粤教版必修一3.1探究形变与弹力的关系WORD教案04

【课题】探究形变与弹力的关系【教学对象】高中一年级学生【选用教材】粤教版高中物理必修一第三章第一节【教学内容分析】本单元内容包括力的基础知识及三种常见性质的力，是研究静力学和动力学所必需的预备知识，因此，本单元内容的选取具有基础性和预备性，是高中物理力学的基础内容和重要内容，通过对重力、弹力、摩擦力的学习，一方面为以后了解和掌握抽象的力的概念做一些铺垫；另一方面为受力分析打好基础。

只有准确对物体进行受力分析，才能为今后运用牛顿运动定律、动能定理等力学知识解决动力学问题。

所以本单元在物理教学中的地位和作用是非常重要的。

本节内容是静力学知识三大基本力：重力、弹力、摩擦力中的第二大力，是力学中的重要内容。

相比于摩擦力来说要相对简单，但摩擦力是建立在弹力基础上的，对于弹力的掌握直接影响到摩擦力的学习；同时，相比重力来说，弹力要难得多。

所以，本节成为高一学习过程中的一个难点。

【学情分析】对于弹力，初中时学生已学习了弹簧产生弹力情况，有了基本的了解，但没有深入地定量定性分析，尤其是关于弹力方向的判断是一大难点。

另一方面，学生刚由初中升入高中，理性思维正处于形成阶段，还不强。

所以，本课采用多实验的方式，注重渗透新课标理念，把抽象的问题通过实验探究的方式来解决，借助形象的感性认识来认识弹力，教师的科学引导与学生自主学习和合作学习有机结合，最大可能地激发学生学习的欲望，同时也培养学生观察实验，总结规律的能力。

【教学目标】1、知识与技能2、过程与方法3、情感态度与价值观1、知识与技能（1）明确形变的概念和弹力的概念，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（3）知道胡克定律并会应用2、过程与方法培养学生实验中观察能力、应变能力3、情感态度与价值观（1）通过形变实验，发展学生对科学的好奇心和求知欲（2）让学生感到物理就在身边，引导学生关注生活中的物理现象学以致用【重点难点】重点：弹力的产生条件；弹力的方向；弹簧弹力大小与形变量的关系（胡克定律）。

探究形变与弹力的关系-粤教版必修一教案一. 教学目标1.了解物体在受力下发生形变的原理，认识形变和弹力之间的关系。

2.掌握弹性形变和塑性形变的区别，能够应用弹性力学知识解决一些实际问题。

3.通过本单元学习，让学生感知物体形变的规律，激发学生对物理的学习兴趣和科学探究的意识。

二. 教学重点和难点1.理解形变的概念及其与弹力的关系。

2.掌握弹性形变和塑性形变的区别。

3.能够应用弹性力学知识解决实际问题。

4.激发学生对物理的学习兴趣和科学探究的意识。

三. 教学内容及学时分配本单元共需要5课时，具体内容如下：第一课时：什么是形变和弹力1.1 形变的概念1.2 形变产生的原因1.3 弹力的概念1.4 弹力与形变之间的关系第二课时：弹性形变2.1 弹性形变的概念2.2 胡克定律的介绍2.3 弹性势能的概念2.4 弹性形变的应用实例第三课时：塑性形变3.1 塑性形变的概念3.2 塑性变形的特点3.3 塑性形变的应用实例第四课时：怎样让物体保持原来的形状4.1 胡克定律的限制4.2 主动恢复性材料的介绍4.3 被动恢复性材料的介绍4.4 应用实例第五课时：实验探究形变和弹力的关系5.1 实验目的5.2 实验步骤及装置5.3 实验数据处理及分析四. 教学方法1.课堂讲解与互动：介绍每个知识点，引导学生参与互动讨论。

2.案例分析：选取一些实际问题，让学生应用所学知识进行解决。

3.实验探究：让学生通过实验，深入探究形变和弹力之间的关系。

五. 教学工具和材料1.教师：教学PPT、黑板、笔、教具等。

2.学生：笔、笔记本等。

六. 教学评价1.理解形变的概念，并能与弹力关联起来解释物体的变形。

2.能够掌握弹性形变和塑性形变的区别。

3.能够应用弹性力学知识解决实际问题。

4.激发学生对物理的学习兴趣和科学探究的意识。

5.通过实验探究，加深对形变和弹力之间关系的理解。

§3.1 探究形变与弹力的关系【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．【导】认识形变【思考】1、什么形变？什么是弹性限度？2、什么是弹力2、产生的条件是什么？3、弹力的方向如何判断？【讨论】1、F1产生的原因： 的形变对桌子产生向下的弹力F2产生的原因： 的形变对书产生向下的弹力2、画出A 球的弹力方向3、判断A 球所受弹力，并画弹力的示意图A AA A A F【课堂测验】单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多2．关于弹力的方向，下列说法中正确的是( )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多3、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，形变的因果关系正确的是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4、如图所示图中的球和接触面均光滑，试分析它们所受到的弹力？。

3.1探究形变与弹力的关系学案（粤教版必修1）第一篇：3.1 探究形变与弹力的关系学案(粤教版必修1)3.1 探究形变与弹力的关系、3.2 研究摩擦力学案（粤教版必修1）1．弹力存在的判定(1)弹力是否存在，对于形变明显的情况，可利用形变直接判断．(2)对于形变不明显的情况，可用“________”判定，就是假设与研究对象接触的物体施加了弹力(或者没施加弹力)．画出假设状态下的受力示意图，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(或者有弹力)；若不矛盾，说明假设正确． 2．几种常见弹力的方向(1)弹簧两端的弹力方向，与弹簧中心轴线相重合，指向弹簧__________的方向．(2)轻绳对物体的弹力方向，沿绳指向绳______的方向．(3)面与面接触时弹力的方向，垂直于接触面并指向______物体．(4)点与面接触时弹力的方向，过接触点垂直于接触面(或接触面的切面)并指向______物体．(5)球与面接触时弹力的方向，在接触点与________的连线上，并指向受力物体．(6)球与球相接触时弹力的方向，垂直于过接触[来源:学.科.网Z.X.X.K] 点的________，并指向受力物体．(7)轻杆两端受到拉伸或挤压时会出现弹性拉力或压力，拉力或压力的方向沿______方向．因为此时只有轻杆两端受力，在这两个力作用下杆处于平衡，则这两个力必共线，即沿____的方向．当杆受力较复杂时，杆中弹力的方向要具体问题具体分析． 3．滑动摩擦力(1)静止的物体______受滑动摩擦力．(2)滑动摩擦力可以是阻力，也可以是动力．(3)滑动摩擦力的方向可以与运动方向______，也可以与运动方向______，要注意运动方向与相对运动方向的区别．[来源:学,科,网Z,X,X,K](4)滑动摩擦力f＝μFN，f随FN变化而变化． 4．静摩擦力(1)运动的物体______受静摩擦力．(2)静摩擦力可以是阻力，也可以是动力．(3)静摩擦力的方向可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，但一定跟________________的方向相反．(4)静摩擦力的大小和方向具有可变性，要具体情况具体分析.一、关于弹力方向的分析例1 画出图(1)～(7)中静止物体A所受力的示意图(注意图中球形物体的接触面光滑)．二、关于摩擦力的分析图1例2 如图1所示，一辆汽车在平直公路上，车上有一木箱，试判断下列情况中，木箱所受摩擦力的方向以及摩擦力是动力还是阻力．(1)汽车由静止加速运动时(木箱和车面间无相对滑动)；(2)汽车刹车时(二者无相对滑动)；(3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动)；(4)汽车刹车，木箱在车上向前滑动时；(5)汽车突然加速，木箱在车上滑动时．图2变式训练1 水平的皮带传输装置如图2所示，皮带的速度保持不变，物体被轻轻地放在A端皮带上，开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置C后滑动停止，以后就随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地B端，在传输过程中，该物体受摩擦力情况是（）A．在AC段受水平向左的滑动摩擦力 B．在AC段受水平向右的滑动摩擦力C．在CB段不受静摩擦力[来源:学科网ZXXK] D．在CB段受水平向右的静摩擦力三、关于物体的受力分析图3例3 如图3所示，物体a、b和c叠放在水平桌面上，水平力Fb ＝5 N、Fc＝10 N分别作用于物体b、c上，a、b和c仍保持静止．以f1、f2、f3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大小，则（）A．f1＝5 N，f2＝0，f3＝5 N B．f1＝5 N，f2＝5 N，f3＝0 C．f1＝0，f2＝5 N，f3＝5 N D．f1＝0，f2＝10 N，f3＝5 N 听课记录图4变式训练2 如图4所示，轻绳两端分别与A、C两物体相连接，mA＝1 kg，mB＝2 kg，mC＝3 kg，物体A、B、C及C与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.1，轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计．若要用力将C物体拉动，则作用在C物体上水平向左的拉力最小为(g取10 2m/s)()A．6 NB．8 NC．10 ND．12 N[来源:] 【即学即练】1．关于滑动摩擦力，下列说法中错误的是（）A．压力越大，滑动摩擦力越大B．压力不变，动摩擦因数不变，接触面积越大，滑动摩擦力越大C．压力不变，动摩擦因数不变，速度越大，滑动摩擦力越大 D．动摩擦因数不变，压力越大，滑动摩擦力越大图5 2．如图5所示，两个相同的长方体A、B，叠放在水平桌面上，今用水平力F拉B而两长方体均保持静止，则针对此情况，下列说法中错误的是（）A．AB间不存在摩擦力作用[来源:学科网ZXXK] B．AB间有静摩擦力作用C．B与桌面间有静摩擦力作用D．若撤去外力F后，则A与B，B与桌面间都没有摩擦力图63．如图6所示，用力F把铁块紧压在竖直墙上不动，那么，当F 增大时(设铁块对墙的压力为FN，铁块受墙的摩擦力为f)，下列说法中正确的是（）A．FN增大，f不变[来源:学科网ZXXK] B．FN增大，f 增大 C．FN变小，f不变D．关于FN和f的变化，以上说法都不正确图7[来源:] 4．如图7所示，A、B两物体重力都等于10 N，各接触面间的动摩擦因数都等于0.3，同时有F＝1 N的两个水平力分别作用在A和B上，A和B均静止，则地面对B和B对A的摩擦力分别为()A．6 N,3NB．1 N,1 N C．0,1 ND．0,2 N图8 5．如图8所示是主动轮P通过皮带带动从动轮Q的示意图，A与B、C与D分别是皮带与轮缘相互接触的点，则下列判断正确的是()A．B点相对于A点的运动趋势方向与B点的运动方向相反B．D 点相对于C点的运动趋势方向与C点的运动方向相反C．D点所受静摩擦力的方向与D点的运动方向相反[来源:] D．主动轮受到的摩擦力是阻力，从动轮受到的摩擦力是动力图9 6．如图9所示，一重为40 N的木块放在水平桌面上，在水平方向上共受三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止．其中F1＝13 N，F2＝6 N．已知木块与地面间的动摩擦因数为μ＝0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：(1)物体所受摩擦力的大小和方向；(2)当只将F1撤去时，物体受到的摩擦力的大小和方向；(3)若撤去的力不是F1而是F2，则物体受到的摩擦力大小和方向又如何？[来源:学科网]参考答案[来源:学科网ZXXK] 课前自主学习1．(2)假设法2．(1)恢复原状(2)收缩(3)受力(4)受力(5)球心(6)公切面(7)细杆杆 3．(1)可以(3)相同相反 4．(1)可以(3)相对运动趋势解题方法探究例1例2 见解析解析(1)木箱随汽车一起由静止加速运动时，假设二者的接触面是光滑的，则汽车加速时，木箱会保持原有静止状态，因此它将相对于汽车向后滑动，而实际木箱没有滑动，有相对于汽车向后滑动的趋势，所以，木箱受到向前的静摩擦力．因为静摩擦力的方向与木箱运动方向相同，是动力．(2)汽车刹车时，速度减小，假设木箱与汽车的接触面是光滑的，则木箱将相对汽车向前滑动，而实际木箱没有滑动，但有相对汽车向前滑动的趋势，所以木箱受到向后的静摩擦力．因为静摩擦力的方向与木箱运动方向相反，是阻力．(3)木箱随汽车一起匀速运动时，二者无相对滑动，木箱受到重力和支持力，假设木箱再受到汽车的水平向前的摩擦力，由二力平衡条件可知：竖直方向上支持力与重力抵消，但水平方向上没有力与摩擦力抵消，这样物体不能保持平衡，故假设不正确，所以木箱不受摩擦力作用．(4)汽车刹车，木箱在车上向前滑动时，木箱和汽车之间有相对运动，且相对汽车向前滑动，故木箱受到向后的滑动摩擦力，因为滑动摩擦力的方向与木箱运动方向相反，是阻力．(5)汽车突然加速，木箱在车上滑动时，木箱和汽车之间有相对运动，且相对汽车向后滑动，故木箱受到向前的滑动摩擦力．因为滑动摩擦力的方向与木箱运动方向相同，是动力．变式训练1 BC [选项A把“滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动”误解为“总是阻碍物体运动”；选项D没有从静摩擦力产生的条件入手分析物体是否受到静摩擦力，而是凭生活经验臆断物体受到一静摩擦力，以为物体向右的运动需要力来维持．选项A、D都是因为对摩擦力的概念理解不深造成的错误．] 例3 C [为了考查a、b之间的摩擦力情况，以物体a作为研究对象，通过受力分析后得到a、b之间没有摩擦力的作用，如图甲所示．为了考查b、c之间的摩擦力情况，以物体ab组成的整体作为研究对象，通过受力分析后得到b受c向右的静摩擦力f2与Fb平衡，故f2＝5 N，如图乙所示．为了考查c与地面之间的摩擦力情况，以物体abc组成的整体作为研究对象，通过受力分析后得到c受向左的静摩擦力f3与Fc－Fb平衡，故f3＝5 N，如下图丙所示．] 变式训练2 B 即学即练 1．D 2.B 3.A4．C [应用整体法，即AB整体水平方向外力大小相等，方向相反，故地面对B无摩擦力．以A为对象，水平方向必受大小与F相等，方向与F相反的静摩擦力，故选项C正确．] 5．BD [静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反，要确定相对运动趋势常用假设法，即假设两物体接触面光滑，分析皮带和轮之间有无相对滑动，若有，可判断出相对运动趋势的方向．此题应先明确主动轮与从动轮的关系．如皮带光滑，主动轮转但皮带不动或皮带转动而从动轮不转，由此可判定摩擦力的方向．主动轮可通过摩擦力带动皮带，皮带阻碍主动轮转动，同理皮带可带动从动轮，从动轮阻碍皮带的转动，故B、D 选项正确．] 6．见解析解析(1)因为物体处于静止状态，所以水平方向所受外力和为零．由于F1>F2，故静摩擦力向左，大小为f＝F1－F2＝7 N.(2)当只将F1撤去时，由于F2＝6 N，比物体受到的滑动摩擦力f滑＝μFN＝N小，故不能运动起来，物体仍处于静止状态，此时所受的摩擦力为静摩擦力，其大小为6 N，方向向右．(3)若撤去的力不是F1而是F2，由于F1＝13 N比物体受到的滑动摩擦力f滑＝μFN＝8 N大，此时物体开始运动，所受的摩擦力为滑动摩擦力，大小为8 N，方向向左．第二篇：高中物理：《形变与弹力》教案(鲁科版必修1)第二节形变与弹力一、知识架构1、列举实例，叙述弹力的定义。

第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系【要点导学】1．物体在外力的作用下，所发生的或的改变叫形变，在外力停止作用后，能够的形变叫弹性形变。

2．发生形变的物体，由于要回复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力．3．弹力产生的条件：（1）两物体必须直接接触；（2）两物体接触处发生形变（相互挤压）．弹力是接触力．互相接触的物体间也不一定有弹力，要看接触处是否发生形变．有些形变不容易看出，可用假设法判定．4．弹力的方向是从施力物体指向受力物体，与施力物体的形变方向相反．具体地说：（1）绳的拉力方向总是沿绳而指向绳收缩的方向．（2）压力的方向垂直于支持面而指向被压的物体，支持力的方向垂直于支持面而指向被支持的物体．5．胡克定律F=kx（1）上式适用于发生弹性形变（在弹性限度内）时，弹簧拉伸或压缩形变所产生的弹力的大小计算．（2）式中的k为弹簧的劲度系数，是弹簧本身的一种物理性质，与外力无关，其大小只与弹簧的长短、粗细及材料有关．（3）x为弹簧的形变量的大小。

【范例精析】例1一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（）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解析：地面受到向下的压力，这个压力的施力物是物体，所以应该是因为物体的形变产生了对地面的压力，故B是正确的选项。

物体受到向上的弹力，这个弹力的施力物是地面，所以应该是地面的形变产生了对物体的弹力，故C也是正确的选项。

本题正确的选项是BC。

拓展：通过本题可以看出，弹力也是成对产生的。

甲对乙挤压使乙产生形变，乙就会对甲产生弹力；同时乙对甲的弹力也使甲产生形变，甲的形变就对乙产生了弹力。

一个物体的形变只能对别的物体产生弹力，不能对自己产生弹力。

正确解答 C例2．如图3-2-1所示，一个球形物体静止于光滑水平面，并与竖直光滑墙壁接触，A、B两点是球跟墙和地面的接出点，则下列说法正确的是（）A.物体受重力、B点的支持力、A点的弹力作用B.物体受重力、B点的支持力作用C.物体受重力、B点的支持力、地面的弹力作用D.物体受重力、B点的支持力、物体对地面的压力作用解析：本题要排除二个干扰，一是地面的弹力就是B点的支持力；二是A点有没有弹力，在A点球虽然与墙壁接触但相互间没有挤压，所以在A点没有弹力。

3.1 探究形变与弹力的关系教案（粤教版必修1）教学重点 1.弹力是在物体发生形变后产生的，了解弹力产生的原因、方向的判断和大小的计算是本节教学的重点.2.弹力的有无和弹力方向的判断是教学中学生较难掌握的知识，应加以注意.教学难点弹力的有无及方向的判断.教学难点探究式、启发式、讨论式.教学用具 1.演示形变用的橡皮泥、棉线、泡沫塑料、木板、弹簧、木块、激光器、平面镜等.2.演示胡克定律用的带长度刻度的木板，弹簧、钩码等.课时安排2课时三维目标知识与技能1.知道常见的形变.2.会用简单的器材显示微小形变.3.会判断弹力的有无及弹力的方向.4.能通过实验探究得出弹力与形变的关系，知道胡克定律.5.通过在实际问题中确定弹力的方向，培养学生的观察能力和分析能力.过程与方法1.经历将微小形变放大的实验过程，初步体味放大法在物理学上的应用，尝试设计实验方案显示钢丝的微小形变.2.知道实验数据处理常用的方法，尝试使用图象法处理数据.情感态度与价值观1.通过走访调查或网上查找有关资料，了解不同劲度的材料在日常生活中和工程技术中的不同用途，感受物理与实际生活、生产密切相关.2.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.3.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.教学过程导入新课每小组分发一枝铅笔和一根细铁丝，让同学们自己动手绕制一个小弹簧.（可以让学生在家先做好）让学生拿起自绕的小弹簧，轻轻地拉一拉或压一压.师在弹簧被拉伸的同时，有没有感觉到你的手受到一个力的作用？生有.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“形变与弹力”的问题.推进新课师先来看几个小实验.用手捏橡皮泥、用力拉压弹簧、用力压木板，它们的形状都发生了变化.请问什么是形变呢？生物体的形状或体积的改变叫做形变.师产生形变的原因是什么？生形变的原因是物体受到了外力.师一块橡皮泥用手可以捏成各种形状，捏后它将保持这种形状.棉线弯曲后的形状也不再复原.把一块木板压弯后，放手木板又恢复原形.把弹簧拉长后也能恢复原形.能够恢复原来形状的形变，叫做弹性形变.弹簧、木板、泡沫塑料等发生的形变属于这一种.不能够恢复的形变，叫做塑性形变.棉线、橡皮泥等发生的形变属于这一种.以后重点研究弹性形变，不加说明就指这种弹性形变.实验:用铁丝弯成一根弹簧，跟用钢丝弯成的弹簧对比.在下面挂较少的钩码时，去掉钩码，两弹簧都能恢复原长.当下面挂的钩码较多时，铁丝制作的弹簧不能恢复原长，而钢丝弯成的弹簧可以恢复原长.可以看出，弹性形变是在一定范围内成立的.即有弹性限度.实验探究微小形变的演示1（设计思想）物体的形变总是伴随弹性力而产生的，然而，对于坚硬的物体，由于形变很微小，学生无法觉察，因此他们缺少这种感性认识.用上端塞有细玻璃管的贮液烧瓶可以使微小的形变现象得到放大.但如果学生怀疑现象是热膨胀的结果，该怎么办呢？用椭圆截面的大墨水瓶代替圆截面烧瓶就能够巧妙地解决这个问题.实验装置实验仪器十分简单，用一只椭圆截面的大墨水瓶，在瓶口的塞子中穿一根两端开口的玻璃管（内径1—2 mm），并在玻璃管的一侧固定一白色的背景屏，玻璃瓶内装满红色的液体，使红色液体的液面位于玻璃管的中段.演示步骤1.用手压一只塑料瓶，使学生看到形变现象，进而提出问题:“如果对石块、玻璃杯或者钢棒之类的坚硬物体施加压力或拉力，它们是否会产生形变呢？”2.拿出椭圆截面墨水瓶，用手指甲弹击瓶壳，使它发出清脆的响声，然后从椭圆截面的短轴方向向里挤压瓶子，使学生见到细玻璃管内的水柱液面明显上升的现象.当学生见到这个现象时，会感到十分惊奇，因为在他们的观念中只有橡皮、塑料之类的东西会产生形变，所以他们很自然地提出问题:“这究竟是不是玻璃的瓶子？”3.用钢笔带套的一端敲击瓶子的外壳，使它发出更为清脆的响声，再次证实瓶子是玻璃的.虽然他们不再怀疑瓶子的材料了，但为什么水柱会上升的问题仍然没有解决.有一部分学生会联想到日常熟悉的温度计而认为是热胀冷缩所致，怎样引导他们呢？4.教师继续演示:从瓶子的截面长轴方向向里挤压，使学生见到玻璃管里的液面突然下降的现象.这确实又是一个惊人的结果，从而否定了学生中上述的错误想法.5.让学生自己操作实践一下，学生的心理状态和思维水平又进了一步，认为坚硬的物体不会发生形变的观点得到了纠正，关于形变随弹性力产生的认识得到了巩固.微小形变的演示2观察桌面的微小形变实验:桌面上放激光器、两个平面镜，激光通过两个平面镜反射后照到墙上.当用手压桌子时，墙上的光点发生移动，这说明桌面发生了形变.本实验中我们利用了激光的方向性好、亮度高等特点，巧妙地利用平面镜反射原理将桌面的微小形变进行了放大.当用力压坚硬的桌面时，桌面发生微小形变，凹下一个很小的角度θ，平面镜放在桌面上，平面镜也转过θ角（如图3-1-1所示），保持入射光线的方向不变，此时反射光线转过2θ角，再投到较远的墙壁上（或刻度尺上），显示光点移过一个可见的较大的距离L.图3-1-1微小形变的演示3钢丝、棉线在拉长时也发生了形变，而这种形变也是不易观察到的.创新设计:钢丝下端悬挂苹果（或其他重物），设计实验观察钢丝的微小拉伸形变.参考方案:如图3-1-2所示，利用凸透镜能成放大实像的折射成像原理，将钢丝微小拉伸形变进行放大.图3-1-2具体做法如下:在钢丝下部黏一橡皮泥作标记A，用平行光源C照射标记，调节透镜D 位置，使在屏B上得到清晰的标记像E.想一想，你能通过什么现象观察到钢丝的形变？建议你动手做一做，验证你的想法.师通过上面的探究实验说明了什么？生它们发生了微小形变.师你们从中能得出什么结论？生（1）任何物体都能发生形变；（2）有的物体形变较为明显，有的物体形变极其微小.师物体受力后发生形变，形变后的物体对跟它接触的物体又有什么作用呢？实验:木块压在泡沫塑料上，泡沫塑料形变后对木块产生向上的支持力.弹簧拉木块时，弹簧伸长后产生对木块的弹力.生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. 师定性地分析弹力的大小跟什么因素有关？生经讨论得:弹力的大小跟形变的大小有关，形变越大，弹力也越大；形变消失，弹力就消失.师弹力的方向怎样呢？生弹力的方向与形变的方向相反或与使物体产生形变的外力相反.师通过阅读课文谈谈对拉力、压力、支持力的认识.说明:一物块放在泡沫塑料上，物块和泡沫塑料都产生了形变.泡沫塑料要恢复原状，会对物块产生向上的弹力，这个弹力就是泡沫塑料对物块的支持力；物块要恢复原状，也会对泡沫塑料产生向下的弹力，这个弹力就是物块对泡沫塑料的压力.用绳子吊着一个物体，绳子和物体都会产生形变，为了恢复原状，物体或绳子会分别向对方产生一个拉力，这两个拉力也是弹力.师拉力、压力、支持力的方向是怎样确定的呢？经讨论得出:①拉力绳子的拉力是绳对所拉物体的弹力，方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向.②压力、支持力A.压力的方向垂直于支持面而指向被压的物体.B.支持力的方向垂直于支持面而指向被支持的物体.［展示例1］把书放在桌面上，书压桌面，书和桌面都有微小的形变.书要恢复原状，对桌面有一个向下的弹力——压力.桌要恢复原状有一个向上的弹力——支持力.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.［展示例2］用绳吊重物，绳对重物是否有弹力？物体受重力和绳的拉力.物拉绳，绳拉重物，使重物和绳都有极微小的形变.发生形变的绳要恢复原形，对重物产生向上的弹力——拉力.发生形变的重物要恢复原状，对绳产生向下的弹力——拉力.一般情况下,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；拉力的方向总是指向线收缩的方向.师通过上面的学习，你能否归纳出弹力产生的原因呢？生弹力产生的原因:①有物体的直接接触;②物体有形变发生.师纸盒上放一个物体，纸盒对物体的弹力是由于谁的形变产生的？生由于纸盒的形变产生的.解释:纸盒发生了形变，有恢复原状的趋势，与它接触的是物体，所以纸盒对物体的弹力是由于纸盒的形变产生的.师其施力物体和受力物体分别是哪些？生施力物体:纸盒；受力物体:物体.［展示例3］下列说法中正确的是( )A.木块放在桌面上所受到向上的弹力，是由于木块发生微小形变而产生的B.用细竹竿拨动水中的木头，木头受到的弹力是由于木块发生的形变产生的C.绳对物体的拉力的方向总是沿绳而指向绳收缩的方向D.挂在电线下面的电灯受到竖直向上的拉力，是因为电灯发生微小形变而产生的答案:C［展示例4］下列说法中正确的是( )A.非常坚硬的物体间产生弹力时并无形变产生B.两个物体之间只要有接触就会产生形变C.有形变不一定会产生弹力D.任何物体都有可能发生形变答案:D胡克定律师前边我们定性地研究了弹力的大小，下面定量地研究弹簧的弹力跟哪些因素有关.探究1:探究弹簧伸长量与弹力的关系参考方案:如图3-1-3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.注意事项图3-1-3（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，每次改变悬挂钩码的个数后，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）弹簧组盒中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:从弹簧组盒中选择一弹簧（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）.（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.（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3-1-4所示.描出这5个特殊点，以寻找弹簧弹力和弹簧伸长量之间的关系.图3-1-4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.两相比较，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.结论:分析实验数据可以得到胡克定律:弹簧弹力的大小f跟弹簧伸长的长度成正比.写成公式为f=kx,k为劲度系数，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.探究2:研究铜丝的弹性限度安全警告！随着悬挂钩码个数的增加，某一时刻铜丝可能会因超过抗拉限度而发生断裂，在实验过程中，要防止铜丝断开伤眼.在钩码的正下方地面垫上泡沫或其他物体，以免砝码落地砸坏地面.参考实验方案本实验中，采用在细铜丝下方悬挂钩码的方法，逐渐拉伸铜丝，为便于观察，在竖直铜丝旁立一标尺，且于铜丝某一位置粘一红色指针来显示铜丝的伸长.如图3-1-5所示.图3-1-5建议做法:（1）先轻轻地将铜丝跨过定滑轮捋直使之自然下垂，记下铜丝下端不挂钩码时指针所指的刻度（此时铜丝为原长）.（2）在铜丝下端悬挂200 g 钩码一个，待系统稳定平衡后，记下此时红色指针所指刻度.然后取下钩码观察指针能否回到原位置.（3）再逐个增加50 g 的钩码（每增加一个形变应很明显），记下每次铜丝的伸长量，重复上一步骤.（4）取下钩码，大体确定铜丝的弹性限度.下面是一组课堂探究题，有些知识可能学生还未学到，仅供参考. 课堂探讨1如图3-1-6所示，一根轻弹簧上端固定在O 点，下端拴一个钢球P ，球处于静止状态，现对球施加一个方向向右的外力F ，使球缓慢偏移，在移动中的每一个时刻，都可以认为钢球处于平衡状态.若外力F 方向始终水平，移动中弹簧与竖直方向的夹角θ＜90°且弹簧的伸长量不超过弹性限度.请分小组探讨弹簧伸长量x 与cos θ的函数关系图象中，最接近的是下面给出的图3-1-7中哪个图象.图3-1-6 m 图3-1-7解析:由于小球一直处于平衡状态，就可以按照受力平衡来解决问题.将小球受到的三个力画成矢量三角形.由于重力不变，拉力F 方向不变，由此可得弹簧的拉力F 弹=θcos G，由胡克定律知F 弹=kx ，即可以得到x=θcos G. 故第四个图正确. 课堂探讨2某实验小组做了以下研究:如图3-1-8所示中OC 为一遵循胡克定律的弹性轻绳，其一端固定于天花板上的O 点，另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A 相连，当绳处于竖直位置时，滑块A 对地面有压力作用，B 为紧挨绳的一光滑水平小钉，它到天花板的距离BO 等于弹性绳的自然长度，现用一水平力F 作用于A ，使之向右做直线运动.在运动过程中，作用于滑块A 的滑动摩擦力（绳一直处于弹性限度以内）( )图3-1-8A.逐渐增大B.保持不变C.先减小后增大D.先增大后减小答案:B课堂探讨3某物理实验小组做“探究弹簧的伸长与所受拉力的关系”的实验在铁架台上悬挂一根很(2)用此弹簧能制成测量范围为多大的弹簧测力计?(3)该物理实验小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计,他们选取甲、乙两种规格不同的弹簧进行测试,测试结果如图3-1-9所示.图中OA段和OB段是弹性形变范围内.若要制作量程较大的弹簧测力计,他们应该选哪根弹簧?若要制作精确度较高的弹簧测力计,又应选哪根弹簧?图3-1-9解析:（1）从实验记录数据不难看出，弹簧的伸长与所受的拉力成正比.（2）测量范围为0—0.25 N,因为之后不符合正比关系.（3）弹簧测力计是根据在弹簧的弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长就越长的特性来制作的.由图可知，甲、乙两弹簧伸长相同的长度，乙受到的拉力比甲大，因此乙弹簧可用来测较大的力；甲、乙两弹簧受到相同的拉力时，弹簧甲的伸长比乙的大，可以提高精确度，故甲弹簧可制作精确度较高的测力计.课堂探讨4用金属制成的线材(如钢丝、钢筋)受到拉力会伸长,17世纪英国物理学家胡克发现,金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长量与拉力成正比,这就是著名的胡克定律,这一发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础.现有一根用新材料制成的金属杆,长为 4 m,横截面积为0.8 cm2,设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/1 000,由于这一拉力很大,直接测试有困难,就选用同种材料制成样品进行测试,通过测试取得数据如下:(1)根据测试结果,推导出线材伸长量x与材料的长度l、材料的截面积S及拉力F的函数关系.(2)在寻找上述关系中,你运用了哪种科学研究方法?(3)通过对样品的测试,求出新材料制成的金属细杆能承受的最大拉力.解析:(1)比较截面积都是0.05 cm2,拉力相等的情况下,伸长量与材料长度的关系,可以看出:线材受拉力作用后其伸长量与材料的长度成正比;同理比较长度一定时(比如选长度为 1 m),拉力一定的情况下,线材的伸长量与材料的截面积成反比;同理比较在长度一定(如取1 m),截面积一定(如取0.05 cm2)的情况下,拉力与伸长量的关系,可以看出:拉力与线材的伸长量成正比.kxS 综合起来可得线材伸长量x与材料的长度l、材料的截面积S及拉力F的函数关系为:F=.l （2）在寻找上述关系中，主要运用了比较、归纳、总结、推断的科学研究方法.（3）按设计要求，它受到拉力后的伸长量不超过原长的1/1 000，则长为4 m、横截面积为0.8 cm2的线材的伸长量最大可为0.4 cm,根据(1)所得结论,我们可以推断:4 m,0.8 cm2,用250 N的拉力去拉时其伸长量为0.01 cm,那么由拉力与伸长量的关系可推断:4 m,0.8 cm2,伸长量为0.4 cm时金属细杆能承受的最大拉力为10 000 N.说明:对于实验数据处理,特别是牵涉到影响某一物理量的因素有多少时,要注意用控制变量法去处理,即假设在某些因素相同的条件下,研究要研究的物理量与不固定因素之间的关系.以此类推,归纳总结出要研究的物理量与影响该物理量因素之间的数学关系.以下是一位同学做“探究形变与弹力的关系”的实验.（1）下列的实验步骤是这位同学准备完成的.请你帮这位同学按操作的先后顺序，用字母排列出来:____________________________________________________________.A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力大小为纵坐标,描出各组数据(x,F)对应的点,并用平滑的曲线连结起来.B.记下弹簧不挂钩码时,其下端在刻度尺上的刻度L0.C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一刻度尺.D.依次在弹簧下端挂上1个,2个,3个……钩码,并分别记下钩码静止时,弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内,然后取下钩码.E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与弹簧伸长量的关系式.F.解释函数表达式中常数的物理意义.②在图3-1-10的坐标上作出Fx 图线.图3-1-10③写出曲线的函数表达式(x 用cm 作单位) ④函数表达式中常数的物理意义. 解答:(1)CBDAEF②图线为一条通过原点的直线. ③曲线函数式:F=0.43x④函数表达式中的常数为弹簧的劲度系数,表示使弹簧每伸长(或压缩)1 cm 所需的拉力,大小为0.43 N. 课堂小结这节课研究了弹力，弹力产生的原因是物体发生了弹性形变；弹力的方向是跟接触面垂直的，绳中的弹力是沿着绳的方向的；弹簧弹力的大小用胡克定律计算. 布置作业 课后练习板书设计。

探究形变与弹力的关系【教学目标】1．知识与技能（1）知道常见的形变。

（2）了解弹性、弹性形变和弹性限度。

（3）知道胡克定律2．过程与方法经历实验探究弹力的过程，了解科学研究的方法。

3．情感、态度与价值观在探究物理规律的过程中，感受学习物理的乐趣，通过生活中的弹力认识物理规律的价值。

【教学重点】弹力概念和产生的条件。

【教学难点】弹力存在与否的判断和弹力方向的判断。

【教学方法】1．教法：启发式讲授法；假设法；实验探究法。

2．学法：自主学习法；观察法；讨论法。

【教学准备】1．实验仪器弹簧、钢尺、笔芯、海绵、气球、微小形变演示用玻璃瓶等。

2．多媒体PPT，图片，视频资料。

【教学过程】小孩盘腿坐在两端支起的木板上，使木板发生了形变为什么弯曲？小孩为什么没有掉下来？小孩的屁股有弯曲吗？观察图片，思考老师提出的问题趣，是课堂气氛更轻松，同时通过老师的提问引导学生从形变和力的角度分析问题。

自主学习请同学们阅读课本，回答以下问题：1．什么叫形变？2．按形变方式分，形变可分为哪几种？3．有些形变很明显，有些形变很微小，我们怎么才能观察到微小形变？4．什么叫弹性？5．什么叫弹性形变？6．什么叫做弹性限度？通过PPT投影问题，要求学生带着问题学生阅读课本，从课本中找出这6个问题的答案。

带着问题认真阅读课本，在课本中找到相关问题的答案，并在课本中划出来。

通过自主阅读提高学生的自主学习能力，带着问题阅读使阅读更有目的性，学生通过自己的阅读，对本节知识有一个初步的理解。

为后续的学习做好铺垫。

观察体会认识形变1．形变的定义：物体的形状或体积发生变化形变产生的原因：力的作用2．形变的分类：（1）按形式分：压缩形变、拉伸形变、弯曲形变、扭曲形变。

老师讲解形变的定义形变的分类：压缩形变：物体由于被压缩而发生的形变拉伸性变：物体由于被拉伸而发生的形变学生在带着问题自主阅读之后，跟老师一起再来对有关概念再深入认识，并检查自己的认识和老师的讲解有无老师带着学生共同学习，检查学生的掌握情况。