人教版必修一 3.2弹力 教案.docx

弹力重/难点重点：1弹力有无的判断和弹力方向的判断。2自主设计实验探索弹簧的弹力与伸长量的关系及实验操作。难点：弹力有无的判断及弹力方向的判断。重/难点分析重点分析：实验过程是 学生积极观察、思考和探索的过程。通过实验，模拟物理知识发现的过程，让 学生受到物理思想方法的教学育。通过趣味、新奇的物理实验，激发 学生好奇心理，从而激发他们的思索的欲望。本课中设计了多个 学生实验，演示实验和自主探究实验，将原本较为抽象、枯燥的思维活动转化为学生动活泼、兴趣盎然的 学习体验，让 学生在以小课题研究为载体的研究性活动中，获得了知识、能力和情感方面的提升和发展。难点分析：一是任何相接触的物体间都可能有弹力，弹力的产学生条件是接触并且有形变，但是有些物体的形变量很小，不容易观察到，就会使 学生产学生这样的疑问：这种情况下弹力到底有没有?例如物体放在桌面上，压力和支持力不能通过形变来进行判断，解决这个问题的方法是微小形变的演示，通过演示，使 学生确信任何两个接触的物体间都可以有弹力。另外一个难点是弹力有无的判断，解决这个问题可以用假设判断的方法，不仅让 学生知道判断的方法，更应该让 学生 会这些方法的迁移，例如假设的判断方法，也可以用到摩擦力有无的判断中去。一般弹力大小的判断要根据物体的实际情况判断，而弹簧弹力的判断可以根据胡克定律进行判断，让 学生通过实验“发现”胡克定律，在发现中锻炼探究物理规律的能力。突破策略一、弹性形变和弹力 实验演示 演示实验1：钢锯条在手的作用下弯曲。 演示实验2：弹簧被拉长或压短。 演示实验3：泡沫塑料块受力而被压缩、弯曲与扭转。 演示实验4：铜片被弯成直角状。 演示实验5：面团在重力作用下下坠，形状变化。 演示实验6：纸张被手揉皱。 学生观察思考什么是形变 师：上面的几个实验非常容易做，大家可以在课下做这几个实验，同学时也可以根据自己的思路设计出更好的实验。这几个实验共同学的特征是什么?物体形状或体积的变化叫做形变。物体的形变分为几种类型呢?请举例说明。我们可以根据形变的不同学状况把形变分为弯曲形变、拉伸或压缩形变以及扭转形变。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，书和桌面发学生形变了没有?我们来看这样几个实验如图所示，用手压扁平瓶子的不同学部位，细管中的液面上升或下降，通过观察液面的升降可以判断瓶子发学生形变；在一个大桌上放两个平面镜，用小型激光源发射激光照射平面镜m，用力压桌面，让一束光依次被两面镜子反射，通过反光镜的放大原理可以使墙上的光点移动很大的距离。 师：通过上面的实验，我们观察到什么样的实验现象?通过观察，我们发现原来不容易观察的瓶子和桌面也发学生了形变。我们用了微观放大的方法。可以得出结论：一切物体都可以发学生形变。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。发学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?实验演示橡皮筋在较大的力的作用下的断裂通过刚才的观察说明发学生弹性形变的物体要想恢复原状是有条件的，不能超过一定的限度。超过一定限度，即使撤去力的作用，也不会恢复原状。这种限度叫做弹性限度。任何发学生弹性形变的物体都有弹性限度，这也是为什么弹簧秤不能称量质量过大物体的原因，如果质量过大，会损坏弹簧秤。我们把这种发学生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产学生力的作用，这种力叫做弹力下面通过观察几个演示实验，大家来总结一下弹力产学生的条件实验方案参考1弯曲的锯条将小球弹出。2压缩弹簧将与之相毗邻的小车推出。3伸长着的橡皮筋将与之相连的小车拉过来。 （ 学生讨论）通过观察以上的几个实验，可以知道弹力产学生的条件有两个：接触并且发学生形变。力是一个矢量，弹力当然也是矢量，那么通过以上的实验，总结出弹力方向总是指向施力物体形变恢复的方向。例1. 关于弹力的产学生，下列说法中正确的是( )a.只要两物体相接触就一定产学生弹力b.只要两物体相互吸引就一定产学生弹力c.只要物体发学生形变就一定有弹力产学生d.只有发学生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产学生弹力作用解析：此题根据弹力的产学生条件，接触和弹性形变缺一不可。a、c都只有弹力产学生条件的一个方面，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。二、几种弹力实验演示课本放在桌面上，绳子悬挂物体。当把课本放在桌面上，根据我们以前所 的知识，课本和桌面之间的相互作用力是课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力。它们是弹力，因为它们符合弹力产学生的条件，接触并且发学生形变。压力的方向是垂直于支持面并且指向被压的物体，支持力的方向是垂直于支持面指向被支持的物体。绳子的拉力也是弹力，它的方向沿着绳指向绳收缩的方向。下面我们通过具体的例子判断一下弹力的有无和方向。 多媒体投影例题试分析图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)。产学生弹力的必要条件是接触，充分条件是挤压产学生形变。在上图中与小球相接触的有两点a和b，因此小球所受到的弹力只能来自这两点，但是有接触并不一定就产学生弹力，必须要挤压才产学生形变。对b点来说，小球一定与水平面挤压，因为假设没有水平面，小球在重力作用下一定掉下来，因此b点有弹力且方向垂直于b点的切面指向圆心；对于a点来说，假设受到侧壁的弹力f，则f将会使小球向右运动，这与题目(小球静止)相矛盾，所以侧壁对小球没有弹力，小球受力情况如图所示，两力大小相等、方向相反。这种方法我们以后经常用来判断力的有无，这种方法叫做假设法，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，如果确实符合，说明这个力确实存在，如果不相符合，可以判定这个力不存在。例2. 请在图中画出杆及球所受的弹力。 (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两处都产学生挤压的作用，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，如图所示。 (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、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。例3. 在图中a、b两小球相互间一定有弹力作用的图是( )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学生变化，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、胡克定律 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。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。用一个公式来表示这种关系：f 。其中f是弹簧受到的弹力大小， 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。这个公式叫做胡克定律，是英国 家胡克首先发现的，其中式子中的 是弹簧的劲度系数，单位是牛每米，符号是nm。学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学。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。例4. 如图所示，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 ( )a弹簧的劲度系数为1 nm b弹簧的劲度系数为100 nmc弹簧的原长为6 cm d弹簧伸长0.2 m时，弹力的大小为4 n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2 cm时，弹力为2 n，可得劲度系数为100 nm，因此答