(新)高中物理彈力優(yōu)秀教案新人教版必修1

1、所謂的光輝歲月，并不是以后，閃耀的日子，而是無人問津時(shí)，你對(duì)夢(mèng)想的偏執(zhí)。2 彈力教學(xué)重點(diǎn) 彈力產(chǎn)生的條件及彈力方向的判定，胡克定律的內(nèi)容及應(yīng)用 .教學(xué)難點(diǎn) 接觸的物體是否發(fā)生形變及彈力方向的確定 .課時(shí)安排1 課時(shí)課前準(zhǔn)備 各種彈簧、橡皮筋（泥） 、鋼尺、細(xì)鋼絲、微小形變演示、多媒體課件教學(xué)過程導(dǎo)入新課情景導(dǎo)入 （課件展示）多媒體播放拉弓射箭、蹦極、跳水等情景：射箭 蹦極 水 圖 3-2-1讓學(xué)生試著回答以上動(dòng)作的完成有什么共同特點(diǎn) . 結(jié)論：都離不開物體的彈性作用 .彈性物體對(duì)作用對(duì)象的作用我們稱之為彈力， 本節(jié)課我們就來研究彈力產(chǎn)生的條件及其 方向的判定等系列問題 .感知導(dǎo)入學(xué)生分成幾個(gè)小

2、組，每組分發(fā)一根細(xì)鐵絲. 讓大家自己動(dòng)手制作成一個(gè)小彈簧，然后輕輕地拉一拉或者壓一壓，并說出自己的感受 .總結(jié)： 當(dāng)手拉或壓彈簧時(shí)， 都要給彈簧一個(gè)力的作用， 也就是說手都要受到彈簧的力的 作用.那么，這又是什么力呢？它是怎樣產(chǎn)生的呢？它的大小、方向各如何呢？ 推進(jìn)新課一、彈性形變和彈力實(shí)驗(yàn)演示 1：壓縮彈簧、海綿 ,用手彎曲竹片 , 我們能明顯地觀察到什么現(xiàn)象？ 結(jié)論：看到形狀或體積改變，我們就把物體形狀或體積的變化叫做形變 .情景設(shè)置： 給學(xué)生提供不同的物體， 教師引導(dǎo)學(xué)生使物體的形狀或體積發(fā)生變化 （設(shè)計(jì) 意圖：學(xué)生親身經(jīng)歷探究過程，明確兩類形變）討論交流： 物體的形變有兩種情況： 一種

3、是物體在形變后能夠恢復(fù)原狀， 這種形變叫做 彈性形變， 如彈簧的形變、竹片的形變等；另一種是物體在形變后，撤去外力物體也不能夠 恢復(fù)原狀的形變，這種形變叫做非彈性形變 .閱讀 （課件展示 ）:凡物體受到外力而發(fā)生形狀變化謂之“形變” . 物體由于外因或內(nèi)在缺陷，物質(zhì)微粒的 相對(duì)位置發(fā)生改變，也可引起形態(tài)的變化 . 形變的種類有：1. 縱向形變：桿的兩端受到壓力或拉力時(shí)，長(zhǎng)度發(fā)生改變；2. 體積形變：物體體積大小的改變；3. 切變：物體兩相對(duì)的表面受到在表面內(nèi)的 （切向） 力偶作用時(shí)， 兩表面發(fā)生相對(duì)位移， 稱為切變；4. 扭轉(zhuǎn)：一圓柱狀物體，兩端各受方向相反的力矩作用而扭轉(zhuǎn)，稱扭轉(zhuǎn)形變；5.

4、彎曲：兩端固定的鋼筋，因負(fù)荷而彎曲，稱彎曲形變 .【實(shí)驗(yàn)探究】 怎么才能夠使物體發(fā)生形變呢 ?（ 分組合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究、討論，不難得 出結(jié)論 ）結(jié)論：物體間相互接觸并相互擠壓 . 學(xué)生實(shí)驗(yàn)：鼓勵(lì)大家自己使勁拉課下制作好的小彈簧，拉到再不能伸長(zhǎng)為止 . 現(xiàn)象：彈簧被拉直后不能恢復(fù)原長(zhǎng) .結(jié)論： 如果形變過大，超過一定的限度， 撤去外力作用后，物體就不能完全恢復(fù)原來的 形狀 ,這個(gè)限度叫做彈性限度 .彈性限度微觀解釋（設(shè)計(jì)意圖：教師引導(dǎo)提高的過程） 教師精講：鐵絲在被拉伸過程中，其形變與銅原子的引力范圍有關(guān) . 當(dāng)鐵絲被拉伸時(shí)， 由于鐵原子的引力， 鐵絲可以恢復(fù)到原來的長(zhǎng)度， 這屬于彈性形變的范圍

5、； 但是若繼續(xù)拉鐵 絲，當(dāng)鐵原子間的距離拉得太大時(shí)， 鐵原子的引力不能使其恢復(fù)到原來的位置， 這時(shí)鐵絲就 無法恢復(fù)到原長(zhǎng)甚至?xí)嗔?.問題設(shè)置：發(fā)生彈性形變的物體有什么用途呢？ 引導(dǎo)學(xué)生舉出彎弓射箭、撐桿起跳、拍打籃球、擊打網(wǎng)球等例子 . 師生交流討論以上例子的本質(zhì) .結(jié)論： 發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復(fù)原狀， 對(duì)與它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用， 這種 力叫做彈力 .問題設(shè)置：任何物體都能發(fā)生形變嗎？ 此時(shí)教師可以在桌子上放一本書，借此提問桌子會(huì)發(fā)生形變嗎？ （學(xué)生可能回答不發(fā)生形變）演示實(shí)驗(yàn) 2：教師向?qū)W生作顯示微小形變裝置的簡(jiǎn)單介紹 . 實(shí)驗(yàn)：入射光的位置不變，將光線經(jīng)M、 N 兩平面鏡兩次

6、反射，射到一個(gè)刻度尺上，形成一光亮點(diǎn) . 如圖 3-2-2, 讓一學(xué)生用力壓桌面，同學(xué)們會(huì)看到什么現(xiàn)象？圖 3-2-2 學(xué)生分析：桌面有了形變，使 M、 N平面鏡的位置發(fā)生了微小的變化 . 總結(jié)：我們通常用眼看到一些物體發(fā)生形變， 還有一些物體眼睛根本觀察不到它的形變， 比如一些比較堅(jiān)硬的物體，但是這些物體都有形變，只不過形變很微小 . 所以，一切物體都在力的作用下會(huì)發(fā)生形變 .演示實(shí)驗(yàn) 3：（課件展示）多媒體課件展示教材55 頁圖 3.2-2 有機(jī)玻璃的形變 .歸納：一塊三角形有機(jī)玻璃壓在另一塊有機(jī)玻璃上， 發(fā)生的形變很小， 肉眼不能看出來 . 但是形變使有機(jī)玻璃內(nèi)部不同部位的光學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生了

7、差異， 讓特殊的光通過時(shí)， 就完全可以 看到這種差異 .二、幾種彈力 事實(shí)上，只要兩個(gè)相互接觸的物體相互擠壓，就一定能產(chǎn)生彈力的作用 . 可見，彈力的 產(chǎn)生需兩個(gè)條件：直接接觸并發(fā)生形變 .常見的彈力除了以上講到的外，還有支持力和拉力等 .彈力的方向： 一般情況下， 凡是支持物對(duì)物體的支持力， 都是支持物因發(fā)生形變而對(duì)物 體產(chǎn)生彈力 , 所以支持力的方向總是垂直于支持面而指向被支持的物體 .教師精講 : 放在水平桌面上的書，由于重力的作用而壓迫桌面，使書和桌面同時(shí)發(fā)生微 小形變， 書要恢復(fù)原狀， 對(duì)桌面產(chǎn)生垂直于桌面向下的彈力F1，這就是書對(duì)桌面的壓力； 桌面由于發(fā)生微小的形變，對(duì)書產(chǎn)生垂直于

8、書面向上的彈力F2，這就是桌面對(duì)書的支持力 . 如圖 3-2-3.圖 3-2-4圖 3-2-3 學(xué)生活動(dòng)： 靜止地放在傾斜木板上的書， 并畫出力的示意圖 . 如圖 3-2-4.書對(duì)木板有壓力 , 木板對(duì)書有支持力 . 指導(dǎo)學(xué)生放棄很簡(jiǎn)單，但你堅(jiān)持到底的樣子一定很酷！10結(jié)論：壓力、支持力都是彈力 . 壓力的方向總是垂直于支持面而指向被壓的物體，支持力的方向總是垂直于支持面而指向被支持的物體圖 3-2-5 引導(dǎo)學(xué)生分析靜止時(shí)懸繩對(duì)重物的拉力及方向 . 如圖 3-2-5. 引導(dǎo)得出：懸掛物由于重力的作用而拉緊懸繩，使重物、懸繩同時(shí)發(fā)生微小的形變 . 重 物由于發(fā)生微小的形變， 對(duì)懸繩產(chǎn)生豎直向下的

9、彈力 F1，這是物對(duì)繩的拉力； 懸繩由于發(fā)生微小形變，對(duì)物產(chǎn)生豎直向上的彈力F2，這就是繩對(duì)物體的拉力結(jié)論：拉力是彈力，方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向 課堂訓(xùn)練 （課件展示）畫出下列各靜止物體的彈力（接觸面光滑） .分析：彈力的方向總跟接觸的面垂直，面與面接觸，點(diǎn)與面接觸，都是垂直于面；點(diǎn)與點(diǎn)的接觸要找兩接觸點(diǎn)的公切面，彈力垂直于這個(gè)公切面指向被支持物 .問題：像 B 圖中，斜面與球間有無彈力？對(duì)小球狀態(tài)進(jìn)行分析： 如果小球受到斜面彈力， 小球在水平方向上不會(huì)靜止， 會(huì)向右運(yùn) 動(dòng), 由此可判定小球不受斜面的彈力 . 這是判定相接觸的物體間是否有彈力的基本方法， 說明 兩接觸物體接觸但沒有發(fā)生

10、形變 .分析完后，分別讓學(xué)生畫出彈力如圖 3-2-6.三、胡克定律下面我們大家設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn) , 實(shí)驗(yàn)的目的是尋找與彈簧的彈力有關(guān)的因素 .學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) , 然后分組實(shí)驗(yàn) .參考實(shí)驗(yàn)案例圖 3-2-7如圖 3-2-7 所示 ,用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力 ,系統(tǒng)靜止時(shí) ,彈簧的彈力等于所懸 掛鉤碼的總重 ; 彈簧的長(zhǎng)度及伸長(zhǎng)量可由刻度尺測(cè)出 .注意事項(xiàng)1. 本實(shí)驗(yàn)要求定量測(cè)量 , 因此要盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差 . 標(biāo)尺要豎直且緊靠指針以減小讀 數(shù)帶來的誤差 , 每次改變懸掛鉤碼個(gè)數(shù)后 , 要待系統(tǒng)穩(wěn)定后再讀數(shù) .2. 實(shí)驗(yàn)中所提供的米尺精確度為 1 mm, 應(yīng)估讀一位 .3. 彈簧組的說明書已說明

11、每個(gè)彈簧的彈性限度 , 注意不要超過它的彈性限度使用 .建議做法 :1. 選擇器材 :從彈簧組中選擇一只彈簧 ( 注意它的彈性限度 ) 懸掛在鐵架臺(tái)的橫桿上 ;實(shí)驗(yàn)桌上有 200 g、50 g 的鉤碼各一盒 ,選擇 50 g 鉤碼來做這一實(shí)驗(yàn) .( 想一想,為什么?)( 參考答案:50 g 的 鉤碼質(zhì)量比較小 , 容易調(diào)節(jié) ,另外增加一個(gè)不會(huì)損壞彈簧 )2. 首先將實(shí)驗(yàn)裝置調(diào)整妥當(dāng) ( 如整個(gè)裝置是否豎直平衡 , 標(biāo)尺與彈簧的距離是否合適 , 標(biāo) 尺面與彈簧上的指針是否在同一平面內(nèi) , 是否便于讀數(shù)等 ).3. 讀出彈簧自然下垂時(shí)指針?biāo)缚潭?.4. 懸掛 50 g 鉤碼一個(gè) , 待穩(wěn)定后 ,

12、 讀出彈簧上指針?biāo)缚潭炔⒂?jì)算出彈簧的伸長(zhǎng)量記入表格 .5. 逐個(gè)增加鉤碼 , 重復(fù)第 4 步 , 至少做 5 組數(shù)據(jù) .初態(tài)指針對(duì)應(yīng)刻度 (cm)彈簧彈力 (N)指針?biāo)缚潭?(cm)彈簧伸長(zhǎng)量 (cm)6. 圖象法處理數(shù)據(jù) :在下面的坐標(biāo)紙上 ,以彈簧彈力為縱軸 , 彈簧伸長(zhǎng)量為橫軸建立坐標(biāo) 系,如圖 3-2-8 所示.描出 5個(gè)特殊點(diǎn) ,以尋找彈簧彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系.圖 3-2-8拓展一步 :常用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法有 :計(jì)算法（求比值、求積、求和、求差等 ）和圖象 法兩種 . 兩者比較 , 圖象法處理數(shù)據(jù)更為直觀、更容易得出物理變化規(guī)律 , 且該種方法處理數(shù) 據(jù)能更好地減小實(shí)驗(yàn)

13、的偶然誤差 .通過以上的實(shí)驗(yàn) , 我們可以得出怎樣的結(jié)論 ?胡克定律 : 在彈性限度內(nèi) ,彈性體的彈力和彈性體伸長(zhǎng) （或縮短 ）的長(zhǎng)度成正比 ,即 F=kx, 其中 k 是勁度系數(shù) , 單位 N/m.例題有一根彈簧的長(zhǎng)度是 15 cm, 在下面掛上 0.5 kg 的重物后長(zhǎng)度變成了 18 cm ，求彈 簧的勁度系數(shù) .解答：已知彈簧原長(zhǎng)為 L0=15 cm=0.15 m，后來長(zhǎng)度為 L=18 cm=0.18 m, 彈簧的彈力為 5 N，伸長(zhǎng)量為 x=0.03 m, 由胡克定律 F=kx 可知， k=F/x=166.7 N/m.答案 :166.7 N/m 說明：不同材料的彈簧勁度系數(shù)是不一樣的，

14、同一種材料的彈簧形狀和長(zhǎng)度不相同時(shí)， 其勁度系數(shù)也是不一樣的 .課堂訓(xùn)練 （課件展示）豎直懸掛的彈簧下端，掛一重為 4 N 的物體時(shí)彈簧長(zhǎng)度為 12 cm；掛重為 6 N 的物體時(shí) 彈簧長(zhǎng)度為 13 cm ，則彈簧原長(zhǎng)為 cm，勁度系數(shù)為 N/m.解析： 彈簧上懸掛物體時(shí)彈簧要伸長(zhǎng)， 由胡克定律得知： 彈簧上的拉力與彈簧伸長(zhǎng)量成 正比，即 F=kx，其中 k 為勁度系數(shù)， x 為彈簧伸長(zhǎng)量， x 在數(shù)值上等于伸長(zhǎng)后總長(zhǎng)度減去原 長(zhǎng) L0 ，即 x=L-L 0. 改變懸掛重物的重力 , 伸長(zhǎng)量變化 , 這樣可以列出兩個(gè)方程 , 通過方程組可求 出彈簧原長(zhǎng)和勁度系數(shù) .設(shè)彈簧的原長(zhǎng)為 L0, 勁度

15、系數(shù)為 k, 設(shè)掛 G1=4 N的重物時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為 L1, 掛 G2=6 N 的重 物時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為 L2, 則 L1=12 cm,L 2=13 cm, 由胡克定律得 :G 1=k（L 1-L 0）G 2=k（L 2-L 0）代入數(shù)據(jù)解得 :L 0=10 cm， k=200 N/m即彈簧原長(zhǎng)為 10 cm, 勁度系數(shù)為 200 N/m.答案 :10 200課堂小結(jié)在彈力的教學(xué)過程中 , 有這樣幾個(gè)難點(diǎn)需要突破 , 一是任何相接觸的物體間都可能有彈 力,彈力的產(chǎn)生條件是接觸并且有形變, 但是有些物體的形變量很小 ,不容易觀察到 ,就會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生這樣的疑問 :這種情況下彈力到底有沒有 ?例如物體

16、放在桌面上 , 壓力和支持力不通 過形變來進(jìn)行判斷 , 解決這個(gè)問題的方法是微小形變的演示 , 通過演示 , 使學(xué)生確信任何兩個(gè) 接觸的物體間都可以有彈力 . 另外一個(gè)難點(diǎn)是彈力有無的判斷 , 解決這個(gè)問題可以用假設(shè)判 斷的方法 ,不僅讓學(xué)生知道判斷的方法 , 更應(yīng)該讓學(xué)生學(xué)會(huì)這些方法的遷移 ,例如假設(shè)的判斷 方法,也可以用到摩擦力有無的判斷中去 . 一般彈力大小的判斷要根據(jù)物體的實(shí)際情況判斷 而彈簧彈力的判斷可以根據(jù)胡克定律進(jìn)行判斷 , 讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn) “發(fā)現(xiàn)” 胡克定律 ,在發(fā)現(xiàn)中 鍛煉探究物理規(guī)律的能力 .布置作業(yè)1. 教材第 56 頁“問題與練習(xí)” 2、3、4 題.2. 實(shí)驗(yàn)測(cè)量不同彈

17、簧的勁度系數(shù)，給出原始數(shù)據(jù)，寫出處理數(shù)據(jù)的過程 .板書設(shè)計(jì)2 彈力1. 彈性形變和彈力 彈性形變：在外力停止作用后，能夠恢復(fù)原狀的形變 . 非彈性形變：在外力停止作用后，不能恢復(fù)原狀的形變 . 彈力：發(fā)生形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，會(huì)對(duì)跟它接觸的物體產(chǎn)生力的作用，這種力 叫彈力 .彈力產(chǎn)生的條件：物體間直接接觸；物體發(fā)生彈性形變 .2. 幾種彈力 支持力、拉力3. 胡克定律 胡克定律：在彈性限度內(nèi)，彈性體的彈力和彈性體伸長(zhǎng)（或縮短）的長(zhǎng)度成正比，即 F=kx, 其中 k 是勁度系數(shù)，單位 N/m.活動(dòng)與探究 課題：制作一個(gè)彈簧秤，用來粗略測(cè)量身邊物體的重力 . 器材：自己自由選擇器材，但要說明所選器材的原因 . 步驟：根據(jù)所選器材，自由設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟 . 結(jié)論：討論交流實(shí)驗(yàn)結(jié)論，體會(huì)成功的喜悅 .習(xí)