高中物理必修一:弹力
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第1节重力与弹力第1课时重力与弹力学习目标要求核心素养和关键能力1.理解重力及重心概念,会用二力平衡知识确定重心。
2.知道形变的概念及产生弹力的条件。
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。
4.理解胡克定律,并能解决有关问题。
1.核心素养(1)理解重力和弹力的概念,会判断弹力的有无及方向。
(2)利用光学放大法观察微小形变。
(3)会利用胡克定律F=kx计算弹簧的弹力。
2.关键能力物理建模能力。
知识点一重力如图所示,树上的苹果为什么总要落向地面?建筑工地上工人为什么常用重垂线来检测墙壁是否竖直?提示苹果落向地面是因为受到了地球的吸引力;重锤静止时,悬挂重锤的细线方向一定是沿竖直方向的,如果墙壁与细线平行,就说明墙壁是竖直的,没有倾斜。
❶重力(1)产生:由于地球的吸引而使物体受到的力。
(2)大小:G=mg(3)方向:竖直向下(4)重心:①定义:一个物体的各部分都受到重力作用,从效果上看,可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫作物体的重心。
因此,重心可以看作是物体所受重力的作用点。
②决定重心位置的因素:a.物体的形状;b.物体质量的分布。
❷力的图示和力的示意图(1)力的图示:力可以用有向线段表示。
有向线段的长短表示力的大小,箭头指向表示力的方向,箭尾(或箭头)表示力的作用点,这种表示力的方法,叫作力的图示。
(2)力的示意图:只画出力的作用点和方向,不准确标度力的大小,这种粗略表示力的方法,叫作力的示意图。
1.重力的大小(1)同一地点,不同物体重力的大小与其质量成正比。
(2)不同地点,同一物体的重力随所处纬度的升高而增大,即在赤道处g最小,在两极处g最大;随海拔高度的增大而减小。
注意:重力不是地球对物体的引力,两者大小一般也不相等。
2.重力的方向:总是竖直向下。
注意:重力的方向不一定垂直支持面向下,也不一定指向地心。
3.对重心的理解(1)重心的特点:重心是重力的等效作用点,并非物体的其他部分不受重力作用。
第2节弹力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)两物体相互接触;(2)接触面之间发生弹性形变。
3.压力和支持力的方向总垂直于物体的接触面指向被压或被支持的物体;绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向。
4.弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
5.弹簧的劲度系数由弹簧本身的因素决定,与所受外力大小无关。
一、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改变,这种变化叫做形变。
2.弹性形变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。
3.弹力发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。
4.弹性限度如果物体的形变过大,超过一定限度,撤去作用力后物体不能完全恢复原状,这个限度叫做弹性限度。
5.弹力产生的两个条件(1)物体间相互接触;(2)在接触面上发生弹性形变。
二、几种弹力1.常见弹力平时所说的压力、支持力和拉力等都是弹力。
2.弹力的方向(1)压力和支持力的方向垂直于物体的接触面,指向受力物体。
(2)绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向。
三、胡克定律1.内容弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
2.公式F=kx,其中k为弹簧的劲度系数,单位:牛顿每米,符号:N/m。
x为弹簧的伸长量或缩短量。
1.自主思考——判一判(1)发生形变的物体才能有弹力,且一定有弹力。
(×)(2)物体的形变越大,弹力也越大。
(×)(3)弹力的方向一定与物体发生形变的方向相反。
(√)(4)弹力的大小与物体大小有关,体积越大的物体产生的弹力也越大。
(×)(5)弹簧的劲度系数k与弹力F有关。
(×)2.合作探究——议一议(1)相互接触的物体间一定有弹力作用吗?提示:不一定,物体如果只是接触而没发生弹性形变,则无弹力作用。
(2)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。
《弹力》教学设计【优秀9篇】弹力篇一一、说教材(一)教材的特点分析形变与弹力的知识跟人们的日常生活紧密相连,因此学习它有广泛的现实意义。
本节的特点之一是:演示实验和探究实验直接使学生参与到探究物理规律的过程,体验学物理的乐趣。
特点之二是:先研究比较常见的各种形变,后研究与形变有关的弹力,符合学生由感性到理性的认知过程。
特点之三是:基础概念多,演示实验多,再加上学生的探究实验,故容量较大,需仔细安排,做到时间分配合理,条理清晰。
(二)教学目标按教学大纲要求,结合新课程理念,我设计如下的三维目标。
1.知识与技能⑴知道形变、弹性形变的概念,理解弹性限度。
⑴知道什么是弹力,掌握弹力产生的条件。
⑴知道压力、支持力、绳子的拉力都是弹力,会确定它们的方向。
⑴知道形变与弹力的关系,掌握胡克定律。
2.过程与方法观察演示实验,把看到的现象与已有的经验结合起来;经历探究弹簧形变与弹力的关系,了解科学探究的方法。
3.情感态度与价值观在探究物理规律的过程中,学生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。
(三)教学重点、难点●由于大量的力学现象中都要对弹力的产生条件及其方向进行判断,并且要明确相互接触的物体是否产生弹力及方向如何?而且弹簧所产生的弹力贯穿知识的前后,因此我把重点内容确定为:⑴弹力产生的条件及其方向的判断。
⑴探究弹簧弹力的规律。
●由于学生对微小形变难于确定而且对其是否产生弹力及其方向不好判断,因此我把探究微小形变的方法作为难点。
二、说教法与学法教法:物理教学是以实验探究为基础的,重在启发思维,教会方法。
本节课利用多媒体辅助教学、创设情景──观察──分析──猜想──实验探究──交流讨论──归纳总结相结合的教学方法。
学法:学生是课堂教学的主体,新课程理念更重视在教学过程中对学生的学法指导。
本节课的教学过程中通过观察生活中的常见形变,巧用引导性提问,激发学生的积极性,让学生在轻松、自主、讨论的学习氛围中总结出本节的主要内容从而完成学习任务。
高中物理弹力知识点
弹力是物体受到压缩或拉伸时产生的一种力。
以下是有关高中物理中弹力的知识点:
1. 弹性体:弹力的存在于弹性体中,弹性体是指在受力作用后能够恢复原状的物体,如橡皮筋、弹簧等。
2. 胡克定律:胡克定律描述了弹簧伸长或压缩时弹力与位移之间的关系。
根据胡克定律,弹簧的弹力与弹簧的伸长或压缩位移成正比。
公式为:F = kx,其中F是弹力,k 是弹簧的劲度系数,x是伸长或压缩的位移。
3. 弹性势能:当物体受到弹力拉伸或压缩时,会存储弹性势能。
弹性势能是由于物体发生形变而存储的能量,公式为:E = (1/2)kx²,其中E是弹性势能,k是弹簧的劲度系数,x是伸长或压缩的位移。
4. 弹性碰撞:当两个物体发生碰撞时,如果它们之间存在弹力,这种碰撞就称为弹性碰撞。
在弹性碰撞中,总动量守恒并且总动能守恒。
5. 非弹性碰撞:当两个物体发生碰撞时,如果它们之间没有弹力,这种碰撞就称为非弹性碰撞。
在非弹性碰撞中,总动量守恒,但总动能不守恒。
6. 能量耗散:在非弹性碰撞中,部分动能会转化为热能、声能等其他形式的能量,从而耗散掉一部分能量。
7. 相对运动:当两个物体相对运动时,它们之间可能存在摩擦力或其他形式的阻力,这些阻力也是一种弹力。
根据牛顿第三定律,两个物体之间的相互作用力相等且方向相反。
这些是高中物理中与弹力相关的主要知识点,希望对你有所帮助!。
高中物理弹力教案弹力高中物理教案(优秀4篇)弹力是高中物理重要的知识点之一,为了加深您对于高中物理弹力教案的写作认知,下面作者给大家整理了4篇弹力高中物理教案,欢迎您的阅读与参考。
高中物理弹力教学设计篇一环节一:新课导入回顾弹力产生的条件,弹力的方向。
从而引出本节新课弹簧弹力大小的探究环节二:规律建立提出问题:弹簧形变时的弹力跟它发生的形变有什么关系?并且做出引导,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重力,弹簧的长度及伸长量可由刻度尺测出。
向学生提问:1.如何测量弹簧的形变量x?2.如何测量弹簧弹力F的大小?3.如何描绘F-x关系较简洁直观?学生讨论,并得到实验方法:将弹簧上端固定在铁架台的支架上,下端挂上钩码静止时,弹力大小等于重物受的重力,以此测量弹力的大小F,从固定于竖直支架上的刻度尺上测出悬挂重物时弹簧的伸长量x(或总长度)。
说明注意事项:1.本实验要求定量测量,因此要尽可能的减小实验误差,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,要待系统稳定后在读数;2.说明书中以说明弹簧的弹性限度,注意不要超过它的弹性限度。
学生实验并列表记录实验数据。
教师巡视,并展示表格的参考格式(可以有多种)根据数学知识,以弹簧弹力为纵轴,弹簧伸长量为横轴建立坐标系,根据实验数据进行描点连线,找到弹簧弹力和弹簧伸长量之间的关系。
展示学生所化图像,并说一说弹力与弹簧伸长量之间的关系归纳总结:在弹性限度内,弹力的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度成正比环节三:规律的深化给出胡克定律的内容:弹簧发生弹性形变是,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x称正比,即:F=kx。
1.k为劲度系数,大小有弹簧本身的性质决定,单位:牛顿每米(N/m)。
2.适用范围:在弹簧劲度系数以内。
环节四:规律的应用提出问题:通过本节内容的学习,请同学们开放式地讨论1.从形变与弹力知识去思考,撑杆跳高运动员跳得这么高的主要原因是什么?2.跳水运动员在空中滞空时间主要由哪方面决定?环节五:小结作业总结回顾本节课的知识点。
高中物理《弹力》教案优秀4篇作为一名教学工,常常需要准备教案,借助教案可以有效提升自己的教学能力。
如何把教案做到重点突出呢?小编为朋友们整理了4篇《高中物理《弹力》教案》,希望能够给您提供一些帮助。
高中物理《弹力》教案篇一教学目标(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.高中物理必修一弹力教案篇二一、教学目标1、知识与技能目标(1)知道什么是弹力,弹力产生的条件(2)能正确使用弹簧测力计(3)知道形变越大,弹力越大2、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3、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爱动手动脑的好习惯二、重点难点重点:什么是弹力,正确使用弹簧测力计。
难点:弹簧测力计的测量原理。
三、教学方法:探究实验法,对比法。
四、教学仪器:直尺,橡皮筋,橡皮泥,纸,弹簧测力计五、教学过程(一)弹力1、弹性和塑性学生实验,注意观察所发生的现象:(1)将一把直尺的两端分别靠在书上,轻压使它发生形变,体验手感,撤去压力,直尺恢复原状;(2)取一条橡皮筋,把橡皮筋拉长,体验手感,松手后,橡皮筋会恢复原来的长度。
摩擦力
一、教学目标
1、知道滑动摩擦力产生的条件,会判断滑动摩擦力的方向.
2、会运用公式F=μF N进行计算,知道动摩擦因数与什么有关
3、知道静摩擦力产生的条件,会判断静摩擦力的方向,掌握求静摩擦力大小的方法.
4、知道最大静摩擦力的概念.
二、重点难点
1、重点:滑动摩擦力、静摩擦力大小及方向的确定.
2、难点:静摩擦力大小及方向的确定.
三、教学方法:,观察演示,总结
四、教具:木刷,木块,测力计
五、课时:1节
六、教学过程
(一)质量为m的木刷放在水平桌面上,木刷受几个力?大小、方向如何?各是什么性质的力?画出木刷受力示意图?
mg 解答:木刷受重力和弹力作用,重力方向竖直向下,大小等于mg;还受支持力(弹力)作用,依二力平衡原理可知弹力F N=mg.受力图如图所示.
导出新课:如果用水平向右的外力F1拉木刷,使其滑动,观察木刷底下鬃毛的形状,这是为什么?再次分析物体受几个力作用.
(二)滑动摩擦力
(3)产生:观察上面的现象可知:毛刷与桌面接触,并且相对于桌面滑动,而桌面由于粗糙,在接触面处产生了一个作用于毛刷上的阻碍其相对于桌面运动
的滑动摩擦力.
两个互相接触的物体,当一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动时,要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力.
(2)方向:毛刷的鬃毛向着相对于地面运动的反方向倾斜,说明毛刷受到的摩擦力跟毛刷相对于地面运动的方向相反.如图中F2所示.
滑动摩擦力的方向总跟接触面相切,并且跟物体的相对运动的方向相反,这里的相对运动是指相对于与之接触的物体的运动.
如图所示:
mg mg (3)大小:
实验:将木块放在长方形木板上,用测力计水平匀速拉动木块,再分别在木块上放置不同的砝码,仍分别匀速拉动木块,记下每次测力计读数及木块与砝码的总质量,填入表中
1 2 3 4 5
重力G
压力F N
摩擦力F
F/F N
结论:滑动摩擦力与压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比.
公式F=μF N,其中μ是比例常数,叫做动摩擦因数.
必须指出,滑动摩擦力是与压力成正比,而不是与物体的重力成正比,在上面的实验中压力与重力大小相等只是特例,在很多情况下,压力并不等于重力,例如斜面上的物体,同时,滑动摩擦力的大小与接触面积以及相对速度大小(≠0)无关.
将上述实验中的木板换成硬纸板,重复实验,发现比例系数μ与前次不等,说明μ值跟相互接触的两个物体的材料有关,材料不同,两物体之间的动摩擦因数不同.
学生阅读教材《几种材料间的动摩擦因数》表.
例题:教材第9页(例题)
(三)静摩擦力
演示实验:用不大的力通过测力计水平拉静止在桌面上的木块,木块虽有相对运动趋势,但仍静止,读出测力计读数,分析木块水平方向上受几个力?
由二力平衡可知,木块除受到拉力以外,还受到了与拉力等大反向的作用力,这个力是桌面对木块的静摩擦力,所谓“静”,是指木块相对于桌面静止.
继续增大拉力,木块仍处于静止状态,说明静摩擦力随外力的增大而增大.
1.产生:静摩擦力产生于相互接触的物体且有相对运动趋势而保持相对静止的接触面之间.
2.方向:静摩擦力的方向总是跟接触面相切,并且跟物体相对运动趋势的方向相反.
,
木块相对于桌面有向右运动的趋势,木块受到的静摩擦力方向向左,即与物体相对于桌面向右运动趋势的方向相反.
3.大小:静摩擦力总等于沿接触面方向物体受到的外力,而与压力无关.
在上面的实验中,增大拉力,发现木块静止到一定的时候就由“静”变为“动”了.说明静摩擦力有一个限度,静摩擦力的最大值Fmax叫做最大静摩擦力,最大静摩擦力等于使物体刚要运动时的外力,因此,静摩擦力F的值为
0<F≤Fmax
例题:粗糙水平地面上有一质量为m的木箱,它与地面间的最大静摩擦力Fmax大于滑动摩擦力,接触面间的动摩擦因数为μ,现给木箱施一水平推力,推力大小由零逐渐增大,使木箱由静止状态变为运动状态,画出地面对木箱的摩擦力F′随推力F变化的图象.
当外力在小于F0以前,木箱受静摩擦力作用, μmg
静摩擦力的大小与外力F相等,故图线为过原点的
45°倾斜直线;当外力等于F0时,物体受最大静摩
擦力Fmax=F0,以后物体开始滑动,且受滑动摩擦
力F′=μF N=μmg不变,故图线为水平直线.
阅读课文最后自然段:静摩擦力常见的例子.
(四)课堂小结:
产生条件:接触、挤压、相对滑动
大小:F=μF N
滑动摩擦力方向:与相对运动方向相反
作用点:接触面上
摩擦力
产生条件:接触、挤压、有相对运动趋势
静摩擦力大小:0<F≤Fmax
方向:与相对运动趋势方向相反
作用点:接触面上
(五)课外作业
教材第11页练习三(1)、(2)、(3)、(4)
参考题:
图6中物块A重10N,A和桌面间的动摩擦因数μ=0.25,当悬挂物B重3N时,开始沿桌面滑动。
求:(1)B物体重1N时A与桌面间的摩擦力多大?(2)B物体重6N时,A 与桌面的摩擦力多大?(3)当A物体上再加上重10N的C物体,B物体重6N时,A与桌面的摩擦力多大?
思考题:
1.请举一二个生活中的例子,来说明静摩擦力为动力。
2.人在爬绳的过程中,手受到什么摩擦力?方向怎样?摩擦力的方向跟人体运动的方向是一致还是相反?。