2021年高中物理必修一教案：3.2彈力

1、3.2 彈力【教學(xué)目標(biāo)】一、知識與技能目標(biāo)1. 理解彈力的概念，知道彈力產(chǎn)生的原因和條件。2. 知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力，會分析彈力的方向，能正確畫出彈力的示意圖。3. 理解形變概念，了解放大法顯示微小形變。二、過程和方法目標(biāo)1. 通過觀察和實(shí)驗(yàn)了解彈簧測力計(jì)的構(gòu)造。2. 通過自制彈簧測力計(jì)以及彈簧測力計(jì)的使用，掌握彈簧測力計(jì)的使用方法。三、情感、態(tài)度與價(jià)值目標(biāo)通過彈簧測力計(jì)的制作和使用，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和動(dòng)手動(dòng)腦的好習(xí)慣?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】什么是彈力，正確使用彈簧測力計(jì)。【教學(xué)難點(diǎn)】彈簧測力計(jì)的測量原理?！菊n時(shí)安排】1 課時(shí)教學(xué)過程一、引入新課教師活動(dòng)：展現(xiàn)常見的一些相互作用推、拉、提

2、、壓、舉等 。提出問題，引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考其相互作用的共同點(diǎn)及本質(zhì)。學(xué)生活動(dòng)：親身感受推、拉、提、壓、舉等相互作用，并在教師的引導(dǎo)下，觀察分析。點(diǎn)評： 列舉實(shí)際問題分析現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生抽象概括的能力，并導(dǎo)人新課。二、進(jìn)展新課一彈性形變和彈力教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)見教材P54 圖和 P55 圖 ，提出彈性形變和彈性限度。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生實(shí)驗(yàn)體會，歸納總結(jié)。物體在力的作用下形狀或體積會發(fā)生改變，這種變化叫 形變 。有些物體在形變后撤去作用力時(shí)能夠恢復(fù)原狀，這種形變叫做彈性形變 。發(fā)生形變的物體， 由于要恢復(fù)原狀， 對與它接觸的物體會產(chǎn)生力的作用， 這種力叫做 彈 力。點(diǎn)評 ：通過拉長和壓縮彈簧，使學(xué)生

3、認(rèn)識彈性形變，并理解彈性限度。教師活動(dòng)：教師啟發(fā)學(xué)生思考推、拉、提、壓、舉等力是怎樣產(chǎn)生的？學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生進(jìn)一步分析歸納總結(jié)。點(diǎn)評 ：結(jié)合對前面實(shí)驗(yàn)的觀察和分析，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生抽象概括的能力。教師活動(dòng)：實(shí)驗(yàn)講解，學(xué)生觀察思考，掌握方法。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生觀察思考，體驗(yàn)觀察微小形變的法，提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α｜c(diǎn)評 ：觀察微小形變，培養(yǎng)觀察能力和掌握顯示微小形變的方法。教師活動(dòng)：教師演示，學(xué)生觀察，啟發(fā)學(xué)生思考，分析彈力的方向。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生觀察分析，歸納出彈力的方向。提高學(xué)生分析、判斷和歸納的能力。點(diǎn)評 ： 在掌握彈力產(chǎn)生條件的根底上， 思考彈簧和繩子產(chǎn)生的彈力方向， 提高學(xué)生的判斷分析能力。教師活動(dòng)：教師

4、引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納彈力的方向。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生分析常見的彈力的力向。并進(jìn)展總結(jié)。點(diǎn)評 ：小結(jié)彈力的方向，提高學(xué)生的綜合能力。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， 可見，彈力的產(chǎn)生需要兩個(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，拉力等。彈力的方向： 一般情況下， 但凡支持物對物體的支持力， 都是支持物因發(fā)生形變而對物體產(chǎn)生彈力，所以支持力的方向總是垂直于運(yùn)動(dòng)面指向被支持的物體。教師活動(dòng)： 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， 對桌面產(chǎn)生垂直于桌面向下的彈力， 這就是書對桌面的壓力， 桌

5、面 由于發(fā)生微小形變，對書產(chǎn)生垂直于書面向上的彈力，這就是桌面對書的支持力。學(xué)生活動(dòng)： 靜止地放在傾斜木板上的書， 書對木板在壓力，木板對書有支持力，指導(dǎo)學(xué)生并畫出力的示意圖。結(jié)論： 壓力、支持力都是彈力， 壓力的方向總是垂直于運(yùn)動(dòng)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。引導(dǎo)學(xué)生分析靜止時(shí)懸繩對重物的拉力及方向。引導(dǎo)得出： 懸掛物體由于重力的作用而拉緊懸繩， 使重物、懸繩同時(shí)發(fā)生微小形變。重物由于發(fā)生微小形變，對懸繩產(chǎn)生豎直向下的彈力 ; 這是物體對繩的拉力，懸繩由于發(fā)生微小形變，對物產(chǎn)生豎直向上的彈力，這就是繩對物體的拉力。結(jié)論：拉力是彈力，方向總是沿著繩而指

6、向繩收縮的方向。三胡克定律教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)展實(shí)驗(yàn)研究，從感性認(rèn)識出發(fā)，上升到理性認(rèn)識。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究，討論交流，得出結(jié)論。點(diǎn)評 ：感受彈簧彈力的大小與彈簧形變的關(guān)系。教師活動(dòng)：利用傳感器，通過計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)測量，處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析買驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生觀察思考，通過計(jì)算機(jī)演示物理量之間的關(guān)系。點(diǎn)評：實(shí)驗(yàn)研究一一胡克定律，使學(xué)生了解科學(xué)的研究問題的方法。教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生如何對數(shù)據(jù)進(jìn)展處理利用圖象處理 ，如何分析圖象找出規(guī)律。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生討論交流，總結(jié)現(xiàn)津，得出結(jié)論。點(diǎn)評 ：培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)展數(shù)據(jù)分析、探索和尋找數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的能力。教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生做F- x 圖象，利用數(shù)

7、學(xué)知識確定F 和 x 的關(guān)系，找出物理規(guī)律。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生利用用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做圖象，進(jìn)一步體驗(yàn)用圖象處理數(shù)據(jù)的方法。點(diǎn)評 ：掌握用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法?？记绊氈?. 本實(shí)驗(yàn)要求定量測量， 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)。1mm應(yīng)估讀一位。3. 彈簧組的說明書已經(jīng)說明每個(gè)彈簧的彈性限度，注意不要超過它的彈性限度使用。通過以上實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？胡克定律 ：在彈性限度內(nèi)，彈性物體的彈力和彈性物體的伸長或壓縮的長度成正比，即F kx,其中k是勁度系數(shù)，單位是N/rn（ 四） 實(shí)例操練例題1.有一根彈簧原長為解答：彈簧

8、的原長為1010 0.15m Kg的重物后長度變成了18cm,求彈簧的勁度系量為x 0.03m ,由胡克定律F kx可知，k F 166.7 N/s。x0.15m,后來的長度為l 0.18m ,彈簧的彈力為 5N,伸長說明：不同材料的彈簧勁度系數(shù)是不一樣的，同一種材料的彈簧形狀和長度不一樣時(shí)，其勁度系統(tǒng)也是不一樣的。訓(xùn)練：豎直懸掛的彈簧下端，掛一重為4N的物體時(shí)彈簧長度為 12cm;掛重為6N的物體時(shí)彈簧長度為13cm,那么彈簧原長為 cm ,勁度系數(shù)為 Ns 。解析：彈簧上懸掛物體時(shí)彈簧在伸長，由胡克定律可知：彈簧的拉力與彈簧的伸長量成正比，即F kx,其中k為勁度系數(shù)，x在數(shù)值上等于伸長后

9、總長度減去原長l0,即x l l0,改變懸掛重物的重力，伸長量變化，這樣可以列出兩個(gè)方程，通過方程組可求 出彈簧原長和勁度系數(shù)。設(shè)彈簧的原長為l0 ,勁度系數(shù)為 k ,設(shè)掛G1 4N的重物時(shí)彈簧的長度為l1 ,掛G2 6N的重物時(shí)彈簧的長度為 ,那么1i 12cm l2 13cm,由胡克定律得：Gi k(L L0)G2 k(L2 Lo)代入數(shù)據(jù)解得：l0 0.10m k 200N m 答案：10 200三、課堂小結(jié)在彈力的教學(xué)過程中，在這樣幾個(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？例如物體放在桌面上，壓力和支持力不通過形變來判斷，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)