3.2高中物理必修一_弹力
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《弹力》说课稿各位评委,老师,大家好!我的说课题目是《弹力》,下面我将从教材与学情分析、教学目标与重难点,教学方法、教学过程四个方面进行说课。
一.说教材分析与学情分析《弹力》是人教版高中物理必修一第三章第2节内容,是高中力学的基础内容和重要知识,也是是高一学生在学习过程中的一个难点。
本节课编在《重力基本相互作用》之后,是对第一节知识的进一步提升。
同时也是学习后一节《摩擦力》以及以后力的分解合成基础,具有承前启后的作用。
《弹力》与生活联系非常紧密,通过本节课的学习,能拉近物理与生活之间的联系。
因此学习它有广泛的现实意义。
学生在初中已经学习过弹力的相关知识,但对弹力的理解并不是很深刻。
处于高一阶段的学生的思维中形象思维占的比例较大,抽象思维虽有待于进一步培养。
对于物理问题的探究还不熟练,需要通过实验进一步提高。
二.说教学目标与重难点依据新课标要求和高一年级学生的心理特征,我将本节课的三维目标确立如下:【知识与技能】1. 知道什么是形变和弹性形变2、知道什么是弹力以及弹力产生的条件3、知道怎样判断弹力的方向4.理解胡克定律。
【过程与方法】1. 通过观察微小变化的实例,初步接触“微小放大法”2.通过实验探究弹力和弹簧形变量的关系,理解胡克定律,学会探究物理规律的一般方法。
【情感态度与价值观】积极参与观察和实验,认真讨论,体验探索自然规律的艰辛和喜悦。
综合对教材,学情,教学目标的认识,我确定了本节的教学重点和难点:【重点】弹力产生的条件及弹力方向的判定,探究弹簧弹力的规律。
【难点】接触的物体是否发生形变及弹力方向的确定。
三.说教学方法由于高一的学生不易接受相对抽象的弹力,因此本节课我采用教师讲授法,演示法,讨论法、实验法等多种教学方法。
使学生通过联系生活实际、观察、推理、讨论、归纳,进行本节课的学习从而完成学习任务。
四.说教学过程基于以上分析,我设计如下教学过程。
首先,提出普通人如何才能像运动员一样扣篮的问题,由此激发学生的好奇心,由设疑的方式引入新课。
《弹力》教学设计表一、实验活动导入二、新课教学(一)形变1.通过运用生活中的小物品做有关形变的小实验,引导学生总结形变的定义2.回顾上述实验,让学生知道形变按形式的分3.通过实验演示.通过微观放大实验,让学生知道一切物体都可以发生形变,教师拿出弹弓和弓箭,邀请两名学生参与“校场比武”,两人分别打靶。
提问:弹丸、箭能够飞出去击中靶的原因是什么?演示实验:1.橡皮筋、弹簧在手的作用下被拉长2.海绵受力扭转3.橡皮泥在手的压力作用下被压扁提问:这几个实验的共同特征是什么呢?提问:将上面的实验分类,物体的形变按形式又分为几种类型呢?总结:形变分为弹性形变和非弹性形变(塑性形变)。
提问1:那之前做的实验中物体的形变都很明显、很容易观察的,那老师有一个疑问,当老师用手压桌面的时候桌面有没有发生形变呢?挤压玻璃瓶时,瓶子有没有发生形变?如何去验证我们的猜想呢?教师实验演示两名学生参与活动,体会弹力的存在学生观察、思考学生亲自动手感受,回答问题。
生:物体的形状和体积发生了变化。
学生回顾实验,思考问题生:1.橡皮筋、弹簧和海绵撤去力后能恢复原状;2.橡皮泥为撤去力后不能恢复原状生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。
学生观察老师演示实验,体会实验原理“放大法”联系生活实际,用小实验吸引学生兴趣用生活中的小物品演示实验,让学生亲自体验,从而激发学生思考激发培养学生归纳分析能力培养学生通过设计实验探究问题的物理思维(二)弹力11.弹力的定义2.分析类比,引出弹力产生的条件演示实验提问:通过上面的实验,我们观察到什么样的实验现象?提问:通过刚才的实验,可以得出什么样的结论?(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。
【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。
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。
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。
高中物理|3.2弹力详解形变物体在力的作用下形状或体积发生改变,这种变化叫做形变。
有些物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变;当形变过大,超过一定限度时,撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状,这个限度叫做弹性限度。
弹力发生形变的物体,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。
产生原因发生形变的物体想要恢复原状而对迫使它发生形变的物体产生的力。
产生条件①相互接触,②发生弹性形变。
弹力的类型①压力,支持力。
方向:垂直于物体的接触面。
②拉力(张力)方向:沿着绳子而指向绳子收缩的方向。
弹力的大小(在弹性限度内)弹力的大小跟形变关系遵从胡克定律力F=kX。
k叫弹簧劲度系数,单位:N/m,跟弹簧的材料、粗细,直径及原长都有关系; X是弹簧的形变量(拉伸或压缩量)切不可认为是弹簧的原长。
弹力的方向与形变方向相反①弹簧两端的弹力方向,与弹簧中心轴线重合,指向弹簧恢复原状的方向。
其弹力可为拉力,可为压力;对弹簧秤只为拉力。
②轻绳对物体的弹力方向,沿绳指向绳收缩的方向,即只为拉力。
③轻杆任意方向,利用平衡条件或动力学规律来判断。
④不同接触面,垂直于接触面指向受力物体。
弹力有无判断1拆除法即解除所研究处的接触,看物体的运动状态是否改变。
若不变,则说明无弹力;若改变,则说明有弹力。
2运动状态分析沿弹力所在直线上,除弹力以外其它力的合力。
看该合力是否满足给定的运动状态,若不满足,则存在弹力,若满足则不存在弹力。
习题演练1.如图,球A放在斜面上,被竖直挡板挡住而处于静止状态,关于球A受到的弹力,正确的是()A 球A仅受一个弹力的作用弹力方向垂直斜面向下B 球A受到两个弹力的作用,一个水平向左,一个垂直斜面向下C 球A受到两个弹力的作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上D 球A受到三个弹力的作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上,一个竖直向下2.两个相同的均匀光滑小球放在半径为R的圆柱形容器中,且小球的半径为r满足2r>R,则一下关于ABCD四点的弹力大小说法正确的是()A D点的弹力可以大于等于或者小于xiao小球的重力B D点的弹力大小等于A点的弹力大小C B点的弹力恒等于一小球重的2倍D C点的弹力可以大于,等于或者小于小球的重力。
弹力设计思想:弹力是高中力学的基础内容和重要内容,在学习过程中也是一个难点。
高一学生处于从初中物理向高中物理跨越的阶段,因此在语言文字的表达上宜通俗易懂,内容上需直观、感性。
关于形变、弹簧,学生已有一定的生活经验和初步认识,但对其性质和基本原理并不非常熟悉,因此本节教学中从生活中熟悉的常见的形变现象引入新课,从形象向抽象过渡,突出演示实验的作用,多联系实际,利用学生头脑中已有的物理事实,加深对物理概念的理解。
以一系列的体验、探究的学习活动,使学生对弹力形成一个完整的认识。
同时,培养学生团结协作、探索精神及创新意识。
教学流程:情景引入:小实验—捏气球、拉压弹簧、直尺弯曲学生讨论:各现象的共性与区别提出问题:物体为什么会发生形变学生讨论:分别阐述理由教师总结:得出弹力产生的过程、原因铁块放在海绵上学生实验:橡皮条或弹簧实验 小组讨论总结:弹力产生的原因、弹力的方向、大小、作用点师生共同总结简化归纳几种弹力的方向提出问题:弹力的大小与哪些因素有关? 学生猜想 师生共同演示弹力大小的因素:记录数据画出图像拓展:得出图像法处理数据更直观学生分析:生活中的小问题并用图例表示课后思考:教学目标〔一〕知识与技能1.知道什么是形变、弹力以及弹力产生的条件。
2.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中正确画出力的方向。
3.知道弹力大小的决定因素及胡克定律。
〔二〕过程与方法1.通过探究弹力的存在,使学生体会假设推理的科学方法。
2.通过显示微小形变的实验,体会微小量放大法解决问题的巧妙之处。
3.通过弹力方向的学习,使学生体会将情景简化为模型的归纳方法。
〔三〕情感态度与价值观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。
教学重点与难点教学重点: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。
教学过程(一)新课引入复习提问:重力的产生需要直接接触吗?演示:用手捏气球,引入课题。
3.2 弹力1.如下列图,球A在斜面上,被竖直挡板挡住而处于静止状态,关于球A所受的弹力,以下说法正确的答案是:〔〕A.球A仅受一个弹力作用,弹力的方向垂直斜面向上B.球A受两个弹力作用,一个水平向左,一个垂直斜面向下C.球A受两个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上D.球A受三个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上,一个竖直向下【答案】C2.如下列图,一根弹簧其自由端B在未悬挂重物时指针正对刻度5,在弹性限度内当挂上80N重物时指针正对刻度45,假设要指针正对刻度20,应挂重物是:〔〕A.40N B.30NC.20N D.35.6N【答案】B【解析】由胡可定律可知,80N能使弹簧伸长40个刻度,伸长一个刻度对应的拉力是2N,假设要指针正对刻度20,需要弹簧伸长15个刻度,此时的弹力应为30N,B正确。
3.两小球均处于静止状态,所有接触面均光滑,A、B之间一定有弹力作用的是:〔〕【答案】B【解析】弹力的产生必须满足两个条件:相互接触且发生弹性形变;由图可知,A、D中两个小球都相互接触,但它们之间并没有相互挤压的作用,也就不能发生弹性形变,从而不能产生弹力.AD错误;B图中的两个小球由于绳子的作用,而相互挤压,从而产生了相互作用的弹力;B正确;C图中的小球与斜面间无挤压,无弹力作用,应当选B。
【名师点睛】弹力的产生必须满足两个条件:相互接触且发生弹性形变;对于微小形变的物体,不易看出形变情况,可以用假设法,即假设这个弹力存在,看其所处状态是否与题给情况一致,假设产生矛盾,如此说明这个弹力不存在。
如此题的C答案,如果斜面对小球存在弹力,如此方向为垂直斜面向上,悬挂小球的细绳不能竖直,说明斜面对小球无弹力。
4.关于物体对水平支持面的压力F,如下说法正确的答案是:〔〕A.F就是物体的重力B.F是由于支持面发生微小形变而产生的C.F的作用点在物体上D.F的作用点在支持面上【答案】D【名师点睛】此题考查了学生对弹力的理解,要知道弹力是由于物体的形变而产生的对抗形变的力,方向与形变的方向相反,注意要搞清弹力而产生形变的物体;当物体静止与水平面上时物体对水平面的压力大小等于重力大小,而不能说就是重力.5.如下列图,细绳下悬挂一小球D,小球与光滑的静止斜面接触,且细绳处于竖直状态,如此如下说法中正确的答案是:〔〕A.斜面对D的支持力垂直于斜面向上B.D对斜面的压力竖直向下C.D与斜面间无相互作用力D .因D 的质量未知,所以无法判定斜面对D 支持力的大小和方向【答案】C【解析】小球和光滑斜面接触,根据平衡条件,由于细绳处于竖直状态,故小球受到重力和绳的拉力,斜面对小球没有弹力.应当选C.【名师点睛】此题采用假设法分析斜面的弹力是否存在,这是判断弹力和摩擦力是否存在常用的方法,也就是说假设斜面对小球有弹力,小球将受到三个力作用,重力和绳的拉力在竖直方向上,弹力垂直于斜面向上,三个力的合力不可能为零,小球将向左上方运动,与题设条件矛盾。