下载文档原格式
形变与弹力教案（形变部分）一、教学目标1. 让学生了解形变的概念，理解物体发生形变的原因。
2. 让学生掌握弹性形变和塑性形变的区别，了解弹力的产生。
3. 培养学生观察、思考、动手操作的能力，提高学生的科学素养。
二、教学内容1. 形变的概念及原因2. 弹性形变与塑性形变的区别3. 弹力的产生及作用4. 观察和分析物体形变的现象5. 动手操作实验，验证弹力的产生三、教学重点与难点1. 重点：形变的概念、弹性形变与塑性形变的区别、弹力的产生。
2. 难点：形变原因的分析、弹力作用的理解。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生思考形变的原因。
2. 采用对比教学法，让学生明确弹性形变与塑性形变的区别。
3. 采用实验演示法，让学生直观地感受弹力的产生。
4. 采用小组合作法，培养学生的团队协作能力。
五、教学过程1. 导入：通过展示图片或实物，引导学生关注物体形变的现象，激发学生的兴趣。
2. 新课导入：介绍形变的概念，讲解形变的原因。
3. 知识讲解：讲解弹性形变与塑性形变的区别，让学生明确弹力的产生。
4. 实例分析：分析生活中常见的形变现象，引导学生理解形变的原因。
5. 实验演示：进行弹力实验，让学生直观地感受弹力的产生。
6. 课堂练习：布置相关练习题，巩固所学知识。
7. 总结与拓展：总结本节课的主要内容，提出拓展性问题，激发学生的学习兴趣。
8. 课后作业：布置作业，让学生进一步巩固所学知识。
六、弹性与弹簧1. 教学目标让学生了解弹簧的弹性特性，掌握弹簧测力计的原理及使用方法。
2. 教学内容弹簧的弹性特性；弹簧测力计的原理；弹簧测力计的使用方法。
3. 教学重点与难点弹簧的弹性特性；弹簧测力计的原理及使用方法。
4. 教学方法采用案例分析法，讲解弹簧的弹性特性；采用实验演示法，让学生直观地了解弹簧测力计的原理及使用方法。
5. 教学过程导入：通过展示弹簧的图片，引导学生关注弹簧的弹性特性。
新课导入：讲解弹簧的弹性特性，介绍弹簧测力计的原理。
教师辅导讲义学员编号：1 年级：高一年级课时数：学员姓名：辅导科目：物理学科教师：授课类型授课日期及时段教学内容T同步——弹力同步知识梳理一.弹性形变和弹力1．弹性形变和弹力(1)形变：物体在力的作用下形状或体积发生的变化．①弹性形变：物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变．②非弹性形变：外力撤去后不能完全恢复原状的形变．(2)弹性限度：当形变超过一定的限度，撤去作用力后物体不能(填“能”或“不能”)完全恢复原来的形状，这个限度叫做弹性限度．(3)弹力：发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力．2．弹力产生的条件：(5)弹簧弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比，即ΔF＝kΔx.同步题型分析1．(弹力的产生)下列有关物体所受的弹力及形变的说法正确的是()A．有弹力作用在物体上，物体一定发生形变，撤去此力后，形变完全消失B．有弹力作用在物体上，物体不一定发生形变C．弹力作用在硬物体上，物体不发生形变；弹力作用在软物体上，物体才发生形变D．一切物体受到弹力都要发生形变，撤去弹力后，形变不一定完全消失答案D2．(弹力的产生)杂技演员有高超的技术，能轻松地顶住从高处落下的坛子．如图所示，关于他顶坛时头顶受到的压力，产生的直接原因是()A．坛的形变B．头的形变C．坛子受到的重力D．人受到的重力答案A1．下列各种情况中，属于弹性形变的有()A．撑竿跳高运动员起跳中，撑竿的形变B．当你坐在椅子上时，椅面发生的微小形变C．细钢丝被绕制成弹簧D．铝桶被砸扁答案AB2．关于弹性形变，下列说法正确的是()A．物体形状的改变叫弹性形变B．一根钢筋用力弯折后的形变就是弹性形变C．物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，叫弹性形变D．物体在外力停止作用后的形变，叫弹性形变答案C3.在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图1所示的跳水运动就是一个实例．请判断下列说法正确的是()A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变B．跳板和运动员的脚都发生了形变C．运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的D．跳板受到的压力，是跳板发生形变而产生的答案BC4．体育课上一学生将足球踢向斜台，如图2所示，下列关于足球和斜台作用时斜台给足球的弹力方向的说法正确的是()A．沿v1的方向B．沿v2的方向C．先沿v1的方向后沿v2的方向D．沿垂直于斜台斜向左上方的方向答案D6．一杆搁在矮墙上，关于杆受到的弹力的方向，图中画得正确的是()答案D8．关于弹簧的劲度系数k，下列说法中正确的是()A．与弹簧所受的拉力大小有关，拉力越大，k值也越大B．由弹簧本身决定，与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关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、形变程度都无关答案B9．如图4甲、乙所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，物重G＝1N，则弹簧测力计A和B的示数分别为()A．1N,0B．0,1NC．2N,1ND．1N,1N答案D10．一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为()A.F 2－F 1l 2－l 1B.F 2＋F 1l 2＋l 1C.F 2＋F 1l 2－l 1D.F 2－F 1l 2＋l 1答案 C一、单选题1．如图所示，下列物体所受力的示意图不正确的是（ ）A ．斜面上小球受到的重力B ．足球在空中飞行受到的重力C ．平面上木块受到的支持力D ．物块A 对斜面的压力2．如图所示一质量分布均匀的金属球静止在水平桌面上，下列说法正确的是（ ）A ．球对桌面的压力就是球所受到的重力B ．桌面受到压力是因为球发生了形变课堂达标检测C．球受到支持力是因为球发生了形变D．在金属球上只有球心处受到重力作用其余部分不受重力3．如图所示，质量均为m的木块A和B，用一个劲度系数为k的轻质弹簧连接，最初系统静止，现在用力缓慢拉A 直到B刚好离开地面，则这一过程A上升的高度为()A．mgkB．2mgkC．3mgkD．4mgk4．如图所示，力F把一物体紧压在竖直的墙壁上静止不动,下列有关力的相互关系叙述正确的是（）A．作用力F和物体对墙壁的压力是一对平衡力B．墙壁对物体的弹力是由于墙壁发生弹性形变而产生的C．作用力F和墙壁对物体的弹力是一对作用力和反作用力D．作用力F增大,墙壁对物体的静摩擦力也增大5．如图所示，轻弹簧竖直固定于水平地面上，将一小球从弹簧的上端处由静止释放，在小球第一次下落到最低点的过程中，下列关于小球的速度v、小球所受弹力的大小F随小球运动时间t，小球的重力势能E P、小球的机械能E随小球下落位移x的图像关系正确的是（取最低点处小球的重力势能为0）（）A．B．C．D．6．如图所示，静止的小球m分别与一个物体（或面）接触，设各接触面光滑，小球m受到两个弹力的是（）A ．B ．C ．D ．7．如图所示，两根轻弹簧AC 和BD ，它们的劲度系数分别为k 1和k 2，它们的C 、D 端分别固定在质量为m 的物体上，A 、B 端分别固定在支架和正下方地面上，当物体m 静止时，上方的弹簧处于原长；若将物体的质量变为4m ，仍在弹簧的弹性限度内，当物体再次静止时，其相对第一次静止时位置下降了（ ）A ．12123k k mgk k + B ．12124k k mgk k + C ．1213mgk k +D ．1214mgk k +8．如图所示，质量均为m 的物块A 、B 压在置于地面上的竖直轻弹簧上，上端弹簧弹性系数为k 1，下端弹簧的弹性系数为2k ，弹簧与地面、弹簧与物块间均没有栓接，A 、B 处于静止状态，现给A 一个竖直向上的拉力F ，F 的大小自0开始缓慢增大，物块B 自初始位置能上升的最大高度为（ ）A ．1mg kB ．2mg kC ．1211mg k k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭D ．1212mg k k ⎛⎫+⎪⎝⎭9．如图所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，两边所挂物重G=1N，则弹簧测力计的示数为（）A．1N B．0 C．2N D．不确定10．图示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图像，根据图像判断，下列结论正确的是( )。
物理学中的弹力常数与弹性形变能弹力常数和弹性形变能是物理学中研究弹性力学的重要概念。
弹性力学是研究固体材料在受力作用下产生的形变和恢复原状的力学学科。
了解弹力常数和弹性形变能对于理解固体材料的性质和设计弹性结构具有重要的意义。
首先，我们来了解一下弹力常数。
弹力常数是一个描述材料回复原状的能力的物理量。
它是弹性力学中用于描述材料受力后的形变和恢复力的比例关系的指标。
在弹性体受到外力作用后，产生的形变与施加在上面的力成正比，而与体积无关。
弹力常数可以用于计算材料受到的外力作用导致的弹性形变。
不同材料的弹力常数不同，不同方向的弹力常数也可能不同。
弹力常数有很多不同的类型，比如弹性模量、切变模量和泊松比等。
其中，弹性模量是一个重要的弹力常数，用于描述材料在受到应力作用后的回弹能力。
它是一个描述物体应力-应变关系的物理量，表示单位面积受到的应力引起的相对变形程度。
不同类型的材料有不同的弹性模量，比如钢材的弹性模量约为200 GPa，橡胶的弹性模量约为1 MPa。
切变模量用于描述材料在受到剪切力作用时的形变能力，泊松比用于描述材料在受到拉伸力作用下横向的收缩程度。
接下来，我们来了解一下弹性形变能。
弹性形变能是材料在受力作用下储存的能量。
当一个固体材料受到外力作用而发生形变时，会吸收能量并储存在内部，这部分能量就是弹性形变能。
弹性形变能与材料的弹力常数和形变量有关。
根据胡克定律，弹性形变能等于材料弹力常数与形变量的平方乘积的一半。
弹性形变能的大小决定了材料的弹性回复能力和弹性衰减程度。
经典的弹性形变能公式可以用于计算弹簧、弹性杆等简单弹性结构的力学特性。
了解弹力常数和弹性形变能对于理解和应用弹性力学有着非常重要的意义。
在工程设计中，弹力常数和弹性形变能可以用于计算材料的应力分布、机械结构的强度和变形情况，以及材料的耐久性和寿命。
此外，了解弹力常数和弹性形变能还有助于我们理解弹性体的动力学特性，比如弹性波的传播和反射，以及材料在声波和震动作用下的响应。
弹力方向与物体形变方向的关系
弹力方向与物体形变方向之间有以下关系：
1. 弹力与物体形变方向相同：当物体受到外力作用时，物体发生形变，如果形变方向与外力方向相同，则所受弹力方向与物体形变方向相同。
例如，当你将弹簧压缩时，弹簧会产生一个与物体形变方向相反的弹力，因为你用力压缩了弹簧。
2. 弹力与物体形变方向相反：在某些情况下，当物体受到外力作用时，物体发生形变，但形变方向与外力方向相反。
在这种情况下，所受弹力方向与物体形变方向相反。
例如，当你拉伸一个橡皮筋时，橡皮筋会产生一个与你施加的拉力方向相反的弹力，这是因为橡皮筋想要恢复到它的原始形状。
总的来说，弹力方向与物体形变方向的关系取决于外力的作用方式和物体的特性。
虽然有的物体劲度小，比如混凝土，但也有用途。
因为混凝土有很好的抗压能力，被广泛使用在建筑中，但能不能只用水泥建房屋呢？
如图，只用混凝土的地板和阳台会出现什么问题呢？当有物体压在上面时，地板上半部被挤压还是被拉伸？下半部呢？混凝土能抗压，却不耐拉，上半部但地板下半部被拉伸，水泥不抗拉，出现裂缝。
阳台则是下半部被挤压，水泥能抗压，但地板上半部被拉伸，水泥不抗拉，出现裂缝。
为了解决这个问题，建筑中又用到抗拉伸的材料钢筋。
钢筋k较大抗拉伸，在拉伸的位置加钢筋，则室内地板加在哪里？下半部，阳台加在上半部，这样，就达到即抗压又抗拉的目的。
最后，我们学习应用胡克定律解决实际问题。
（四）弹力的应用
弹力在生产生活中都有很大的应用，比如自动伞中的弹簧，机械钟表的法条，体育项目中的射箭比赛，减震器，自行车的闸把上都有应用到弹力。
课堂练习
一根轻质弹簧，当受到一个大小为16N的拉力作用时，该弹簧的伸长量是4 cm。
该弹簧的劲度系数是多大？如果弹簧的原长是10cm，当受到8N的压力时，该弹簧将缩短到多少厘米？
解：F1=16N，x1=4cm=4×10-2m，L0=10cm，F2=8N
(1)根据胡克定律：F1= kx1可得k= F1/ x1=16/(4×10-2) N/m=400N/m
(2)根据胡克定律：F2= kx2 可得x2=F2/k=8/400 m=2×10-2m=2cm
L2=L0－x2=10cm－2cm=8cm
（五）、布置课后作业．
探究活动——运用弹簧的串并联知识研究钢材的拉伸
题目：关于弹簧的串并联——钢材的拉伸
内容：在建筑力学中，关于钢筋的劲度以及拉伸，可以根据弹簧的串并联进行研究。
有关弹簧的串并联内容可以参考“探究活动”中的相关内容
四、新课教学：
1、由复习过渡到新课，并演示说明
演示：手压气球，球受力变形。
手拉橡皮筋，橡皮筋受力伸长。
讨论：○1力是如何产生的？
○2产生力时至少有几个物体相互作用？
学生：讨论交流。
小结：○1力是物体对物体的作用。
○2力的作用离不开物体，产生力时至少有两个物体。
○3力的国际单位：牛顿符号：N
2、提问：力的种类有许多，据你所知有那几种？
学生：拉力、压力（重力、摩擦力）等。
3、对弹力的探究
教师演示：
用力拉伸弹簧。
引导学生观察：
当用较小的力拉伸弹簧，撤去外力后，弹簧恢复原状，说明弹簧产生弹性形变，弹簧是弹性体；当用较大的力拉伸弹簧，撤去外力后，弹簧不能恢复原状，产生塑性形变。
教师总结：
弹性体的形变不一定是弹性形变，发生弹性形变是有一定限度的，当弹性体形变达到某一值时，即使撤去外力，物体也不能再恢复原状，这个值叫做弹性限度。
过渡：
用一定的力拉橡皮筋，橡皮筋发生了形变，当撤去外力时橡皮筋恢复原状，说明橡皮筋产生的这个形变是弹性形变。
教师演示：
用纸飞机勾住橡皮筋，用力拉纸飞机，使橡皮筋伸长到一定长度后，释放纸飞机，纸飞机就被弹射出去。
引导学生回答：
纸飞机能被弹射出去说明，纸飞机除受重力外，还受到其他力的作用。
这个力的施力物体是橡皮筋，产生的原因是因为橡皮筋发生了弹性形变。
这个力就是我们这节课要学习的弹力。
教师总结：
物体发生弹性形变时，由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。
弹力产生原因：物体发生弹性形变时，由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用。
教师提问：
弹力的施力物体是哪个物体，受力物体是哪个物体？
学生回答：
弹力的施力物体是发生弹性形变的物体，受力物体是与发生弹性形变相接触的物体。
教师：
根据弹力产生的原因引导学生总结出产生弹力的两个条件：
产生条件：（1）施力物体必须发生弹性形变
（2）受力物体与施力物体必须直接接触
4、对弹力概念的应用
①将钩码悬挂在弹簧上，弹簧另一端固定，弹簧被拉长，提问：
（1）钩码受哪些力？（重力、拉力、这二力平衡）
（2）拉力是谁加给钩码的？（弹簧）
（3）弹簧为什么对钩码产生拉力？（弹簧发生了弹性形变）
由此引出弹力的概念：
②、弹力：发生弹性形变的物体，会对跟它直接接触的物体产生力的作用．这种力就叫弹力．
就上述实验继续提问：
（1）弹力产生的条件：物体直接接触并发生弹性形变．
（2）弹力的方向
提问：课本放在桌子上．书给桌子的压力和桌子对书的支持力属于什么性质的力？其受力物体、施力物体各是什么？方向如何？
与学生讨论，然后总结：
5、压力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体（被压物体）．
6、支持力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体（被支持物体）．
继续提问：电灯对电线产生的拉力和电线对电灯产生的拉力又是什么性质的力？
其受力物体、施力物体各是谁？方向如何？
分析讨论，总结．
7、绳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．
8、胡克定律
弹力的大小与形变有关，同一物体，形变越大，弹力越大．弹簧的弹力，与形变的关系为：
在弹性限度内，弹力的大小跟弹簧的伸长（或缩短）的长度成正比，即：F=KX
式中K叫弹簧的倔强系数，单位：Ｎ／ｍ．它由弹簧本身所决定．不同弹簧的倔强系数一般不相同．这个规律是英国科学家胡克发现的，叫胡克定律．胡克定律的适用条件：只适用于伸长或压缩形变．为了方便记录数据，我们用这样一张表格：
先测原长，记录；
第一栏，记录弹力F，单位牛顿，弹力等于钩码重力；
第二栏，记录弹簧的总长度l，单位是米；
第三栏，记录形变量x,x=l-l；
下面我们就开始实验：
没挂物体时读出原长为：
挂一个2N的钩码，则弹力为：2N,读出此时的总长度，则形变量为。
再加一个钩码，则弹力为4N，读
观察第一栏和第三栏，可以发现，弹力和伸长量有什么关系，成正比。
怎么知道的呢？可以通过计算，计算弹力与伸长量的比值。
通过计算，比值在误差允许范围内是相等的，所以弹力和伸长量成正比。
对于数据的处理，我们不仅可以计算，还可以借助图像。
课后同学们用图像的方法，看能不能得到相同的结论。
这样，我们就得到了在材料相同的情况弹力与伸长量之间的关系，这就是胡克定律。
关于胡克定律，同学们要有系统的认识，从以下几个方面来学习。
一、内容，
二、公式，
三、单位，
四、适用条件，。
