河北省石家庄市深泽县中学2015高中物理 3.2 弹力学案 新人教版必修1
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课题第三章第二节弹力【课前准备】1.双色笔,导学案2.课前状态【复习回顾】重力及其力的图示【激情导入】学生看书“弹性形变和弹力”部分,做以下实验:1、用手捏橡皮泥,观察橡皮泥形状的变化,变化的原因是什么?【学习内容】〔学习目标〕1、知道常见的形变,了解物体的弹性。
2、知道什么是弹力以及弹力产生的条件。
3、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能正确画出它们的方向。
〔学习过程〕用手拉伸和压缩弹簧,观察弹簧形状的变化,变化的原因是什么?形成以下概念:1、形变2、弹性形变3、弹性限度4、弹力5、弹力产生的条件回答3:手拉弹簧时,弹簧的弹力,是谁发生了形变,对谁施加了力的作用,施力物体和受力物体分别是什么?二、三种常见的弹力(二)学生看书“几种弹力”部分,做实验:1、把直尺的一端置于桌子的边缘,另一端用手捏住,使直尺处于水平,然后,用手指向下按压直尺,观察直尺与手的形变方向,体会直尺与手恢复形变的方向,感受手与直尺间的支持力、压力,分析支持力,压力的方向,以放在桌面上的书为例总结支持力、压力产生施力物体、受力物体以及方向。
2、两只手分别捏住细线一端,向两侧拉细线,体会细线形变的方向和恢复形变的方向,感受细线对手产生的拉力沿什么方向,施力物体、受力物体分别是谁。
以悬挂在细线下的小球为例,分析线产生的拉力的施力物体、受力物体以及方向。
并填写下表:力形变物体施力物体受力物体方向桌面对书的支持力书对桌面的压力细线对小球的拉力思考:从发生弹性形变物体的形变方向,恢复形变的方向和弹力方向的关系,用一句话概括弹力的方向:或者拓展:演示轻杆与小球之间的作用,总结轻杆对物体的弹力方向(学生总结)【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。
变
D.压力就是竖直向下压力
2.将一本书放在水平桌面上静止,那么下面说法中正确是( BC )
A.书对桌面压力就是书受重力,施力物体是地球
B.书对桌面压力是弹力,在数值上等于书受重力
C.书对桌面压力是弹力,是由于书发生形变而产生
D.书能静止,是由于书重力大于桌面对书支持力
3.以下表达中错误是( C )
A.压力、支持力和拉力都是弹力
B.压力和支持力方向总垂直于接触面
C.轻绳、轻杆上产生弹力总是在沿绳、杆直线上
D.轻杆不同于轻绳,弹力方向可以不在沿杆直线上
4.画出图7中小球或杆所受弹力示意图.
图7
后记〔教与学〕。
高中物理《3.2 弹力》学案新人教版必修13、2 弹力》学案新人教版必修1【预学内容】1、形变:2、弹力概念:______________________产生条件3、弹力压力或支持力的方向:方向:绳的拉力方向:大小:4、下列关于弹力产生条件的说法中正确的是()【预学疑难】课堂互动◇3、2 弹力班级姓名学号【学习内容】1、弹性形变和弹力⑴什么是弹性形变?⑵微小弹性形变如何通过实验的观察?提示:放大法、⑶弹力产生的条件?F12、几种常见的弹力及方向⑴弹力(压力和支持力)的方向?⑵弹力(点和面接触)的方向?⑶弹力(点与点接触)的方向?⑷绳子上的弹力的方向?⑸轻杆上的弹力的方向?⑹弹力判断的方法有哪些?3、胡克定律如何探究弹力的大小跟形变的大小的关系?(用课本上的实验)【典例导学】例1、关于弹力,下列说法中正确的是:A、相互接触的物体间一定有弹力B、发生形变的物体一定对与之接触的物体产生弹力作用C、先有弹性形变,后有弹力D、不接触的物体之间不可能发生弹力作用例2、如图为一轻质弹簧的长度L和弹力f大小的关系,试由图线确定:(1)弹簧的原长、 (2)弹簧的倔强系数、(3)弹簧伸长0、05m时,弹力的大小、◇课后提升◇3、2 弹力班级姓名学号1、关于弹性形变概念,下列理解正确的是()A、物体形状改变叫弹性形变B、一根铁丝用力折变后的形变就是弹性形变C、物体在外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫弹性形变D、物体在外力作用后形变叫做弹性形变2、关于弹力产生条件,下列说法正确的是()A、只要两个物体接触就一定产生弹力B、只要两个物体发生形变它们之间就一定有弹力产生C、只要两物体相互吸引一定产生弹力D、只有接触且发生弹性形变的两物体之间才产生弹力3、书放在水平桌面上,桌面会受到弹力的作用,产生这个弹力的直接原因是()A、书的形变B、桌面的形变C、书和桌面的形变D、书受到的重力4、关于压力和支持力,下列说法正确的是()A、压力和支持力都是弹力B、压力和支持力是一对平衡力C、压力是物体对支持物体的弹力,方向总是垂直于接触面而指向支持物D、支持力是支持物体对被支持物体的弹力,方向总是垂直接触面而指向被支持物5、关于弹簧的劲度系数,下列说法中正确的是()A、与弹簧所受拉力大小有关,拉力越大,k值也就越大B、与弹簧发生形变的大小有关,形变越大,k值越小C、由弹簧本身决定,与弹簧所受拉力大小及形变程度无关D、与弹簧本身特性,所受拉力的大小,形变大小都有关6、如图所示,滑轮与绳子间的摩擦及滑轮的质量忽略不计、物体A重4N,物体B重1N,以下说法正确的是()A、地面对A的支持力为3NB、测力计的读数为2NC、物体A受地面的支持力为2ND、测力计的读数为3N7、在图中,a、b(a、b均处于静止状态)间一定有弹力的是()ABCD8、图中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()A、弹簧的劲度系数是2N/mB、弹簧的劲度系数是2103N/mC、当弹簧受力F2=800N时,弹簧伸长为x=40cmD、当弹簧伸长为x1=20cm,弹簧产生的拉力为F1=2800N9、下图中,A物体的重力均为100N,A物体受到BC面的弹力各是多少?方向如何?甲图中弹力为,方向、乙图中弹力为,方向、丙图中弹力为,方向、10、画出下列各图中A物体的受力示意图11、如图所示,两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的轻度系数分别为k1和k2,上面的木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态、现缓慢地向上提上面的木块,直到它刚离开上面的弹簧,求这个过程中下面木块移动的距离、m2m1k1k212、量得一只弹簧测力计3N和5N两刻度之间的距离是2、5cm,求⑴求3N刻度与零刻度线之间的距离、⑵该弹簧的劲度系数、。
3.2《弹力》教学设计吴晓峰 2015.10.22 一、设计思想高一新生正处于从初中物理向高中物理跨越阶段的特点,本节教材在文字叙述上非常简洁并配有大量的插图。
内容直观、感性,较易为学生接受,加上学生们在初中时对弹力已有了一定的感性认识与理论基础,若只是照本宣科,教学会很空泛。
教师觉得“没戏可唱”,学生则有“炒冷饭”之感。
因此将弹力这节课设计成了探究性学习课,采用了“参与──体验──内化──外延”的物理课堂教学模式,由教师创设情景,让学生自己提出想要知道的问题,在教师的引导下,通过全班同学的讨论,自评和互评来不断完善。
教师在教学中通过具体的实例、实验,激发学生的求知欲望,让学生主动参与到探究的过程,成为学习的主体,积极主动地获取知识和能力本教学设计特别强调了对实验的挖掘。
通过引入新课时设计的实验,培养学生的问题意识和激发学生的学习兴趣。
通过教学中的若干个演示实验的设计,特别是精心设计了研究桌面的微小形变实验,使学生感悟科学的探究方法和强化创新的意识。
学生在互动和探索的过程中,培养学生的合作精神、获得探究的成功体验,使原本平淡的课堂教学变得充实、饱满、有声有色。
二、教材分析《弹力》是高中物理新课程(必修1)第三章第二节的内容,是力学的核心内容之一,在整个高中物理中占有相当重要的地位,是以后正确进行受力分析的基础。
其重点是弹力产生的原因及弹力的方向,难点是常见的弹力方向的确定。
教材从物体的明显形变引入,继而通过放大的思想演示“微小形变”的过程中,用实例引出了形变、弹性形变和弹力的概念。
并通过研究形变来探究弹力产生的原因、弹力的方向和作用点,探究支持力、压力和绳子的拉力这几种弹力产生的原因和方向。
三、学情分析通过前面的对“重力及相互作用”的学习,学生已经对力的三要素及作用效果等有了一定的了解。
而且在初中阶段的学习过程中,也对弹力有了初步感性的认识和一定的理念基础。
在高中教学中要进一步帮助学生深化对弹力的理解。
3.2弹力[目标定位] 1.知道形变的概念,并会区分某种形变是弹性形变还是非弹性形变.2.知道弹力的定义及产生的条件,会判断两个物体间是否存在弹力,并会判断弹力的方向.3.掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题.一、弹性形变和弹力1.形变:物体在力的作用下形状或体积的改变.2.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.3.弹性限度:如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体不能完全恢复原状,这个限度就叫弹性限度.4.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的力.想一想:两个接触的物体间一定有弹力作用吗?答案不一定;弹力产生的条件是接触且发生弹性形变,两物体接触,不一定有弹性形变,所以不一定有弹力.二、几种弹力1.压力和支持力的方向总是垂直于物体的接触面;2.绳的拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向,绳中的弹力常常也叫张力.想一想: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,常称作压力,桌面对书产生的弹力F2竖直向上,常称作支持力,如图321所示图321F1与F2分别是哪个物体发生形变产生的?答案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.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,它的大小反映了弹簧的软硬程度.想一想:对于同一根弹簧,被拉得越长,弹簧的弹力就越大,那么弹簧的弹力大小是否与其长度成正比?答案不是;弹簧的弹力在其弹性限度内与形变量成正比,不是与长度成正比.一、弹性形变和弹力1.形变:物体在外力作用下形状或体积的变化叫做形变.如果外力撤去后物体能够完全恢复原状,这种形变叫做弹性形变,不能完全恢复原状的形变叫做非弹性形变.一般情况下,若无特别说明,形变通常指的是弹性形变.2.弹力:发生弹性形变的物体,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.3.产生弹力的条件:(1)两个物体直接接触;(2)接触面上发生弹性形变.注意:任何物体受力后都会发生形变,只是有的物体发生的形变较为明显,有的物体的形变不明显,用特殊的办法才能观察到.如图322所示,柔软的弹簧受力后发生明显的形变;桌面受到压力后会向下弯曲,但是肉眼不能直接观察到,用图示的方法可观察到桌面的形变.(其中M、N是两块平面镜)图322例1下列关于弹力的说法中正确的是()A.相互接触的两个物体间必然有弹力存在B.不接触的物体间也可能存在弹力C.只要物体发生形变就一定有弹力D.在相互接触且发生弹性形变的物体间才产生弹力解析弹力产生的条件是两物体相互接触且发生弹性形变.所以D正确,A、B、C 错误.答案D针对训练(2013~2014江苏期中)在各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图323所示的就是一个实例.下列说法正确的是()图323A.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解析跳板和运动员的脚因为都受到力的作用,所以都要发生形变;运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的,跳板受到的压力是运动员的脚发生形变而产生的.B、C正确.答案BC二、几种弹力及方向弹力的方向与施力物体形变方向相反,作用在迫使物体发生形变的那个物体上,几种常见情况如下:1.面与面、点与面、点与点接触——方向:垂直公共接触面,如图324.图3242.轻绳——方向:沿绳收缩方向,如图325.图3253.轻杆——方向:可沿杆也可不沿杆,如图326.图3264.弹簧——沿弹簧形变的反方向,如图327图327注意:1.压力、支持力的方向都垂直于接触面,确定它们的方向关键是找准它们的接触面或接触点的切面.2.轻杆的弹力方向较为复杂,一般根据物体的平衡及运动状态确定杆的弹力的方向.例2在如图328所示的各图中画出物体P受到的各接触点或接触面对它的弹力的示意图,各图中物体P均处于静止状态.图328解析甲属于绳的拉力,应沿绳指向绳收缩的方向,因此弹力方向沿绳向上;乙中P与斜面接触面为平面,P受到的支持力垂直于斜面向上;丙中A、B两点都是球面与平面相接触,弹力应垂直于平面,且必过球心,所以A 处弹力方向水平向右,B处弹力垂直于斜面向左上方,且都过球心;丁中A点属于点与球面相接触,弹力应垂直于球面的切面斜向上,且必过球心O,B点属于点与杆相接触,弹力应垂直于杆向上.它们所受弹力的示意图如图所示.答案见解析图针对训练在如图329所示中,画出甲图球和乙图木杆受到的弹力和重力.(图中O 点是物体的重心,P点是球的球心)图329解析点与点接触间的弹力方向与切面垂直,指向受力物体,因为受力物体是球状,所以一定过球心.受力示意图如下:答案见解析三、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)的长度成正比.2.公式:F=kx,式中的k称为弹簧的劲度系数,单位是牛顿每米,符号是N/m.3.对胡克定律的理解(1)胡克定律成立的条件是:弹簧发生弹性形变,即必须在弹性限度内.(2)F=kx中的x是弹簧的形变量,是弹簧伸长或缩短的长度,而不是弹簧的总长度.(3)F=kx中的k为弹簧的劲度系数,反映弹簧本身的属性,由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定,与弹力F的大小和伸长量x无关.(4)由F=kx可知,弹簧上弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比关系,即ΔF=kΔx.例3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;挂一重为6 N的物体时弹簧长度为13 cm,则弹簧原长为多少?劲度系数为多少?解析弹簧下端悬挂物体时弹簧要伸长,由胡克定律知: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在数值上等于弹簧伸长后总长度L减去弹簧原长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.答案10 cm200 N/m弹性形变和弹力图32101.杂技演员有高超的技术,能轻松地顶接从高处落下的坛子.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.人受到的重力解析头顶受到的压力是由于坛子形变而产生的,间接原因是坛子本身的重力,跟人的因素无关.答案A2.下列关于常见的几种弹力的说法中正确的是()A.绳拉物体时绳对物体拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向B.静止在水平路面上的汽车受到的支持力,是汽车轮胎发生了形变而产生的C.水杯放在水平桌面上对桌面施加的弹力,是桌面发生微小形变而产生的D.用细竹竿拨动水中漂浮的木块,木块受到的弹力是竹竿形变而产生的解析绳上弹力的方向总是沿绳指向绳收缩的方向,故A正确;静止在水平路面上的汽车受到的支持力,是地面发生形变而产生的,B错误;水杯放在水平桌面上对桌面施加的弹力,是水杯发生微小形变而产生的,C错误;用细竹竿拨动水中漂浮的木块,木块受到的弹力是竹竿形变而产生的,故D正确.答案AD几种弹力及方向3.按下列要求画出图3211中每个小球所受弹力的示意图.图3211要求:甲斜面对球的支持力.乙墙壁对球的支持力.丙大球球面对小球的支持力解析各物体所受支持力如图所示答案见解析胡克定律4.(2013~2014广东高一期中)关于弹簧的劲度系数k,下列说法正确的是() A.与弹簧所受的拉力大小有关,拉力越大,k值也越大B.与弹簧发生的形变的大小有关,形变越大,k值越小C.由弹簧本身决定,与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关D.与弹簧本身特性、所受拉力的大小、形变大小都有关解析弹簧的劲度系数是由弹簧的长度、粗细及材料有关,是由弹簧本身的特性决定的,与所受的拉力、形变量无关,C正确.答案C5.(2013~2014河北高一期中)在水平桌面上一根弹簧在弹性限度内,对其施加30 N 的拉力时,其长度为20 cm,对其施加30 N压力时,其长为14 cm,试求该弹簧的自然长度和它的劲度系数.解析设弹簧原长为L0,劲度系数为k,对其施加拉力时,由胡克定律有:F1=k(L1-L0)对其施加压力时,有F2=k(L0-L2)解得:L0=17 cm,k=1 000 N/m.答案17 cm 1 000N/m(时间:60分钟)题组一弹性形变和弹力1.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,叫弹性形变解析弹性形变指物体在外力停止作用后,能够恢复原状的形变,C正确,A、D 错误;钢筋用力弯折后,无法恢复到原来形状,不属于弹性形变,B错误.答案C2.(2013~2014广东高一期中)一辆汽车停在水平地面上,下列说法中正确的是()A.地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了弹性形变,汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力B.地面受到了向下的弹力,因为地面发生了弹性形变,汽车受到向上的弹力,因为汽车也发生了形变C.汽车受到向上的弹力,是因为地面发生了形变;地面受到向下的弹力,是因为汽车发生了形变D.以上说法都不正确解析地面受到向下的弹力,施力物体是汽车,故是汽车发生弹性形变对地面的力,A、B错误;汽车受到了向上的弹力,施力物体是地面,故是地面发生弹性形变对汽车的力,C正确,D错误.答案C3.已知甲、乙两物体之间有弹力的作用,那么下列说法中正确的是()A.甲、乙两物体一定直接接触且都发生了形变B.甲、乙两物体一定直接接触但不一定都发生形变C.甲、乙两物体不一定直接接触但一定都发生形变D.甲、乙两物体不一定直接接触也不一定都发生形变解析物体接触挤压作用,才能产生弹力.答案A题组二几种弹力及方向4.(2013~2014浙江高一期中)足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一,深受青少年喜爱.如图3212所示为三种与足球有关的情景.下列说法正确的是()图3212A.甲图中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它受到的重力B.乙图中,踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用C.乙图中,踩在脚下静止的足球受到2个力作用D.丙图中,落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变解析甲图中,足球受到的弹力是地面对它的支持力,施力物体是地面,重力的施力物体是地球,这是两个不同的力,A错误;乙图中踩在脚下且静止的足球一定受重力、地面的支持力、可能受脚对足球的压力,B正确,C错误;丙图中,进球时,足球撞到网上,球网被撑开,说明力使物体发生形变,球网发生形变后要恢复原状而产生一个对足球的弹力作用,D正确.答案BD图32135.体育课上一学生将足球踢向斜台,如图3213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v 1的方向B .沿v 2的方向C .先沿v 1的方向后沿v 2的方向D .沿垂直于斜台斜向左上方的方向解析 足球与斜台的作用是球面与平面的相互作用,足球所受弹力的方向垂直于斜台指向足球,即斜向左上方,故D 正确.答案 D6.在图3214中画出物体A 所受弹力的示意图.图3214答案 如图所示题组三 胡克定律7.关于胡克定律,下列说法正确的是( )A .由F =kx 可知,在弹性限度内弹力F 的大小与弹簧形变量x 成正比B .由k =F x 可知,劲度系数k 与弹力F 成正比,与弹簧的长度改变量成反比C .弹簧的劲度系数k 是由弹簧本身的性质决定的,与弹力F 的大小和弹簧形变量x 的大小无关D .弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小解析 在弹性限度内,弹簧的弹力与形变量遵守胡克定律F =kx ,A 正确;弹簧的劲度系数是由弹簧本身的性质决定的,与弹力F 及x 无关,C 对,B 错;由胡克定律得k =F x ,可理解为弹簧每伸长(或缩短)单位长度时受到的弹力的值与k 相等,D 正确. 答案 ACD8.如图3215所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦力不计,物重G =1 N ,则弹簧测力计A 和B 的示数分别为( )图3215A.1 N,0 B.0,1 N C.2 N,1 N D.1 N,1 N解析弹簧测力计的示数等于钩上的拉力,与弹簧测力计外壳受力无关,物体平衡时绳对物体的拉力F与物重G是一对平衡力,所以F=G=1 N.两图中秤钩上的拉力均为F=1 N,所以只有D正确.答案D图32169.如图3216所示,轻质弹簧的劲度系数为k,小球重G,静止时小球在A处,今用力F压小球至B处,使弹簧又缩短x,则此时弹簧的弹力为()A.kxB.kx+GC.G-kxD.以上都不对解析设球在A处时弹簧已压缩了Δx,球静止时弹力F A=G=kΔx,球在B处时,弹簧又压缩x,球再达平衡时弹力F B=k(Δx+x)=G+kx,B正确.注意:此题易选错为A项,原因是x并非球在B处时弹簧的形变量,即非弹簧压缩后与原长的差值.答案B图321710.如图3217所示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图象,根据图象判断,下列结论正确的是()A.弹簧的劲度系数为1 N/mB.弹簧的劲度系数为100 N/mC.弹簧的原长为6 cmD.弹簧伸长0.2 m时,弹力的大小为4 N解析图线与横轴交点为弹簧原长,即原长为6 cm;劲度系数为直线斜率k=ΔF Δx=22×10-2N/m=100 N/m;弹簧伸长0.2 m时,弹力F=kx=100×0.2 N=20 N.所以B、C正确.答案 BC11.如图3218所示,一根弹簧没有悬挂重物时,其自由端B 正对着刻度尺的零刻度线,挂上100 N 重物时,正对着刻度20,试问:图3218(1)当弹簧分别挂50 N 和150 N 重物时,自由端B 所对刻度尺的刻度是多少?(2)若自由端B 所对刻度是18,这时弹簧下端挂了多重的重物?解析 由该装置可知,弹簧与刻度尺组成了一个弹簧测力计.(1)由G 1G ′=x 1x, 其中G 1=100 N ,x 1=20将G′=50 N 代入得:x 2=10将G′=150 N 代入得:x 3=30.(2)设所挂重物重为G ,则G 100 N =1820,解得G =90 N .答案 (1)10 30 (2)90 N图321912.如图3219所示,两木块的质量分别为m 1和m 2,两轻质弹簧A 、B 的劲度系数分别为k 1和k 2,若在m 1上再放一质量为m 0的物体,待整个系统静止时,m 1下降的位移为多少?解析 未放m 0时,A 、B 的形变量:Δx A =m 1g k 1, Δx B =(m 1+m 2)g k 2当放上m 0时,A 、B 的形变量:Δx A ′=m 1g +m 0g k 1, Δx B ′=(m 1+m 2+m 0)g k 2故放上m 0后,m 1下降的位移:Δx =(Δx A ′+Δx B ′)-(Δx A +Δx B )=m 0g (k 1+k 2)k 1k 2.m0g(k1+k2)答案k1k2。
3.2弹力课题 3.2弹力教学目标知识与技能知道弹力产生的条件;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过程与方法通过在实际问题中确定弹力方向的能力情感态度与价值观从任何物体都能发生形变人手,培养学生实事求是的世界观.认识事物本来面目,不被表面现象所迷惑.重点弹力产生的条件、弹力的方向难点 1、在接触的物体间是否有弹力2、弹力方向的确定教学教学内容教学环节与活动设计一、形变(1)形变:物体在力的作用下形状或体积发生改变,叫形变.形变的原因是______________________。
一切物体都在力的作用下会发生形变。
(2)形变的分类---按形变可否恢复原状分:A.弹性形变:有些物体在形变后能够回复原状,这种形变叫弹性形变.B.非弹性形变:有些物体在形变后不能够回复原状,这种形变叫非弹性形变.注意:弹簧、钢条在通常情况下发生的形变都是弹性形变。
但用力过大,使之形变超过一定限度,既使撤去外力,也不能完全恢复原状,这个限度叫弹性限度。
研究弹性形变有实际意义,今后凡说到形变(除非特别说明),都指弹性形变。
二、弹力弹力: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,这种力叫弹力。
1课堂教学设计设教学内容教学环节与活动设计学.弹力的产生条件:3.两物体的几种接触面,画出支持力的方向。
2课堂教学设计教学设计教学内容教学环节与活动设计4. 判断弹力有无的方法:a.根据弹力产生的条件判断。
b.假设法。
即假设把相接触的某个物体撤去,看研究对象的运动状态有无改变:若无改变,则无弹力作用;若发生改变,则有弹力存在。
以下接触面均光滑,分析小球受力例:分析球的受力,画出力的示意图。
(触面光滑)三、胡克定律在弹性限度内,弹簧伸长或缩短的长度越大,弹簧的弹力就越大。
弹簧的弹力F的大小跟弹簧的伸长(或缩短)的长度X成正比。
实验表明:上述关系可用胡克定律表示: F=kx式中:F为弹力大小。
3.2 弹力(二)过程与方法1、培养学生根据弹力产牛的条件分析弹力方向的能力。
2、体验显示微小形变的方法。
3、帮助学生掌握设计实验、收集数据、数据处理和总结规律的能力。
(三)情感、态度与价值观1、利用实验培养学生的观察能力,激发学生对物理规律的求知欲。
2、培养学生科学的研究问题的方法。
★教学重点1、弹力产生的条件、弹力的方向。
2、胡克定律及应用。
★教学难点1、相互接触的物体间是否有弹力的判断。
2、弹力方问的确定。
★教学方法实验——观察——思考——归纳★教学用具:传感器、计算机、弹簧、小车、砝码、弹簧称、带有支架的平面镜(两个)、刻度尺、激光光源、墨水瓶(灌满红墨水)等。
★教学过程(一)引入新课教师活动:展现常见的一些相互作用(推、拉、提、压、举等)。
提出问题,引导学生观察、思考其相互作用的共同点及本质。
学生活动:亲身感受推、拉、提、压、举等相互作用,并在教师的引导下,观察分析。
点评:列举实际问题分析现象,培养学生抽象概括的能力,并导人新课。
(二)进行新课1、对“弹性形变和弹力”的学习教师活动:指导学生实验,提出弹性形变和弹性限度。
学生活动:学生实验体会,归纳总结。
点评:通过拉长和压缩弹簧,使学生认识弹性形变,并理解弹性限度。
教师活动:教师启发学生思考推、拉、提、压、举等力是怎样产生的?学生活动:学生进一步分析归纳总结。
点评:结合对前面实验的观察和分析,进一步培养学生抽象概括的能力。
教师活动:实验讲解,学生观察思考,掌握方法。
学生活动:学生观察思考,体验观察微小形变的法,提高实验能力。
点评:观察微小形变,培养观察能力和掌握显示微小形变的方法。
2、对“几种弹力”的学习教师活动:教师演示,学生观察,启发学生思考,分析弹力的方向。
学生活动:学生观察分析,归纳出弹力的方向。
提高学生分析、判断和归纳的能力。
点评:在掌握弹力产生条件的基础上,思考弹簧和绳子产生的弹力方向,提高学生的判断分析能力。
教师活动:教师引导学牛总结归纳弹力的方向。
高中物理(人教版)必修一优秀教案--3.2《弹力》精品教案必修一第三章 2、弹力(教案)一、教材分析《弹力》是人教版物理必修一第三章第二节的教学内容,本节学习有关弹力的产生条件、弹力方向的判断方法,为以后分析物体受力打基础。
二、教学目标知识与技能: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.4.能说出胡克定律的内容并应用。
过程与方法:1、通过观察微小变化的实例,初步接触“放大的方法”情感态度与价值观:1、通过探究弹力与形变的关系以及数据的准确记录,培养学生锲而不舍的探究的精神和求真务实的科学精神。
三、教学重难点:1.弹力的产生条件2.弹力方向的判断四、学情分析:本节内容比较抽象,要根据学生实际,多联系学生的生活实际举例子,尤其是体会弹力的方向,对微小形变的演示,尽可能的让学生自己参与,教师指导。
五、教学方法:学案导学、讲授法、实验法六、课前准备1.教师准备:演示器材、学案和课件2.学生准备:预习课本、做学案,提出自己预习中的疑惑七、课时安排:1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑(二)情境导入、展示目标引入教师指出,弹力与重力一样,是依性质而命名的一种力.告诉学生,本节课将围绕弹力展开对3个方面问题的讨论,以弄清弹力的来由、弹力所遵从的规律.(三)合作探究、精讲点拨1、研究问题1:什么是形变?教师指出,物理学是一门以实验为基础的学科,研究物理问题的方法往往是从实验入手,从观察启步.我们的研究也将这样进行.关于什么是形变,将演示一组实验,请同学们注意观察实验中物体发生的变化和变化发生的原因.演示实验1:钢锯条在手的作用下弯曲.演示实验2:弹簧被拉长或压短.演示实验3:泡沫塑料块受力而被压缩、弯曲与扭转.演示实验4:铜片被弯成直角状.演示实验 5:面团在重力作用下下坠,形状变化.演示实验 6:纸张被手揉皱.引导学生思考:上述实验中观察到的现象是否普遍存在?比如,用手指按实验桌,桌面有形状变化吗?请学生再观察,观察物体形状的微小变化,并讲解观察的方法——把微小效应“放大”的实验方法.演示实验7:玻璃瓶的微小形变效应.演示实验8:桌面的微小形变效应.引导学生对众多的实验现象作出归纳——这么多的实验现象告诉我们这样一个事实:当物体受到力的作用时会发生形状的改变.引导学生进一步思考:在实验中,物体发生的形状改变有哪些形式.归纳出形变有拉伸、压缩、弯曲、扭转等不同形式,它们属于两类情况:一类是,受力发生形变,外力停止作用,物体可恢复原状;一类是,受力发生形变后,外力停止作用亦不再恢复到原状.至此,对什么是形变的问题作一小结.2、研究问题2:什么是弹力?这里安排4个演示弹力作用效果的实验,要求学生仔细观察实验现象,注意弹力发生的条件. 演示实验9:弯曲的锯条将小球弹出.演示实验10:压缩弹簧将与之相毗邻的物理小车推出.演示实验11:伸长着的橡皮筋将与之相连的物理小车拉过来.演示实验12:扭转着的橡筋条使与之相系的螺旋桨转动.根据实验现象,由学生归纳出弹力发生的两个条件:(1)施力物体与受力物体必须直接接触;(2)施力物体必须发生了弹性形变.教师指出,这是直接判断有无弹力存在的基本依据.作出什么是弹力的结论.3、研究问题3:弹力的方向、大小?以演示实验9~12中的弹力实验为据,逐一分析弹力方向与施力物体形变间的关系,由学生归纳出弹力方向总是指向施力物体形变恢复的方向的规律.教师与学生一起对压力、支持力、绳的拉力的方向作具体分析,使学生一方面弄清压力、支持力、绳的拉力都是作为弹力的一种效果而得名,同时,掌握判断它们的方向所依从的规律. 对于弹力的大小,只需定性地了解与施力物体形变程度有关,不作详细研究,并在初中已有知识的基础上,直接给出胡克定律的数学表达式:F=kx.(四)反思总结、当堂检测(参看学案)采取将弹力与上一节课学过的重力作比较的方式,既总结了本课知识,又复习了前课内容. 最后,要求学生们课后不仅要回忆本课学到了哪些知识内容,还应体会本课研究物理问题的方法和思路.(五)发导学案、布置预习九、板书设计1.形变2.弹力3.几种弹力的方向判断4.胡克定律5.练习十、教学反思本课的设计采用了课前发预习学案,学生预习本节内容,找出自己迷惑的地方。
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范性形变。
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。
河北省石家庄市深泽县中学2015高中物理 3.2 弹力学案新人教版
必修1
1.知道常见的形变。
2.知道弹力产生的原因和条件。
(重点)
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,能画出弹力的示意图(重点)
4.通过实验探究弹力和弹簧形变量的关系,理解胡克定律,了解科学研究方法。
【自主学习】
一、形变
1、定义:物体_______和 ________的改变:
2、种类:形变后能恢复原状的形变________,不能恢复原状的形变____________。
3、弹性限度:如果形变过大,超过一定的_______,撤去外力作用后,物体就不能____________原来的形状,这个限度叫做弹性限度
二、弹力
1、定义: 发生_________的物体由于要恢复原状,对与它__________的物体会产生力的作用。
.
2、弹力的产生条件:①直接__________,②有__________形变。
三、弹力的方向
常见弹力的方向
1、支持力(压力)方向:总是__________支持面而指向__________物体。
2、绳子的拉力方向:总是沿着绳子而指向绳子__________的方向。
【课堂合作交流】
课堂探究1:微小形变(学生参与)
1、一个装满水的玻璃瓶子,中间插入玻璃管,用手挤压瓶子,观察现象。
2、观看实验:桌面微小形变放大
结论:一切物体都能产生_______。
思想方法 .
课堂探究2:弹力的方向
(1)伸长的弹簧对小车产生向右的弹力F1,施力物体是_______,弹簧的形变方向________,
则弹力F1与施力物体形变的方向___________。
(2)压缩的弹簧对小车产生向左的弹力F2,施力物体是_______,弹簧的形变方向________,则弹力F2与施力物体形变的方向_________。
(3)填写下列表格
四、胡克定律
1.内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小跟弹簧的伸长(或缩短)的长度成正比。
这个规律是英国科学家胡克发现的,叫做胡克定律。
2.公式:F=kx
【典例1】关于弹性形变及弹力的产生,下列说法正确的是( )
A.物体的形状改变叫做弹性形变
B.一根铁丝用力折弯后的形变就是弹性形变
C.两物体不接触时也可能产生弹力
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
【典例2】下列各图中,物体A静止。
画出物体A所受弹力的示意图。
A A A
3.关于胡克定律F=kx中的x,下述说法正确的是
( )
A. x是弹簧伸长后或压缩后的长度
B. x是弹簧原来的长度
C. x是弹簧变化(伸长或压缩)的长度
D. x是弹簧原长加后来的长度。