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弹力教案

2016-07-14 09:01:20 成考报名 来源:http://www.chinazhaokao.com 浏览:

导读: 弹力教案(共5篇)《弹力》教案2013人教版八年级下册物理7 2《弹力》优秀教案第2节 弹力整体设计义务教育课程标准中要求:“通过常见事例或实验,了解弹力;学会测量力的大小。”通过前面学习,学生已有一定的“力”的知识储备,知道可从力的作用效果来认识力的产生;对“弹力”的感性认识也较好,生活中形形色色的弹簧也是随处可...

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弹力教案(一)
《弹力》教案

2013人教版八年级下册物理7.2《弹力》优秀教案

第2节 弹力

整体设计

义务教育课程标准中要求:“通过常见事例或实验,了解弹力;学会测量力的大小。”通过前面学习,学生已有一定的“力”的知识储备,知道可从力的作用效果来认识力的产生;对“弹力”的感性认识也较好,生活中形形色色的弹簧也是随处可见,因此教学中可以很自然地激发出学生热爱物理、探索物理的情感。“弹力”是一种应用广泛的力,与学生生活联系紧密;“弹力”又是一种较“复杂”的力(如弹力三要素的分析、胡克定律的应用等),对学生的认知水平要求较高。因此教材从初中学生的实际需要出发,对“弹力”的概念只要求学生“了解”,而将重点放在弹簧测力计的认识和使用上。这种编排方式充分体现了“从生活走向物理,从物理走向生活”这一课标理念。

本节的重点在于让学生经历用弹簧测力计测力的过程。在这个过程中,不仅要让学生掌握弹簧测力计测力的正确方法,还应该注意培养学生动手实验的兴趣,一丝不苟的科学态度,仔细观察实验现象并善于发现问题的意识,以及爱护仪器和做事有条理、善始善终的良好品质。 ’

措施和建议:

本节课的教学应该以事例和实验为主,按照“从生活走向物理”的理念,充分?利用学生的经验,多列举一些日常生活中的事例来使学生理解弹力的概念。通过一系列的实例分析、观察和实验,使学生认识弹性与塑性、弹性形变和弹力。对于弹力只要求初步了解它是怎样产生的,而不要求分析它的三要素。教学时应该从学生熟悉的生活现象出发,说明物体在发生形变时要产生弹力。为了理解“我们通常所说的拉力、压力、支持力等都是弹力”,除了可以让学生用拇指压桌子,观察拇指的确发生了形变外,还可以补充一些微小形变的演示实验。 对于弹簧测力计的学习,重点在它的正确使用而不在它的测量原理,课本只用一句话“弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越长”对其原理作简单交代。教学中不能采取“灌输”

的方式,而是让学生边探索思考边试着应用,为学生在今后的工作和生活中,学会探索遇到的新器材的使用方法而打好基础。让学生领会间接测量原理,即用可直接度量的量去间接表现那些不便直接测量的量。 。 。

三维目标

知识与技能

1.知道什么是弹力,弹力产生的条件; 2.了解弹簧测力计测力的原理; 3.会正确使用弹簧测力计测量力的大小。

过程与方法

通过经历弹簧测力计的使用过程,进一步掌握使用测量工具的基本方法。

情感、态度与价值观

1.对周围生活中弹力应用的实例有浓厚的兴趣,体会科学技术的价值;2.通过对弹簧测力计使用方法的探究,培养学生乐于探索日常用品的科学原理的情感,培养学生探索新器件的能力;3.在实验中养成严谨的科学态度。

教学重点

1.认识弹力产生的条件;2.弹簧测力计的正确使用。

教学难点弹力的概念及产生条件。

教学方法实验法:通过学生实验,感悟弹力的概念,了解弹簧测力计的原理。

分析归纳法:通过观察及实际使用测力计归纳出正确使用测力计的一般方法,并学会使用测力计。

课时安排

1课时

教学准备

教师演示用:弹簧、直尺、弹簧秤、拉力器、气球、铁架台、相同质量的钩码若干只、微小形变演示仪、橡皮泥、乒乓球。

学生实验用:橡皮筋、橡皮泥、弹簧、直尺、钩码一组、弹簧测力计等。

学生观察并思考问题:

(1)撑杆跳高运动员比普通跳高运动员跳得高,撑杆跳高运动员借助了什么力呢?

(2)跳水运动员向下压跳板时,跳板变弯,发生形变,同时变弯的跳板也在向上推运动员。这个过程中力是怎样产生的?

(3)蹦极选手为什么下落到最低点后又会上升呢?

(4)拉开的弓箭把箭射出去,什么力使箭由静止到运动呢?

演示导入

演示1:拉开的弹弓能把小纸团弹出去;

演示2:手压挤吹起来的气球,观察形变情况;

演示3:拉橡皮筋,橡皮筋变长,发生形变,松手后,橡皮筋能恢复原状。

学生交流讨论,得出结论:弹力。

设计说明:创设情景,把学生引入弹力的世界,激发学生的学习兴趣,唤起学生的求知 欲。提出弹力的产生、大小等有关问题。

推进新课

一、弹力

活动一:探究物体的形变

(1)活动要求:用手对橡皮筋、弹簧、气球、橡皮泥施加力的作用,观察物体有什么变化。体会一下手有什么感觉?

(2)交流观察到的现象和自身的感受。

让学生通过亲身体验,观察并分析,感悟到弹性与塑性的区别。

实验现象分析:

(1)用力拉弹簧,弹簧伸长,撤去拉力,弹簧恢复原来长度。

(2)粗导线用力掰弯,撤去力不恢复原状。

(3)用力使直尺弯曲,撤去力后恢复原状。

归纳总结:

1.弹性:物体受力时发生形变,不受力时又恢复原来形状的性质叫弹性。如:橡皮筋、气球、海绵、弹簧、钢锯条、格尺、橡皮擦、皮肤等。

2.塑性:物体受力发生形变,形变后不能自动恢复原来形状的性质。如:橡皮泥、粗导线等。

[学生实验1]将直尺一端固定在桌面上,另一端伸出桌面,用手压弯(几次尺弯的程度不一样),手的感觉如何?

归纳总结:尺子形变后对手有力的作用,这个力就是弹力。形变越厉害,产生的弹力就越大。

1.弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力。

2.弹力产生的条件:(1)物体发生弹性形变;(2)物体互相接触。

[学生实验2]用手指按压桌面,手指发生形变,对桌面有一个力的作用(即压力),同时,桌面对手也有力的作用(即支持力)。这时同学们能否看到桌面发生形变呢?是不是这个时候桌面没有发生形变呢?

问题拓展:用手挤压玻璃瓶,玻璃瓶发生形变吗?

讨论与交流:坚硬的物体在很小的力的作用下也会发生形变吗?如用力压讲台桌或用力跺脚、用力压玻璃瓶等,讲台桌或地板、玻璃瓶发生形变了吗?又属于什么类型的形变?

【学生猜想】没有,可能发生了形变,但是由于形变量太小,所以肉眼观察不出来。我们怎样来体现微小的形变量?

【学生体验】如图所示,用手挤压扁平瓶子同一载面的不同部位,以细线标记处为基准点,发现细管中的液面上升或下降,通过观察液面的升降可以判断瓶子发生形变。请几个学生上台体验表演,激发学生的积极心、信心,进一步体会自然科学的乐趣,领悟科学探究的真谛。

点评:学生体会和感受其中“放大方法”的精妙之处。

总结:一切物体在力的作用下都会发生形变,只不过一些物体比较坚硬,虽发生形变,但形变量很小,眼睛根本观察不到它的形变。

3.弹簧的弹性有一定的限度,超过这个限度,弹簧不能恢复原状。

弹性和塑性在生活中应用非常广泛,你能说出它们在生活中的应用吗?

弹性;拉力器、蹦极、跳水跳板、弹弓、弓箭……塑性;揉面、折纸、捏泥人…… 。 .’ :例题巩固关于弹力,下列说法错误的是( )。

A.相互接触的物体间不一定产生弹力B.弹力仅仅是指弹簧形变时对其他物体的作用

C.弹力是指发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对接触它的物体产生的力D.压力、支持力、拉力都属于弹力解析:两个物体相互接触,但不发生挤压(即没有发生形变)就没有弹力作用。弹力是发生弹性形变的物体要恢复原状对阻碍它恢复原状的物体产生的力,所

以A、C正确;压力、支持力和拉力都是由于物体弹性形变而产生的力,它们都属于弹力,故D也正确;任何发生弹性形变的物体,都要对阻碍它恢复原状的物体产生弹力,所以B是错误的。

答案:B二、弹簧测力计实验一;把大小不同的重物压在钢锯条上,观察钢锯条弯曲的程度。

现象:重物越重,钢锯条弯曲得越大。

实验二:用大小不同的力拉弹簧,观察弹簧伸长的大小。

现象:拉力越大,弹簧伸长得越大。

归纳总结:作用在物体上的力越大,物体的形变就越大。

根据物体形变的大小可以测定力的大小,根据这个原理做成的测力计叫做弹簧测力计。 学生活动要求:阅读课本,让学生了解弹簧测力计的作用、构造、工作原理。 教师引导,学生观察并回答教师提出的问题:

1.观察弹簧测力计的结构;2.观察弹簧测力计的量程和分度值;3.观察弹簧测力计的刻度线的特点;4.阅读弹簧测力计的使用方法。

[介绍]1.弹簧测力计的构造(出示演示测力计):由刻度盘、弹簧、指针、挂钩、外壳、挂环构成。

2.单位:标识在弹簧测力计刻度盘的上方,是“N”。

3.量程:弹簧测力计刻度盘上的最大示数。

最小刻度:从O到1N之间有十个小格,每一小格代表O.l N。

学生分组进行探究实验:练习使用弹簧测力计及体验力的大小。

1.观察量程和分度值,看指针是否指在零点,否则要调零。

2.体验。学生用手拉测力计的挂钩,使指针指到1 N、5N、10 N,观察弹簧测力计长度的变化,感受1N、5N、10 N的力。

3.交流。让学生自己归纳出使用弹簧测力计的方法和注意事项,教师可作适当的指导。 ①所测的力不能大于测力计的测量限度,以免损坏测力计;②使用前,如果测力计的指针没有指在零点,那么应该调节指针的位置使其指在零点;③明确分度值:了解弹簧测力计的刻度每一大格表示多少牛,每一小格表示多少牛;④把挂钩轻轻拉动几下,看看是否灵活。实际测量时,要使测力计内的弹簧轴线方向跟所测的力的方向一致。弹簧不要与弹簧测力计的外壳摩擦。

归纳总结:弹簧测力计的正确使用方法:

(1)首先看清弹簧测力计的量程,也就是弹簧测力计上的最大刻度。加在弹簧测力计上的力,不能超出这个范围。

(2)认清弹簧测力计上的最小刻度值,即每一小格表示多少牛,以便用它测量时可以迅速读出测量值。

(3)测量前要把指针调到零点,读数时,视线要与指针相平。

(4)测量时,要使测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的一致,不可用力猛拉弹簧或让弹簧测力计长久受力,以免损坏。

温馨提示:发生弹性形变的物体,当外力超过一定的限度时也会发生塑性形变,即撤去外力后,不能恢复原状。

[介绍]为了满足不同的测力需要,人们还制成了其他形式的测力计,如握力计、拉力计、托盘秤等。

同步训练

1.下列事例中,不是应用弹力工作的是( )。

弹力教案(二)
高中物理必修1弹力教案

弹力教案

教学目标

(一)知识与技能

1.知道弹力产生的条件.

2.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中画出它们的方向.

3.知道弹性形变越大弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比,即胡克定律.会用胡克定律解决有关问题. (二)过程与方法

1.通过在实际问题中确定弹力方向的能力. 2.自己动手进行设计实验和操作实验的能力.

3.知道实验数据处理常用的方法,尝试使用图象法处理数据. (三)情感态度与价值观

1.真实准确地记录实验数据,体会科学的精神和态度在科学探究过程的重要作用.

2.在体验用简单的工具和方法探究物理规律的过程中,感受学习物理的乐趣,培养学生善于把物理学习与生活实践结合起来的习惯.

教学重点

1.弹力有无的判断和弹力方向的判断. 2.弹力大小的计算. 3.实验设计与操作. 教学难点

弹力有无的判断及弹力方向的判断.

教学方法

探究、讲授、讨论、练习

教学手段

教具准备

弹簧、钩码、泡沫塑料块、粉笔、烧瓶(内装红墨水瓶塞上面插细玻璃管)、

演示胡克定律用的铁架台、刻度尺、弹簧、钩码等等.

教学活动

[新课导入]

撑杆跳高运动员要使用撑杆,跳水时要使用跳板,你能说明这样做的目的

观看伊辛巴耶娃撑杆跳破世界纪录及运动员跳水的视频。

吗?由此引入新课

师:那么,这又是个什么力呢?它是怎样产生的,它的大小、方向各如何?带着这些问题我们一起来探究有关弹力的有关知识.

[新课教学] [实验演示]

一、形变

演示实验1:弹簧挂上钩码后伸长。

演示实验2:泡沫塑料块受力而被压缩、弯曲与扭转。 演示实验3:粉笔用力被折断。 学生观察思考什么是形变

给出形变的定义——物体形状或体积的变化叫做形变.

刚才举的那些例子都很容易观察到,如果一本书放在桌面上,书和桌面发生

形变了没有? 生1:没有.

生2:可能发生了形变,但是由于形变量太小,所以肉眼观察不出来. 演示实验1视频播放

桌面微小形变的激光演示 (在一个大桌上放两个平面镜M和N,让一束光依次被这两面镜子反射,最后射在刻度尺上形成一个光点。用力压桌面,观察刻度尺上光点位置的变化。)

演示实验2

用手挤压时烧瓶的形变

(双手握住注满红墨水的烧瓶,用力挤压底部。上插玻璃管中的红墨水液面上升。)

师:通过上面的实验,我们观察到什么样的实验现象? 生:通过观察,我们发现原来不容易观察的瓶子和桌面也发生了形变.

师:我们用了什么样的方法? 生:微观放大的方法.

师:由此我们可以想到一切物体都可以发生形变,形变分为很多种类,有些物体在形变后能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变.发生弹性形变的物体是不是在所有的情况下都可以恢复原状呢?

给出形变的分类——弹性形变、范性形变

弹性形变 :外力在撤去后能够恢复原状

范性形变:外力在撤去后不能够恢复原状 师:刚刚我举的例子中哪个属于范性形变?

生:粉笔用力后被折断

二、弹力

师:之前我们观察了伊辛巴耶娃撑杆跳视频,大家想想如果没有那根撑杆,她能跳5米06那么高吗?不能,那撑杆对它一定有了一个力的作用。这个力我们就叫它弹力。

弹力定义——发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。、

从定义中我们可以得出

向链子收缩的方向

弹力产生的条件——①直接接触②发生弹性形变

确定弹力的方向

实例1:给出吊灯图片,做出分析。以灯为研究受力对象,链子

吊住吊灯,链子发生形变。链子被拉长,就要企图恢复形变。这里施力物体----链子,受力物体----灯。这时候链子对灯的拉力的方向是——竖直向上,指向链子收缩的方向。

实例2:播放小朋友跳蹦蹦床的图片,分析蹦床凹下去时它想要恢复形变,弹力的方向----竖直向上指向受力物体人。

做出总结:

弹力方向——施力物体形变恢复的方向;与施力物体形变方向相反;施力物体指向受力物体

[课堂训练]

关于弹力的产生,下列说法中正确的是……………………………( ) A.只要两物体相接触就一定产生弹力 B.只要两物体相互吸引就一定产生弹力 C只要物体发生形变就一定有弹力产生

D.只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用 答案:D

解析:此题根据弹力的产生条件,接触和弹性形变缺一不可.A、C都只有弹力产生条件的一个方面,而B只说“有相互吸引”,只能证明有力存在,不是弹力,故选项D正确.

几种弹力:压力、支持力和拉力

通过几种常见的弹力进一步来研究弹力问题.

压力 支持力

拉力

物块 桌面 物块

桌面

物块

桌面

绳子 物块

绳子

列表分析压力、支持力和拉力它们的施力物体、受力物体、力由谁的形变产生、和力的方向这几个问题。

进一步得出:弹力总是指向施力物体形变恢复的方向 判断有无弹力:

例1:如图所示,一球体静止于一水平面与一侧壁之间,不计任何摩擦,判断侧壁对球体有无弹力。 F分析:方法1:①假设水平面和侧壁对球体 均产生弹力,分别为F1、F2,对球体受力分析

如图所示。由图可知,F2的存在显然不能使还应体处于静止状态,与题设条件(球体静止)相矛盾,故侧壁对球体无弹力。或 ②假设侧壁对球体无弹力,则球体只受重力和水平面的弹力(支持力),球体能够保持静止,满足题意,故假设成立。

F2

假设法——就是假设这个力存在,看在这个力存在时作用效果是否与物

体实际的运动状态相符合,如果符合,说明这个力确实存在,否则这个力不存在.

方法2:条件法——撤去斜面,球能保持静止,则斜面对球无弹力。

[练习]:判断图2中物体有无弹力作用。

① ② ③ ④ 四种接触情况下弹力的方向

①面面接触:垂直于接触面

弹力教案(三)
弹力教学设计

《弹力》教学设计

浙江省慈溪市杨贤江中学 马功平 一、设计思想

高一新生正处于从初中物理向高中物理跨越阶段的特点,本节教材在文字叙述上非常简洁并配有大量的插图。内容直观、感性,较易为学生接受,加上学生们在初中时对弹力已有了一定的感性认识与理论基础,若只是照本宣科,教学会很空泛。教师觉得“没戏可唱”,学生则有“炒冷饭”之感。因此将弹力这节课设计成了探究性学习课,采用了“参与──体验──内化──外延”的物理课堂教学模式,由教师创设情景,让学生自己提出想要知道的问题,在教师的引导下,通过全班同学的讨论,自评和互评来不断完善。教师在教学中通过具体的实例、实验,激发学生的求知欲望,让学生主动参与到探究的过程,成为学习的主体,积极主动地获取知识和能力

本教学设计特别强调了对实验的挖掘。通过引入新课时设计的实验,培养学生的问题意识和激发学生的学习兴趣。通过教学中的若干个演示实验的设计,特别是精心设计了研究桌面的微小形变实验,使学生感悟科学的探究方法和强化创新的意识。学生在互动和探索的过程中,培养学生的合作精神、获得探究的成功体验,使原本平淡的课堂教学变得充实、饱满、有声有色。

二、教材分析

《弹力》是高中物理新课程(必修1)第三章第二节的内容,是力学的核心内容之一,在整个高中物理中占有相当重要的地位,是以后正确进行受力分析的基础。其重点是弹力产生的原因及弹力的方向,难点是常见的弹力方向的确定。教材从物体的明显形变引入,继而通过放大的思想演示“微小形变”的过程中,用实例引出了形变、弹性形变和弹力的概念。并通过研究形变来探究弹力产生的原因、弹力的方向和作用点,探究支持力、压力和绳子的拉力这几种弹力产生的原因和方向。对于胡克定律的教学,要先让学生亲身经历体验,然后引导学生设计实验“探索弹力的大小与形变量大小之间的关系”,这种先从感性认识出发,上升到理性认识,再通过实验检验并进行具体运用的研究办法十分重要,在教学过程中应注意渗透。

三、学情分析

通过前面的对“重力及相互作用”的学习,学生已经对力的三要素及作用效果等有了一定的了解。而且在初中阶段的学习过程中,也对弹力有了初步感性的认识和一定的理念基础。在高中教学中要进一步帮助学生深化对弹力的理解。弹力产生的原因及其方向的判定,是学生普遍感到难以把握的问题。为此,在这节课的教学中要精心设计实验,通过形象直观的实验教学帮助学生突破难点,并让学生在亲历探究的过程中,体验到探究未知世界的乐趣,领悟科学探究的真谛。

四、教学目标

(一)知识与技能

1.知道形变和弹性形变,能识别常见的形变。知道任何物体都会发生形变。

2.知道弹力及弹力产生的条件,会判断弹力的有无及弹力的方向。

3.知道胡克定律的表达式,了解劲度系数的单位、符号及物理意义,并能运用胡克定律解决有关问题

4.知道胡克定律的图象的意义,掌握利用图象法计算劲度系数的方法。

(二)过程与方法

1.培养学生根据弹力产生的条件分析弹力方向的能力。

2.通过分组“探究弹簧的弹力与形变量之间的关系”的实验,培养学生自己动手设计实验和操作实验的能力,提高学生自主、探究和合作学习的能力。

3.知道实验数据处理中常用的方法,尝试使用图象法进行处理数据。

(三)情感态度与价值观

1.真实准确地记录实验数据,体会科学的精神和态度在科学探究过程中的重要作用。在用简单器材显示微小形变的过程中,体会放大法的实验思想,感受学习物理的乐趣。

2.通过学习弹力在生产和生活中的应用,发展将知识服务于人类的愿望。

3.从任何物体都能发生形变入手,培养学生用实事求是的科学态度去认识事物本来面目,不被表面现象所迷惑的科学观。

五、重点难点

(一)教学重点

1.弹力有无的判断和弹力方向的判断。

2.自主设计实验探索弹簧的弹力与伸长量的关系及实验操作。

(二)教学难点

弹力有无的判断及弹力方向的判断。

六、教学策略与手段

本课以探究式教学模式为主,结合问题法、演示法、启发法、归纳法、多媒体辅助法等教学方法。

(1)本节课流程设计:实验引入(产生疑问)→设计实验→学生探究→分析归纳→得出结论(解决问题)→拓展应用(产生新疑问)。

(2)对探究实验设计好实验的内容、步骤和表格,便于学生的探究。

(3)教学中通过设计演示实验,多媒体课件动画演示创设物理情景,把复杂抽象的问题形象化,以便于学生的思考分析。

七、教学准备

细钢丝、钢锯条、弹簧、海绵、橡皮泥、白纸,通过橡皮塞插有细玻璃管的椭圆形玻璃瓶、激光光源、平面镜及支架(两套)、小车、橡皮筋、气球、、纤维板、演示胡克定律用的米尺、弹簧、钩码、力传感器等等。

八、教学过程

(一)活动中感悟 亲历体验

(课前每小组分发一根细钢丝,让学生在课前自己动手绕制一个小弹簧)

(学生实验)用细钢丝绕制的小弹簧,轻轻地拉一拉或压一压,感受弹簧被拉伸或压缩的同时,手受到了力的作用。

【思考】这种力是什么性质的力?它产生的条件是什么?它的大小、方向和作用点又如何呢?让学生亲身感受弹力的存在,从而揭示课题《弹力》。

(演示实验)让学生了解物体的形变。

(小组讨论)上面的这些形变有什么特点:有的形变可以恢复原状,有的不可以恢复原状

【结论】能恢复原状的形变,叫弹性形变;不能恢复原状的形变,叫非弹性形变。

让学生举例在日常生活中所发现或观察到的一些形变,看看哪些是弹性形变哪些是非弹性形变。

(播放视频):钓鱼时钓鱼杆的形变,绳的扭转,皮球与地面接触时,网球与球拍接触时都有形变。

观看视频,形成印象,物体的形变、由于形变而产生的弹力在现实生活中很常见的。让学生感觉到,物理很实用,物理就在我身边,从而调动起其学习物理的兴趣。

(二)放大形变 突破难点

一本书放在桌子上,我们知道书本对桌子有压力,桌子对书本有支持力。

【提问】那么压力和支持力又是怎样产生的呢?会不会也象弹簧一样由于物体的形变而产生的呢?若有这个形变与弹簧、橡皮条的形变有什么不一样?

【学生猜想】没有,可能发生了形变,但是由于形变量太小,所以肉眼观察不出来。我们怎样来体现微小的形变量。

在课堂教学中引导渗透微观放大的物理思想方法。设计微小形变实验,在一个大桌上放两个平面镜,用小型激光源发射激光照射平面镜M,用力压桌面,让一束光依次被两面镜子反射,通过反光镜的放大原理可以使墙上的光点移动很大的距离。通过放大的思想演示“微小形变”的过程,让学生认识到任何物体受到外力作用后都会发生形变的事实。

【体验】如图所示,用手压扁平瓶子半长轴的不同部位,以细线标记处为基准点,发现细管中的液面上升或下降,通过观察液面的升降可以判断瓶子发生形变。请几个学生上台体验表演,激发了学生的积极心,信心,进一步体会自然科学的乐趣,领悟科学探究的真谛。

(演示实验)弹簧在较大的力作用下始终处于拉伸状态,不能恢复原状。

引导得到原因,发生弹性形变的物体要恢复原状是有条件的,不能超过一定的限度,超过一定的限度,即使撤去力的作用,也不会恢复原状,这种限度叫做弹性限度。从而说明,弹簧秤不能称量过大的物体的原因。

【引出概念】我们把这种发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生力的作用,这种力叫做弹力。像上面我们所熟知的拉力、压力和支持力就是最常见的几个弹力。

(三)分析类比 引出条件

(对比实验)被拉长的弹簧使小车右运动,处于原长的弹簧使小车保持静止,橡皮泥被小车压缩,放手后小车不动。

引导学生分析实验现象,得出弹力产生的条件有两个:直接接触并且发生弹性形变。

力是矢量,弹力也是矢量,设计师生共同完成演示实验,体会弹力方向。

(演示实验)A.书本(装水气球)与桌面(纤维板)间相互挤压,并让学生完成表格中的内容(加括号的内容)。

B.用电线悬挂着的电灯(用水气球替代灯泡,用橡皮筋代替电线)与电线的相互拉伸。

(小组讨论)利用表格对实验现象进行分析的过程中,概括出压力、支持力、绳子的拉力都是弹力以及这三种力的产生原因和方向。

【结论】弹力是由于施力物体发生弹性形变而产生,弹力的方向总是指向施力物体形变恢复的方向。让学生真切地感受到书与桌面、电线与电灯的形变情况,用直观性降低学习的台阶。

(四)自主探究,寻找规律

(演示实验):三个弹簧,两个一样。不一样的两个弹簧上挂一个质量相同的钩码,另一个挂两个钩码。并提出弹簧弹力的大小与哪些因素有关?

(学生讨论回答):与形变量有关,与弹簧本身有关。

请学生自行设计一个实验,实验的目的是寻找与弹簧的弹力与形变量的关系。

弹力教案(四)
高中物理 弹力优秀教案 新人教版必修1

2 弹力

教学重点

弹力产生的条件及弹力方向的判定,胡克定律的内容及应用.

教学难点

接触的物体是否发生形变及弹力方向的确定.

课时安排

1课时

课前准备

各种弹簧、橡皮筋(泥)、钢尺、细钢丝、微小形变演示、多媒体课件

教学过程

导入新课

情景导入

(课件展示)多媒体播放拉弓射箭、蹦极、跳水等情景:

射箭 蹦极 水

图3-2-1

让学生试着回答以上动作的完成有什么共同特点.

结论:都离不开物体的弹性作用.

弹性物体对作用对象的作用我们称之为弹力,本节课我们就来研究弹力产生的条件及其方向的判定等系列问题.

感知导入

学生分成几个小组,每组分发一根细铁丝.让大家自己动手制作成一个小弹簧,然后轻轻地拉一拉或者压一压,并说出自己的感受.

总结:当手拉或压弹簧时,都要给弹簧一个力的作用,也就是说手都要受到弹簧的力的作用.

那么,这又是什么力呢?它是怎样产生的呢?它的大小、方向各如何呢?

推进新课

一、弹性形变和弹力

实验演示1:

压缩弹簧、海绵,用手弯曲竹片,我们能明显地观察到什么现象?

结论:看到形状或体积改变,我们就把物体形状或体积的变化叫做形变.

情景设置:给学生提供不同的物体,教师引导学生使物体的形状或体积发生变化(设计意图:学生亲身经历探究过程,明确两类形变)

讨论交流:物体的形变有两种情况:一种是物体在形变后能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变,如弹簧的形变、竹片的形变等;另一种是物体在形变后,撤去外力物体也不能够恢复原状的形变,这种形变叫做非弹性形变.

阅读(课件展示):【弹力教案】

凡物体受到外力而发生形状变化谓之“形变”.物体由于外因或内在缺陷,物质微粒的相对位置发生改变,也可引起形态的变化.形变的种类有:

1.纵向形变:杆的两端受到压力或拉力时,长度发生改变;

2.体积形变:物体体积大小的改变;

3.切变:物体两相对的表面受到在表面内的(切向)力偶作用时,两表面发生相对位移,称为切变;

4.扭转:一圆柱状物体,两端各受方向相反的力矩作用而扭转,称扭转形变;

5.弯曲:两端固定的钢筋,因负荷而弯曲,称弯曲形变.

【实验探究】 怎么才能够使物体发生形变呢?(分组合作进行实验探究、讨论,不难得出结论)

结论:物体间相互接触并相互挤压.

学生实验:鼓励大家自己使劲拉课下制作好的小弹簧,拉到再不能伸长为止. 现象:弹簧被拉直后不能恢复原长.

结论:如果形变过大,超过一定的限度,撤去外力作用后,物体就不能完全恢复原来的形状,这个限度叫做弹性限度.

弹性限度微观解释(设计意图:教师引导提高的过程)

教师精讲:铁丝在被拉伸过程中,其形变与铜原子的引力范围有关.当铁丝被拉伸时,由于铁原子的引力,铁丝可以恢复到原来的长度,这属于弹性形变的范围;但是若继续拉铁丝,当铁原子间的距离拉得太大时,铁原子的引力不能使其恢复到原来的位置,这时铁丝就无法恢复到原长甚至会断裂.

问题设置:发生弹性形变的物体有什么用途呢?

引导学生举出弯弓射箭、撑杆起跳、拍打篮球、击打网球等例子.

师生交流讨论以上例子的本质.

结论:发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力.

问题设置:任何物体都能发生形变吗?

此时教师可以在桌子上放一本书,借此提问桌子会发生形变吗?

(学生可能回答不发生形变)

演示实验2:

教师向学生作显示微小形变装置的简单介绍.

实验:入射光的位置不变,将光线经M、N两平面镜两次反射,射到一个刻度尺上,形成一光亮点.如图3-2-2,让一学生用力压桌面,同学们会看到什么现象?

学生会看到光点在刻度尺上移动

【弹力教案】

.

图3-2-2

学生分析:桌面有了形变,使M、N平面镜的位置发生了微小的变化.

总结:我们通常用眼看到一些物体发生形变,还有一些物体眼睛根本观察不到它的形变,比如一些比较坚硬的物体,但是这些物体都有形变,只不过形变很微小.所以,一切物体都

在力的作用下会发生形变.

演示实验3:【弹力教案】

(课件展示)多媒体课件展示教材55页图3.2-2有机玻璃的形变.

归纳:一块三角形有机玻璃压在另一块有机玻璃上,发生的形变很小,肉眼不能看出来.但是形变使有机玻璃内部不同部位的光学性质产生了差异,让特殊的光通过时,就完全可以看到这种差异.

二、几种弹力

事实上,只要两个相互接触的物体相互挤压,就一定能产生弹力的作用.可见,弹力的产生需两个条件:直接接触并发生形变.

常见的弹力除了以上讲到的外,还有支持力和拉力等.

弹力的方向:一般情况下,凡是支持物对物体的支持力,都是支持物因发生形变而对物体产生弹力,所以支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体.

教师精讲:放在水平桌面上的书,由于重力的作用而压迫桌面,使书和桌面同时发生微小形变,书要恢复原状,对桌面产生垂直于桌面向下的弹力F1,这就是书对桌面的压力;桌面由于发生微小的形变,对书产生垂直于书面向上的弹力F2,这就是桌面对书的支持力.如图

3-2-3.

图3-2-3 图3-2-4

学生活动:静止地放在倾斜木板上的书,书对木板有压力,木板对书有支持力.指导学生并画出力的示意图.如图3-2-4.

结论:压力、支持力都是弹力.压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体,支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体【弹力教案】

.

图3-2-5

引导学生分析静止时悬绳对重物的拉力及方向.如图3-2-5.

引导得出:悬挂物由于重力的作用而拉紧悬绳,使重物、悬绳同时发生微小的形变.重物由于发生微小的形变,对悬绳产生竖直向下的弹力F1,这是物对绳的拉力;悬绳由于发生微小形变,对物产生竖直向上的弹力F2,这就是绳对物体的拉力.

结论:拉力是弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向.

课堂训练(课件展示)

画出下列各静止物体的弹力(接触面光滑)

.

图3-2-6

分析:弹力的方向总跟接触的面垂直,面与面接触,点与面接触,都是垂直于面;点与

点的接触要找两接触点的公切面,弹力垂直于这个公切面指向被支持物.

问题:像B图中,斜面与球间有无弹力?

对小球状态进行分析:如果小球受到斜面弹力,小球在水平方向上不会静止,会向右运动,由此可判定小球不受斜面的弹力.这是判定相接触的物体间是否有弹力的基本方法,说明两接触物体接触但没有发生形变.

分析完后,分别让学生画出弹力如图3-2-6.

三、胡克定律

下面我们大家设计一个实验,实验的目的是寻找与弹簧的弹力有关的因素.

学生设计实验,然后分组实验.

参考实验案例

图3-2-7

如图3-2-7所示,用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,系统静止时,弹簧的弹力等于所悬挂钩码的总重;弹簧的长度及伸长量可由刻度尺测出.

注意事项

1.本实验要求定量测量,因此要尽可能减小实验误差.标尺要竖直且紧靠指针以减小读数带来的误差,每次改变悬挂钩码个数后,要待系统稳定后再读数.

2.实验中所提供的米尺精确度为1 mm,应估读一位.

3.弹簧组的说明书已说明每个弹簧的弹性限度,注意不要超过它的弹性限度使用. 建议做法:

1.选择器材:

从弹簧组中选择一只弹簧(注意它的弹性限度)悬挂在铁架台的横杆上;实验桌上有200 g、50 g的钩码各一盒,选择50 g钩码来做这一实验.(想一想,为什么?)(参考答案:50 g的钩码质量比较小,容易调节,另外增加一个不会损坏弹簧)

2.首先将实验装置调整妥当(如整个装置是否竖直平衡,标尺与弹簧的距离是否合适,标尺面与弹簧上的指针是否在同一平面内,是否便于读数等).

3.读出弹簧自然下垂时指针所指刻度.

4.悬挂50 g钩码一个,待稳定后,读出弹簧上指针所指刻度并计算出弹簧的伸长量记入表格.

5.逐个增加钩码,重复第4步,至少做5组数据.

6.图象法处理数据:在下面的坐标纸上,以弹簧弹力为纵轴,弹簧伸长量为横轴建立坐标系,如图3-2-8所示.描出5个特殊点,以寻找弹簧弹力和弹簧伸长量之间的关系.

图3-2-8

拓展一步:常用的实验数据的处理方法有:计算法(求比值、求积、求和、求差等)和图象法两种.两者比较,图象法处理数据更为直观、更容易得出物理变化规律,且该种方法处理数据能更好地减小实验的偶然误差.

通过以上的实验,我们可以得出怎样的结论?

胡克定律:在弹性限度内,弹性体的弹力和弹性体伸长(或缩短)的长度成正比,即F=kx,其中k是劲度系数,单位N/m.

例题有一根弹簧的长度是15 cm,在下面挂上0.5 kg的重物后长度变成了18 cm,求弹簧的劲度系数.

解答:已知弹簧原长为L0=15 cm=0.15 m,后来长度为L=18 cm=0.18 m,弹簧的弹力为5 N,伸长量为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

说明:不同材料的弹簧劲度系数是不一样的,同一种材料的弹簧形状和长度不相同时,其劲度系数也是不一样的.

课堂训练(课件展示)

竖直悬挂的弹簧下端,挂一重为4 N的物体时弹簧长度为12 cm;挂重为6 N的物体时弹簧长度为13 cm,则弹簧原长为________cm,劲度系数为________N/m.

解析:弹簧上悬挂物体时弹簧要伸长,由胡克定律得知:弹簧上的拉力与弹簧伸长量成正比,即F=kx,其中k为劲度系数,x为弹簧伸长量,x在数值上等于伸长后总长度减去原长L0,即x=L-L0.改变悬挂重物的重力,伸长量变化,这样可以列出两个方程,通过方程组可求出弹簧原长和劲度系数.

设弹簧的原长为L0,劲度系数为k,设挂G1=4 N的重物时弹簧的长度为L1,挂G2=6 N的重物时弹簧的长度为L2,则L1=12 cm,L2=13 cm,由胡克定律得:

G1=k(L1-L0)

G2=k(L2-L0)

代入数据解得:L0=10 cm,k=200 N/m

即弹簧原长为10 cm,劲度系数为200 N/m.

答案:10 200

课堂小结

在弹力的教学过程中,有这样几个难点需要突破,一是任何相接触的物体间都可能有弹力,弹力的产生条件是接触并且有形变,但是有些物体的形变量很小,不容易观察到,就会使学生产生这样的疑问:这种情况下弹力到底有没有?例如物体放在桌面上,压力和支持力不通过形变来进行判断,解决这个问题的方法是微小形变的演示,通过演示,使学生确信任何两个接触的物体间都可以有弹力.另外一个难点是弹力有无的判断,解决这个问题可以用假设判断的方法,不仅让学生知道判断的方法,更应该让学生学会这些方法的迁移,例如假设的判断

弹力教案(五)
高中 弹力教案

3.2 弹力

讲课人:李 欢

湖南科技大学物理学院 一、教学目标

1、知识与技能:

(1)知道什么是弹力以及弹力产生的条件。

(2)知道压力、支持力、拉力都是弹力。能在力的示意图上正确的画出力的方向。 (3)知道弹力大小的决定因素及胡克定律。 2、过程与方法:

通过探究弹力的存在,使学生体会微量放大法解决问题的巧妙。 3、情感态度与价值观:

(1)观察和了解形变的有趣现象,感受自然界的奥秘,培养对科学的好奇心和求知欲。 (2)在实验中,培养其观察能力,结合实际的实事求是的科学精神。

二、教学重点、难点

1、教学重点

(1)弹力产生的条件及方向的规定。 (2)胡克定律的内容和应用。 2、教学难点

接触的物体是否发生形变及弹力方向的确定。

三、教学方法

观察、推理、分析、综合、总结规律

四、 教学工具

气球、小车、橡皮泥、木板、钢丝等

五、教学过程

导入新课

师:同学们上课

生:老师好

师:请坐,我们知道物理是一门以实验为基础的学科,而研究问题的方法往往从实验入手,从观察起步。今天我们的学习就从观察实验开始。下面请同学们先看老师做一个演示实验。

演示实验1:

小车、气球、木板演示。用力将小车压气球,然后放手。 师:同学们能观察到什么现象呢?

【弹力教案】

生:在撤去外力后,小车由静止变为运动。 师:小车为什么会运动呢?

生:小车受到一个力的作用。

师:对,回答得非常好,在这个实验中,小车受到一个力的作用,使小车由静止变为运动。这个力就是我们今天要一起学习的弹力。

推进新课

一、弹性形变和弹力

师:下面请同学们接着思考,气球对小车的作用力是怎么产生的呢? 生:由于气球发生了形变后要恢复原状是产生的。

师:像上述这种由于一个物体发生形变后要恢复原状时会对另一个与他接触的物体施加力的作用的现象是否普遍存在呢?为此我们有必要对各种常见的形变进行研究。 下面请同学们带着思考如下问题: 1)物体为什么会发生形变? 2)物体形变可以如何分类?

3)物体发生形变是否都对与他接触的物体施加作用力? 演示实验2:

现在老师的手中有一支气球、一块橡皮泥(强调用了力),当我分别用力挤压它们时,请注意观察气球和橡皮泥会发生什么样的变化

生:气球的体积发生了变化。橡皮泥的形状发生了变化。

师:非常好,当我们用力时会看到物体形状或体积发生了改变。物体在力的作用下形状或体积会发生改变,这种变化叫做形变。(板书) 师:请同学们思考一下是不是所有的物体在力的作用下都会产生形变呢?比如我用手按压桌子,再比如现在老师手里有一个玻璃瓶,大家都知道玻璃瓶比较坚硬,现在我用力挤压瓶子,瓶子发生了形变吗?

学生回答:有 没有 老师:那到底是有还是没有呢。现在我们就一起来见证一下,老师在玻璃瓶里装满了水,水里插了一根吸管。下面请一个同学上来给大家演示一下。有没有自愿上来的,请你用力挤压瓶子看看吸管处有什么现象,然后告诉大家。

生:水柱上升。

师:为什么水柱会上升呀? 生:里面的体积变小了。

师:我们用力挤压瓶子,使瓶子发生微小的形变,瓶子里面的容积变小,从而水柱上升。通过这个实验。我们知道我们用力挤压玻璃瓶时使瓶子发生形变。那么刚刚重物压迫桌面,桌面有没有发生形变呢? 请同学们把教材翻到54页,再看大屏幕。

师:通过这两个实验,我们可以得出结论一切物体在力的作用下都会产生形变。 演示实验3:

两小车、气球、橡皮泥、木板演示。请一同学配合用小车同时压气球、橡皮泥,然后同时放手。

师:请同学们认真观察小车、气球、橡皮泥各发生了什么变化呢? 师:(实验演示完毕)问气球、橡皮泥有什么现象?他们都发生了、、 生:形变。

师:他们的形变有什么不同呢?

生:一个能恢复原状,一个不能恢复原状。

师:回答得很对。气球和橡皮泥受力发生形变,当撤去这个作用力后,气球能恢复原状,

橡皮泥不能恢复原状。从这里我们可以把形变分成两类:物体在形变后撤去外力后物体能恢复原状,这种形变叫做弹性形变。如刚刚气球的形变。而物体在形变后,撤去外力物体不能恢复原状,这种形变叫做非弹性形变。介绍发生弹性形变时,弹性限度的概念!

师:我们再分析小车在实验时有什么现象呀?

生:气球一边小车运动了。而橡皮泥一边小车没有动。

师:我们说小车运动是因为什么呢? 生:受到弹力。

师:从这个实验我们可不可以回答我们第三个问题。物体发生形变是否都对与他接触的物体施加作用力? 生:不一定。

师:那么在什么情况下才有这种力呢? 生:发生弹性形变。

师:只有当物体发生了能恢复原状的形变时才会对与他接触的物体施加作用力。 师: 通过我们刚才的实验现象及所得的结论呢,下面我们一起来给弹力定义。

弹力:发生形变的物体,由于要恢复原状,对与他接触的物体产生力的作用。这种力就叫做弹力。

师:现在我们知道了弹力的定义,有没有同学可以告诉老师产生弹力有什么条件呀? (引导学生,1、从定义看出要形变,且能恢复原状,所以要发生弹性形变。2、接触) 弹力产生的条件:直接接触 发生弹性形变(板书)

下面我们对他做进一步的研究。

二、几种弹力

1、 我们知道的书放在桌子上也会有形变,也有弹力。我们通常说的压力、支持力都是弹力。那么他们的方向是怎样的呢? 例1:分析放在水平桌面上的书,

书对桌面的压力和桌面对书的支持力。

并画出力的示意图。

【解析】书由于重力的作用而压迫

桌面,使书和桌面同时发生微小形变,书要恢复原状,对桌面产生垂直于桌面向下的弹力F1桌面由于发生微小的形变,对书产生垂直于书面向上的弹力F2

例2:分析静止地放在倾斜木

板上的书,书对木板的压力和木 板对书的支持力。并画出力的示 意图。

【解析】书由于重力的作用而压 迫木板,使书和木板同时发生微小

形变,要恢复原状,对木板产生垂

图3—2.2 直于木板向下的弹力F1,这就是书对

木板的压力;木板由于发生微小的形

变,对书产生垂直于书面向上的弹力F2,这就是木板对书的支持力。

结论:压力、支持力都是弹力。压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体,支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。

例3:分析静止时,悬绳对重物的拉力及方向,并画出力的示意图。

【解析】悬挂物由于重力的作用而拉紧悬绳,使重物、悬绳同时发生微小的形变。重物由于发生微小的形变,对悬绳产生竖直向下的弹力F1,这是物对绳的拉力;悬绳由于发生微小形变,对物产生竖直向上的弹力F2,这就是绳对物体的拉力。

结论:拉力是弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。

图3—2.3

三、胡克定律

现在我们了知道如何判断弹力的方向 ,那我们可不可以对其大小进行定量的研究呢?请大家翻开书P56页。

胡克定律:在弹性限度内,弹性体的弹力和弹性体伸长(或缩短)的长度成正比,即F=kx其中k是劲度系数,单位N/m。

注意:(1)对弹簧而言,大小可以用公式F=kx计算

(2)对其它的弹力,中学阶段只能用力的平衡、动力学知识计算。 课堂练习:

1、关于弹力,下列说法中正确的是( ) A.形变微小时,弹力很小

B.形变量越大,弹力就越大,弹力的大小总是与形变量成正比 C.放在水平桌面上的书对桌面的压力就是物体所受的重力 D.通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力

2、关于弹簧的劲度系数k,下列说法中正确的是( ) A.与弹簧所受拉力的大小有关,拉力越大,k值也越大

B.由弹簧本身来决定,与弹簧所受拉力的大小及形变的程度无关 C.与弹簧发生的形变的大小有关,形变越大,k值越小 D.与弹簧本身特性,所受拉力的大小,形变大小都无关

课堂小结:

在弹力的教学过程中,有这样几个难点需要突破,一是任何相接触的物体间都有可能产生弹力,弹力的产生条件是接触并且有形变,但是有些物体的形变量很小,不容易观察到,就会使学生产生疑问。这种情况下的弹力到底有没有?例如物体放在桌子上,压力和支持力不是通过变形来进行判断,解决这个问题的方法是微小形变的演示,通过演示,是学生确信任何两接触的物体间都有可能有弹力,另外就是弹力有无的判断,解决这个问题我们可以用假设法。一般弹力的大小的判断要根据物体实际情况判断,而弹簧弹力的判断可以根据和胡克定律判断。

板书设计:

3.2 弹力

一、形变 1、定义 2、分类 弹性形变 非弹性形变 二、弹力

1、定义

2、弹力产生的条件:(1)有弹性形变触

2)要接 3、弹力的方向

4、 弹簧弹力的大小:胡克定律

Fkx (k称为弹簧的劲度系数) 注意:k与弹簧本身的性质有关,与拉力大小以及形变程度无关。

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