高中物理必修1彈力教案

PAGEPAGE4彈力教案教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)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(huà)出它們的方向．

3．知道彈性形變?cè)酱髲椓υ酱螅缽椈傻膹椓Ω鷱椈傻男巫兞砍烧?，即胡克定律．?huì)用胡克定律解決有關(guān)問(wèn)題．

（二）過(guò)程與方法

1．通過(guò)在實(shí)際問(wèn)題中確定彈力方向的能力．

2．自己動(dòng)手進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和操作實(shí)驗(yàn)的能力．

3．知道實(shí)驗(yàn)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(jià)值觀

1．真實(shí)準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，體會(huì)科學(xué)的精神和態(tài)度在科學(xué)探究過(guò)程的重要作用．2.在體驗(yàn)用簡(jiǎn)單的工具和方法探究物理規(guī)律的過(guò)程中，感受學(xué)習(xí)物理的樂(lè)趣，培養(yǎng)學(xué)生善于把物理學(xué)習(xí)與生活實(shí)踐結(jié)合起來(lái)的習(xí)慣．教學(xué)重點(diǎn)

1．彈力有無(wú)的判斷和彈力方向的判斷．

2．彈力大小的計(jì)算．

3．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作．

教學(xué)難點(diǎn)

彈力有無(wú)的判斷及彈力方向的判斷．

教學(xué)方法探究、講授、討論、練習(xí)

教學(xué)手段教具準(zhǔn)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(xì)玻璃管）、演示胡克定律用的鐵架臺(tái)、刻度尺、彈簧、鉤碼等等．

教學(xué)活動(dòng)

[新課導(dǎo)入]

觀看伊辛巴耶娃撐桿跳破世界紀(jì)錄及運(yùn)動(dòng)員跳水的視頻。撐桿跳高運(yùn)動(dòng)員要使用撐桿，跳水時(shí)要使用跳板，你能說(shuō)明這樣做的目的嗎？由此引入新課師：那么，這又是個(gè)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(wèn)題我們一起來(lái)探究有關(guān)彈力的有關(guān)知識(shí)．

[新課教學(xué)]

一、形變

[實(shí)驗(yàn)演示]

演示實(shí)驗(yàn)1：彈簧掛上鉤碼后伸長(zhǎng)。

演示實(shí)驗(yàn)2：泡沫塑料塊受力而被壓縮、彎曲與扭轉(zhuǎn)。

演示實(shí)驗(yàn)3：粉筆用力被折斷。

學(xué)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(shū)放在桌面上，書(shū)和桌面發(fā)生形變了沒(méi)有?

生1：沒(méi)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(lái)．

演示實(shí)驗(yàn)1視頻播放桌面微小形變的激光演示（在一個(gè)大桌上放兩個(gè)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(gè)光點(diǎn)。用力壓桌面，觀察刻度尺上光點(diǎn)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(shuí)的形變產(chǎn)生、和力的方向這幾個(gè)問(wèn)題。進(jìn)一步得出：彈力總是指向施力物體形變恢復(fù)的方向

判斷有無(wú)彈力：F2例1：如圖所示，一球體靜止于一水平面與一側(cè)壁之間，不計(jì)任何摩擦，判斷側(cè)壁對(duì)球體有無(wú)彈力。F1F2分析：方法1：①假設(shè)水平面和側(cè)壁對(duì)球體G均產(chǎn)生彈力，分別為F1、F2，對(duì)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(yīng)體處于靜止?fàn)顟B(tài)，與題設(shè)條件（球體靜止）相矛盾，故側(cè)壁對(duì)球體無(wú)彈力?；颌诩僭O(shè)側(cè)壁對(duì)球體無(wú)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(shè)成立。假設(shè)法——就是假設(shè)這個(gè)力存在，看在這個(gè)力存在時(shí)作用效果是否與物體實(shí)際的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相符合，如果符合，說(shuō)明這個(gè)力確實(shí)存在，否則這個(gè)力不存在．方法2：條件法——撤去斜面，球能保持靜止，則斜面對(duì)球無(wú)彈力。[練習(xí)]：判斷圖2中物體有無(wú)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(diǎn)面接觸：垂直于接觸面③點(diǎn)點(diǎn)接觸：垂直于過(guò)接觸點(diǎn)的切面④繩子拉力：沿著繩并指向繩收縮的方向[課堂訓(xùn)練]

1．請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)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(duì)A、B兩處都產(chǎn)生擠壓的作用，故A、B兩點(diǎn)處對(duì)桿有彈力，彈力的方向與接觸點(diǎn)的平面垂直

(2)乙圖中桿對(duì)C、D兩處有擠壓作用，因C處是曲面．D處為支承點(diǎn)，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(duì)球的彈力沿繩斜向上．

(4)丁圖中球與兩點(diǎn)接觸并且擠壓，球受的彈力F1、F2垂直于接觸點(diǎn)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(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(lái)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1mm，應(yīng)估讀一位．

(3)彈簧組的說(shuō)明書(shū)已說(shuō)明每個(gè)彈簧的彈性限度，注意不要超過(guò)它的彈性限度使用．

實(shí)驗(yàn)過(guò)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(tái)的橫桿上，固定刻度尺的位置。

(2)首先將實(shí)驗(yàn)裝置調(diào)整妥當(dāng)(如整個(gè)裝置是否豎直平穩(wěn)，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)缚潭龋?/p>

(4)懸掛200g鉤碼一個(gè)，待穩(wěn)定后，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(zhǎng)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(zhǎng)量為橫軸建立坐標(biāo)系，描出4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．

得出結(jié)論彈簧彈力的大小與彈簧的形變量成正比．

師：用一個(gè)公式來(lái)表示這種關(guān)系．

生：F＝KX．

師：這個(gè)公式實(shí)際上是一個(gè)定律，叫做胡克定律，是英國(guó)科學(xué)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(hào)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(zhǎng)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(xì)、材料、彈簧的直徑、繞法、彈簧的長(zhǎng)度等量有關(guān)，這個(gè)量反映了彈簧的特性．

[課堂延伸]利用胡克定律原理設(shè)計(jì)制作簡(jiǎn)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(gè)、回形針2枚、卡紙片、直尺、水筆[課堂訓(xùn)練]一個(gè)彈簧原長(zhǎng)8cm，下端懸掛4N的重物，靜止時(shí)，彈簧的長(zhǎng)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(shū)設(shè)計(jì)]形變定義——物體形狀或體積的變化叫做形變