4.2弹力与形变.doc

高中教案 会员交流资料 普通高中课程标准实验教科书-鲁科版4.1 弹力与形变（第一课时）教学目标：1.知道形变和弹性形变，能识别常见的形变.2.知道弹力产生的条件。3.会判断弹力的有无及弹力的方向.4.知道胡克定律的表达式，了解劲度系数的单位、符号，能运用胡克定律进行有关计算.5.知道胡克定律的图象表示，掌握利用图象计算劲度系数的方法.情感目标：体验弹力现象的奇妙，保持对力现象的探索热情，激发学生将知识服务于人类的愿望。重点难点：弹力的概念、判断弹力的有无及弹力的方向实验准备：测力计、与重心有关的玩具教学过程：一、弹性形变和弹力1物体在力的作用下形状发生改变叫做形变，有些物体在形变后能够恢复原状，这种形变叫做弹性形变。2发生弹性形变的物体由于要恢复原状对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力。如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后，物体就不能完全恢复原来的形状，这个限度就叫弹性限度。3由此总结出弹力产生的两个必要条件：一是两个物体接触，二是两个物体发生了弹性形变。4弹力方向的判定步骤：明确产生弹力的物体找出该物体发生的形变的方向确定该物体产生的弹力的方向。5“假设法”判断弹力是否存在 相互接触是产生弹力的首要条件，但相互接触物体间不一定存在弹力，只有两物体在接触处发生弹性形变时，两物间才能有弹力产生.当形变不明显难以直接判断时，可用“假设法”判定.所谓“假设法”就是假设与研究对象接触的物体施加了弹力（或者没施加弹力），画出假设状态下的受力图，判定受力情况与原有状态是否矛盾，若矛盾，说明假设不正确，则两者间无弹力（或者有弹力）；若不矛盾，说明假设正确。二、常见弹力的方向某个物体所受的弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反，具体如下：1压力和支持力的方向都垂直物体的接触面，指向被压和被支持的物体.2绳的拉力方向是沿着绳与绳收缩的方向相反，也就是离开被拉物体。几种典型物体模型的弹力特点如下表。项目轻绳轻杆弹簧形变情况伸长忽略不计认为长度不变可伸长可缩短施力与受力情况只能受拉力或施出拉力能受拉或受压可施出拉力或压力同杆力的方向始终沿绳不一定沿杆沿弹簧轴向力的变化可发生突变同绳只能发生渐变注意：（1）坚硬物体（即物理上所谓的刚体）的面与面，点与面接触时，弹力方向垂直接触面（若是曲面则是指其切面），且指向被压或被支持的物体。（2）球面与球面之间的弹力沿半径方向，也就是垂直切面方向，指向受力物体。三、弹簧弹力与胡克定律1弹力的大小与形变程度有关，形变越大，弹力越大，形变消失，弹力为零。2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。3描述弹簧弹力与形变量的关系胡克定律公式：F=kx，其中k为弹簧的劲度系数，表示弹簧的软硬程度，它的单位是N/m。胡克定律可以表示成F=kx，即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。4由公式F=kx或F=kx可得，如果我们画出了弹力与形变量的关系，则可以按照求斜率的方法计算劲度系数。【小结】1弹力产生的两个必要条件：一是两个物体接触，二是两个物体发生了弹性形变。2可用“假设法”判断弹力是否存在3压力和支持力的方向都垂直物体的接触面，指向被压和被支持的物体.4绳的拉力方向是沿着绳与绳收缩的方向相反，也就是离开被拉物体。5坚硬物体（即物理上所谓的刚体）的面与面，点与面接触时，弹力方向垂直接触面（若是曲面则是指其切面），且指向被压或被支持的物体。6球面与球面之间的弹力沿半径方向，也就是垂直切面方向，指向受力物体。7描述弹簧弹力与形变量的关系胡克定律公式：F=kx，其中k为弹簧的劲度系数，表示弹簧的软硬程度，它的单位是N/m。胡克定律可以表示成F=kx，即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。【当堂练习】：1关于弹力，下列说法中正确的是（ ）DA.形变微小时，弹力很小B.形变量越大，弹力就越大，弹力大小总是与形变量成正比的C.放在水平桌面上的书对桌面的压力就是物体所受的重力D.通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力2一辆拖拉机停在水平地面上，下列说法中正确的是（ ）CA.地面受到了向下的弹力，是因为地面发生了弹性形变；拖拉机没有发生形变，所以拖拉机不受弹力B.地面受到了向下的弹力，是因为地面发生了弹性形变；拖拉机受到了向上的弹力，是因为拖拉机也发生了形变C.拖拉机受到向上的弹力，是因为地面发生了形变；地面受到向下的弹力，是因为拖拉机发生了形变D.以上说法都不正确 3请在下图中按要求画出杆和球所受弹力的方向.（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.答：略。参见教案中的例图。4三个相同的支座上分别放着三个质量和直径都相同的光滑圆球a、b、c，支点P、Q在同一水平面上，a的重心位于球心O，b、c的重心分别位于球心O的正上方和正下方，如图所示，三球皆静止，试分析三种情况下支点P、Q对球的弹力的方向是怎样的。 答：均从P、Q指向球心。5如图所示，用弹簧悬挂一个质量为m的球，使弹簧保持在竖直方向上，并使球与光滑斜面接触.试问球受几个力作用.答：球受重力和