高三物理必修一第3章導學案 3.2《彈力》（人教版）

《高三物理必修一第3章導學案 3.2《彈力》（人教版）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高三物理必修一第3章導學案 3.2《彈力》（人教版）（9頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

111 3.2 彈力 學習目標 知識與技能 1．知道彈力產生的條件． 2．知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力，能在力的示意圖中畫出它們的方向． 3．知道形變越大彈力越大，知道彈簧的彈力跟彈簧的形變量成正比，即胡克定律．會用胡克定律解決有關問題． 過程與方法 1．通過在實際問題中確定彈力方向的能力． 2．自己動手進行設計實驗和操作實驗的能力． 3．知道實驗數據處理常用的方法，嘗試使用圖象法處理數據． 情感態(tài)度與價值觀 1．真實準確地記錄實驗數據，體會科學的精神和態(tài)度在科學探究過程的重要作用．在體驗用簡單的工具和方法探究物理規(guī)律的過程中，感受學習物理的樂趣，培養(yǎng)學生善于把物理學習與生活實踐結合起來的習慣． 2．從任何物體都能發(fā)生形變人手，培養(yǎng)學生實事求是的世界觀．認識事物本來面目，不被表面現象所迷惑． 課前預習 （1）形變： ，叫做形變。 　　說明：①任何物體都能發(fā)生形變，不過有的形變比較明顯，有的形變及其微小。 　　 ②彈性形變：撤去外力后能恢復原狀的形變，叫做彈性形變，簡稱形變。 （2）彈力： ，這種力叫彈力。 　　說明：①彈力產生的條件：接觸；彈性形變。 　　 ②彈力是一種接觸力，必存在于接觸的物體間，作用點為接觸點。 　　 ③彈力必須產生在同時形變的兩物體間。 　　 ④彈力與彈性形變同時產生同時消失。 （3）彈力的方向：與作用在物體上使物體發(fā)生形變的外力方向 。 　　幾種典型的產生彈力的理想模型： 　?、佥p繩的拉力（張力）方向沿繩收縮的方向。注意桿的不同。 　?、邳c與平面接觸，彈力方向垂直于平面；點與曲面接觸，彈力方向垂直于曲面接觸點所在切面。 　?、燮矫媾c平面接觸，彈力方向垂直于平面，且指向受力物體；球面與球面接觸，彈力方向沿兩球球心連線方向，且指向受力物體。 （4）大?。簭椈稍趶椥韵薅葍茸裱硕蒄=kx，k是 ，表示彈簧本身的一種屬性，k僅與彈的 、 、 有關，而與運動狀態(tài)、所處位置無關。其他物體的彈力應根據運動情況，利用平衡條件或運動學規(guī)律計算。 預習評價 1.關于彈力的產生，下列說法中正確的是[ ] A.只要兩物體相接觸就一定產生彈力 B.只要兩物體相互吸引就一定產生彈力 C只要物體發(fā)生形變就一定有彈力產生 D.只有發(fā)生彈性形變的物體才會對與它接觸的物體產生彈力作用 2.試分析圖3—2—2中光滑小球受到的彈力的情況(小球放在水平面上靜止)，并畫出小球受到的重力和彈力(示意圖)． 圖3—2—2 課程導學 1. 關于彈力的產生，下列說法中正確的是[ ] A.只要兩物體相接觸就一定產生彈力 B.只要兩物體相互吸引就一定產生彈力 C只要物體發(fā)生形變就一定有彈力產生 D.只有發(fā)生彈性形變的物體才會對與它接觸的物體產生彈力作用 2．請在圖3—2—3中畫出桿及球所受的彈力． (1)桿靠在墻上． (2)桿放在半球形的槽中． (3)球用細線懸掛在豎直墻上． (4)球放在兩個等高的支座上． 圖3—2—3 3.如圖3—2—4所示，用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，系統(tǒng)靜止時，彈簧的彈力等于所懸掛鉤碼的總重；彈簧的長度及伸長量可由刻度尺測出． 注意事項 圖3—2—4 (1)本實驗要求定量測量，因此要盡可能減小實驗誤差．標尺要豎直且緊靠指針以減小讀數帶來的誤差，每次改變懸掛鉤碼個數后，要待系統(tǒng)穩(wěn)定后再讀數． (2)實驗中所提供的米尺精確度為1 mm，應估讀一位． (3)彈簧組的說明書已說明每個彈簧的彈性限度，注意不要超過它的彈性限度使用． 建議做法： (1)選擇器材： 從彈簧組中選擇一只彈簧(注意它的彈性限度)懸掛在鐵架臺的橫桿上；實驗桌上有200g、50g的鉤碼各一盒，選擇50g鉤碼來做這一實驗．(想一想，為什么?) (2)首先將實驗裝置調整妥當(如整個裝置是否豎直平穩(wěn)，標尺與彈簧的距離是否合適，標尺面與彈簧上的指針是否在同一平面內，是否便于讀數等)． (3)讀出彈簧自然下垂時指針所指刻度． (4)懸掛50g鉤碼一個，待穩(wěn)定后，讀出彈簧上指針所指刻度并計算出彈簧的伸長量記入表格 (5)逐個增加鉤碼，重復第4步，至少做5組數據． 初態(tài)指針對應刻度(cm) 彈簧彈力(N) 指針所指刻度(cm) 彈簧伸長量(cm) (6)圖象法處理數據：在下面的坐標紙上，以彈簧彈力為縱軸，彈簧伸長量為橫軸建立坐標系，如圖3—2—5所示．描出5個特殊點，以尋找彈簧彈力和彈簧伸長量之間的關系． 圖3—2—5 圖3—2—6 4.如圖3—2—6所示，為一輕質彈簧的長度和彈力大小的關系．根據圖象判斷，正確的結論是 [ ] A．彈簧的勁度系數為1 N／m B．彈簧的勁度系數為100 N／m C.彈簧的原長為6 cm D．彈簧伸長0．2 m時，彈力的大小為4 N 思維點擊 難點突破 一、關于彈力產生的原因 1、下列說法正確的是[ ] A、木塊放在桌面上受到向上的支持力，這是木塊發(fā)生微小形變而產生的 B、用一根細竹竿撥動水中的木頭，木頭受到竹竿的推力，這是由于木頭發(fā)生形變而產生的 C、繩對物體的拉力方向總是豎直向上 D、掛在電線下面的電燈受到向上的拉力，是由于電線發(fā)生微小形變而產生的 2、放在水平桌面上的書，在重力的作用下與桌面互相接觸，由于書發(fā)生了微小的形變，產生了 對 的 力，其方向 。 二、彈力產生的條件 3、已知物體甲和乙之間有彈力的作用，那么[ ] A、物體甲和乙必定直接接觸，且都發(fā)生形變 B、物體甲和乙不一定直接接觸，但必定都發(fā)生形變 C、物體甲和乙必定直接接觸，但不一定都發(fā)生形變 D、物體中和乙不一定直接接觸；也不一定都發(fā)生形變 三、對彈力的理解 4、關于彈力的下列說法中，正確的是[ ] A、只有發(fā)生形變的物體，才會對它接觸的物體產生彈力 B、只有受彈簧作用的物體才受到彈力 C、通常所說的壓力、支持力和繩子的拉力都是彈力 D、壓力和支持力的方向總是垂直接觸面 5、畫出圖3-2-7中物體受力的示意圖 圖3-2-7 四、對胡克定律的應用 6、一彈簧秤由于彈簧老化而換用了一新彈簧。將彈簧秤豎直掛起來，當下面不掛重物時其指什恰好指在5N刻度處，當彈簧下掛上20N的重物時，彈簧秤示數為30N，當彈簧下掛上多重的物體時彈簧秤的示數為100N？ 方法與技巧展示: 自我小結： 自主評價 圖3-2-8 1．如圖3-2-8，一個球形物體O靜止放在水平地面上，并與豎直墻相接觸，A、B兩點是球與墻和地面的接觸點，則下列說法正確的是[ ] A．物體受三個力，重力、B點的支持力、A點的彈力 B．物體受二個力，重力、B點的支持力 C．物體受三個力，重力、B點的支持力、地面的彈力 D．物體受三個力，重力、B點的支持力、物體對地面的壓力 l 小木塊放在桌子上，下列說法正確的是[ ] A．在接觸處只有桌子有彈力產生 B．在接觸處桌面和小木塊都有彈力產生 C．木塊對桌面的壓力是木塊形變后要恢復原狀而對桌面施加的力 D．木塊對桌子的壓力是木塊的重力 3．如圖3-2-9，A、B疊放在水平地面上，則地面受到的壓力等于[ ] 圖3-2-9 A．A和B對地面的壓力之和 B．只有B對地面的壓力 C．B的重力 D．A和B的重力 4．關于彈力的方向，以下說法正確的是[ ] A．壓力的方向總是垂直于接觸面，并指向被壓物 B．支持力的方向總是垂直于支持面，并指向被支持物 C．繩對物體拉力的方向總是沿著繩，并指向繩收縮的方向 D．桿對物體的彈力總是沿著桿，并指向桿收縮的方向 5．用5N的力可以使一輕彈簧伸長8mm，現在把兩個這樣的彈簧串聯起來，在兩端各用10N的力來拉它們，這時彈簧的總伸長應是[ ] A．4mm B．8mm C．16mm D．32mm 圖3-2-10 6．如圖3-2-10，、表示勁度系數分別為、的兩根彈簧，；a和b表示質量分別為和的兩個小物塊，，將彈簧與物塊按圖1-17所示的方式懸掛起來，現要求兩根彈簧的總長度最短，則應使[ ] A．在上，a在上 B．在上，b在上 C．在上，a在上 D．在上，b在上 7．一鐵塊放在桌面上，下列關于鐵塊和桌面受力的論述中，正確的是[ ] A．鐵塊和桌面之間有彈力作用，其原因是桌面發(fā)生了形變，鐵塊并未發(fā)生形變 B．桌面受到向下的彈力，是由于鐵塊發(fā)生了形變 C．桌面受到向下的彈力，是由于桌面發(fā)生了形變 D．鐵塊受到向上的彈力，是由于鐵塊發(fā)生了形變 8．在勁度系數為k的一根彈簧下端與中點各固定一個等質量的小球，彈簧上端固定于天花板上，靜止時，上下兩段彈簧的伸長量之和是_______。（小球質量為m）。 9．用兩個完全相同的輕彈簧的一端拉住一重量為G的小球A，將彈簧的另一端分別固定在同一豎直線上的MN兩點，MN距離恰為2倍彈簧原長，如圖3-2-11所示，小球A的大小不計。當A靜止時，，，則兩彈簧的勁度系數為？ 圖3-2-11 10．畫出圖3-2-12中物塊A或勻質球B所受的重力和彈力。 圖3-2-12 圖3-2-13 11．如圖3-2-13所示，一個重600N的人，用200N的力通過繩子和光滑定滑輪拉一個靜止在地面上重400N的物體M，則地面對M的彈力（支持力）有多大？ 自主探究 用彈簧自制一個彈簧測力計。 拓展閱讀 羅伯特胡克 　　羅伯特胡克（Robert Hooke，1635.7.18—1703.3.3）于1635年7月18日出生于英格蘭南部威特島的弗雷施瓦特。父親是當地的教區(qū)牧師。胡克從小體弱多病，性格怪僻但卻心靈手巧，酷愛擺弄機械，自制過木鐘、可以開炮的小戰(zhàn)艦等。十歲時，胡克對機械學發(fā)生了強烈的興趣，并為日后在實驗物理學方面的發(fā)展打下了良好的基礎。1648年，胡克的父親逝世后，家道中落。十三歲的胡克被送到倫敦一個油畫匠家里當學徒，后來作過教堂唱詩班的領唱，還當過富豪的待從。在威斯特敏斯特學校校長的熱心幫助下，胡克修完了中學課程。1653年，胡克進入牛津大學里奧爾學院作為工讀生學習。在這里，他結識了一些頗有才華的科學界人士。這些人后來大都成為英國皇家學會的骨干。此時的胡克熱心于參加醫(yī)生和學者活動小組，并且顯露出獨特的實驗才能。1655年胡克成為牛津大學威力斯（1621-1675年，英國醫(yī)學家、腦及神經科專家）的助手，還被推薦到玻意耳的實驗室工作。由于他的實驗才能，1662年被任命為皇家學會的實驗主持人，為每次聚會安排三、四個實驗，1663年獲碩士學位，同年被選為皇家學會正式會員，又兼任了學會陳列室管理員和圖書管理員。1665年，胡克擔任格列夏姆學院幾何學、地質學教授，并從事天文觀測工作。1666年倫敦大火后，他擔任測量員以及倫敦市政檢查官，參加了倫敦重建工作。1677年至1683年就任英國皇家學會秘書并負責出版會刊。學會的工作條件使他在當時自然科學的前沿（如機械儀器改制、彈性、重力、光學，乃至生物、建筑、化學、地質等方面）作出了自己的貢獻。1676年，胡克發(fā)表了著名的彈性定律。1703年3月3日，胡克逝世于倫敦，終年68歲。 　　胡克熱愛科學事業(yè)，并為此奉獻了一生。他研究的面十分廣泛，如建筑、化石、氣象等，他都有所涉獵和貢獻。但作為科學家的素養(yǎng)，胡克還缺少熟練雄厚的數學與邏輯推理功力作為進行研究和思維的武器，這樣便不容易從理論和實踐的結合上透徹地分析與解決問題。這也是胡克與牛頓、惠更斯相比的遜色之處。 111