2.3弹力学案1(教科版必修1)(精选5篇)

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第一篇:2.3弹力学案1(教科版必修1)

2.3 弹力学习目标: 班级________姓名________学号_____1.了解形变的概念。2.理解弹力是物体发生弹性形变时产生的。3.知道什么是弹力及弹力产生的条件。4.能够正确判断弹力的有无和弹力的方向。5.知道压力、支持力、拉力都是弹力,并能在具体问题中正确画出它们的方向。6.知道形变越大,弹力越大,掌握胡克定律的内容和适用条件。学习重点: 1.弹力有无的判断。2.弹力方向的判断。学习难点: 主要内容:

一、形变 物体的形状和体积的改变叫形变。1.形变产生的原因是受到了外力作用。任何物体在外力的作用下都能发生形变。只是形变的明显程度不同。有的形变比较明显(如弹簧的伸长或缩短),可以直接看出;有的形变微小,需要采用特殊方法才可观察到.如利用激光反射法演示坚硬桌面的微小形变,利用细管中液面的升降显示硬玻璃瓶的形变,都是把微小形变放大以利于观察。把微小变化放大以利于观察或测量的实验方法,叫“微量放大法”,这是物理学中研究问题的一种重要方法。2.形变的分类 ①从形变可否恢复原状分: A.弹性形变:在外力停止作用后,能够恢复原来形状的形变,如弹簧、钢条在通常情况下发生的形变都叫做弹性形变。B.塑性形变:在外力停止作用后,不能恢复原来形状的形变,如保险丝、橡皮泥等发生的形变都叫做塑性形变(非弹性形变)。注意:如果对弹簧、钢条用力过大,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。在弹性限度内,弹簧、钢条发生的形变都是弹性形变。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。②从对外表现形式上可分为拉伸形变(或压缩形变)、弯曲形变、扭转形变等。

二、弹力 发生形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。1.弹力的施力物体是发生形变的物体;受力物体是与施力物体接触,使施力物体发生形变且阻碍其恢复原状的物体。2.弹力的产生条件:①物体直接接触;②发生形变。互相接触的物体之间是否存在弹力,取决于是否存在形变。有些物体形变明显,如弹簧的伸长或缩短,很容易判断出是否有弹力;有些接触物体间形变不明显,判断有无弹力可用假

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。3.通常所说的拉力、压力、支持力等,实质上都是弹力。4.弹力的方向是从施力物体指向受力物体,与施力物体形变的方向相反。具体地说: ①绳子拉力(绳子对所拉物体的弹力)的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。②压力的方向垂直于支持面指向被压的物体。③支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物体。④“支持面”就是两物的接触面。深入考察一般物体的接触情况,大致有以下几种: A.平面与平面接触:弹力与平面垂直; B.点与平面接触:弹力通过接触点垂直于平面; C.点与曲面接触:弹力通过接触点垂直于过点的切面;D.曲面与曲面接触:弹力通过接触点垂直于公切面(相当于点与点接触)。5.弹力的大小跟形变的大小有关:形变越大,弹力也越大,形变消失,弹力也随之消失。①弹力具有被动适应性。当物体受力情况或运动状态改变时,形变情况将随着改变,弹力也随着变化。②弹力大小和物体形变的关系一般比较复杂。而弹簧的弹力和其形变(伸长和缩短)的关系比较简单: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。弹簧的弹力大小跟弹簧的伸长(或缩短)的长度成正比。※上述关系可用胡克定律表示: F=kx 式中F为弹力大小。x为弹簧伸长(或缩短)量。k为弹簧的劲度系数,其大小由弹簧本身的结构(如材料、长度、弹簧丝粗细、截面积、匝数等)决定。其单位是N/m,如k=1000N/m,表示使弹簧伸长或缩短1m需用1000N的力。6.弹力的作用点在两物体接触处的受力物体上。【例一】一物体静止在桌面上,则()A.物体对桌面压力就是物体的重力。B.桌面发生形变对物体产生支持力。C.物体对桌面压力是桌面发生形变而产生的。D.压力、支持力是物体受到的一对平衡力。【例二】如图所示,质量为m的小球,在互成120°的两光滑平面间静止,且0N水平,则球对OM面的压力大小为___________。

【例三】画出下列各图中A物体所受弹力的示意图。【例四】在一根长lo=50cm的轻弹簧下竖直悬挂一个重G=100N的物体,弹簧的长度变为l1=70cm。则该弹簧的劲度系数k=________,若再挂一重为200N的重物,弹簧的伸长量将为__________cm。课堂训练:1.下列关于弹力方向的说法正确的是()A.弹力的方向总是垂直于接触面并指向使其发生形变的物体。B.弹力的方向总是竖直的。C.弹力的方向总是与形变的方向相反。D.弹力的方向总与形变的方向一致。2.关于弹簧的劲度系数,下列说法中正确的是()A.与弹簧所受的拉力有关,拉力越大,k值也越大。B.与弹簧发生的形变有关,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.与弹簧本身特征、所受拉力大小、形变的大小都有关3.如图所示,一弹簧竖立在水平面上,它的倔强系数为100N/m,在弹

性限度内,要使其压缩4cm,需加压力是多大?4.如图所示,弹簧秤和细线的重力及一切摩擦不计,物重G=1N,则弹簧秤A和B的示数分别为()A.1N,0 B.0,1N C.2N,1N D.1N,1N课后作业:1.关于弹性形变的概念,下列说法中正确的是()A.物体形状的改变叫弹性形变。B.物体在外力停止作用后的形变,叫弹性形变。C.一根铁杆用力弯折后的形变就是弹性形变。D.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。2.关于弹力的说法,正确的是()A.只要两个物体接触就一定产生弹力。B.看不出有形变的物体间一定没有弹力。C.只有发生弹性形变的物体才产生弹力。D.发生形变的物体有恢复原状的趋势,对跟它接触的物体会产生弹力。3.关于弹力方向的有关说法正确的是()A.放在斜面上的物体受到斜面给的弹力方向是竖直向上的。

B.放在水平地面上的物体受到的弹力方向是竖直向下的。

C.将物体用绳吊在天花板上,绳受物体给的弹力方向是向上的。D.弹力的方向垂直于接触面或接触点的切线而指向受力物体。4.下列说法正确的是()A.水杯放在水平桌面上受到一个向上的弹力,这是因为水杯发生微小形变而产生的。

B.拿一细竹杆拨动水中漂浮的木块,木块受到的弹力是由于木块发生形变而产生的。

C.绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。D.挂在电线下的电灯受到向上的拉力,是因为电线发生微小形变而产生的。5.如图示,一个重600N的人用300N的力通过绳子和定滑轮拉一个静止在地面上重1 000N的物体M,则人受到_______力、________力和重力的作用,其大小分别为_______N、_______N、_______N。M对地面的正压力大小为_______N。

6.按下列要求画出下图中物体所受的弹力的示意图。(1)图:斜面对物块的支持力(2)图:墙壁对球的支持力(3)图:大球面对小球的支持力

(4)图:半球形碗内壁对杆下端的支持力和碗边缘对杆的支持力(5)图;墙和地面对杆的弹力

7.两条劲度系数均为k的轻弹簧,连接后竖直悬挂。在其中点和下 端同时挂上一个重G的小球,则两弹簧的伸长之和为()A.2G/k B.G/k C.3G/k D.G/2k

8.两长度相同的轻弹簧,其劲度系数分别为k1=1500N/m,k2=2000N/m,在它们下面挂上同样重物时,它们的伸长量之比x1:x2=________;当它们伸长同样长度时,所挂重物的重力之比G1:G2=__________。

阅读材料:罗伯特〃胡克(Hooke Robert 1635—1703)是17世纪英国最杰出的科学家之一。他在力学、光学、天文学等诸多方面都有重大成就。他所设计和发明的科学仪器在当时是无与

伦比的。他本人被誉为是英国皇家学会的“双眼和双手”。

1653年,胡克进入牛津大学里奥尔学院学习。在这里,他结识了一些颇有才华的科学界人士。这些人后来大都成为英国皇家学会的骨干。1655年,胡克被推荐给玻意耳当助手,在玻意耳的实验室工作。1663年,胡克获得了文学硕士学位,并且被选为皇家学会会员。1665年,胡克担任格列夏姆学院几何学、地质学教授,并从事天文观测工作。1676年,胡克发表了著名的弹性定律。1677年至1683年就任英国皇家学会秘书并负责出版会刊。早在1663年,胡克就起草了皇家学会章程草案,规定学会的宗旨是“靠实验来改进有关自然界诸事物的知识,以及一切有关的艺术、制造、实用机械、发动机和新发明(不牵涉神学、形而上学、道德、政治、语法修辞或逻辑)”。胡克作为该学会的实验工作与日常事务探办人,在长达20多年的学会活动中,接触并深入到当时自然科学活跃的前沿领域,且均做出了自己的贡献。

胡克在力学方面贡献尤为卓著。他从1661年开始积极参加了皇家学会研究重力本质的专门委员会的活动。为了确定物体重力与地心距离的关系,他用一架精密天平放在威斯特敏斯特教堂的塔尖上,称量一块铁和一段很长的绳子的重量,然后将这块铁挂在绳子的末端再称,看是否因为铁块十分接近地面而改变重量,结果并无测出明显的改变。后来他又在旧圣保罗教堂重作了这一实验。1674年,胡克发表了《从观察角度证明地球周年运动的尝试》 的论文,文中根据修正的惯性原理,从行星受力平衡观占’出发,提出了行星运动的三条假设:l.一切天体都具有倾向其中心的吸引作用或重力,它不仅吸引其本身各部分,并且还吸引其作用范围内的其它天体;2.每一物体都保持平直、简单的运动而且继续沿直线前进,直到受到其它作用力影响,因而改变为圆、椭圆或其他曲线运动为止;3.受到吸引力作用的物体,越靠近吸引中心,其吸引力也越大。胡克在1679年给牛顿的信中正式提出了引力与距离平方成反比的观点,但他并没有将自己的引力思想如牛顿所作的那样用数学式子表示出来,并用太阳、地-球、月亮、行星和地球上物体的运动实倒采加以验证。因此,把发现万有引力定律的殊荣被牛顿独占,但胡克的某些想法对牛顿完成万有引力的研究是起着积极的启示作用的。弹性定律是胡克最重要的发现之一,也是力学最重要基本定律之一.胡克的弹性定律指出:在弹性限度内,弹簧的弹力f和弹簧的长度x成正比,即f=kx。k是物质的弹性系数,它由材料的性质所决定,负号表示弹簧所产生的弹力与其伸长(或压缩)的方向相反。为了证实这一定律,胡克做了大量实验,制作了各种材料构成的各种形状的弹性体。

胡克在仪器的制造和改进方面的特长;早在其作为玻意耳的助手时就显露出来.他协助 玻意耳三次改进了真空泵。第三次改进后的抽气机已具有现代真空泵的雏形。利用这—设备,玻意耳和胡克完成了气体的玻意耳定律实验。胡克改进的仪器有复式显微镜和用指针读数的轮式气压计等.他还建议用液体的凝固点及膨胀或收缩程度来作为温标刻度的根据。胡克曾经设计过一架大型的。气候钟”,用以测量和记录风力、风向、温度、压强、和湿度、降雨量等。由于胡克和玻意耳对皇家学会起着积极的作用,因而人们称颂他们:“如果说玻意耳是皇家学会幕后的灵魂,那么胡克提供学会的就是双眼和双手了”。胡克热爱科学事业,并为此奉献了一生。他研究的面十分广泛,如建筑、化石、气象等,他都有所涉猎和贡献。但作为科学家的素养,胡克还缺少熟练雄厚的数学与逻辑推理功力作为进行研究和思维的武器,这样便不容易从理论和实践的结合上透彻地分析与解决问题。这也是胡克与牛顿相比的逊色之处。

第二篇:高中物理必修1弹力教案

高中物理必修1弹力教案(800字)

弹力教案

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.

教学活动

[新课导入] 撑杆跳高运动员要使用撑杆,跳水时要使用跳板,你能说明这样做的目的

观看伊辛巴耶娃撑杆跳破世界纪录及运动员跳水的视频。

吗?由此引入新课

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] [实验演示]

一、形变

演示实验1:弹簧挂上钩码后伸长。

演示实验2:泡沫塑料块受力而被压缩、弯曲与扭转。演示实验3:粉笔用力被折断。学生观察思考什么是形变

给出形变的定义——物体形状或体积的变化叫做形变.

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1:没有.

生2: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. 演示实验1视频播放

桌面微小形变的激光演示(在一个大桌上放两个平面镜M和N,让一束光依次被这两面镜子反射,最后射在刻度尺上形成一个光点。用力压桌面,观察刻度尺上光点位置的变化。)

演示实验2 用手挤压时烧瓶的形变

(双手握住注满红墨水的烧瓶,用力挤压底部。上插玻璃管中的红墨水液面上升。)

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:由此我们可以想到一切物体都可以发生形变,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? 给出形变的分类——弹性形变、范性形变

弹性形变 :外力在撤去后能够恢复原状

范性形变:外力在撤去后不能够恢复原状 师:刚刚我举的例子中哪个属于范性形变?

生:粉笔用力后被折断

二、弹力

师:之前我们观察了伊辛巴耶娃撑杆跳视频,大家想想如果没有那根撑杆,她能跳5米06那么高吗?不能,那撑杆对它一定有了一个力的作用。这个力我们就叫它弹力。

弹力定义——发生弹性形变的物体,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。、从定义中我们可以得出

向链子收缩的方向 弹力产生的条件——①直接接触②发生弹性形变

确定弹力的方向

实例1:给出吊灯图片,做出分析。以灯为研究受力对象,链子

吊住吊灯,链子发生形变。链子被拉长,就要企图恢复形变。这里施力物体----链子,受力物体----灯。这时候链子对灯的拉力的方向是——竖直向上,指向链子收缩的方向。

实例2:播放小朋友跳蹦蹦床的图片,分析蹦床凹下去时它想要恢复形变,弹力的方向----竖直向上指向受力物体人。

做出总结:

弹力方向——施力物体形变恢复的方向;与施力物体形变方向相反;施力物体指向受力物体

[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.

几种弹力:压力、支持力和拉力

通过几种常见的弹力进一步来研究弹力问题.

压力 支持力

拉力 物块 桌面 物块

桌面

物块

桌面

绳子 物块

绳子

列表分析压力、支持力和拉力它们的施力物体、受力物体、力由谁的形变产生、和力的方向这几个问题。

进一步得出:弹力总是指向施力物体形变恢复的方向 判断有无弹力:

例1:如图所示,一球体静止于一水平面与一侧壁之间,不计任何摩擦,判断侧壁对球体有无弹力。F分析:方法1:①假设水平面和侧壁对球体 均产生弹力,分别为F1、F2,对球体受力分析

如图所示。由图可知,F2的存在显然不能使还应体处于静止状态,与题设条件(球体静止)相矛盾,故侧壁对球体无弹力。或 ②假设侧壁对球体无弹力,则球体只受重力和水平面的弹力(支持力),球体能够保持静止,满足题意,故假设成立。

F2 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,如果符合,说明这个力确实存在,否则这个力不存在.

方法2:条件法——撤去斜面,球能保持静止,则斜面对球无弹力。

[练习]:判断图2中物体有无弹力作用。

④ 四种接触情况下弹力的方向 ①面面接触:垂直于接触面

③点点接触:垂直于过接触点的切面 并指向绳收缩的方向

[课堂训练] 1.请在图中画出杆及球所受的弹力.

④绳子拉力:沿着绳

甲 乙

解析:(1)甲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

(2)乙图中杆对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.

(3)丙图中绳子拉住小球,两只小球互相挤压,绳子对球的弹力沿绳斜向上.

(4)丁图中球与两点接触并且挤压,球受的弹力F1、F2垂直于接触点的切面(虚线是切面),沿着半径方向指向球心.

三、胡克定律

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

(1)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.

(2)实验中所提供的米尺精确度为1 mm,应估读一位.

(3)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.

实验过程

(1)选择器材: 选择一只弹簧(注意它的弹性限度)悬挂在铁架台的横杆上,固定刻度尺的位置。

(2)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).

(3)读出弹簧自然下垂时指针所指刻度.

(4)悬挂200g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

(5)逐个增加钩码,重复第4步,至少做4组数据.

(6)图象法处理数据:将数据输入Excel,以弹簧弹力为纵轴,弹簧伸长量为横轴建立坐标系,描出4个特殊点,以寻找弹簧弹力和弹簧伸长量之间的关系. 得出结论----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.

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K是弹簧的劲度系数,单位是牛每米,符号是N/m.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。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.

[课堂延伸] 利用胡克定律原理设计制作简易弹簧秤。(课后有兴趣

可以做)

材料:弹簧(或橡皮筋)、50克钩码5个、回形针2 枚、卡纸片、直尺、水笔

[课堂训练] 一个弹簧原长8cm,下端悬挂4N的重物,静止时,弹

簧的长 度为10cm,此弹簧的劲度系数多大? 解:由F = k x得

4N=K?(0.1-0.08)m K=200 N/m [板书设计] 形变

定义——物体形状或体积的变化叫做形变

分类——弹性形变、范性形变

弹力 定义——发生弹性形变的物体,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。

产生条件——①直接接触②发生弹性形变

判断有无弹力的方法——假设法、条件法

方向——指向施力物体形变恢复的方向

大小——胡克定律F = k x 荐初二物理《浮力》教学案例(5000荐荐初初二中物物理

教理

案教

案物

态例

字)

荐初中物理教学设计和反思(3000字)荐初中物理教学案例《密度》(800字)

第三篇:3.2牛顿第一定律学案1(教科版必修1)

3.2 牛顿第一定律

班级________姓名________学号_____

学习目标:

1.了解有关运动和力的关系的历史发展,知道理想实验是科学研究的重要方法。2.理解并掌握牛顿第一定律的内容和意义。3.知道什么是惯性,会正确解释有关惯性的现象。知道质量是物体惯性大小的量度。

4.知道运动状态和运动状态改变的意义。

5.理解运动状态改变与物体受力的关系。理解力是使物体产生加速度的原因。6.知道影响加速度大小的因素除了外力以外,还有质量。

学习重点: 1.牛顿第一定律。

2.力是物体运动状态改变的原因,是物体产生加速度的原因。

学习难点: 力是物体产生加速度的原因。主要内容:

一、人类对运动和力的关系的探索历程

研究运动和力的关系,是动力学的基本问题。人类正确认识这个问题,经历了漫长的过程。

1.十七世纪前对运动和力的关系的认识(亚里士多德的错误观点):力是维持问题运动的原因。①时间:公元前。

②基本观点:必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要

静止下来。

③根据:经验事实一用力推车,车子才前进;停止用力,车子就要停下来。④所用方法:观察+直觉(由生活经验得出直觉印象)。⑤错误原因剖析:没有对所观察的物理现象进行深入地分析。只看到对车子施加的推力,而未考虑车子还受到摩擦阻力作用。停止用力(即去掉了车子前进的动力),车子并没有立即停下来,还要向前发生一段位移;只是由于摩擦阻力的作用,才最后停了下来。路面越光滑,阻力就越小,车子向前发生的位移就越大,假若没有摩擦阻力,车子将一直运动下去,这说明车子的运动并不需要力来维持,而恰恰是(阻)力的作用,才使车子由运动到静止,运动状态发生了改变。

⑥危害:在亚里士多德以后的两千年内,动力学一直没有多大进展,直到十七世纪才受到伽利略的质疑。这是为什么?原来亚里士多德的观点与日常体验有相同之处,易于被人们接受,直接的生活经验使人们总是把力和物体运动的速度联系在一起,这种认识从孩提时代就开始了,如当拉着玩具小车前进的时候,给人的直接体验是:只有用力拉小车,小车才会前进;停止用力了,小车就会停下来;用力大的时候,小车就运动得快些;用力小的时候,小车就运动得慢些;往哪个方向用力,玩具小车就向那个方向运动等等,好像没有力的作用,物体运动不可能维持,力决定着物体运动的快慢,还决定物体运动的方向。人们的直观感觉虽然是外界事物的真实反映,但它具有片面性和表面性,根据直接观察所得出的直觉的结论不是常常可靠的,因为它们有

时会引到错误的线索上去,然而人们不能毁灭了直觉的观点还是凭直觉来看问题,错误直觉印象在人脑中有很深的潜意识,形成思维定势.因此亚里士多德的观点统治了人们的思维两千多年。2.伽利略的理想实验及其推论(正确认识):力是改变物体运动状态的原因,运动并不需要力来维持。

①时间:十七世纪。

②基本观点:在水平面上运动的物体所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故。设想没有摩擦,一旦物体具有某一速度,物体将保持这个速度继续运动下去。

③根据:理想实验。

④方法:实验+科学推理(把可靠事实和理论思维结合起来)。⑤理想斜面实验

将两个对称的斜面末端平滑地对接在一起,让小球沿一个斜面从静止滚下来,小球将滚上另一个斜面。伽利略认真观察注意到,球在第二个斜面上所达到的高度同它在第一个斜面上开始滚下时的高度几乎相等。他断定高度上的这一微小差别是由于摩擦产生的,如能将摩擦完全消除的话,则高度将恰好相等。于是他推论说在完全没有摩擦的情况下。若使第二个斜面的倾角越来越小,则不管第二个斜面倾角多么小,球在第二个斜面上总要达到相同的高度,只是小球要通过更长的路径。最后,如果第二个斜面的倾斜度完全消除了(成为水平面),那么球从第一个斜面上滚下来之后,为达到原有高度将以恒定的速度在无限长的水平面上永远不停地运动下去。这就是有名的伽利略理想斜面实验。

这个实验是无法实现的,因为永远也无法将摩擦完全消除掉,所以叫理想实验。又叫假想实验,思想上的实验;是每抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验。伽利略从可靠的实验出发,设想出这个实际上不可能进行的但又符合严格科学推理的理想化的实验,论证了物体在不受外力(理想实验中小球水平方向不受外力作用)作用时将永远运动下去的推测是正确的,说明维持物体的运动不需要外力的作用。

伽利略的理想实验是在可靠事实的基础上进行抽象思维的一种科学推理,科学研究中的一种重要方法,在自然科学的研究中有着重要的作用,它可以深刻揭示自然规律,被爱因斯坦誉为“是人类思想史上最伟大的成就之一”,伽利略也之无愧地成为动力学的创始人,实验科学的奠基人。3.笛卡尔对伽利略看法的补充和完善:

二、牛顿第一定律 1.内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。2.理解:

①物体不受力时将处于______________状态或_________状态。即物体的运动状

态不改变。力不是维持物体速度的原因,物体的运动不需要力来维持。②外力的作用是迫使物体改变运动状态,即外力是改变______________的原因,力还

是产生加速度的原因,而不是维持__________的原因。

③一切物体都有保持______________________的性质,这种性质叫___________。因此,牛顿第一定律也叫惯性定律。这种性质是物体的固有属性。不论物体处于

何种状态,即与物体运动情况和受力情况无关,任何物体在任何状态下均有惯性。质量是惯性大小的唯一量度。

④牛顿第一定律是物体不受外力作用时的运动定律,所描述的物体不受外力的状态是一种理想化的状态,因为不受外力作用的物体是不存在的,所以牛顿第一定律不能用实验验证,其正确性可通过由它推导出的结论与实验事实完全一致而得到证明。定律的实际应用场合是物体所受合外力为零,物体在某方向上不受外力或在某方向上受平衡力作用时,该方向上保持静止或匀速直线运动状态的情况是普遍存在的。

三、惯性:物体具有的保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。①惯性是物体的固有属性,惯性不是一种力。

②任何物体在任何情况下(不管是否受力不管是否运动和怎样运动)都具有惯性,切莫将惯性误解为“物体只有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态时”才有惯性,在受力作用时,惯性依然存在,体现在运动状态改变的难易程度上。③惯性的大小只由物体本身的特征决定,与外界因素无关,切莫认为物体的速度越大,惯性越大。

④惯性是不能被克服的,但可以利用惯性做事或防止惯性的不良影响。⑤不要把惯性概念与惯性定律相混淆。惯性是万物皆有的保持原运动状态的一种属性,惯性定律则是物体不受外力作用时的运动定律,当有力作用时,物体运动状态必定改变。

【例一】火车在长直水平轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起,发

现仍落回到车上原处,这是因为()A.人跳起后,车厢内空气给他以向前的力,带着他随同火车一起向前运动。B.人跳起的瞬间,车厢的地板给他一个向前的力,推动他随同火车一起向前运动。

C.人跳起后,车在继续向前运动,所以人落下后必是偏后一些,只是由于时间很短,偏后距离太小,不明显而已。

D.人跳起后直到落地,在水平方向上人和车始终有相同的速度。

【例二】有人设想,乘坐气球飘在高空,由于地球的自转,一昼夜就能周游世界,请你评价一下,这个设想可行吗?

四、物体运动状态的改变

1.运动状态指的是物体的速度

速度是是矢量,速度不变则运动状态不变,速度改变(大小改变、方向改变或大

小方向同时改变)运动状态也就改变了,所以运动状态不断改变的物体总有加速度。

2.力是使物体产生加速度的原因 3.质量是物体惯性大小的量度

质量越大的物体_________越大,运动状态改变就越______________。

【例三】月球表面上的重力加速度地球表面上的1/6,同一个飞行器在月球表面上

时与在地球表面上时相比较()A.惯性减小为1/6,重力不变。B.惯性和重力都减小为1/6。C.惯性不变,重力减小为l/6。D.惯性和重力都不变。

【例四】在车箱的顶板上用细线挂着一个小球,在下列情况下可对车厢的运动情况得

出怎样的判断:

(1)细线竖直悬挂:____________________。(2)细线向图中左方偏斜:_______________。(3)细线向图中右方偏斜:________________。

课堂训练: 1.以下各说法中正确的是()A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时物体的运动规律。B.不受外力作用时,物体运动状态保持不变是由于物体具有惯性。

C.在水平地面上滑动的木块最终停下来是由于没有外力维持木块运动的结果。D.物体运动状态发生变化时,物体必定受到外力的作用。2.下列说法正确的是:()A.力是使物体惯性改变的原因。

B.静止的火车启动时速度变化缓慢,是因为物体静止时惯性大。C.乒乓球可快速被抽杀,是因为乒乓球的惯性小。D.为了防止机器运转时振动,采用地脚螺钉固定在地球上,是为了增大机器的惯性。

3.某人推小车前进,不用力,小车就停下来,说明:()A.力是维持小车运动的原因。

B.小车停下来是因为受力的作用的结果。C.小车前进时共受四个力。

D.不用力时,小车受到的合外力方向与小车的运动方向相反。

4.物体的运动状态与受力情况的关系是()A.物体受力不变时,运动状态也不变。B.物体受力变化时,运动状态才会改变。C.物体不受力时,运动状态就不会改变。D.物体不受力时,运动状态也可能改变。5.火车在长直水平轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有。人向上跳起,发现仍落回到车上原处,这是因为()A.人跳起后直至落地,在水平方向上人和车始终具有相同的速度。

B.人跳起后,车厢内的空气给他以向前的力,带着他随同火车一起向前运动。C.人跳起的瞬间,车厢地板给他一个向前的力,推动他随同火车一起向前运动。D.人跳起后,车继续向前运动,人落下后必定偏后一一些,只是由于时间很短,偏后距离太小,不明显而已。

课后作业:

1. 一个以速度v运动着的小球,如果没有受到任何力的作用,经时间t后的速度是

_______,经时间nt后的速度是________。

2.用绳子拉着小车沿光滑水平面运动,绳子突然断裂后,小车将作_______,这时小车在水平方向受到力的大小是___________。

3.歼击机在战斗前为了提高灵活性,常抛掉副油箱,因为减少质量后___________。4.月球表面上的重力加速度g=1.63m/s,地球上一个质量为500kg的飞行器在月球表面时的质量为_________,重力为_________。

5.下面几个说法中正确的是()A.静止或作匀速直线运动的物体,一定不受外力的作用。B.当物体的速度等于零时,物体一定处于平衡状态。

C.当物体的运动状态发生变化时,物体一定受到外力作用。

D.物体的运动方向一定是物体所受合外力的方向。6.关于惯性的下列说法中正确的是()A.物体能够保持原有运动状态的性质叫惯性。B.物体不受外力作用时才有惯性。

C.物体静止时有惯性,一开始运动,不再保持原有的运动状态,也就失去了惯性。D.物体静止时没有惯性,只有始终保持运动状态才有惯性。7.人从行驶的汽车上跳下来后容易()A.向汽车行驶的方向跌倒。B.向汽车行驶的反方向跌倒。C.向车右侧方向跌倒。D.向车左侧方向跌倒。

8.一人在车厢中把物体抛出,下列哪种情况,乘客在运动车厢里观察到的现象和在静止车厢里观察到的现象一样()A.车厢加速行驶时 B.车厢减速行驶时 C.车厢转弯时D.车厢匀速直线行驶时 9.关于力和运动的关系,下列说法中正确的是()A.力是物体运动的原因。B.力是维持物体运动的原因。C.力是改变物体运动状态的原因。D.力是物体获得速度的原因。10.下列说法中正确的是()A.物体不受力时,一定处于静止状态。B.物体的速度等于零时,一定处于力平衡状态。

C.物体的运动状态发生变化时,一定受到外力作用。D.物体的运动方向,一定是物体所受外力合力的方向.

11.先后在北京和广州称量同一个物体,下列判断正确的是(). A.用天平称量时两地结果相同。B.用杆秤(或不等臂天平)称量时两地结果不同。C.用弹簧秤称量时北京的示数大些。D.用弹簧秤称量时广州的示数大些。

12.从离开地球表面和月球表面同样高度处做自由落体实验,落地的时间分别为t地与t月,落地的速度分别为v地与v月,则()A.t地>t月,v地>v月 B.t地>t月,v地v月 D.t地

13.一个劈形物体abc,各面均光滑,上面放一光滑小球,用手按住在固定的光滑斜面上,如图所示.现把手放开,使劈形物体沿斜面下滑,则小球在碰到斜面以前的运动轨迹是()A.沿斜面向下的直线。B.曲线。

C.竖直向下的直线。D.折线。

14.一个物体受四个力作用而静止,当撤去其中的F1后,则物体()A.向F1的方向作匀速直线运动。B.向F1的反方向作匀速直线运动。C.向F1的方向作加速运动。D.向F1的反方向作加速运动。

阅读材料:牛顿生平

牛顿是17世纪最伟大的科学巨匠。他的成就遍及物理学、数学、天体力学的各个领域。

牛顿12岁进金格斯中学上学。那时他喜欢自己设计风筝、风车、日规等玩意。他制作的一架精巧的风车,别出心裁,内放老鼠一只,名日“老鼠开磨坊”,连大人看了都赞不绝口。

牛顿在物理学上最主要的成就是发现了万有引力定律,综合并表述了经典力学的3个基本定律一惯性定律、力与加速度成正比的定律、作用力和反作用力定律;引入了质量、动量、力、加速度、向心力等基本概念,从而建立了经典力学的公理体系,完成了物理学发展史上的第一次大综合,建立了自然科学发展史上的里程碑。其重要标志是他于1687年所发表的《自然哲学的数学原理》这一巨著。

在光学上,他做了用棱镜把白光分解为七色光(色散)的实验研究;发现了色差;研究了光的干涉和衍射现象,发现了牛顿环;制造了以凹面反射镜替代透镜的“牛顿望远镜”。1704年出版了他的(《光学》专著,阐述了自己的光学研究的成果。

在数学上,牛顿与德国莱布尼兹各自独立创建了“微积分学”;他还建立了牛顿二项式定理。牛顿在声学、热学、流体力学等方面也有不少研究成果和贡献。

牛顿的一生遇到不少争论和麻烦。例如,关于万有引力发现权等问题,胡克与他争辩不休,差点影响了《原理》的出版;关于微积分发明权的问题,与莱布尼兹以及德英两国科学家争吵不止,给内向的牛顿带来极大的痛苦。40岁以后,他把兴趣转向政治、化学(贱金属变成黄金)、神学问题,写了近200万言的著作,毫无价值。常言道“人无完人,金无足赤”,牛顿也是如此。但是牛顿终归是伟大的牛顿,他的科学贡献将永载史册。

第四篇:3.1 探究形变与弹力的关系 学案(粤教版必修1)

3.1 探究形变与弹力的关系、3.2 研究摩擦力 学案(粤教

版必修1)

1.弹力存在的判定

(1)弹力是否存在,对于形变明显的情况,可利用形变直接判断.

(2)对于形变不明显的情况,可用“________”判定,就是假设与研究对象接触的物体施加了弹力(或者没施加弹力).画出假设状态下的受力示意图,判断受力情况与原有状态是否矛盾.若矛盾,说明假设不正确,则两者间无弹力(或者有弹力);若不矛盾,说明假设正确. 2.几种常见弹力的方向

(1)弹簧两端的弹力方向,与弹簧中心轴线相重合,指向弹簧__________的方向.(2)轻绳对物体的弹力方向,沿绳指向绳______的方向.

(3)面与面接触时弹力的方向,垂直于接触面并指向______物体.

(4)点与面接触时弹力的方向,过接触点垂直于接触面(或接触面的切面)并指向______物体.(5)球与面接触时弹力的方向,在接触点与________的连线上,并指向受力物体.(6)球与球相接触时弹力的方向,垂直于过接触[来源:学.科.网Z.X.X.K] 点的________,并指向受力物体.

(7)轻杆两端受到拉伸或挤压时会出现弹性拉力或压力,拉力或压力的方向沿______方向.因为此时只有轻杆两端受力,在这两个力作用下杆处于平衡,则这两个力必共线,即沿____的方向.当杆受力较复杂时,杆中弹力的方向要具体问题具体分析. 3.滑动摩擦力

(1)静止的物体______受滑动摩擦力.(2)滑动摩擦力可以是阻力,也可以是动力.

(3)滑动摩擦力的方向可以与运动方向______,也可以与运动方向______,要注意运动方向与相对运动方向的区别.[来源:学,科,网Z,X,X,K](4)滑动摩擦力f=μFN,f随FN变化而变化. 4.静摩擦力

(1)运动的物体______受静摩擦力.

(2)静摩擦力可以是阻力,也可以是动力.

(3)静摩擦力的方向可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,但一定跟________________的方向相反.

(4)静摩擦力的大小和方向具有可变性,要具体情况具体分析.一、关于弹力方向的分析

例1 画出图(1)~(7)中静止物体A所受力的示意图(注意图中球形物体的接触面光滑).

二、关于摩擦力的分析

图1

例2 如图1所示,一辆汽车在平直公路上,车上有一木箱,试判断下列情况中,木箱所受摩擦力的方向以及摩擦力是动力还是阻力.(1)汽车由静止加速运动时(木箱和车面间无相对滑动);

(2)汽车刹车时(二者无相对滑动);

(3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动);(4)汽车刹车,木箱在车上向前滑动时;(5)汽车突然加速,木箱在车上滑动时.

图2

变式训练1 水平的皮带传输装置如图2所示,皮带的速度保持不变,物体被轻轻地放在A端皮带上,开始时物体在皮带上滑动,当它到达位置C后滑动停止,以后就随皮带一起匀速运动,直至传送到目的地B端,在传输过程中,该物体受摩擦力情况是()A.在AC段受水平向左的滑动摩擦力 B.在AC段受水平向右的滑动摩擦力

C.在CB段不受静摩擦力[来源:学科网ZXXK] D.在CB段受水平向右的静摩擦力

三、关于物体的受力分析

图3

例3 如图3所示,物体a、b和c叠放在水平桌面上,水平力Fb=5 N、Fc=10 N分别作用于物体b、c上,a、b和c仍保持静止.以f1、f2、f3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大小,则()A.f1=5 N,f2=0,f3=5 N B.f1=5 N,f2=5 N,f3=0 C.f1=0,f2=5 N,f3=5 N D.f1=0,f2=10 N,f3=5 N 听课记录

图4

变式训练2 如图4所示,轻绳两端分别与A、C两物体相连接,mA=1 kg,mB=2 kg,mC=3 kg,物体A、B、C及C与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1,轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计.若要用力将C物体拉动,则作用在C物体上水平向左的拉力最小为(g取10 2m/s)()

A.6 N

B.8 N

C.10 N

D.12 N[来源:Zxxk.Com] 【即学即练】

1.关于滑动摩擦力,下列说法中错误的是()A.压力越大,滑动摩擦力越大

B.压力不变,动摩擦因数不变,接触面积越大,滑动摩擦力越大 C.压力不变,动摩擦因数不变,速度越大,滑动摩擦力越大 D.动摩擦因数不变,压力越大,滑动摩擦力越大

图5 2.如图5所示,两个相同的长方体A、B,叠放在水平桌面上,今用水平力F拉B而两长方体均保持静止,则针对此情况,下列说法中错误的是()A.AB间不存在摩擦力作用[来源:学科网ZXXK] B.AB间有静摩擦力作用 C.B与桌面间有静摩擦力作用 D.若撤去外力F后,则A与B,B与桌面间都没有摩擦力

图6

3.如图6所示,用力F把铁块紧压在竖直墙上不动,那么,当F增大时(设铁块对墙的压力为FN,铁块受墙的摩擦力为f),下列说法中正确的是()A.FN增大,f不变[来源:学科网ZXXK] B.FN增大,f增大 C.FN变小,f不变

D.关于FN和f的变化,以上说法都不正确

图7[来源:Zxxk.Com] 4.如图7所示,A、B两物体重力都等于10 N,各接触面间的动摩擦因数都等于0.3,同时有F=1 N的两个水平力分别作用在A和B上,A和B均静止,则地面对B和B对A的摩擦力分别为()

A.6 N,3N

B.1 N,1 N C.0,1 N

D.0,2 N

图8 5.如图8所示是主动轮P通过皮带带动从动轮Q的示意图,A与B、C与D分别是皮带与轮缘相互接触的点,则下列判断正确的是()

A.B点相对于A点的运动趋势方向与B点的运动方向相反 B.D点相对于C点的运动趋势方向与C点的运动方向相反

C.D点所受静摩擦力的方向与D点的运动方向相反[来源:Zxxk.Com] D.主动轮受到的摩擦力是阻力,从动轮受到的摩擦力是动力

图9 6.如图9所示,一重为40 N的木块放在水平桌面上,在水平方向上共受三个力即F1、F2和摩擦力作用,木块处于静止.其中F1=13 N,F2=6 N.已知木块与地面间的动摩擦因数为μ=0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:

(1)物体所受摩擦力的大小和方向;

(2)当只将F1撤去时,物体受到的摩擦力的大小和方向;(3)若撤去的力不是F1而是F2,则物体受到的摩擦力大小和方向又如何?

[来源:学科网]

参考答案[来源:学科网ZXXK] 课前自主学习1.(2)假设法

2.(1)恢复原状(2)收缩(3)受力(4)受力(5)球心(6)公切面

(7)细杆 杆 3.(1)可以(3)相同 相反 4.(1)可以(3)相对运动趋势 解题方法探究 例1

例2 见解析

解析(1)木箱随汽车一起由静止加速运动时,假设二者的接触面是光滑的,则汽车加速时,木箱会保持原有静止状态,因此它将相对于汽车向后滑动,而实际木箱没有滑动,有相对于汽车向后滑动的趋势,所以,木箱受到向前的静摩擦力.因为静摩擦力的方向与木箱运动方向相同,是动力.

(2)汽车刹车时,速度减小,假设木箱与汽车的接触面是光滑的,则木箱将相对汽车向前滑动,而实际木箱没有滑动,但有相对汽车向前滑动的趋势,所以木箱受到向后的静摩擦力.因为静摩擦力的方向与木箱运动方向相反,是阻力.

(3)木箱随汽车一起匀速运动时,二者无相对滑动,木箱受到重力和支持力,假设木箱再受到汽车的水平向前的摩擦力,由二力平衡条件可知:竖直方向上支持力与重力抵消,但水平方向上没有力与摩擦力抵消,这样物体不能保持平衡,故假设不正确,所以木箱不受摩擦力作用.

(4)汽车刹车,木箱在车上向前滑动时,木箱和汽车之间有相对运动,且相对汽车向前滑动,故木箱受到向后的滑动摩擦力,因为滑动摩擦力的方向与木箱运动方向相反,是阻力.(5)汽车突然加速,木箱在车上滑动时,木箱和汽车之间有相对运动,且相对汽车向后滑动,故木箱受到向前的滑动摩擦力.因为滑动摩擦力的方向与木箱运动方向相同,是动力. 变式训练1 BC [选项A把“滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动”误解为“总是阻碍物体运动”;选项D没有从静摩擦力产生的条件入手分析物体是否受到静摩擦力,而是凭生活经验臆断物体受到一静摩擦力,以为物体向右的运动需要力来维持.选项A、D都是因为对摩擦力的概念理解不深造成的错误.] 例3 C [为了考查a、b之间的摩擦力情况,以物体a作为研究对象,通过受力分析后得到a、b之间没有摩擦力的作用,如图甲所示.

为了考查b、c之间的摩擦力情况,以物体ab组成的整体作为研究对象,通过受力分析后得到b受c向右的静摩擦力f2与Fb平衡,故f2=5 N,如图乙所示.

为了考查c与地面之间的摩擦力情况,以物体abc组成的整体作为研究对象,通过受力分析后得到c受向左的静摩擦力f3与Fc-Fb平衡,故f3=5 N,如下图丙所示.

] 变式训练2 B 即学即练 1.D 2.B 3.A

4.C [应用整体法,即AB整体水平方向外力大小相等,方向相反,故地面对B无摩擦力.以A为对象,水平方向必受大小与F相等,方向与F相反的静摩擦力,故选项C正确.] 5.BD [静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反,要确定相对运动趋势常用假设法,即假设两物体接触面光滑,分析皮带和轮之间有无相对滑动,若有,可判断出相对运动趋势的方向.此题应先明确主动轮与从动轮的关系.如皮带光滑,主动轮转但皮带不动或皮带转动而从动轮不转,由此可判定摩擦力的方向.主动轮可通过摩擦力带动皮带,皮带阻碍主动轮转动,同理皮带可带动从动轮,从动轮阻碍皮带的转动,故B、D选项正确.] 6.见解析

解析(1)因为物体处于静止状态,所以水平方向所受外力和为零.由于F1>F2,故静摩擦力向左,大小为f=F1-F2=7 N.(2)当只将F1撤去时,由于F2=6 N,比物体受到的滑动摩擦力f滑=μFN= N小,故不能运动起来,物体仍处于静止状态,此时所受的摩擦力为静摩擦力,其大小为6 N,方向向右.

(3)若撤去的力不是F1而是F2,由于F1=13 N比物体受到的滑动摩擦力f滑=μFN=8 N大,此时物体开始运动,所受的摩擦力为滑动摩擦力,大小为8 N,方向向左.

第五篇:高中物理:《形变与弹力》教案(鲁科版必修1)

第二节 形变与弹力

一、知识架构

1、列举实例,叙述弹力的定义。

2、说出弹力产生的条件,能区分弹力和重力。

3、说出显示微小形变的方法。

二、知识目标

1、了解形变的概念,了解弹力是物体发生弹性形变时产生的.

2、能够正确判断弹力的有无和弹力的方向,正确画出物体受到的弹力.

3、掌握运用胡克定律计算弹簧弹力的方法.

三、能力目标

1、能够运用二力平衡条件确定弹力的大小.

2、针对实际问题确定弹力的大小方向,提高判断分析能力.

教学建议

一、基本知识技能:

(一)、基本概念:

1、弹力: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.

2、弹性限度:如果形变超过一定限度,物体的形状将不能完全恢复,这个限度叫做弹性限度.

3、弹力的大小跟形变的大小有关,形变越大,弹力也越大.

4、形变有拉伸形变、弯曲形变、和扭转形变.

(二)、基本技能:

1、应用胡克定律求解弹簧等的产生弹力的大小.

2、根据不同接触面或点画出弹力的图示.

二、重点难点分析:

1、弹力是物体发生形变后产生的,了解弹力产生的原因、方向的判断和大小的确定是本节的教学重点.

2、弹力的有无和弹力方向的判断是教学中学生比较难掌握的知识点.

教法建议

一、关于讲解弹力的产生原因的教法建议

1、介绍弹力时,一定要把物体在外力作用时发生形状改变的事实演示好,可以演示圆

形状玻璃瓶在用力握紧时的形状变化,也可以演示其它明显的形变实验,如矿泉水瓶的形变,握力器的形变,钢尺的形变,也可以借助媒体资料演示一些研究观察物体微小形变的方法.通过演示,介绍我们在做科学研究时,通常将微小变化“放大”以利于观察.玻璃瓶的形变

如下图所示,在椭圆形的大墨水瓶瓶塞中插一根内径约1-1.5 mm毛细管,瓶内装满染色水,管后衬白色纸屏。演示时,在瓶的截面短轴方向(图a所示方向)施加压力,水柱上升,说明瓶体微小形变使容积减小;撤去压力,水柱下降到原位。在瓶的长轴方向(图b所示方向)施加压力,水柱下降,说明瓶的容积变大;撤去压力,水柱升到原处。

演示长轴方向施力时水柱下降,可纠正学生错误认为是这是瓶内水柱受热膨胀所致。玻璃管的长短、内径的大小要经实验选择,以液柱变化明显为宜。

(2)桌面的形变 如右图所示,用激光束照在桌面平面镜上,经两次反射后照在墙上。演示时,用力压桌面,墙上的光点会发生明显偏移,说明桌面受外力而产生形变。若无激光器可用幻灯代替,用一块开有狭缝的黑纸片插在透镜前,利用墙上的狭光带偏移演示桌面的形变。

二、关于弹力方向讲解的教法建议

1、弹力的方向判断是本节的重点,可以将接触面的关系具体为“点——面(平面、曲面)”接触和“面——面”接触.举一些例子,将问题简单化.往往弹力的方向的判断以“面”或“面上接触点的切面”为准.

如所示的简单图示:

2、注意在分析两物体之间弹力的作用时,可以分别对一个物体进行受力分析,确切说明,是哪一个物体的形变对其产生弹力的作用.配合教材讲解绳子的拉力时,可以用具体的例子,画出示意图加以分析.

教学过程

第二节 形变与弹力

教学方法:实验法、讲解法

教学用具:演示形变用的钢尺、橡皮泥、弹簧、重物(钩码). 过程设计:

(一)复习提问

1、重力是的产生原因是什么?重力的方怎样?

2、复习初中内容:形变;弹性形变.

(二)新课教学

由复习过渡到新课,并演示说明

1、演示实验1:捏橡皮泥,用力拉压弹簧,用力弯动钢尺,它们的形状都发生了改变,教师总结形变的概念.

形变:物体的形状或体积的变化叫做形变,形变的原因是物体受到了力的作用.针对橡皮泥形变之后形状改变总结出弹性形变的概念:能够恢复原来形状的形变叫做弹性形变.不能恢复原来形状的形变叫做塑性形变.

2、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:

3、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:

4、压力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体(被压物体).

5、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.

6、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.

7、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:

式中 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.

8、练习使用胡克定律,注意强调 为形变量的大小.

(三)、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 课题1:

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。探究活动——自行设计实验求解弹簧的劲度系数 课题2:

题目:自行设计实验求解弹簧的劲度系数

内容:学生自行组织利用工具研究弹簧的劲度求解,方法不限,记录实验数据,写出实验报告——说明实验 的、实验仪器、实验原理以及结论。

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