2019-2020年高一物理形變與彈力教學設(shè)計3新課標豫教版必修1

1、2019-2020年高一物理形變與彈力教學設(shè)計3新課標 豫教版 必修11、 列舉實例，敘述彈力的定義。2、 說出彈力產(chǎn)生的條件，能區(qū)分彈力和重力。3、 說出顯示微小形變的方法。一、知識目標1、 了解形變的概念，了解彈力是物體發(fā)生彈性形變時產(chǎn)生的.2、 能夠正確判斷彈力的有無和彈力的方向，正確畫出物體受到的彈力.3、 掌握運用胡克定律計算彈簧彈力的方法.二、能力目標1、 能夠運用二力平衡條件確定彈力的大小.2、 針對實際問題確定彈力的大小方向，提高判斷分析能力.教學建議一、基本知識技能：（一）、基本概念：1、 彈力：發(fā)生形變的物體，由于要回復(fù)原狀，對跟它接觸的物體會產(chǎn)生力的作用， 這種力叫做彈力

2、.2、 彈性限度：如果形變超過一定限度，物體的形狀將不能完全恢復(fù)，這個限度叫做 彈性限度.3、 彈力的大小跟形變的大小有關(guān)，形變越大，彈力也越大.4、 形變有拉伸形變、彎曲形變、和扭轉(zhuǎn)形變.（二）、基本技能：1、 應(yīng)用胡克定律求解彈簧等的產(chǎn)生彈力的大小.2、 根據(jù)不同接觸面或點畫出彈力的圖示.二、重點難點分析：1、 彈力是物體發(fā)生形變后產(chǎn)生的，了解彈力產(chǎn)生的原因、方向的判斷和大小的確定 是本節(jié)的教學重點.2、 彈力的有無和彈力方向的判斷是教學中學生比較難掌握的知識點.教法建議一、關(guān)于講解彈力的產(chǎn)生原因的教法建議1、介紹彈力時，一定要把物體在外力作用時發(fā)生形狀改變的事實演示好，可以 演示橢圓形狀

3、玻璃瓶在用力握緊時的形狀變化，也可以演示其它明顯的形變實驗，如 礦泉水瓶的形變，握力器的形變，鋼尺的形變，也可以借助媒體資料演示一些研究觀察物體微小形變的方法通過演示，介紹我們在做科學研究時，通常將微小變化“放 大”以利于觀察.（1）玻璃瓶的形變?nèi)缦聢D所示，在橢圓形的大墨水瓶瓶塞中插一根內(nèi)徑約1-1.5 mm毛細管，瓶內(nèi)裝滿染色水，管后襯白色紙屏。演示時，在瓶的截面短軸方向（圖a所示方向）施加壓力，水柱上升，說明瓶體微小形變使容積減??； 撤去壓力， 水柱下降到原位。 在瓶的長軸方向 （圖b所示方向）施加壓力，水柱下降，說明瓶的容 積變大；撤去壓力，水柱升到原處。演示長軸方向施力時水柱下降，可糾

4、正學生錯誤 認為是這是瓶內(nèi)水柱受熱膨脹所致。 玻璃管的長 短、內(nèi)徑的大小要經(jīng)實驗選擇， 以液柱變化明顯 為宜。（2）桌面的形變?nèi)缬覉D所示，用激光束照在桌面平面鏡 上，經(jīng)兩次反射后照在墻上。演示時，用力 壓桌面，墻上的光點會發(fā)生明顯偏移，說明 桌面受外力而產(chǎn)生形變。若無激光器可用幻 燈代替，用一塊開有狹縫的黑紙片插在透鏡 前，利用墻上的狹光帶偏移演示桌面的形變。二、關(guān)于彈力方向講解的教法建議1、彈力的方向判斷是本節(jié)的重點，可以將接觸面的關(guān)系具體為“點一一面（平面、 曲面）”接觸和“面一一面”接觸舉一些例子，將問題簡單化往往彈力的方向的 判斷以“面”或“面上接觸點的切面”為準.2、注意在分析兩物體

5、之間彈力的作用時，可以分別對一個物體進行受力分析, 確切說明，是哪一個物體的形變對其產(chǎn)生彈力的作用配合教材講解繩子的拉力時, 可以用具體的例子，畫出示意圖加以分析.教學過程第三節(jié)彈力如所示的簡單圖示:教學方法：實驗法、講解法教學用具：演示形變用的鋼尺、橡皮泥、彈簧、重物（鉤碼）過程設(shè)計：（一）復(fù)習提問1重力是的產(chǎn)生原因是什么？重力的方怎樣？2、復(fù)習初中內(nèi)容：形變；彈性形變.（二）新課教學由復(fù)習過渡到新課，并演示說明1演示實驗1捏橡皮泥，用力拉壓彈簧，用力彎動鋼尺，它們的形狀都發(fā)生了改變, 教師總結(jié)形變的概念.形變：物體的形狀或體積的變化叫做形變，形變的原因是物體受到了力的作用.針對橡皮泥形變之

6、后形狀改變總結(jié)出彈性形變的概念：能夠恢復(fù)原來形狀的形變叫做彈性形變不能恢復(fù)原來形狀的形變叫做塑性形變.2、將鉤碼懸掛在彈簧上，彈簧另一端固定，彈簧被拉長，提問：（1）鉤碼受哪些力？（重力、拉力、這二力平衡）（2）拉力是誰加給鉤碼的？（彈簧）（3）彈簧為什么對鉤碼產(chǎn)生拉力？（彈簧發(fā)生了彈性形變）由此引出彈力的概念：3、彈力：發(fā)生彈性形變的物體，會對跟它直接接觸的物體產(chǎn)生力的作用這種力就 叫彈力.就上述實驗繼續(xù)提問：（1）彈力產(chǎn)生的條件：物體直接接觸并發(fā)生彈性形變.（2）彈力的方向提問： 課本放在桌子上書給桌子的壓力和桌子對書的支持力屬于什么性質(zhì)的 力？其受力物體、施力物體各是什么？方向如何？與學

7、生討論，然后總結(jié)：4、壓力的方向總是垂直與支持面而指向受力物體（被壓物體）.5、支持力的方向總是垂直與支持面而指向受力物體（被支持物體）.繼續(xù)提問：電燈對電線產(chǎn)生的拉力和電線對電燈產(chǎn)生的拉力又是什么性質(zhì)的力？ 其受力物體、施力物體各是誰？方向如何？分析討論，總結(jié).6、繩的拉力是繩對所拉物體的彈力，方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向.7、胡克定律彈力的大小與形變有關(guān)，同一物體，形變越大，彈力越大.彈簧的彈力，與 變的關(guān)系為：在彈性限度內(nèi)，彈力的大小跟彈簧的伸長（或縮短）的長度 成正比，即：式中 叫彈簧的倔強系數(shù)，單位：N/m它由彈簧本身所決定不同彈簧的倔強系數(shù)一般不相同這個規(guī)律是英國科學家胡克發(fā)現(xiàn)

8、的，叫胡克定律胡克定律的適用條件：只適用于伸長或壓縮形變.8、練習使用胡克定律，注意強調(diào)為形變量的大小.（三）、布置課后作業(yè).探究活動運用彈簧的串并聯(lián)知識研究鋼材的拉伸課題1：題目：關(guān)于彈簧的串并聯(lián)鋼材的拉伸 內(nèi)容：在建筑力學中，關(guān)于鋼筋的勁度以及拉伸，可以根據(jù)彈簧的串并聯(lián)進行研究。 有關(guān)彈簧的串并聯(lián)內(nèi)容可以參考“探究活動”中的相關(guān)內(nèi)容。探究活動自行設(shè)計實驗求解彈簧的勁度系數(shù)課題2：題目：自行設(shè)計實驗求解彈簧的勁度系數(shù) 內(nèi)容：學生自行組織利用工具研究彈簧的勁度求解，方法不限，記錄實驗數(shù)據(jù)，寫出 實驗報告說明實驗?zāi)康摹嶒瀮x器、實驗原理以及結(jié)論。2019-2020年高一物理拋體運動的規(guī)律教案課

9、題6.4拋體運動的規(guī)律課型新授課（2課時）學目標知識與技能1.理解平拋運動是勻變速運動，其加速度為g.2掌握拋體運動的位置與速度的關(guān)系. 過程與方法1掌握平拋運動的特點，能夠運用平拋規(guī)律解決有關(guān)問題.2通過例題分析再次體會平拋運動的規(guī)律. 情感、態(tài)度與價值觀1.有參與實驗總結(jié)規(guī)律的熱情，從而能更方便地解決實際問題.2通過實踐，鞏固自己所學的知識.教學重點、難點教學重點分析歸納拋體運動的規(guī)律教學難點應(yīng)用數(shù)學知識分析歸納拋體運動的規(guī)律.教 學 方法探究、講授、討論、練習教學手段教具準備平拋運動演示儀、自制投影片教學活動新課導(dǎo)入學生活動上一節(jié)我們已經(jīng)通過實驗探究出平拋運動在豎直方向和水平方向上的運動

10、 規(guī)律，對平拋運動的特點有了感性認識這一節(jié)我們將從理論上對拋體運動的規(guī) 律作進一步分析，學習和體會在水平面上應(yīng)用牛頓定律的方法，并通過應(yīng)用此方 法去分析沒有感性認識的拋體運動的規(guī)律.新課教學一、拋體的位置我們以平拋運動為例來研究拋體運動所共同具有的性質(zhì).首先我們來研究初速度為。的平拋運動的位置隨時間變化的規(guī)律用手把小 球水平拋出，小球從離開手的瞬間（此時速度為V,方向水平）開始，做平拋運動.我 們以小球離開手的位置為坐標原點，以水平拋出的方向為x軸的方向，豎直向下的方向為y軸的方向，建立坐標系，并從這一瞬間開始計時.師：在拋出后的運動過程中，小球受力情況如何？生：小球只受重力，重力的方向豎直向

11、下，水平方向不受力.師：那么，小球在水平方向有加速度嗎？它將怎樣運動？生：小球在水平方向沒有加速度，水平方向的分速度將保持v不變，做勻速直線運動.我們用函數(shù)表示小球的水平坐標隨時間變化的規(guī)律將如何表示？x=vt在豎直方向小球有加速度嗎？若有，是多大？它做什么運動？它在豎直方向有初速度嗎？生：在豎直方向，根據(jù)牛頓第二定律，小球在重力作用下產(chǎn)生加速度 自由落體運動，而在豎直方向上的初速度為0.師：那根據(jù)運動學規(guī)律，請大家說出小球在豎直方向的坐標隨時間變化的規(guī) 律.2生：y=1/2gt師：小球的位置能否用它的坐標（x,y）描述？能否確定小球在任意時刻位置？生：可以.師： 那么， 小球的運動就可以看成

12、是水平和豎直兩個方向上運動的合成. 內(nèi)小球合位移是多大？$= J去 +扌=J（說尸豐*若設(shè)s與+x方向（即速度方向）的夾角為B,如圖6. 41，則其正切值如何g.做t時間生:師:求？生：例1一架飛機水平勻速飛行.從飛機上海隔I s釋放一個鐵球，先后釋放若不計空氣阻力，從地面上觀察4個小球（）它們的落地點是等間距的 它們的落地點是不等間距的 排成豎直的直線，它們的落地點是等間4個,A.B.C.距的D.在空中任何時刻總是捧成拋物線,在空中任何時刻總是排成拋物線,在空中任何時刻總在飛機正下方,在空中任何時刻總在飛機的正下方，捧成豎直的直線，它們的落地點是不$ 6. 4 - 2等間距的。解析：因為鐵球

13、從飛機上釋放后做平拋運動，在水平方向上有與飛機相同的速 度.不論鐵球何時從飛機上釋放，鐵球與飛機在水平方向上都無相對運動.鐵球 同時還做自由落體運動，它在豎直方向?qū)㈦x飛機越來越遠.所以4個球在落地前始終處于飛機的正下方，并排成一條直線，又因為從飛機上每隔1s釋放1個球，而每個球在空中運動的時間又是相等的，所以這4個球落地的時間也依次相差1s，它們的落地點必然是等間距的.若以飛機為參考系觀察4個鐵球都做自由落體運動.此題把曲線運動利用分解的方法“化曲為直”，使其成為我們所熟知的直線運動，則據(jù)運動的獨立性，可以分別在這兩個方向上用各自的運動規(guī)律研究 其運動過程.二、拋體的速度師：由于運動的等時性，

14、那么大家能否根據(jù)前面的結(jié)論得到物體做平拋運動 的時間？生：由y=1/2gt2得到，運動時間師：這說明了什么問題？生：這說明了做平拋運動的物體在空中運動的時間僅取決于下落的高度，與 初速度無關(guān).師：那么落地的水平距離是多大生：落地的水平距離師：這說明了什么問題？生：這說明了平拋運動的水平位移不僅與初速度有關(guān)系，還與物體的下落高度有 關(guān).師：利用運動合成的知識，結(jié)合圖6.42,求物體落地速度是多大？結(jié)論如何？生：落地速度，即落地速度也只與初速度v和下落高度h有關(guān).師：平拋運動的速度與水平方向的夾角為a, 般稱為平拋運動的偏角.實際上，*巧琳2ytana=v1工T答題中可以直接應(yīng)用此結(jié)論分析解答例2

15、一個物體以10 m/s的速度從10 m的水平高度拋出，落地時速度與地面的 夾角B是多少（不計空氣阻力）?例3在5 m高的地方以6 m/s的初速度水平拋出一個質(zhì)量是10 kg的物體，則物體落地的速度是多大？從拋出點到落地點發(fā)生的位移是多大?（忽略空氣阻力，取g=10m/s ）交流與討論應(yīng)用運動的合成與分解的方法我們探究了做平拋運動的物體的位移和速度.請大家根據(jù)我們探究的結(jié)果研究一下平拋運動的物體位移和速度之間存在什么關(guān)系.參考解答：根據(jù)前面的探究結(jié)果我們知道，物體的位移，與x軸的夾角的正切值為tan0=gt/2v.物體的速度，與x軸的夾角的正切值為tan0=gt/v.可以看到位移和速度的大小沒有

16、太直接的關(guān)系，但它們的方向與x軸夾角的正切是2倍關(guān)系.利用這個關(guān)系我們就可以很方便地計算物體速度或位移的方向了.常稱為平拋運動的偏角公式，在一些問【課綁旳一個小球以初違度 4 水平拋岀，務(wù)地時違度為叭阻力不也求;（1）小球在空中飛行的時尿（2）拋出點禹地面的高度 M3）水早肘程應(yīng)）小球的也撤解析：（D 由平雄的知識可以知逍說丄血 FS在竪直方向上做自由 Sfr=yg? = yg *（詁一訂）二右 W-gU（3）在水平方向上是勻速直址運動*工=5 忖 4 _g恆移尢小產(chǎn) JF+P 口右/2tbIuJ-3th*+ulig（4 帖水平方向的夾角的正切價劇詡“絆乂2 2師：在（2）中，與勻變速直線運動

17、公式vt=vo+2as，形式上一致的，其物理意義 相同嗎？生：物理意義并不相同，在中的h,并不是平拋運動的位移，而是豎直方向上的位移，在中的s就是表示勻速直線運動的位移對于平拋運動的位移，是由豎直 位移和水平位移合成而得的.師：平拋運動的軌跡是曲線（拋物線），某一時刻的速度方向即為曲線上物體所在 位置的切線方向設(shè)物體運動的時間為t，則這一時刻的速度與豎直方向夾角的正切值tan3=vo/gt，而物體下落的高度為h=1/2gt2.如圖6.43 圖中的A點為速度的切線與拋出點的水平線的交點，C點為物體所在位置的豎直線與水平線的交點，從圖中可以看出A為水平線段0C的中點.平拋運動的這一重要特征，對我們

18、分析類平拋運動， 特別是帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)是很有幫助的.平拋運動常分解成水平方向和豎直方向的兩個分運動來處理，由于豎直分運 動是初速度為零的勻加速直線運動，所以初速度為零的勻加速直線運動的公式和 特點均可以在此應(yīng)用.另外，有時候根據(jù)具體情況也可以將平拋運動沿其他方向 分解三、斜拋運動師：如果物體拋出時的速度不是沿水平方向，而是斜向上方或斜向下方的（這種情況稱為斜拋），它的受力情況是什么樣的？加速度又如何？生：它的受力情況與平拋完全相同，即在水平方向仍不受力，加速度仍是0;在豎直方向仍只受重力，加速度仍為g.師：實際上物體以初速度v沿斜向上或斜向下方拋出，物體只在重力作用下 的運動，如何表示？

19、與平拋是否相同？生：斜拋運動沿水平方向和豎直方向初速度與平拋不同，分別是Vx=vcosB和Vy=sin0.由于物體運動過程中只受重力，所以水平方向速度vx=vcos0保持不變，做勻速直線運動；而豎直方向上因受重力作用，有豎直向下的重力加速度J,同時有豎直向上的初速度vy=sin0,因此做勻減速運動（是豎直上拋運動，當初速度向斜 下方，豎直方向的分運動為豎直下拋運動），當速度減小到。時物體上升到最高點，此時物體由于還受到重力，所以仍有一個向下的加速度g，將開始做豎直向下的加速運動.因此，斜拋運動可以看成是水平方向速度為vx=vcos0的勻速直線運動和豎直方向初速度為vy=sin0的豎直上拋或豎直

20、下拋運動的合運動.師：斜拋運動分斜上拋和斜下拋(由初速度方向確定)兩種，下面以斜上拋運 動為例討論.師：斜拋運動的特點是什么？生：特點：加速度a=g,方向豎直向下，初速度方向與水平方向成一夾角B斜向上，B=90時為豎直上拋或豎直下拋運動B=0時為平拋運動.師：常見的處理方法：將斜上拋運動分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的豎直上拋運 動，這樣有由此可以得到哪些特點？t gtzq=碗cosfll巧=碗gt生：由此可得如下特點：a.斜向上運動的時間與斜向下運動的時間相等；b.從軌道最高點將斜拋運動分為前后兩段具有對稱性，如同一高度上的兩點，速 度大小相等，速度方向與水平線的夾角相冋.師： 將斜

21、拋運動分解為沿初速度方向的斜向上的勻速直線運動和自由落體 運動兩個分運動，用矢量合成法則求解.將沿斜面和垂直斜面方向作為x、y軸，分別分解初速度和加速度后用運動學公式解題.交流與討論對于斜拋運動我們只介紹下船上拋和斜下拋的研究方法，除了平拋、斜上拋、斜下拋外，拋體運動還包括豎直上拋和豎直下拋，請大家根據(jù)我們研究前面幾種 拋體運動的方法來研究一下豎直上拋和豎直下拋.參考解答：對于這兩種運動來說，它們都是直線運動，但這并不影響用運動的合 成與分解的方法來研究它們.這個過程我們可以仿照第一節(jié)中我們介紹的勻加速 運動的分解過程對豎直上拋運動，設(shè)它的初速度為V。，那么它的速度就可以寫成v= vogt的形式，位移寫成x= votg t2/2的形式.那這樣