人教版高中物理必修第一册：3.1重力和弹力第2课时教案

3.1重力与弹力（第1课时）

〖教材分析〗

本节内容通过接触力和非接触力来对重力和弹力的划分来引入弹力的知识。通过放

大法让学生观察到有机玻璃和桌面的的微小形变。拓宽学生的认识，在课中加入许多的

动态图更加激发学习兴趣。本节的概念比较多，实验也多，所以整体的内容比较多，需

要精细化安排。学生对弹力有一定的认识的，但是不知道拉力、压力和支持力与弹力之

间的内在联系，也不清楚弹力的产生原因，无法理解弹力的方向是与物体形变方向相反

的专业术语。因此这节课要利用动图增加课题趣味的同时，让学生更加容易的理解好弹

力的大小方向，产生条件等知识。

〖教学目标与核心素养〗

物理观念：理解弹力产生的原因和条件；知道胡克律。

科学思维：通过体验微小形变的存在，培养学用“放大”的实验方法观察微小形变

的实验思想。

科学探究：通过实验探究，解物体的形变，从而认识弹力产生的条件。

科学态度与责任：养成用科学的质疑的态度去学习知识的习惯，善于在学习的过程

中提出问题。

〖教学重点与难点〗

重点：1、弹力有无的判断和弹力方向的判断。

2、弹力大小的计算。

3、实验设计与操作。

难点：弹力有无的判断和弹力方向的判断

〖教学方法〗

教师启发引导与实验探究相结合，并辅以问题法、演示法、归纳法、假设法等多种教学

方法。

〖教学准备〗

弹簧、多媒体课件。

〖教学过程〗

一、新课引入

课件展示推、拉、提、举的生活场景。

日常生活中的很多相互作用无论是对物体推、拉、提、举。它们都是在物体接触时

产生的力。还有就是列车的牵引，锻打工件、击球、弯弓射箭等，它们都是在物体接触

时产生的力。

通过多媒体课件动图展示：列车的牵引，锻打工件、击球、弯弓射箭。

接触力：物体与物体接触时发生的力。

教学设计说明：从自身实际出发，懂得相互联系，延伸到物体上，创设问题情境，

激发探究动机，引导学生发现问题。借机进行感恩教育。

结合前面学习的重力，发现重力是不需要和地球接触的，还有磁力也是，也就是说

力可以分为接触力和非接触力。

非接触力有重力、万有引力、磁场力、电场力；接触力主要又可以分为两类：弹力

和摩擦力。弹力又可以分为：弹簧弹力、拉力、压力、支持力。摩擦力也可以分为静摩

擦力、动摩擦力。这些在本章书我们都将会学到。

我们首先来学习的是弹力。

二、新课教学

（一）弹力

通过多媒体课件动图展示：撑杆跳高、锻打工件的场景。

形状变化，例如这位运动手里的竹竿，本来是直的在力的作用下变弯曲了，

形状改变了。还有锻打工件，在不断的敲打下工件原先是方形，后边变成圆形

的，而且在不断的敲打过程中体积也在变小了。

1、形变：物体在力的作用下的形状或体积会发生改变。

既然在力的作用下物体就会发生形变，那么我用力推墙或者牙桌子的时候怎么不见

它们发生形变啊？

也是会发生形变的，因为有力的作用在该物体上了，满足形变的发生条件。只不过

有时物体的形变很小，不易被觉察。我们要想看到这种微小的形变，需要通过仪器才能

观察到。

结论：任何物体受力时都会产生形变

物体在外力作用下会发生形变，有的形变明显，有的形变微小，只能用实验放大的

方法显示出来。

例如一块剖面为三角形的有机玻璃压在另一块有机玻璃

上，发生的形变肉眼不能看出。但是形变后，当特殊的光通过

有机玻璃不同部位时，产生的花纹会发生变化，利用仪器可以

看到这种差异。通过多媒体课件动图展示：放大法观察玻璃瓶

的形变。

教学设计说明：通过放大法，给学生一种“原来如此”的感觉。感觉这个世界发生

的一些微小的变化我们不知道，用一些特殊的方法就可看到了。给学生一种震撼。这个

实验是非常贴近生活的。

演示：通过平面镜观察桌面的微小形变

在一张大桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被这两面镜子反射，最后射到

墙上，形成一个光点。按压两镜之间的桌面，观察墙上光点位置的变化。这个现象说明

了什么？

通过多媒体课件动图展示：通过平面镜观察桌面的

微小形变。观察两个动图当有压力在桌面上时，光点的

位置发生变化，压力越大变化就越明显。这个现象说明

了桌子发生了微小形变。

通过多媒体课件动图展示：弹簧被拉伸的

动图和跳水运动员压弯的跳板动图。被拉长的

弹簧，要恢复原状，对相连接的小车产生了拉

力F；被跳水运动员压弯的跳板，要恢复原状，对上面的人产生了支持力。

定义：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力

叫作弹力。

在这里弹力的施力物体是发生形变的物体，受力物体是与它接触的物体。

注意：弹力不是指“弹簧产生的力”。某一弹力的产生是施力物发生弹性形变产生

的。所以也就是说拉力和支持力都是弹力的范畴，因为它们都发生了形变，和前面我们

讲的一样。任何物体都会发生形变，知识形变程度不同而已，所以说任何物体都会弹力

存在。

通过多媒体课件动图展示：压力（支持力）水平面的变化情况和拉力的情况。

例如：压力（支持力），放在地板上的物体，它对地板的压力以及地板对它的支持

力，都是弹力，其方向是跟接触面垂直的；

同样拉力也是如此，绳子的拉力，也是弹力，其方向是沿着绳子而指向绳子收缩的

方向。

教学设计说明：通过对生活中常见现象的展示，增加趣味性，从而体验物理与生活

的密切联系。

本来想轻轻压一下这个花瓶看看是不是赝品，这个花瓶，太不经敲，碎了。问：还

有弹力吗？

物体在发生形变后，如果撤去作用力能够恢复原状，这种形变叫作弹性形变。不能

够回复原状的叫作塑性形变。

通过多媒体课件动图展示：弹性形变

和塑性形变。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，这个限度叫作弹性限度。

由此我们可以得到弹力产生的条件：①直接接触挤压，②发生弹性形变。

（二）胡克定律

弹簧在形变时产生的弹力与弹簧的伸长量是有关系的。那么，弹簧在弹性

限度内，弹力大小与其伸长量有什么关呢？

自由阅读，实验探究弹簧弹力与形变量的关系的内容。

实验思路

探究弹簧弹力与形变量的关系，需要测量多组弹簧弹力和形变量的数据，如何测

量？说出你的想法。

进行实验

要完成这个实验探究，我们可以通过如图所示的装置进行实验。把弹簧上堆固定在

铁架台的横杆上，观察弹簧自由下垂时下端在刻度尺的位置。

在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录弹簧在不同弹力下伸长的长度(弹簧弹力等

于钩码的重力）。

数据处理

为了找出弹簧弹力与形变量的关系，我们以弹簧的

弹力F为纵轴、弹簧伸长的长度x为横轴建立直角坐标

系。根据表格中的实验数据，在坐标纸上描点，作出F-x

图像。

由F-x图像，你得出了什么结论？

通过多媒体课件动图展示：探究弹簧弹力与形变量的关系

英国科学家胡克经过研究发现，在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力F的

大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比，即：

F=kx

①k称为劲度系数，单位N/m，由弹簧的材料，粗细，长度等自身性质决定。

②既适用于弹簧拉伸，也适用于弹簧压缩，x是弹簧的形变量（压缩或伸长）。

所以实验的结论是：弹性限度内，弹力大小与形变量成正比。

6、例1：某同学在竖直悬挂的弹簧下加钩码，做实验研究弹力与弹簧伸长量的关系。他

将实验数据记录在表格中。实验时弹力始终未超过弹性限度，g取10N/kg。

（1）根据实验数据在坐标纸上作出弹力F跟弹簧伸长量x关系的F-x图像。

（2）根据计算弹簧的劲度系数。

解：（1）在本实验中，弹簧弹力与钩码重力大小相等。根据表格，可知道弹簧的原长为

6.0cm，由钩码质量和G=mg，可得相应的弹簧弹力大小。在原有的表格基础上有：

弹力00.30.60.91.21.5

钩码质量0306090120150

弹簧总长度cm6.07.28.39.510.611.8

弹簧伸长量m00.0120.0230.0350.0460.058

根据数据绘图如下：

（2）由胡克定律可知，劲度系数

F1.5

k25N/m

x0.06

生活中说有的弹簧“硬”，有的的弹簧“软”,指的就是它们的劲度系数不同。

通过多媒体课件动图展示：软硬两种弹簧。教学设计说明：通过对生活中常见现象

的展示，增加趣味性，从而体验物理与生活的密切联系。

〖板书设计〗

3.1重力与弹力（第2课时）

一、弹力

1、形变：物体在力的作用下的形状或体积会发生改变。

2、弹力：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用。

3、弹力产生的条件：①直接接触挤压，②发生弹性形变。

二、胡克定律

F=kx

①k称为劲度系数，单位N/m，由弹簧的材料，粗细，长度等自身性质决定。

②既适用于弹簧拉伸，也适用于弹簧压缩，x是弹簧的形