3.2弹力教案
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知识纲要导引(4)了解弹力在生产生活中的应用。
知识点一弹性形变和弹力玩具汽车停在模型桥面上,如图所示,压力和支持力各是怎么产生的?提示:桥面受向下的弹力,是因为汽车轮胎发生了弹性形变,由于要恢复原状,对桥面有向下的作用力.汽车受向上的弹力,是因为桥面发生了弹性形变,由于要恢复原状,对汽车有向上的作用力.知识点三胡克定律1.弹力的大小与形变的大小的关系:弹性形变越大,弹力越大,形变消失,弹力随着消失.2.胡克定律:(1)实验表明,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比,即F=kx.(2)k为弹簧的劲度系数,单位是牛顿每米,符号用N/m表示.(3)比较而言,k越大,弹簧越“硬";k越小,弹簧越“软”.ﻬ核心一弹力有无的判断1.直接法:根据弹力产生的条件判断(1)物体间相互接触;(2)发生弹性形变.两个条件必须同时满足才有弹力产生,适用于形变比较明显的情况.2.假设法:例如(图甲),挡板AB被拿走后,球会下降,而将挡板AC拿走后,球仍会静止,故球只受AB对它的支持力这一个弹力.球形物体虽与墙接触,假设它们之间有弹力作用,球形物体将不会处于静止状态,故球形物体只受重力和地面对物体的支持力两个力作用.例1。
一个球形物体O静止放在光滑的水平地面上,并与竖直墙壁相接触,A、B两点是球与墙和地面的接触点,则下列说法正确的是()A.物体受三个力,重力、地面对物体的支持力、墙壁对物体的弹力B.物体受两个力,重力、地面对物体的支持力C.物体受两个力,重力、物体对地面的压力D.物体受三个力,重力、物体对地球的引力、物体对地面的压力【解析】物体在竖直方向上受重力和支持力,二力平衡,在水平方向上虽然与墙壁接触,但不挤压,不受墙壁的弹力,选项B正确,A、C、D错误.【答案】 B误区警示判断弹力有无的误区(1)误认为只要接触就一定有弹力的作用,而忽略弹力产生的另一个条件-—发生弹性形变.(2)误认为形变不明显就无法判断弹力的有无,而忽略了用假设法、运动状态判断法、作用效果法等判断方法.训练1[2019·山西柳林高一期末]在下图中a、b表面均光滑,天花板和地面均水平,则a、b ﻬ间一定有弹力的是()解析:A、C错:假设a、b间有弹力,则a、b会分开;B对:假设a、b间没有弹力,则悬线竖直;D错:假设斜面a撤去,b依然处于静止状态,故a、b间无弹力.答案:B核心二弹力方向的判定及大小的计算1.弹力的方向:弹力的方向由施力物体形变的方向决定,弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反,与施力物体恢复形变的方向相同.弹力的方向“有面—垂直、有绳—沿绳、有杆不一定沿杆”.2.三种弹力的区别(1)绳的弹力(2)杆的弹力(3)弹簧的弹力:弹簧既可产生拉力,又可产生支持力,一般形变变化需要一段时间,弹力不能突变.ﻬ例2按下列要求画出图中所示物体所受的弹力的示意图.(1)图甲中斜面对物块的支持力;(2)图乙中用细绳悬挂靠在光滑竖直墙上的小球受到的弹力;(3)图丙中大半球面对小球的支持力;(4)图丁中光滑但质量分布不均的小球的球心在O点,重心在P点,静止在竖直墙和桌边之间,试画出小球所受弹力;(5)图戊中质量分布均匀的杆被细绳拉住而静止,画出杆所受的弹力.【解析】解答本题时要明确以下三点:①当点与面(或曲面)接触时,弹力方向与面之间的关系.②绳上弹力方向的特点.③接触面为球面时,弹力方向的延长线或反向延长线的特点.各物体所受弹力如图所示:【答案】见解析弹力方向的判定方法(1)根据形变的方向判断.具体判断步骤:明确被分析的弹力→确定施力物体→分析施力物体形变的方向→确定该弹力的方向.(2)根据不同类型弹力的方向特点判断.支持力和压力总是垂直于接触面指向被支持或被压的物体,绳的拉力总是沿绳指向绳收缩的方向.训练2如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个质量为m=0。
3.2 弹力班级:组别:姓名:时间:2013/12/02编制:赵金金【情境导入】在运动场上跳远时要用踏跳板,撑杆跳高运动员的杆,都是利用他们弹性形变时的弹力,同学们还可以举出许多利用弹力得例子?【学习目标】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.【学习重点】1.弹力有无的判断和弹力方向的判断.2.弹力大小的计算.【学习难点】弹力有无的判断及弹力方向的判断.【方法指导】自主探究、交流讨论、自主归纳【独立学习】一、弹性形变和弹力(看书p54独立完成以下内容,有问题的小组讨论解决)1、(组内之间相互提问)什么叫做弹性形变?什么叫做非弹性形变?(弄清楚概念后,请举出生活中有关弹性形变的例子,上课时看哪小组举的多)2、(先看书,然后脱离课本用自己的语言说一说)什么叫弹力?弹力产生的条件是什么?二、几种弹力1、(小组讨论完成)常见弹力有几种?举例说明,分析它们是怎样产生的以及它们的方向?2、(看书p55的演示,体现物理的一种什么方法?)三、胡克定律(高考涉及弹簧类问题很多,胡克定律是解决问题的关键)(看书p56独立完成以下内容)1、胡克定律的内容:2、表达式:(你能分清各个字母的物理意义吗?)【小组交流】不同的弹簧的劲度系数是不同的,生活中所说的弹簧的“硬”、“软”指的就是劲度系数。
弹簧的劲度系数与哪些因素有关?【展示提示】1.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2.如图所示图中的球和棒均光滑,试分析它们所受到的弹力?(用铅笔、直尺规范作图,完成后组内交流,如有疑难上课时提出师生共同解决).3.一根长6cm的橡皮条上端固定,下端挂0.5N物体时长度为8cm,要再拉长1cm则再挂多重物体?劲度系数是多少?【反思小结】【堂清训练】1、关于弹性形变的概念,下列说法正确的是( )A物体形状的改变叫弹性形变B一根铁丝用力折弯后的形变就是弹性形变C物体在外力作用后能够恢复原状的形变叫弹性形变D物体在外力作用后的形变叫弹性形变2、关于弹力产生的条件,下列说法中正确的是( )A直接接触的物体间一定会产生弹力B不直接接触的物体间一定不会产生弹力C只有发生弹性形变的物体间才会产生弹力D发生弹性形变的物体间一定会产生弹力3、关于弹力下列说法正确的是( )(多项)A静止在水平面上的物体所受的重力就是它对水平面的压力B压力、支持力、绳中的张力都属于弹力C弹力的大小与物体的形变程度有关,在弹性限度内形变程度越大,弹力越大D弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同4、关于弹力的方向,下列说法中正确的是( )(多项)A压力的方向总是垂直于接触面而指向被压的物体B支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体C绳对物体拉力的方向有可能不沿绳的方向D.绳对物体拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向5、一个物体放在水平地面上,下列关于物体和地面受力情况的叙述中,正确的是()(多项)A地面受到向下的弹力是因为地面发生了形变B地面受到向下的弹力是因为物体发生了形变C物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变D物体受到向上的弹力是因为物体发生了形变6、如图所示,是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图,下列说法中正确的是 ( )(多项)A弹簧的劲度系数是2 N/mB弹簧的劲度系数是2X103N/mC当弹簧受F2=800 N的拉力作用时,弹簧伸长为x2=40 cmD当弹簧伸长为x1=20cm时,弹簧产生的拉力是F1=200 N7、一弹簧受到80牛的拉力作用时弹簧伸长为14㎝,弹簧受到40牛的压力作用时,弹簧长度为8㎝,试求该弹簧的劲度系数与原长。
第二节弹力教案教学目标(一)知识与技能1.知道弹力是接触力,本质是电磁力。
2.知道形变、弹性形变的概念,理解弹性限度3.知道什么是弹力,掌握弹力产生的条件4.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,会确定它们的方向5.知道弹簧形变与弹力的关系,掌握胡克定律(二)过程与方法6.观察演示实验,把看到的现象与已有的经验结合起来,细细体会弹力的产生。
7.通过观察桌面微小形变的演示实验,体会物理研究中的放大思想。
8.在实验中学会数据的处理能力。
(三)情感态度与价值观9.在探究物理规律的过程中,感受学习物理的乐趣,把亲自探究出的规律与平时对弹力的认识相结合,体会物理规律的价值10.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教学重点1.弹力产生的条件及方向的判定2.胡克定律教学难点1.弹力有无的判断及弹力方向的判断教学过程设计思路:1、据上节内容复习形变概念;2、提问什么样的物体能发生形变及手压桌面、推墙是否有形变;3、演示实验:放大桌面微小形变;逻辑推理结合实验给出结论:任何物体均能发生形变;4、根据生活观察归纳总结出弹性形变与X性形变。
5、提问什么物体发生的弹性形变,演示手拉直弹簧引出弹性限度。
提问橡皮泥上放蚂蚁体会弹性限度;6、感觉体会三个实验,得出弹力概念,并总结弹力产生的条件;7、弹力产生的实验分析;8、通过让学生到黑板创作图,纠正物体同时受支持力与弹力的错误观点,总结日常所说的压力、支持力、拉力等从性质上讲均为弹力;9、弹力有无及弹力方向的判断;10、实验探究得出胡克定律并运动;11、提出疑问并总结弹力与四大基本作用力的有关系。
师:前面的学习中我们已经了解到力可以使物体发生形变,大家还记得什么是形变吗?生:如果物体的形状或体积发生变化,那么我们说物体发生了形变。
师:很好!大家都知道了形变的概念,那大家知道什么样的物体能发生形变吗?学生思考回答,大部分答案都是我们日常生活中见到的能发生明显形变的物体师:刚才大家举了好多例子,那我来问大家一个问题:如果你用手去压桌面或推墙面,桌面和墙面会发生形变吗?生:不知道,看不出来。
3.2 弹力编号:⑩】1.知道常见的形变,弹性形变与塑性形变的区别。
2.知道弹力产生的原因和条件。
3.知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力,会分析弹力的方向,能画弹力示意图。
【学习重点与难点】弹力有无的判断,弹力方向的分析。
自主学习:1、力的分类按性质分(从产生原理方面分):重力,弹力,摩擦力,分子力,电磁力,核力······按作用效果分:压力,支持力,拉力,动力,阻力,浮力,向心力,回复力·······2、形变的定义:物体在力的作用下或发生改变。
3、弹性形变:有些物体在发生形变后能,叫弹性形变4、弹力:发生弹性形变的物体由于要,对跟它接触的物体会产生的作用,这种力叫弹力。
5、产生弹力的条件、。
6、胡克定律:;其中k表示,x表示。
自主探究:探究点一:弹力的方向1、一铅球放在海绵上,海绵和铅球都发生了形变,从而在他们之间产生了弹力,如图所示,铅球对海绵的压力是怎样产生的?方向怎样?海绵对铅球的支持力是如何产生的?方向怎样?2、用橡皮绳竖直拉起钩码。
橡皮绳对钩码的拉力是怎样产生的?方向如何?3、归纳要点弹力的方向:物体恢复____________的方向。
压力、支持力的方向:总是_______于接触面而指向被压或被支持的物体。
绳的拉力方向:__________并指向绳收缩的方向。
不同接触情况下的弹力的示意图。
探究点二:判断弹力的存在如何判断接触面间是否存在弹力?如下图中水平面光滑,小球均处于静止,试判断各接触面之间是否存在弹力。
小结:判断接触面之间是否存在弹力的方法有_________________、________________探究点三:胡克定律1、在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码,做实验研究弹力与弹簧伸长量的关系,如果实验时弹力始终未超过弹性限度,弹簧很轻,自身质量可以忽略不计,则不挂钩码时,弹簧长度x表示什么?此时形变量为多少?挂钩码后弹簧长度为x,此时形变量为多少?2、如何理解胡克定律kxF 中的k?自主检测:1.关于对力的方向,下列说法正确的是()A.弹力的方向一定垂直于接触面B.弹力的方向不一定和接触面垂直C.绳子类软物体产生的弹力一定垂直于被拉物体的平面D.绳子类软物体产生的弹力一定沿绳子的方向2.在弹簧秤钩下竖直悬挂一个静止的小球,下列说法中正确的是()A.小球对弹簧秤的拉力就是小球的重力B.小球所受拉力的施力物体是地球C.弹簧秤对小球的拉力在数值上等于小球的重力D.小球对弹簧秤拉力的施力物体是小球3.弹簧的劲度系数的说法中正确的是()A. 因胡克定律可写成k =F/x, 由此可知弹力越大, 劲度系数越大B. 在弹性限度内,弹簧的弹力与形变量成正比C. 在弹性限度内, 无论弹簧拉长或缩短劲度系数都不变D. 将弹簧截去一段后,剩下的部分弹簧的劲度系数比原来大4、原长为16cm的轻质弹簧,甲、乙两人同时用100N的拉力向外拉弹簧时,弹簧长度变为18cm,此弹簧的劲度系数为________N/m,若将弹簧一端固定在墙壁上,另一端由甲一人用200N的力拉弹簧,这时弹簧伸长量为__________cm,弹簧长度为__________cm,5、一轻质弹簧原长 10 cm ,甲、乙两人同时用10N 的力分别在两端拉弹簧,则弹簧变成 12cm 长。
32弹力教案一、教案背景32弹力教案是一种以32个动作为基础的全身锻炼方案,旨在提高身体的力量、柔韧性和耐力。
该教案适合各个年龄段的人士,无论是初学者还是有一定锻炼基础的人,都可以根据自己的身体状况和能力进行调整和练习。
二、教案目标1.提高全身肌肉的力量和耐力,增强身体素质。
2.增加关节的灵活性和活动范围,提高身体的柔韧性。
3.培养正确的呼吸和姿势习惯,提高身体的协调性和平衡能力。
4.增强心肺功能,提高心血管系统的健康水平。
5.塑造良好的身体形态,增强自信心和健康意识。
三、教案内容32弹力教案共包括32个动作,分为四个部分:热身运动、力量训练、柔韧性训练和放松运动。
每个动作都有详细的说明和图解,以确保练习者正确理解和执行。
1.热身运动(5分钟)(1)跳绳:连续跳绳1分钟,注意保持身体挺直和呼吸均匀。
(2)高抬腿:原地高抬腿30秒,尽量将膝盖提到腰部高度。
(3)臂圈:向前和向后摆动手臂,每个方向30秒。
(4)侧身伸展:向左右两侧伸展手臂,每个方向30秒。
(5)颈部旋转:顺时针和逆时针旋转头部,每个方向30秒。
2.力量训练(10分钟)(1)深蹲:双脚与肩同宽,蹲下再站起,注意膝盖不要超过脚尖。
(2)俯卧撑:手掌与肩同宽,身体保持一条直线,向下俯卧再撑起。
(3)仰卧起坐:仰卧,双脚弯曲,手放在耳朵旁边,向上起身再躺下。
(4)哑铃卷腹:双脚弯曲,手握哑铃,向上起身再躺下。
(5)俯身飞鸟:双脚与肩同宽,双手握哑铃,向两侧展开再合拢。
3.柔韧性训练(5分钟)(1)股四头肌拉伸:一只脚向前迈出,身体向下压,感受大腿前侧的拉伸。
(2)股二头肌拉伸:一只脚向后迈出,身体向下压,感受大腿后侧的拉伸。
(3)背部拉伸:双脚与肩同宽,身体向下弯,双手尽量触碰地面。
(4)胸部拉伸:双脚与肩同宽,双手放在墙上,身体向前倾,感受胸部的拉伸。
(5)颈部拉伸:头部向一侧倾斜,用手轻轻下拉,感受颈部的拉伸。
4.放松运动(5分钟)(1)深呼吸:坐姿或躺姿,深呼吸并尽量放松全身。
高中物理32弹力教案
教学目标:
1. 了解弹力的概念和特点;
2. 掌握弹簧的胡克定律;
3. 能够应用弹力原理解决相关问题。
教学重点和难点:
重点:弹力的概念和特点,弹簧的胡克定律。
难点:应用弹力原理解决相关问题。
教学准备:
1. 教师准备:教学PPT、实验器材、课件资料等;
2. 学生准备:学生课前预习教材相关内容。
教学过程:
一、导入(5分钟)
1. 张贴“什么是弹力”图片,引导学生讨论并总结弹力的概念和特点。
二、讲解(15分钟)
1. 讲解弹簧的胡克定律:F = kx;
2. 结合实际例子解释胡克定律的含义;
3. 展示实验现场,让学生了解弹簧的实验过程和结果。
三、实验操作(20分钟)
1. 学生分组进行实验,测量不同重量下弹簧的伸长距离;
2. 让学生通过实验数据计算得出弹簧的弹性系数;
3. 汇总实验数据,让学生比较并分析实验结果。
四、讨论和总结(10分钟)
1. 让学生讨论弹簧的胡克定律在生活中的应用;
2. 总结本节课的重点内容,解答学生提出的问题。
五、作业布置(5分钟)
1. 布置作业:完成课后习题,巩固本节课的知识点;
2. 引导学生自主学习,做好课前预习。
教学反思:通过本节课的教学,学生对弹力的概念和特点有了更深入的了解,掌握了弹簧的胡克定律并能够应用于实验操作。
在教学设计中,注重实践操作,让学生亲自动手进行实验,提高实践能力和动手能力。
在后续教学中,继续巩固和拓展本节课的知识点,增强学生的学习兴趣和能力。
3.2 弹力1.形变:物体在力的作用下________或________发生改变的现象.2.弹性形变:物体在形变后撤去作用力时能够________________的形变.3.弹力:发生________________的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生的力.4.弹性限度:当形变超过一定的限度,撤去作用力后物体不能完全恢复_____________,这个限度叫弹性限度.5.弹力的产生条件(1)两物体________________;(2)发生________________.6.常见弹力平时所说的________、____________和______都是弹力,绳中的弹力通常称为________.7.弹力的方向(1)压力和支持力的方向________于物体的接触面.(2)绳的拉力沿着绳且指向绳________的方向.8.胡克定律(1)内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟______________________________成正比.(2)公式:________,其中k为弹簧的________________,单位:牛顿每米,符号________,它的大小反映了弹簧的软硬程度.思考:放在水平桌面上的书与桌面相互挤压,书对桌面产生的弹力F1竖直向下,常称做压力,桌面对书产生的弹力F2竖直向上,常称做支持力,如图1所示.F1与F2分别是哪个物体发生形变产生的?一、弹性形变和弹力1.弹性形变[问题情境](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?(2)我们用力拉弹簧直到不能再伸长会看到什么现象?[要点提炼](1)物体在力的作用下形状或________发生改变的现象,叫做形变.(2)物体发生形变后在撤去外力时能够恢复原状,这种形变叫做________形变.(3)弹性限度:如果形变过大,超过了一定的限度,撤去作用力后,物体就不能完全恢复原来的形状,这个限度叫做弹性限度.弹簧在使用过程中不能超过其弹性限度.2.弹力[问题情境]你用扁担挑过水吗?打过弹弓吗?玩过蹦蹦床吗?练过拉力器吗?总结一下,在这些活动中你感受到了什么样的作用力?在物理学中把它们叫做什么力?[要点提炼](1)定义:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力.(2)弹力产生的条件:①物体直接相互______;②物体发生________________.(3)弹力的方向:跟物体恢复形状的方向____.①一般情况: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的弹力;支持力的方向总是垂直于支持面并指向被支持的物体.②一般情况:凡是一根线(或绳)对物体的拉力,都是这根线(或绳)因为发生形变而对物体产生的弹力;拉力的方向总是沿线(或绳)的方向指向线(或绳)收缩的方向.③弹力方向的特点:由于弹力的方向跟接触面垂直,面面接触、点面接触时弹力的方向都是垂直于接触面的.弹力的大小:与形变大小有关.一般来说形变越大,弹力越大.二、胡克定律1.胡克定律:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小和弹簧__________________成正比,即F=kx,其中k是弹簧的劲度系数,单位的符号是N/m.2.注意的问题:(1)胡克定律的成立是有条件的,就是弹簧发生“________________”,即必须在弹性限度内.(2)F=kx中的x是弹簧的____________,是弹簧的伸长(或缩短)的长度,而不是弹簧的长度.(3)F=kx中的k是弹簧的劲度系数,它反映了弹簧的软硬程度,大小由弹簧本身的性质决定,与弹力的大小________.(4)在应用F=kx时,要把各物理量的单位统一到国际单位制中.(5)公式ΔF=kΔx可作为胡克定律的推论使用,式中ΔF、Δx分别表示弹力变化量和形变变化量.(6)判断弹簧弹力的方向时,要注意弹簧是被拉伸还是被压缩或两者均有可能,计算弹簧弹力大小的方法一般是根据胡克定律,有时也根据平衡条件来计算.例1关于弹力的产生,下列说法正确的是()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产生弹力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例2如图所示,一个质量分布均匀的球放在互成120°角的两块光滑平面之间,保持静止状态,球与水平面AB相切于a点,与倾斜面AC相切于b点,试分析球的受力情况,画出球的受力示意图.变式训练1如图所示,一小球用两根轻绳挂于天花板上,小球静止,绳1倾斜,绳2恰好竖直,则小球所受的作用力有()A.1个B.2个C.3个D.4个例3如图所示,一个球放在“V”形两光滑面AC和AB上,处于静止状态,请分析球受弹力的情况.变式训练2如图所示,光滑但质量分布不均匀的小球的球心在O点,重心在P点,静止在竖直墙和桌边之间.试画出小球所受弹力.例4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.变式训练3如图所示,A、B两物体的重力分别是G A=3 N,G B=4 N.A用细线悬挂在顶板上,B放在水平面上,A、B间轻弹簧中的弹力F=2 N,则细线中的张力F T及B对地面的压力F N的可能值分别是()A.5 N和6 NB.5 N和2 NC.1 N和6 ND.1 N和2 N【效果评估】1.下列有关弹力的一些说法中,正确的是()A.只有弹簧才有可能施加弹力B.施加弹力的物体一定有形变C.墨水瓶放在课桌上,墨水瓶对课桌施加了弹力,但墨水瓶并没发生形变D.压力就是竖直向下压的力2.将一本书放在水平桌面上静止,则下面说法中正确的是()A.书对桌面的压力就是书受的重力,施力物体是地球B.书对桌面的压力是弹力,在数值上等于书受的重力C.书对桌面的压力是弹力,是由于书发生形变而产生的D.书能静止,是由于书的重力大于桌面对书的支持力3.下列叙述中错误的是()A.压力、支持力和拉力都是弹力B.压力和支持力的方向总垂直于接触面C.轻绳、轻杆上产生的弹力总是在沿绳、杆的直线上D.轻杆不同于轻绳,弹力的方向可以不在沿杆的直线上4.画出图中小球或杆所受弹力的示意图.参考答案课前自主学习1.形状体积2.恢复原状3.弹性形变4.原来的形状5.(1)接触(2)弹性形变6.压力支持力拉力张力7.(1)垂直(2)收缩8.(1)弹簧伸长(或缩短)的长度x(2)F=kx劲度系数N/m思考书对桌面产生的压力是由于书的形变,对桌面产生向下的弹力,而桌面对书产生的支持力是由于桌面发生形变,对书产生向上的弹力.核心知识探究一、1.[问题情境](1)观察到形状或体积发生了改变.(2)弹簧被拉直后不能恢复原长.[要点提炼](1)体积(2)弹性[要点提炼](2)①接触②弹性形变(3)相同二、[要点提炼]1.伸长(或缩短)的长度x2.(1)弹性形变(2)形变量(3)无关解题方法探究例1D[弹力的产生有两个条件:一是物体要接触;二是要发生弹性形变.A、C选项都只有弹力产生条件的一个方面,故A、C错误;B选项只说“相互吸引”,说明有力存在,但不一定是弹力,故B错误.]例2见解析解析方法一放在水平面上的球,由于受到重力的作用而挤压水平面,使水平面和球同时发生微小形变.水平面AB由于发生微小的压缩形变后要恢复原状,对球产生垂直于水平面向上的弹力F a.球与倾斜面AC相切于b点,球是否受到AC面对它的弹力作用呢?假设把AC面轻轻地从左侧拆除,将观察到球仍保持静止状态.现球与AC面虽然在b点接触,但不相互挤压,不发生形变,故AC面对球没有弹力作用.综上所述,球受到重力G和水平面AB对它的支持力F a两个力的作用,保持静止状态,满足二力平衡的条件,F a=G,受力示意图如图甲所示.甲乙方法二假设法假设所有与研究对象接触的物体都施加了弹力,画出假设状态下的受力图,判断受力情况与原有状态是否矛盾.若矛盾,说明假设不正确,则两者间无弹力产生;若不矛盾,说明假设正确,则有弹力产生.现用这种思路再分析上例.假设AC面和水平面AB对球体都产生弹力,分别为F b和F a.对球体进行受力分析如图乙所示.由图可知,F b的存在显然不能使球体处于静止状态,与题设条件(球体静止)相矛盾.故AC面对球体无弹力.变式训练1B例3如下图所示.解析由于球受到竖直向下的重力作用,一定与AB面和AC面相互挤压,所以球一定受到两斜面的弹力作用,弹力的方向与斜面形变的方向相反,分别垂直于AB面和AC面指向球体.此题也可以用假设法判断,假设去掉其中一个斜面则球都不能静止,由此可知两斜面对球都有弹力作用.变式训练2例410200解析弹簧下端悬挂物体时弹簧要伸长,由胡克定律得知:弹簧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L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.变式训练3BC效果评估1.B 2.BC 3.C4.如图所示。
弹力三维目标(一)、知识与技能1、知道什么是形变,什么是弹力以及弹力产生的条件;2、能用力的示意图正确的画出弹力的方向。
(二)、过程与方法1、通过演示微小形变的实验,让学生认识到任何物体都能产生形变,在从理论上归纳弹力产生的条件;2、通过弹力的产生条件和弹力的概念,帮助学生掌握弹力的方向。
(三)、情感、态度与价值观从任何物体都能发生形变入手,培养学生实事求是的世界观。
教学重难点弹力有无的判断和弹力方向的判断。
教学方法实验演示法,讲授法,讨论法课时安排:2课时第一课时:教学过程引入:在运动场上,撑竿跳高运动员要用到撑竿,同学们,能回答这样做的目的吗?——这样做是为了利用它们的形变时产生的弹力。
那么什么是形变?什么是弹力?弹力又是如何产生的呢?新课教学(一)、形变请同学们举例说明什么是形变?——刻度尺,橡皮筋进行演示思考一下,刻度尺,橡皮筋在各自的物理情景中有什么共同特点?——它们的形状发生了变化(板书)物体的形状或体积的改变叫做形变提问:上面的形变我们可以直接用眼睛看到,那么,我挤压装满水的玻璃瓶,玻璃瓶有没有发生形变呢?实验探究:装满水的玻璃瓶的挤压实验(板书)1、任何物体都能发生形变2、有的物体形变较为明显,有的形变极其微小(二)形变的分类举例:铁丝和直尺的形变(板书)按形变的效果,可分为:弹性形变和范性形变弹性形变:作用在物体上的外力撤去后,物体能恢复原状的形变。
范性形变:作用在物体上的外力撤去后,物体不能恢复原状的形变。
(板书)按形变的形式可分为:拉伸形变、压缩形变、弯曲形变、剪切形变和扭转形变(三)弹力情景:①射箭;②撑竿跳;③跳水上述情景说明了什么?——发生形变的物体对跟它接触的物体有力的作用发生形变的物体为什么会对跟它接触的物体施加力呢?——因为它要恢复原状 (板书)发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,就会对跟它接触使它发生形变的物体产生力的作用,这种力叫做弹力。
分析弹力的定义 那么弹力的产生条件是什么?(板书) —— ①两物体要直接接触 ②物体要有弹性形变根据弹力的概念和产生条件进行讲解,最后总结:弹力是一种普遍存在的力,通常人们所说的推力、绳的拉力、支持力、压力等都属于弹力。
3.2弹力教案[教学目标]一、知识与技能目标1、理解弹力的概念,知道弹力产生的原因和条件.2、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,会分析弹力的方向,能正确画出弹力的示意图.3、理解形变概念,了解放大法显示微小形变.二、过程和方法目标1.通过观察和实验了解弹簧测力计的结构2.通过自制弹簧测力计以及弹簧测力计的使用,掌握弹簧测力计的使用方法三、情感、态度与价值目标通过弹簧测力计的制作和使用,培养严谨的科学态度和动手动脑的好习惯[教学重点]什么是弹力,正确使用弹簧测力计,[教学难点]弹簧测力计的测量原理,[课时安排]1课时[教学过程]一、观察实验1、观察用弹簧拉静止的小车小车:由静止→运动弹簧:被拉长2、水平支起竹片,竹片上放置砝码,观察砝码和竹片竹片:发生弯曲砝码:处于静止状态3、观察用弹性钢片推放置在桌面上的物体钢片:发生弯曲物体:被推开二、形变:物体的形状或体积的改变,叫做形变.三、弹力:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力.显然受力物体之所以受到了弹力,是由于与之相接触的施力物体发生了形变所产生的.弹力产生的条件:1.直接接触 2.产生弹性形变弹力的大小跟形变的大小有关系,形变越大,弹力也越大,形变消失,弹力随之消失.通常所说的压力和支持力都是弹力.压力的方向垂直于支持面指向被压的物体,支持力的方向垂直于支持面而指向被支持的物体.通常所说的拉力也是弹力,绳的拉力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向.四、实例探究(一)关于弹力产生的原因1、下列说法正确的是A、木块放在桌面上受到向上的支持力,这是木块发生微小形变而产生的B、用一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的推力,这是由于木头发生形变而产生的C、绳对物体的拉力方向总是竖直向上D、挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是由于电线发生微小形变而产生的2、放在水平桌面上的书,在重力的作用下与桌面互相接触,由于书发生了微小的形变,产生了对的力,其方向,(二)弹力产生的条件3、已知物体甲和乙之间有弹力的作用,那么A、物体甲和乙必定直接接触,且都发生形变B、物体甲和乙不一定直接接触,但必定都发生形变C、物体甲和乙必定直接接触,但不一定都发生形变D、物体中和乙不一定直接接触;也不一定都发生形变(三)对弹力的理解4、关于弹力的下列说法中,正确的是A、只有发生形变的物体,才会对它接触的物体产生弹力B、只有受弹簧作用的物体才受到弹力C、通常所说的压力、支持力和绳子的拉力都是弹力D、压力和支持力的方向总是垂直接触面5、画出图中物体受力的示意图(四)对胡克定律的应用6、一弹簧秤由于弹簧老化而换用了一新弹簧,将弹簧秤竖直挂起来,当下面不挂重物时其指什恰好指在5N刻度处,当弹簧下挂上20N的重物时,弹簧秤示数为30N,当弹簧下挂上多重的物体时弹簧秤的示数为100N?。
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]
观看伊辛巴耶娃撑杆跳破世界纪录及运动员跳水的视频。
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]
一、形变
[实验演示]
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
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,链子指向链子收缩的方向
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 桌面
物块
绳子 物块
物块
桌面
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。
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。
①②③④
四种接触情况下弹力的方向
①面面接触:垂直于接触面
F2
③点点接触:垂直于过接触点的切面④绳子拉力:沿着绳并指向绳收缩的方向
[课堂训练]
1.请在图中画出杆及球所受的弹力.
甲乙丙丁
解析:(1)甲图中杆在重力的作用下,对A、B两处都产生挤压的作用,故A、B两点处对杆有弹力,弹力的方向与接触点的平面垂直
(2)乙图中杆对C、D两处有挤压作用,因C处是曲面.D处为支承点,所以,C处的弹力垂直其切面指向球心,D处的弹力垂直于杆斜向上.
(3)丙图中绳子拉住小球,两只小球互相挤压,绳子对球的弹力沿绳斜向上.
(4)丁图中球与两点接触并且挤压,球受的弹力F1、F2垂直于接触点的切面(虚线是切面),沿着半径方向指向球心.
三、胡克定律
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.
实验过程
(1)选择器材:选择一只弹簧(注意它的弹性限度)悬挂在铁架台的横杆上,固定刻度尺的位置。
(2)首先将实验装置调整妥当(如整个装置是否竖直平稳,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200g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4组数据.
(6)图象法处理数据:将数据输入Excel,以弹簧弹力为纵轴,弹簧伸长量为横轴建立坐标系,描出4个特殊点,以寻找弹簧弹力和弹簧伸长量之间的关系.
得出结论----弹簧弹力的大小与弹簧的形变量成正比.师:用一个公式来表示这种关系.
生:F=KX.
师:这个公式实际上是一个定律,叫做胡克定律,是英国科学家胡克首先发现的,其中式子中的K是弹簧的劲度系数,单位是牛每米,符号是N/m.其中F是弹簧受到的弹力大小,X是弹簧的形变量,既可以是弹簧的伸长量,又可以是弹簧的压缩量。
弹簧的劲度系数跟弹簧丝的粗细、材料、弹簧的直径、绕法、弹簧的长度等量有关,这个量反映了弹簧的特性.
[课堂延伸]
利用胡克定律原理设计制作简易弹簧秤。
(课后有兴趣
可以做)
材料:弹簧(或橡皮筋)、50克钩码5个、回形针2
枚、卡纸片、直尺、水笔
[课堂训练]
一个弹簧原长8cm,下端悬挂4N的重物,静止时,弹
簧的长度为10cm,此弹簧的劲度系数多大?
解:由F =k x得
4N=K•(0.1-0.08)m
K=200 N/m
[板书设计]
形变定义——物体形状或体积的变化叫做形变
分类——弹性形变、范性形变
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。
产生条件——①直接接触②发生弹性形变
判断有无弹力的方法——假设法、条件法
方向——指向施力物体形变恢复的方向
大小——胡克定律F =k x。