2012高中物理 3.1探究弹力与形变的关系1教案 粤教版必修1

用心 爱心 专心1 第一节第一节 探究形变与弹力的关系探究形变与弹力的关系 一 教学目标一 教学目标 知识与技能 知识与技能 1 认识几种重见形变 压缩形变 拉伸形变 弯曲形变 扭曲形变 2 知道弹力产生的条件 3 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 4 知道形变越大弹力越大 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 过程与方法 过程与方法 学会用放大的方法去观察微小形变 通过归纳得出弹力产生的条件是物体发生弹性形变 知道实验数据处理常用的方法 尝试作用图象法处理数据 情感态度与价值观 情感态度与价值观 1 真实准确地记录实验数据 体会科学的精神和态度在科学探究过程的重要作用 在体验 用简单的工具和方法探究物理规律的过程中 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 2 从任何物体都能发生形变人手 培养学生实事求是的世界观 认识事物本来面目 不被 表面现象所迷惑 二 教学内容剖析二 教学内容剖析 本节课的地位和作用 本节课的地位和作用 弹力是高中阶段学习的一种非常重要的力 也是学习摩擦力的前提 学习本节要抓住弹力 的产生条件作为学习的切入点 本节课教学重点 本节课教学重点 弹力有无的判断和弹力方向的判断 弹力大小的计算 实验设计与操作 本节课教学难点 本节课教学难点 弹力有无的判断及弹力方向的判断 三 教学思路与方法三 教学思路与方法 教师演示 探究 学生动手操作 思考 讨论 交流实验结论 四 教学准备四 教学准备 刻度尺 钢锯条 弹簧 弹簧称及钩码 多组 带有橡皮塞的椭圆形玻璃瓶 激光器 平 面镜及支架 五 课堂教学设计五 课堂教学设计 教学教学 环节环节 教学内容教学内容师生互动师生互动 设计设计 意图意图 备注备注 引入 从日常生活中的实例引出弹力的概念 师 师 列举一些外力使物 体发生形变的例子 生 生 讨论回答 师 师 发生形变的物体会 对施加外力的物体产生 力的作用 这种力叫做 弹力 也就是我们这节 课要研究的问题 引导 学生 思考 举例 总结 用心 爱心 专心2 几种形 变 1 压缩形变 2 拉伸形变 3 弯曲形变 4 扭曲形变 师 师 分别演示这几种形 变 生 生 仔细观察教师的演 示 思考总结 培养 学生 的观 察能 力 弹性形 变和弹 力 1 弹性形变 发生形变的物体如果在撤 去外力后能够恢复原状 这样的形变叫 做弹性形变 2 弹力 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 这个力叫做弹力 3 产生条件 1 直接接触 2 发生弹性形变 4 弹力是接触力 例 1 关于弹力 下面说法正确的是 A 两物体直接接触就一定有弹力作用 B 只要两物体相互吸引就一定产生弹力 C 只要物体发生形变就一定有弹力产生 D 直接接触的物体即使不发生形变 物 体间也可能产生弹力 E 直接接触的物体发生弹性形变是产生 弹力的条件 师 师 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 生 生 观察思考什么是形 变 演示 师 师 用激光器和平 面镜演示桌面的微小形 变 用椭圆形的瓶子演 示瓶子的微小形变 生 生 总结 一切物体都 可以发生形变 引导 学生 总结 出 放 大 这种 研究 物理 问题 的科 学方 法 几种弹 力 1 压力和支持力都是弹力 它们的方向 都垂直于物体的接触面 2 绳子的拉力是弹力 3 弹力的方向 1 接触面 面面接触 点面接触 的 弹力 垂直于接触面 或切面 指向恢 复形变的方向 2 绳的弹力 沿着绳指向绳收缩的方 向 师 师 画出 P 物体受到的 弹力 生 生 思考 作力的示 意图 培养 学生 学习 知识 应用 知识 的能 力 P P 用心 爱心 专心3 胡克定 律 弹簧发生形变时 弹力的大小 F 跟 弹簧伸长 或缩短 的长度 x 成正比 即 F kx 说明 式中的 k 称为弹簧的劲度系 数 单位是 N m 式中的 x 是弹簧的形变量而不是弹 簧的长度 上式的适用条件是在弹簧的弹性限 度内 师 师 提出问题 要 想研究弹簧的弹力与弹 簧伸长量的定量关系 需要哪些器材 怎样实 验 怎样处理实验数据 从而得到规律 生 生 分小组进行实验 培养 学生 的实 验能 力 处理 数据 的能 力 小结 1 几种形变 2 弹力的产生条件 3 弹力的方向 4 胡克定律 布置作 业 1 教科书第 51 页练习 2 动手演示表现微小形变的实验 让学 生体 会到 实验 成功 的快 乐 六 视野拓展六 视野拓展 微小形变的观察及应用微小形变的观察及应用 悬挂金属丝的微小形变观察法 如图所示 取一根 长约 1 m 的铜丝 上端固定在支架上 下端悬挂一个小 砝码 在铜丝下端偏上位置 用金属胶粘上一块小齿条 c 齿条可以用铜块锉出齿痕 再找一个小齿轮b 也可 以用塑料加工而成 齿轮用轴固定在支架上 在齿轮上 粘上一个纸做的指示方向的箭头 d 然后将铜丝与齿轮啮 合 让齿条与齿轮靠紧 这样齿条上下运动时便会带动 齿轮转动 指针便会有明显转动 当铜丝下的悬挂物增 加时 铜丝有微小的伸长 这时指针会逆时针转过一个 较大的角度 从而显示微小形变 在技术中通常也是通过测量微小形变来检测力 一般叫做实验应力分析法 常用的 有电学方法 光学方法以及声学方法等 电学方法中最常用的是电阻应变计 形变量跟原 长的比值叫做应变 这了测出应变大小可以将应变转换成电阻的变化 测出电阻的变化就 知道应变的大小 这种测量的方法起源于 19 世纪 当时 W 汤姆生对金属丝进行拉伸试验 时 发现金属丝的应变和电阻变化有一定的函数关系 从而启发人们创造了电阻应变仪 如图丙所示是一种箔式应变计 将铜镍合金或镍铬合 金的薄片刻蚀成曲折形 装上两根引出线 将它用粘结剂粘 在待测构件上 并加热固化 这时应变计将随构件形变而发 生形变 形变时长度发生变化 导致电阻发生变化 从而使 电流变化 这个电流经应变仪放大 在记录器上加以记录 从而测得应变的大小 电阻应变仪有各种形式 在机械 化 工 土建 航空等结构试验中应用广泛 a d c 应变片 记录仪 应变仪 丙 用心 爱心 专心4 除了电阻之外 还有电容 电感等传感器组成的测试仪 DIS 实验中的测力探头 就 是一种用电学方法测应力的传感器 光学方法通常叫做光