生条件、弹力的有无、弹力的方向等）、胡克 定律。 六、课后作业 课后习题及练习册相关习题。 板书设计： §3.2 弹力 一、形变 1.定义——物体形状或体积的变化叫做形变 2.分类——弹性形变、范性形变 二、弹力 1.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。 2.产生条件——①直接接触②发生弹性形变 3.判断有无弹力的方法 4.方向 5.大小 三、几种弹力 四、胡克定律 F＝kx 讲后语： 对于本节课的内容，学生已经具备了一定的接触，对弹力的产生条件等，能够熟练地 掌握。但是，学生对于弹力方向的判断存在困难，需要侧重进行讲解和训练。学生对胡克 定律的理解和应用较好。本节课的内容对力的合成和分解及之后牛顿定律的学习等具有重 要的意义，对弹力充分理解可为后面的学习打下基础。 检查记录及评语