高中物理必修1第一章力·彈力與胡克定律·教案.doc

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力彈力與胡克定律教案 一、教學(xué)目標(biāo) 1．了解形變的概念，了解彈力是物體發(fā)生彈性形變時(shí)產(chǎn)生的。 2．能夠正確判斷彈力的有無和彈力的方向，正確畫出物體受到的彈力。 3．掌握利用胡克定律計(jì)算彈簧彈力的方法。 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 1．彈力是在物體發(fā)生形變后產(chǎn)生的，了解彈力產(chǎn)生的原因、方向的判斷和大小的計(jì)算是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)。 2．彈力的有無和彈力方向的判斷是教學(xué)中學(xué)生較難掌握的知識(shí)，在教學(xué)中應(yīng)加以注意。 三、教具 1．演示形變用的橡皮泥、棉線、泡沫塑料、木板、彈簧、木塊、激光器、平面鏡等。 2．演示胡克定律用的帶長(zhǎng)度刻度的木板，彈簧、鉤碼等。 四、主要教學(xué)過程 (一)引入新課 前邊我們研究了重力的特點(diǎn)，這一節(jié)課我們一起研究力學(xué)中的第二種力——彈力。 (二)教學(xué)過程設(shè)計(jì) 1．彈力 先來看幾個(gè)小實(shí)驗(yàn)。用手捏橡皮泥、用力拉壓彈簧、用力壓木板，它們的形狀都發(fā)生了變化。 (1)形變：物體的形狀或體積的改變叫做形變。形變的原因是物體受到了外力。 一塊橡皮泥用手可以捏成各種形狀，捏后它將保持這種形狀。棉線彎曲后的形狀也不再?gòu)?fù)原。把一塊木板壓彎后，放手木板又恢復(fù)原形。把彈簧拉長(zhǎng)后也能恢復(fù)原形。 能夠恢復(fù)原來形狀的形變，叫做彈性形變。彈簧、木板、泡沫塑料等發(fā)生的形變屬于這一種。 不能夠恢復(fù)的形變，叫做塑性形變。棉線，橡皮泥等發(fā)生的形變屬于這一種。以后重點(diǎn)研究彈性形變，不加說明就指這種彈性形變。 實(shí)驗(yàn)：用鐵絲彎成一根彈簧，跟用鋼絲彎成的彈簧對(duì)比。在下面掛較少的鉤碼時(shí)，去掉鉤碼，兩彈簧都能恢復(fù)原長(zhǎng)。當(dāng)下面掛的鉤碼較多時(shí)，鐵絲制作的彈簧不能恢復(fù)原長(zhǎng)，而鋼絲彎成的彈簧可以恢復(fù)原長(zhǎng)?？梢钥闯觯瑥椥孕巫兪窃谝欢ǚ秶鷥?nèi)成立的。 讓學(xué)生舉幾個(gè)彈性形變的例子。 以上討論的都是明顯的彈性形變，其實(shí)有時(shí)的彈性形變是用眼看不出但又確實(shí)存在的。 實(shí)驗(yàn)：桌面上放激光器、兩個(gè)平面鏡，激光通過兩個(gè)平面鏡反射后照到墻上。當(dāng)用手壓桌子時(shí)，墻上的光點(diǎn)發(fā)生移動(dòng)，這說明桌面發(fā)生了形變。 棉線在拉長(zhǎng)時(shí)也發(fā)生了形變，而這種形變也是不易觀察到的。 物體受力后發(fā)生形變，形變后的物體對(duì)跟它接觸的物體又有什么作用呢？ 實(shí)驗(yàn)：木塊壓在泡沫塑料上，泡沫塑料形變后對(duì)木塊產(chǎn)生向上的支持力。 彈簧拉木塊時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)后產(chǎn)生對(duì)木塊的彈力。 (2)彈力：發(fā)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀，對(duì)與它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用，這種力叫做彈力。 討論： 彈力產(chǎn)生的條件：物體發(fā)生形變。 定性地分析彈力的大?。焊矬w發(fā)生的形變有關(guān)，跟形變物體的彈性有關(guān)。 彈力的方向：垂直于接觸面，跟物體恢復(fù)形狀的方向一致。 例：把書放在桌面上，書壓桌面，書和桌面都有微小的變形。書要恢復(fù)原狀，對(duì)桌面有一個(gè)向下的彈力，壓力。桌要恢復(fù)原狀有一個(gè)向上的彈力，支持力。 一般情況：凡是支持物對(duì)物體的支持力，都是支持物因發(fā)生形變而對(duì)物體產(chǎn)生的彈力；支持力的方向總是垂直于支持面并指向被支持的物體。 例：用繩吊重物，繩對(duì)重物是否有彈力？物體受重力和繩的拉力。物拉繩，繩拉重物，使重物和繩都有極微小的形變。發(fā)生形變的繩要恢復(fù)原形，對(duì)重物產(chǎn)生向上的彈力，拉力。發(fā)生形變的重物要恢復(fù)原狀，對(duì)繩產(chǎn)生向下的彈力，拉力。 一般情況：凡是一根線(或繩)對(duì)物體的拉力，都是這根線(或繩)因?yàn)榘l(fā)生形變而對(duì)物體產(chǎn)生的彈力；拉力的方向總是指向線收縮的方向。 結(jié)論：支持力、壓力、拉力、都是彈力。 練習(xí)：畫出下列物體受到的彈力。 應(yīng)注意第3張圖中斜面與球間無彈力，可采用把斜面移開的方法看物體的平衡是否被破壞來判斷。 彈力方向的特點(diǎn)：由于彈力的方向跟接觸面垂直，面面結(jié)合，點(diǎn)面結(jié)合時(shí)彈力的方向都是垂直于接觸面的。點(diǎn)點(diǎn)結(jié)合可轉(zhuǎn)化成面的結(jié)合上去。 討論：浮力是不是彈力？答案為是。 2．胡克定律 前邊我們定性地研究了彈力的大小，下面定量地研究彈簧的彈力跟哪些因素有關(guān)。 實(shí)驗(yàn)：在一個(gè)后面附有長(zhǎng)度刻度的彈簧上面掛鉤碼，當(dāng)鉤碼的數(shù)量增加時(shí)，彈簧中的彈力加大，彈簧的伸長(zhǎng)增大，把讀出的數(shù)據(jù)記錄在表中。 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 鉤碼數(shù)（個(gè)） 彈簧的伸長(zhǎng)（厘米） 分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得到胡克定律：彈簧彈力的大小f跟彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度成正比。 寫成公式為 f=kx k為勁度系數(shù)，跟彈簧絲的粗細(xì)、材料、彈簧的直徑、繞法、彈簧的長(zhǎng)度等量有關(guān)，這個(gè)量反映了彈簧的特性。 例：有一根彈簧的長(zhǎng)度是15厘米，在下面掛上0.5千克的重物后的長(zhǎng)度變成了18厘米，求彈簧的勁度系數(shù)。 答：這根彈簧的勁度系數(shù)為163.3N/m。 (三)小結(jié) 這節(jié)課研究了彈力，彈力產(chǎn)生的原因是物體發(fā)生了彈性形變；彈力的方向是跟接觸面垂直的，繩中的彈力是沿著繩的方向的；彈簧彈力的大小用胡克定律計(jì)算。 五、說明 1．在本節(jié)教學(xué)中幾個(gè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)做好，這對(duì)學(xué)生理解相關(guān)的知識(shí)很重要。 2．在教學(xué)中要發(fā)揮學(xué)生的作用，可讓學(xué)生多舉一些例子，有些結(jié)論可讓學(xué)生總結(jié)出來。