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,通过对弹力的学习,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。
关于形变和弹力产生的条件的教学,通过学生对教师提供器材的活动感受,认识到各种形变的存在,弹力的产生以形变为条件,教学中通过教师一步步的提问和引导,有层次地进行实验探究和演示,使学生认识到弹性形变与范型形变的概念,微小形变的存在,逐渐完善对弹力产生条件的认识和学习。关于胡克定律的教学,则用教师事先准备好的器材(将劲度系数不同弹簧和橡皮筋封闭在纸筒内)作为探究对象,这样既增强了学生的神秘感,激发了学生探究的兴趣和欲望,同时又达到探究的多重目的,很大程度地提高了教学效率。
【物理观念】理解弹力产生的原因和条件;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;知道形变越大弹力越大,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.
【科学思维】通过体验微小形变的存在,培养学生用‘放大’的实验方法观察微小形变的实验思想。
【科学探究】能通过探究活动体验力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个因素有关;通过实验探究,了解物体的形变,从而认识弹力产生的条件。
【科学态度与责任】养成用科学的质疑的态度去学习知识的习惯,善于在学习的过程中提出问题。
【教学重点】
1.弹力的产生条件;弹力的方向;
2.弹簧弹力大小与形变量的关系(胡克定律)。
【教学难点】
弹力的方向。
PPT课件、橡皮筋、演示胡克定律用的带刻度的木板、弹簧、钩码等等.
[新课导入]
每小组分发一根细铁丝,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)让学生拿起自己绕制的小弹簧,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
们一起来探究有关弹力的有关知识.
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[新课教学]
弹性形变和弹力
形变:物体在力的作用下发生的形状或体积改变叫形变.第五指令
(1)弹性形变:在形变后,撤去外力能够恢复原状,这种形变叫弹性形变.
(2)弹性限度:如果形变过大,超过一定的限度,撤去外力后,物体就不能完全恢复原来的形
状,这个限度叫做弹性限度
(3)非弹性形变:在形变后,撤去外力不能恢复原状,这种形变叫非弹性形变.
[注意]:弹性是有一定限度的,以后重点研究弹性形变,不加说明形变就是指弹性限度内的弹性形变。
(1)定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原来的形状,对与它接触的物体发生力的作用,这种力叫做弹力
施力物体:发生形变的物体
耐寒输送带
受力物体:与施力物体接触,使它发生形变,并阻碍其恢复原状的物体
(2)产生条件:
① 直接接触
② 发生弹性形变
显示微小形变的观察
几种弹力及其方向
胡克定律
弹簧弹力和伸长量的关系
如图 甲,把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,观察弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。
然后,在弹簧下端悬挂不同质量的钩码,设计实验记录表格,记录弹簧在不同拉力下伸长的长度。弹簧的弹力等于钩码对弹簧的拉力。
以弹簧受到的弹力 F 为纵轴、弹簧伸长的长度 x 为横轴建立直角坐标系。根据表格中的实验数据,在坐标纸上描点,作出 F-x 图像
注意事项:
(1)标尺要竖直且靠近指针,每次改变钩码后要待系统稳定后读数.
(2)读指针刻度时,应估读到下一位.
(3)不能超过弹性限度.
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 = k x
k:弹簧的劲度系数; 单位:牛每米, 符号:N/m
x:弹簧弹簧伸长(或缩短)的长度
板书设计
| | 概念 | 物体的形状和体积的改变 |
| 特点 | 1.任何物体都能发生形交 |
| 形变 | 2.有的形变明显,有的形变极其微小 |
| | 分类 | 按形式分;拉伸(或压缩)形变、弯曲形变、扭转形变 |
| 按效果分:弹性形变、非弹性形变扣具 | 碳纤维增强尼龙
| 概念 | 发生形变的物体由于耍恢复原状,对跟它接触的物体问产生的力 |
弹力 | | 产生条件 | 直接接触 |
| 发生形变 |
| 弹力 | | 1.压力的方向垂直乎支持面指向被压的物体 |
| | 方向 | 2.支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物体 |
山地单轨运输车 | | 3.绳的拉力方向总是沿着绳指向绳子收缩的方向 |
| | 大小 | I,形变越大,强力也越大 |
2.形变消失,弹力也随之消失 |
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