1、第四章 第 2 节 形变与弹力一、教学目标1知识与技能:(1 )了解生活中常见形变;(2 )知道什么是弹力以及弹力产生的条件;(3 )知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力,能在力的图示(或示意图)中正确画出它们的方向;(4 )会知道胡克定律,并计算弹簧弹力;(5 )正确判断弹力的有无和弹力的方向,正确地画出物体受到的弹力。2过程与方法目标(1 )通过实验,体会 “放大方法”,显示微小形变,培养学生观察能力和分析能力;(2 )经历探究弹簧伸长量与弹力的关系,体验探究方法。3情感价值目标(1 )从任何物体都能发生形变入手,培养学生实事求是的世界观;(2 )了解弹力在生产、生活中的应用,关心科学技术应
2、用与发展;(3 )通过播放 2008 北京奥运会冠军,进行爱国主义教育。二、重点、难点分析1弹力是在物体发生弹性形变后产生的,了解弹力产生的原因、条件、方向的判断和探究弹簧伸长量与弹力的关系是本节教学的重点。2弹力的有无和弹力方向的判断是教学中学生较难掌握的知识,在教学中应加以注意,要在练习中巩固。三、教具媒体1演示形变用的面包、棉线、橡皮条、木板、弹簧、木块、激光器、平面镜、玻璃瓶形变放大器等。2演示胡克定律用的带长度刻度的木板,弹簧、钩码等3多媒体课件四、教学过程(一)引入新课前边我们研究了重力的特点,这一节课我们一起研究力学中的第二种力弹力。(二)教学过程设计1形变教师 :演示几个小实验
3、:用手指压面包、用力拉压弹簧、用力将钢条弯曲等。观察图片:跳板的形变 蹦极竹片的形变 吉它弦的形变橡皮泥的形变 面包的形变学生思考 :讨论观察到的各种实验现象中的共性与区别,发表看法。师生讨论总结:板书 :一、形变(定义):物体发生的伸长、缩短、弯曲等变化称为形变。或者物体的形状或体积的改变叫做形变。(形变的原因是物体受到了外力,联系上节力的作用效果)1、形变的类型:弹性形变:撤去外力后,物体能够恢复原来形状的形变范性形变:撤去外力后,物体不能够恢复原来形状的形变注意:弹性形变也有一定限度的,以后重点研究弹性形变,不加说明形变就指弹性限度内的弹性形变教师演示 :用力压讲台桌或用力跺脚、用力压玻
4、璃瓶等。提出问题 :讲台桌或地板、玻璃瓶发生形变了吗?又是属于什么类型的形变?教师演示 :微小形变的实验(微小形变属于弹性形变)玻璃瓶的微不形变 桌面的微小形变学生体会和感受其中“放大方法”的精妙之处提出问题 :灯泡破碎、瓷瓶破碎的瞬间,又是什么形变?(范性形变)灯泡的范性形变 花瓶的范性形变剑的弹性形变 剑的范性形变2弹性限度(定义):当弹性形变达到某一值时,即使撤去外力,物体也不能恢复原状,这个值叫弹性限度。2.弹力的产生演示并提出问题:压弹簧,或者拉弹簧(让学生感受)形变的原因是物体受到了外力,那么物体受力后发生形变,形变后的物体对跟它接触的物体又有什么作用呢?弹力产生条件是什么?弹力的
5、大小和方向又是怎样?方案 1: 皮球的瞬间弹性形变 弓的弹性形变撑杆的弹性形变 蹦床的弹性形变方案 2:演示实验:木块压在泡沫塑料上,泡沫塑料形变后对木块产生向上的支持力。弹簧拉木块时,弹簧伸长后产生对木块的弹力等等方案 3:学生实验:每两位学生一组,用橡皮条或弹簧实验体会弹力的存在与相关问题学生:小组讨论、小结。板书:二、弹力1、定义:物体发生弹性形变时,会产生一种使物体恢复原状的力,这种力叫做弹力。2、弹力产生的条件:直接接触、发生弹性形变(可以举例说明)3、定性地分析弹力的大小:跟物体发生的弹性形变程度有关。4、弹力的方向:跟物体恢复原状的方向一致。三、实例分析与探究: 1、分析书对桌面
6、的压力、桌面对书的支持力如何产生?大小、方向?把书放在桌面上,书压桌面,书和桌面都有微小的变形。书要恢复原状,对桌面有一个向下的弹力,压力。桌要恢复原状有一个向上的弹力,支持力。一般情况:凡是支持物对物体的支持力,都是支持物因发生形变而对物体产生的弹力;支持力的方向总是垂直于支持面并指向被支持的物体。2、分析:细绳对钩码的拉力,钩码对细绳的拉力如何产生?(大小、 )方向?钩码拉绳,绳拉钩码,使钩码和绳都有极微小的形变。发生形变的绳要恢复原形,对钩码产生向上的弹力(拉力) 。发生形变的钩码要恢复原状,对绳产生向下的弹力(拉力) 。一般情况:凡是一根线(或绳 )对物体的拉力,都是这根线 (或绳)因
7、为发生形变而对物体产生的弹力;拉力的方向总是指向线收缩的方向。说明:支持力、压力、拉力、都是弹力。3. 探究弹簧伸长量与弹力的关系提出问题:前边我们定性地研究了弹力的大小,下面定量地研究弹簧的弹力跟哪些因素有关。方案 1:学生自行实验探究:在一个后面附有长度刻度的弹簧上面挂钩码,当钩码的数量增加时,弹簧中的弹力加大,弹簧的伸长增大,把读出的数据记录在表中。实验次数 1 2 3 4钩码数(个) 弹簧的伸长(厘米) 分析实验数据,处理实验数据可以得到胡克定律。方案 2:个别学生与教师共同演示,学生处理数据,体验探究数据过程,养成科学严谨的作风。板书:四、胡克定律1内容:在弹性限度内,弹性体弹力的大
8、小跟弹性体伸长(或缩短)的长度成正比。 2公式:F = kxx伸长(或缩短)的长度,与弹性体本身长度不同。k为劲度系数,跟弹性体的粗细、材料、长度等量有关,这个量反映了弹性体本身的特性,与 F 和 x 无关,单位:N/m。五、弹力的应用学生自学为主,师生共同讨论 P70 的“ 跳水运动员的起跳时机影响其成绩”郭晶晶跳水 李小鹏双杠何雯娜蹦床 弹簧高跷空气动力展示弹力应用图片: 二战时用的冲锋枪 尼龙扣的显微照片扎头发的橡皮筋 火车减震弹簧六、说明1在本节教学中几个小实验应做好,这对学生理解相关的知识很重要。2在教学中要发挥学生的作用,有些结论可让学生总结出来。3. 做好探究弹簧伸长量与弹力的关
9、系实验,这是科学方法渗透的要求。第四章 第 2 节 形变与弹力 板书一、形变1定义:物体发生的伸长、缩短、弯曲等变化称为形变,或者说物体的形状或体积的改变叫做形变。2原因:物体受到了外力3类型:弹性形变:撤去外力后,物体能够恢复原来形状的形变范性形变:撤去外力后,物体不能够恢复原来形状的形变4弹性限度:当弹性形变达到某一值时,即使撤去外力,物体也不能恢复原状,这个值叫弹性限度。二、弹力1定义:物体发生弹性形变时,会产生一种使物体恢复原状的力,这种力叫做弹力。2产生条件:直接接触、发生弹性形变3大小:跟物体发生的弹性形变程度有关4方向:总是与物体形变的趋向相反,即跟物体恢复原状的方向一致。说明:
10、支持力、压力、拉力都是弹力。三、实例分析与探究: 1凡是支持物对物体的支持力,都是支持物因发生形变而对物体产生的弹力,方向总是垂直于支持面并指向被支持的物体。2凡是一根线(或绳) 对物体的拉力,都是这根线( 或绳)因为发生形变而对物体产生的弹力,方向总是指向线收缩的方向。3探究弹簧伸长量与弹力的关系实验次数 1 2 3 4钩码数(个) 弹簧的伸长(厘米) 四、胡克定律1内容:在弹性限度内,弹性体弹力的大小跟弹性体伸长(或缩短)的长度成正比2公式: F = kxx伸长(或缩短)的长度,与弹性体本身长度不同。k为劲度系数,跟弹性体的粗细、材料、长度等因素有关,这个量反映了弹性体本身的特性,与 F 和 x 无关。五、弹力的应用