魯科版高一物理必修一4.2形變與彈力教案

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1、第四章 第2節(jié) 形變與彈力 一、教學目標 1．知識與技能： （1）了解生活中常見形變； （2）知道什么是彈力以及彈力產(chǎn)生的條件； （3）知道壓力、支持力和繩的拉力都是彈力，能在力的圖示（或示意圖）中正確畫出它們的方向； （4）會知道胡克定律，并計算彈簧彈力； （5）正確判斷彈力的有無和彈力的方向，正確地畫出物體受到的彈力。 2．過程與方法目標 （1）通過實驗，體會 “放大方法”，顯示微小形變，培養(yǎng)學生觀察能力和分析能力； （2）經(jīng)歷探究彈簧伸長量與彈力的關(guān)系，體驗探究方法。 3．情感價值目標 （1）從任何物體都能發(fā)生形變?nèi)胧郑囵B(yǎng)學生實事求是的世界觀； （2）了解彈力

2、在生產(chǎn)、生活中的應用，關(guān)心科學技術(shù)應用與發(fā)展； （3）通過播放2008北京奧運會冠軍，進行愛國主義教育。 二、重點、難點分析 1．彈力是在物體發(fā)生彈性形變后產(chǎn)生的，了解彈力產(chǎn)生的原因、條件、方向的判斷和探究彈簧伸長量與彈力的關(guān)系是本節(jié)教學的重點。 2．彈力的有無和彈力方向的判斷是教學中學生較難掌握的知識，在教學中應加以注意，要在練習中鞏固。 三、教具媒體 1．演示形變用的面包、棉線、橡皮條、木板、彈簧、木塊、激光器、平面鏡、玻璃瓶形變放大器等。 2．演示胡克定律用的帶長度刻度的木板，彈簧、鉤碼等 3．多媒體課件 四、教學過程 (一)引入新課 前邊我們研究了重力的特點，這一

3、節(jié)課我們一起研究力學中的第二種力——彈力。 (二)教學過程設計 1．形變 [教師]：演示幾個小實驗：用手指壓面包、用力拉壓彈簧、用力將鋼條彎曲等。 觀察圖片： 跳板的形變 蹦極 竹片的形變 吉它弦的形變 橡皮泥的形變 面包的形變 [學生思考]：討論觀察到的各種實驗現(xiàn)象中的共性與區(qū)別，發(fā)表看法。 [師生討論總結(jié)]： [板書]：一、形變（定義）：物體發(fā)生的伸長、縮短、彎曲等變化稱為形變。 或者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，聯(lián)系上節(jié)力的作用效果） 1、形變

4、的類型：彈性形變：撤去外力后，物體能夠恢復原來形狀的形變 范性形變：撤去外力后，物體不能夠恢復原來形狀的形變 注意：彈性形變也有一定限度的，以后重點研究彈性形變，不加說明形變就指彈性限度內(nèi)的彈性形變 [教師演示]：用力壓講臺桌或用力跺腳、用力壓玻璃瓶等。 [提出問題]：講臺桌或地板、玻璃瓶發(fā)生形變了嗎？又是屬于什么類型的形變？ [教師演示]：微小形變的實驗（微小形變屬于彈性形變） 玻璃瓶的微不形變 桌面的微小形變 學生體會和感受其中“放大方法”的精妙之處 [提出問題]：燈泡破碎、瓷瓶破碎的瞬間，又是什么形變？（范性形變） 燈泡的范性形

5、變 花瓶的范性形變 劍的彈性形變 劍的范性形變 2．彈性限度（定義）：當彈性形變達到某一值時，即使撤去外力，物體也不能恢復原狀，這個值叫彈性限度。 2.彈力的產(chǎn)生 [演示并提出問題]：壓彈簧，或者拉彈簧（讓學生感受） ●形變的原因是物體受到了外力，那么物體受力后發(fā)生形變，形變后的物體對跟它接觸的物體又有什么作用呢？ ●彈力產(chǎn)生條件是什么？ ●彈力的大小和方向又是怎樣？ 方案1： 皮球的瞬間彈性形變 弓的彈性形變 撐桿的彈性形變 蹦床的彈性形變 方案2：演示實驗：木塊壓在泡沫塑料上，泡沫塑料形變

6、后對木塊產(chǎn)生向上的支持力。彈簧拉木塊時，彈簧伸長后產(chǎn)生對木塊的彈力等等 方案3：學生實驗：每兩位學生一組，用橡皮條或彈簧實驗體會彈力的存在與相關(guān)問題 學生：小組討論、小結(jié)。 板書： 二、彈力 1、定義：物體發(fā)生彈性形變時，會產(chǎn)生一種使物體恢復原狀的力，這種力叫做彈力。 2、彈力產(chǎn)生的條件：直接接觸、發(fā)生彈性形變（可以舉例說明） 3、定性地分析彈力的大?。焊矬w發(fā)生的彈性形變程度有關(guān)。 4、彈力的方向：跟物體恢復原狀的方向一致。 三、實例分析與探究： 1、分析書對桌面的壓力、桌面對書的支持力如何產(chǎn)生？大小、方向？ 把書放在桌面上，書壓桌面，書和桌面都有微小的變形。書要

7、恢復原狀，對桌面有一個向下的彈力，壓力。桌要恢復原狀有一個向上的彈力，支持力。 一般情況：凡是支持物對物體的支持力，都是支持物因發(fā)生形變而對物體產(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。 2、分析：細繩對鉤碼的拉力，鉤碼對細繩的拉力如何產(chǎn)生？（大小、）方向？ 鉤碼拉繩，繩拉鉤碼，使鉤碼和繩都有極微小的形變。發(fā)生形變的繩要恢復原形，對鉤碼產(chǎn)生向上的彈力（拉力）。發(fā)生形變的鉤碼要恢復原狀，對繩產(chǎn)生向下的彈力（拉力）。 一般情況：凡是一根線(或繩)對物體的拉力，都是這根線(或繩)因為發(fā)生形變而對物體產(chǎn)生的彈力；拉力的方向總是指向線收縮的方向。 說明：支持力、壓力、拉力、都

8、是彈力。 3. 探究彈簧伸長量與彈力的關(guān)系 提出問題：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)。 方案1：學生自行實驗探究：在一個后面附有長度刻度的彈簧上面掛鉤碼，當鉤碼的數(shù)量增加時，彈簧中的彈力加大，彈簧的伸長增大，把讀出的數(shù)據(jù)記錄在表中。 實驗次數(shù) 1 2 3 4 鉤碼數(shù)（個） ? ? ? ? 彈簧的伸長（厘米） ? ? ? ? ? 分析實驗數(shù)據(jù)，處理實驗數(shù)據(jù)可以得到胡克定律。 方案2：個別學生與教師共同演示，學生處理數(shù)據(jù)，體驗探究數(shù)據(jù)過程，養(yǎng)成科學嚴謹?shù)淖黠L。 板書： 四、胡克定律 1．內(nèi)容：在彈性限度

9、內(nèi)，彈性體彈力的大小跟彈性體伸長（或縮短）的長度成正比。 2．公式：F = kx x——伸長（或縮短）的長度，與彈性體本身長度不同。 k——為勁度系數(shù)，跟彈性體的粗細、材料、長度等量有關(guān)，這個量反映了彈性體本身的特性，與F和x無關(guān)，單位：N/m。 五、彈力的應用 學生自學為主，師生共同討論P70的“跳水運動員的起跳時機影響其成績” 郭晶晶跳水 李小鵬雙杠 何雯娜蹦床 彈簧高蹺 空氣動力 展示彈力應用圖片： 二戰(zhàn)時用的沖鋒槍 尼龍扣的顯微照片 扎頭發(fā)的橡皮筋 火車減震彈簧 六、說明 1．在

10、本節(jié)教學中幾個小實驗應做好，這對學生理解相關(guān)的知識很重要。 2．在教學中要發(fā)揮學生的作用，有些結(jié)論可讓學生總結(jié)出來。 3. 做好探究彈簧伸長量與彈力的關(guān)系實驗，這是科學方法滲透的要求。 第四章 第2節(jié) 形變與彈力 板書 一、形變 1．定義：物體發(fā)生的伸長、縮短、彎曲等變化稱為形變，或者說物體的形狀或體積的改變叫做形變。 2．原因：物體受到了外力 3．類型：彈性形變：撤去外力后，物體能夠恢復原來形狀的形變 范性形變：撤去外力后，物體不能夠恢復原來形狀的形變 4．彈性限度：當彈性形變達到某一值時，即使撤去外力，物體也不能恢復原狀，這個值叫彈性限度。 二、彈力 1．定義：

11、物體發(fā)生彈性形變時，會產(chǎn)生一種使物體恢復原狀的力，這種力叫做彈力。 2．產(chǎn)生條件：直接接觸、發(fā)生彈性形變 3．大?。焊矬w發(fā)生的彈性形變程度有關(guān) 4．方向：總是與物體形變的趨向相反，即跟物體恢復原狀的方向一致。 說明：支持力、壓力、拉力都是彈力。 三、實例分析與探究： 1．凡是支持物對物體的支持力，都是支持物因發(fā)生形變而對物體產(chǎn)生的彈力，方向總是垂直于支持面并指向被支持的物體。 2．凡是一根線(或繩)對物體的拉力，都是這根線(或繩)因為發(fā)生形變而對物體產(chǎn)生的彈力，方向總是指向線收縮的方向。 3．探究彈簧伸長量與彈力的關(guān)系 實驗次數(shù) 1 2 3 4 鉤碼數(shù)（個） ? ? ? ? 彈簧的伸長（厘米） ? ? ? ? ? 四、胡克定律 1．內(nèi)容：在彈性限度內(nèi)，彈性體彈力的大小跟彈性體伸長（或縮短）的長度成正比 2．公式： F = kx x——伸長（或縮短）的長度，與彈性體本身長度不同。 k——為勁度系數(shù)，跟彈性體的粗細、材料、長度等因素有關(guān)，這個量反映了彈性體本身的特性，與F和x無關(guān)。 五、彈力的應用 6 / 6