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3.2弹力.doc

3.2弹力

陈恩谱 2012-02-14 评分 0 浏览量 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《3.2弹力doc》,可适用于高中教育领域,主题内容包含高中物理课堂教学教案年月日课题弹力课型新授课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符等。

高中物理课堂教学教案年月日课题弹力课型新授课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..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.过程与方法.通过在实际问题中确定弹力方向的能力..自己动手进行设计实验和操作实验的能力..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.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.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..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.教学重点、难点教学重点.弹力有无的判断和弹力方向的判断..弹力大小的计算..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刻度尺、钢锯条、弹簧、泡沫塑料块、铜片、面团、白纸墨水瓶(灌满红墨水)、通过橡皮塞插有细玻璃管的椭圆形玻璃瓶、激光光源、平面镜及支架(两套)、物理小车、橡皮筋、小螺旋桨、小球、演示胡克定律用的带刻度的木板、弹簧、钩码等等.教学活动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.新课教学一、弹性形变和弹力实验演示演示实验:钢锯条在手的作用下弯曲.演示实验:弹簧被拉长或压短.演示实验:泡沫塑料块受力而被压缩、弯曲与扭转.演示实验:铜片被弯成直角状、演示实验:面团在重力作用下下坠形状变化.演示实验:纸张被手揉皱.学生观察思考什么是形变师:上面的几个实验非常容易做大家可以在课下做这几个实验同时也可以根据自己的思路设计出更好的实验。这几个实验共同的特征是什么生:它们的形状都发生了变化.生:它们的体积有的发生了变化.师:物体形状或体积的变化叫做形变.物体的形变分为几种类型呢请举例说明.生:根据物体形变的程度有一种形变是由于物体被弯曲造成的比如说弯曲的直尺弯曲的竹竿等等.生:有的形变可能是由于物体被拉长而引起的比如说拉长的橡皮筋、被拉长的弹簧等等.生:弹簧还可以由于被压缩而产生形变我们可以把这种形变叫做压缩形变同样的例子还有被压缩的面包、海绵等等.生:绳子被扭转后也会发生形变我们可以称之为扭转形变被扭转的金属也有这样的特征.师:(鼓励)刚才同学们总结得非常好我们可以根据形变的不同状况把形变分为弯曲形变、拉伸或压缩形变以及扭转形变.刚才举的那些例子都很容易观察到如果一本书放在桌面上书和桌面发生形变了没有生:没有.生:可能发生了形变但是由于形变量太小所以肉眼观察不出来.师:我们来看这样几个实验.(实验参考如图所示用手压扁平瓶子的不同部位细管中的液面上升或下降通过观察液面的升降可以判断瓶子发生形变在一个大桌上放两个平面镜用小型激光源发射激光照射平面镜M用力压桌面让一束光依次被两面镜子反射通过反光镜的放大原理可以使墙上的光点移动很大的距离.(演示实验)师:通过上面的实验我们观察到什么样的实验现象生:通过观察我们发现原来不容易观察的瓶子和桌面也发生了形变.师:我们用了什么样的方法生:微观放大的方法.师:可以得出什么样的结论生:一切物体都可以发生形变.师:形变分为很多种类有些物体在形变后能够恢复原状这种形变叫做弹性形变.发生弹性形变的物体是不是在所有的情况下都可以恢复原状呢实验演示橡皮筋在较大的力的作用下的断裂师:通过刚才的观察说明什么情况呢生:发生弹性形变的物体要想恢复原状是有条件的不能超过一定的限度.超过一定限度即使撤去力的作用也不会恢复原状.师:(微笑鼓励)刚才这位同学分析得非常好这种限度叫做弹性限度.任何发生弹性形变的物体都有弹性限度这也是为什么弹簧秤不能称量质量过大物体的原因如果质量过大会损坏弹簧秤.师:当发生弹性形变的物体要恢复原状就会对与它接触的物体有什么作用生:将会对与它接触阻碍它恢复原状的物体有力的作用.师:我们把这种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做弹力.下面通过观察几个演示实验大家来总结一下弹力产生的条件.实验方案参考.弯曲的锯条将小球弹出..压缩弹簧将与之相毗邻的小车推出..伸长着的橡皮筋将与之相连的小车拉过来.学生讨论回答生:通过观察以上的几个实验可以知道弹力产生的条件有两个:接触并且发生形变.师:力是一个矢量弹力当然也是矢量那么通过以上的实验大家总结一下弹力的方向。生:弹力方向总是指向施力物体形变恢复的方向.课堂训练关于弹力的产生下列说法中正确的是……………………………()A只要两物体相接触就一定产生弹力B只要两物体相互吸引就一定产生弹力C只要物体发生形变就一定有弹力产生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答案:D解析:此题根据弹力的产生条件接触和弹性形变缺一不可.A、C都只有弹力产生条件的一个方面而B只说“有相互吸引”只能证明有力存在不是弹力故选项D正确.二、几种弹力师:让我们通过几种常见的弹力进一步来研究弹力问题.实验演示课本放在桌面上绳子悬挂物体师:当把课本放在桌面上根据我们以前所学的知识课本和桌面之间的相互作用力是什么呢生:是课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力.师:它们是不是弹力为什么生:它们是弹力因为它们符合弹力产生的条件接触并且发生形变.师:压力和支持力的方向是怎样的呢生:压力的方向是垂直于支持面并且指向被压的物体支持力的方向是垂直于支持面指向被支持的物体.师:刚才我们演示了绳子拉物体的情形绳子的拉力是不是弹力呢它的方向又是如何规定的呢生:绳子的拉力也是弹力它的方向沿着绳指向绳收缩的方向.师:好的下面我们通过具体的例子判断一下弹力的有无和方向.多媒体投影例题(参考例题)试分析图中光滑小球受到的弹力的情况(小球放在水平面上静止)并画出小球受到的重力和弹力(示意图).师:在这个例子中倾斜的墙面对小球有没有弹力的作用呢生l:墙和小球之间好像应该有弹力.生:不好判断因为二者虽然接触但是它们的形变情况从图中观察不出来.生:产生弹力的必要条件是接触充分条件是挤压产生形变.在上图中与小球相接触的有两点A和B因此小球所受到的弹力只能来自这两点但是有接触并不一定就产生弹力必须要挤压才产生形变.对月点来说小球一定与水平面挤压因为假设没有水平面小球在重力作用下一定掉下来因此B点有弹力且方向垂直于B点的切面指向圆心对于.A点来说假设受到侧壁的弹力F则F将会使小球向右运动这与题目(小球静止)相矛盾所以侧壁对小球没有弹力小球受力情况如图所示两力大小相等、方向相反.师:刚才那位同学分析得非常好这种方法我们以后经常用来判断力的有无这种方法叫做假设法就是假设这个力存在看在这个力存在时作用效果是否与物体实际的运动状态相符合如果确实符合说明这个力确实存在如果不相符合可以判定这个力不存在.课堂训I练.请在图中画出杆及球所受的弹力.()杆靠在墙上.()杆放在半球形的槽中.()球用细线悬挂在竖直墙上.()球放在两个等高的支座上.解析:()A图中杆在重力的作用下对A、B两处都产生挤压的作用故A、B两点处对杆有弹力弹力的方向与接触点的平面垂直如图所示.()B图中杆对C、D两处有挤压作用因C处是曲面.D处为支承点所以C处的弹力垂直其切面指向球心D处的弹力垂直于杆斜向上.如图所示.()C图中球挤压墙面且拉紧绳子所以墙对球的弹力与墙垂直绳子对球的弹力沿绳斜向上.如图所示.()D图中球与两点接触并且挤压球受的弹力F、F垂直于接触点的切面(虚线是切面)沿着半径方向指向球心.如图所示..在图中A、B两小球相互间一定有弹力作用的图是……………()答案B解析:我们可以用假设的方法来判断A、月之间是否有弹力.如果把其中的一个物体撤去看另外一个物体运动状态是否发生变化只有B选项中当其中一个物体去掉后另外一个物体将会运动.三、胡克定律师:下面我们大家设计一个实验实验的目的是寻找与弹簧的弹力有关的因素.学生设计实验然后分组实验参考实验案例如图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()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个数后要待系统稳定后再读数.()实验中所提供的米尺精确度为mm应估读一位.()弹簧组的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:()选择器材:从弹簧组中选择一只弹簧(注意它的弹性限度)悬挂在铁架台的横杆上实验桌上有g、g的钩码各一盒选择g钩码来做这一实验.(想一想为什么)(参考答kg的钩码质量比较小容易调节另外增加一个不会损坏弹簧)()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).()读出弹簧自然下垂时指针所指刻度.()悬挂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()逐个增加钩码重复第步至少做组数据.初态指针对应刻度(cm)弹簧弹力(N)指针所指刻度(cm)弹簧伸长量(cm)()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所示.描出个特殊点以寻找弹簧弹力和弹簧伸长量之间的关系.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.两者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.师:通过以上的实验我们可以得出怎样的结论生:通过分析实验中的实验数据我们可以得到弹簧弹力的大小与弹簧的形变量成正比.师:用一个公式来表示这种关系.生:F=KX其中F是弹簧受到的弹力大小X是弹簧的形变量既可以是弹簧的伸长量又可以是弹簧的压缩量.师:这个公式实际上是一个定律叫做胡克定律是英国科学家胡克首先发现的其中式子中的A是弹簧的劲度系数单位是牛每米符号是N/m.生活中常说有的弹簧“硬”有的弹簧“软”指的就是它们的劲度系数不同.弹簧的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.课堂训练如图所示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系.根据图象判断正确的结论是…………………………………()A.弹簧的劲度系数为N/mB.弹簧的劲度系数为N/mC弹簧的原长为cmD.弹簧伸长.m时弹力的大小为N解析:弹簧处于原长时弹簧的弹力应为o由此可知弹簧原长为cm由图象可知:当拉长cm时弹力为N可得劲度系数为N/m因此答案为BC.小结在弹力的教学过程中有这样几个难点需要突破一是任何相接触的物体间都可能有弹力弹力的产生条件是接触并且有形变但是有些物体的形变量很小不容易观察到就会使学生产生这样的疑问:这种情况下弹力到底有没有例如物体放在桌面上压力和支持力不能通过形变来进行判断解决这个问题的方法是微小形变的演示通过演示使学生确信任何两个接触的物体间都可以有弹力.另外一个难点是弹力有无的判断解决这个问题可以用假设判断的方法不仅让学生知道判断的方法更应该让学生学会这些方法的迁移例如假设的判断方法也可以用到摩擦力有无的判断中去.一般弹力大小的判断要根据物体的实际情况判断而弹簧弹力的判断可以根据胡克定律进行判断让学生通过实验“发现”胡克定律在发现中锻炼究物理规律的能力.学生活动作业布置作业教材第页问题与练习.板书设计概念物体的形状和体积的改变特点.任何物体都能发生形交形变.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.压力的方向垂直乎支持面指向被压的物体方向.支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物体.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.形变消失弹力也随之消失教学后记第页共页

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