高中物理必修1彈力教案

PAGEPAGE4彈力教案教學目標（一）知識與技能

1．知道彈力產(chǎn)生的條件．

2．知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力，能在力的示意圖中畫出它們的方向．

3．知道彈性形變越大彈力越大，知道彈簧的彈力跟彈簧的形變量成正比，即胡克定律．會用胡克定律解決有關問題．

（二）過程與方法

1．通過在實際問題中確定彈力方向的能力．

2．自己動手進行設計實驗和操作實驗的能力．

3．知道實驗數(shù)據(jù)處理常用的方法，嘗試使用圖象法處理數(shù)據(jù)．

（三）情感態(tài)度與價值觀

1．真實準確地記錄實驗數(shù)據(jù)，體會科學的精神和態(tài)度在科學探究過程的重要作用．2.在體驗用簡單的工具和方法探究物理規(guī)律的過程中，感受學習物理的樂趣，培養(yǎng)學生善于把物理學習與生活實踐結合起來的習慣．教學重點

1．彈力有無的判斷和彈力方向的判斷．

2．彈力大小的計算．

3．實驗設計與操作．

教學難點

彈力有無的判斷及彈力方向的判斷．

教學方法探究、講授、討論、練習

教學手段教具準備

彈簧、鉤碼、泡沫塑料塊、粉筆、燒瓶（內(nèi)裝紅墨水瓶塞上面插細玻璃管）、演示胡克定律用的鐵架臺、刻度尺、彈簧、鉤碼等等．

教學活動

[新課導入]

觀看伊辛巴耶娃撐桿跳破世界紀錄及運動員跳水的視頻。撐桿跳高運動員要使用撐桿，跳水時要使用跳板，你能說明這樣做的目的嗎？由此引入新課師：那么，這又是個什么力呢?它是怎樣產(chǎn)生的，它的大小、方向各如何?帶著這些問題我們一起來探究有關彈力的有關知識．

[新課教學]

一、形變

[實驗演示]

演示實驗1：彈簧掛上鉤碼后伸長。

演示實驗2：泡沫塑料塊受力而被壓縮、彎曲與扭轉。

演示實驗3：粉筆用力被折斷。

學生觀察思考什么是形變

給出形變的定義——物體形狀或體積的變化叫做形變．剛才舉的那些例子都很容易觀察到，如果一本書放在桌面上，書和桌面發(fā)生形變了沒有?

生1：沒有．

生2：可能發(fā)生了形變，但是由于形變量太小，所以肉眼觀察不出來．

演示實驗1視頻播放桌面微小形變的激光演示（在一個大桌上放兩個平面鏡M和N，讓一束光依次被這兩面鏡子反射，最后射在刻度尺上形成一個光點。用力壓桌面，觀察刻度尺上光點位置的變化。）列表分析壓力、支持力和拉力它們的施力物體、受力物體、力由誰的形變產(chǎn)生、和力的方向這幾個問題。進一步得出：彈力總是指向施力物體形變恢復的方向

判斷有無彈力：F2例1：如圖所示，一球體靜止于一水平面與一側壁之間，不計任何摩擦，判斷側壁對球體有無彈力。F1F2分析：方法1：①假設水平面和側壁對球體G均產(chǎn)生彈力，分別為F1、F2，對球體受力分析G如圖所示。由圖可知，F(xiàn)2的存在顯然不能使還應體處于靜止狀態(tài)，與題設條件（球體靜止）相矛盾，故側壁對球體無彈力?；颌诩僭O側壁對球體無彈力，則球體只受重力和水平面的彈力（支持力），球體能夠保持靜止，滿足題意，故假設成立。假設法——就是假設這個力存在，看在這個力存在時作用效果是否與物體實際的運動狀態(tài)相符合，如果符合，說明這個力確實存在，否則這個力不存在．方法2：條件法——撤去斜面，球能保持靜止，則斜面對球無彈力。[練習]：判斷圖2中物體有無彈力作用。 ①②③④四種接觸情況下彈力的方向

①面面接觸：垂直于接觸面②點面接觸：垂直于接觸面③點點接觸：垂直于過接觸點的切面④繩子拉力：沿著繩并指向繩收縮的方向[課堂訓練]

1．請在圖中畫出桿及球所受的彈力．甲乙丙丁

解析：(1)甲圖中桿在重力的作用下，對A、B兩處都產(chǎn)生擠壓的作用，故A、B兩點處對桿有彈力，彈力的方向與接觸點的平面垂直

(2)乙圖中桿對C、D兩處有擠壓作用，因C處是曲面．D處為支承點，所以，C處的彈力垂直其切面指向球心，D處的彈力垂直于桿斜向上．

(3)丙圖中繩子拉住小球，兩只小球互相擠壓，繩子對球的彈力沿繩斜向上．

(4)丁圖中球與兩點接觸并且擠壓，球受的彈力F1、F2垂直于接觸點的切面(虛線是切面)，沿著半徑方向指向球心．三、胡克定律

用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，系統(tǒng)靜止時，彈簧的彈力等于所懸掛鉤碼的總重；彈簧的長度及伸長量可由刻度尺測出．

注意事項

(1)本實驗要求定量測量，因此要盡可能減小實驗誤差．標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數(shù)后，要待系統(tǒng)穩(wěn)定后再讀數(shù)．

(2)實驗中所提供的米尺精確度為1mm，應估讀一位．

(3)彈簧組的說明書已說明每個彈簧的彈性限度，注意不要超過它的彈性限度使用．

實驗過程

(1)選擇器材：選擇一只彈簧(注意它的彈性限度)懸掛在鐵架臺的橫桿上，固定刻度尺的位置。

(2)首先將實驗裝置調(diào)整妥當(如整個裝置是否豎直平穩(wěn)，標尺與彈簧的距離是否合適，標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指針所指刻度．

(4)懸掛200g鉤碼一個，待穩(wěn)定后，讀出彈簧上指針所指刻度并計算出彈簧的伸長量記入表格

(5)逐個增加鉤碼，重復第4步，至少做4組數(shù)據(jù)．鉤碼的質(zhì)量m/g物體的重力G/N拉力的大小F/N彈簧的伸長量x/cm

(6)圖象法處理數(shù)據(jù)：將數(shù)據(jù)輸入Excel，以彈簧彈力為縱軸，彈簧伸長量為橫軸建立坐標系，描出4個特殊點，以尋找彈簧彈力和彈簧伸長量之間的關系．

得出結論彈簧彈力的大小與彈簧的形變量成正比．

師：用一個公式來表示這種關系．

生：F＝KX．

師：這個公式實際上是一個定律，叫做胡克定律，是英國科學家胡克首先發(fā)現(xiàn)的，其中式子中的K是彈簧的勁度系數(shù)，單位是牛每米，符號是N／m．其中F是彈簧受到的彈力大小，X是彈簧的形變量，既可以是彈簧的伸長量，又可以是彈簧的壓縮量。彈簧的勁度系數(shù)跟彈簧絲的粗細、材料、彈簧的直徑、繞法、彈簧的長度等量有關，這個量反映了彈簧的特性．

[課堂延伸]利用胡克定律原理設計制作簡易彈簧秤。（課后有興趣可以做）材料：彈簧（或橡皮筋）、50克鉤碼5個、回形針2枚、卡紙片、直尺、水筆[課堂訓練]一個彈簧原長8cm，下端懸掛4N的重物，靜止時，彈簧的長度為10cm，此彈簧的勁度系數(shù)多大?解：由F＝kx得4N=K?（0.1-0.08）mK=200N/m[板書設計]形變定義——物體形狀或體積的變化叫做形變