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1、2022年高一物理 第一章 力 三、彈力(第一課時) 人教大綱版第一冊
從容說課
本節(jié)講述彈力的有關(guān)問題。
教學的內(nèi)容包括以下幾點:
(一) 形變:主要講述形變的概念,形變的產(chǎn)生原因及形變的分類。
(二) 彈力:主要講述彈力的施力物體,產(chǎn)生條件,彈力的方向及常見的三種實例:拉力、壓力和支持力。
教材中著重講解的是支持物的支持力(或?qū)χС治锏膲毫Γ┖屠K的拉力這兩種情況中彈力的方向,至于這兩種情況中彈力的大小在解題中往往是未知的,需要列出動力學方程(或平衡方程)方能解出。所以在本節(jié)課一般不涉及求解支持力和拉力的較復雜的題目。作為特殊情況,可出現(xiàn)應用二力平衡求解的題目。
本節(jié)課的教
2、學目標定位如下:
1. 了解形變的概念。
2. 知道什么是彈力及彈力產(chǎn)生的條件。
3. 知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力,能在力的圖示中正確畫出它們的方向。
4. 知道形變越大,彈力越大。知道彈簧的彈力和彈簧伸長量之間的關(guān)系。
本節(jié)課的教學重點為:彈力的產(chǎn)生條件及彈力方向判定。
本節(jié)課的教學難點為:彈力的產(chǎn)生條件及彈力方向的判定方法。
為了突出重點、突破難點,本節(jié)課采用了實驗探究法和實例分析法,來幫助學生理解和掌握彈力的產(chǎn)生條件及方向的判定。
本節(jié)課的教學程序如下:
實例分析,導入新課→實驗探究,得到形變及其分類→CAI課件模擬幾個物理過程,得到彈力的產(chǎn)生條件及方向的判定。
3、
教學目標
一、知識目標
1.知道什么是彈力以及彈力產(chǎn)生的條件.
2.知道壓力、支持力、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.
3.知道形變越大,彈力越大,知道彈簧的彈力跟彈簧伸長(或縮短)的長度成正比.
二、能力目標
通過在實際問題中確定彈力的方向,培養(yǎng)學生的觀察能力和分析能力.
三、德育目標
從任何物體都能發(fā)生形變?nèi)胧?,培養(yǎng)學生實事求是的世界觀.
教學重點
彈力的產(chǎn)生條件及方向的判定.
教學難點
1.兩物體接觸時是否有彈力的判定方法.
2.彈力方向的確定.
教學方法
講授法、實驗演示法、討論法.
教學用具
彈簧、竹棍、小車、砝碼
4、、海綿、平面鏡、激光器、瓶塞上插有細管的大玻璃瓶(最好用橫截面是橢圓形的瓶)、玩具彈簧秤.
課時安排
1課時
教學過程
[投影本節(jié)課的學習目標]
1.知道什么叫彈力,什么是形變.
2.知道彈力的產(chǎn)生條件.
3.知道三種常見的彈力及其方向.
學習目標完成過程
一、引入新課
[教師]在運動場上,撐竿跳高運動員要用到撐竿,同學們,能回答出這樣做的目的嗎?
[學生]這樣做是為了利用它們形變時產(chǎn)生的彈力.
[教師]那么什么是形變?什么是彈力?彈力又是如何產(chǎn)生的呢?本節(jié)課我們就來共同研究這個問題.
二、新課教學
(一)形變
[教師]請同學們舉例說明什么是形變.
[學生活動]
5、積極思考,并用身邊現(xiàn)有的物品進行演示.
演示一:取一把刻度尺,支住它兩頭,在其上放一重物,刻度尺被壓彎.
演示二:取一根橡皮筋,下掛一串鑰匙,橡皮筋被拉長.
演示三:取一根細竹棍,把它壓彎后可以把跟它接觸的物體彈出去.
[教師]思考一下,刻度尺、橡皮筋、細竹棍在各自的物理情景中有什么共同特點?
[學生]它們的形狀發(fā)生了變化.
[教師]總結(jié)并板書:
物體的形狀和體積的改變叫形變.
[教師]在剛才同學們所舉的例子中,我們能看到物體明顯的形變.把書放到桌子上,用手按壓空玻璃瓶,書桌和空玻璃瓶能產(chǎn)生形變嗎?
[學生活動]討論,意見不統(tǒng)一.
[教師]大家把書放在桌子上,你能觀察到桌子
6、的形變嗎?
[學生]仔細觀察后回答:不能
[教師]能否說明桌子沒有發(fā)生形變呢?我們來作一個實驗驗證一下.(用CAI課件出示實驗裝置及介紹)
如圖,一張大桌子上放兩個平面鏡M和N,讓一束光依次被這兩平面鏡反射,最后射到刻度尺上形成一個光點.
用力壓桌面,鏡子要向箭頭方向傾斜.由于兩面鏡子之間的距離較大,光點會在刻度尺上有明顯的移動,把桌面的形變顯示出來.
[教師]請幾位同學來做一下這個實驗.
[學生活動]組裝實驗器材,調(diào)節(jié)、驗證.
[教師]上述實驗說明了什么?
[學生]思考并積極討論后回答:
桌子發(fā)生了微小形變,要用儀器才能顯示出來.
[教師]總結(jié)并板書:
1.任何物體
7、都能發(fā)生形變.
2.有的物體形變較為明顯,有的物體形變極其微小.
[鞏固訓練](投影出示思考題)
怎樣驗證用手按壓玻璃瓶時,玻璃瓶發(fā)生了微小形變?
[參考答案]找一大玻璃瓶,裝滿水,并滴入一滴紅墨水,瓶口用中間插有細管的瓶塞塞上.沿短軸方向用手按壓玻璃瓶,細管中的水面就上升;松開手,水面又降回原處.沿長軸方向按壓,水面下降,松開手后,水面又回到原處.這說明玻璃瓶受到按壓時發(fā)生形變.
(二)彈力
[教師]CAI課件模擬
1.拉滿的弓把箭射出去.
2.壓彎的撐竿把運動員彈出去.
3.跳水運動員被壓彎的跳板彈起.
[教師]上述三個情景說明了什么?
[學生]發(fā)生形變的物體對跟它接
8、觸的物體有力的作用.
[教師]發(fā)生形變的物體為什么會對跟它接觸的物體施加力呢?
[學生]因為它要恢復原狀.
[教師]總結(jié)并板書:
發(fā)生形變的物體由于要恢復原狀,對跟它接觸的物體會產(chǎn)生力的作用,這個力叫做彈力.
[學生活動]對前面的演示實驗及CAI課件中的物理情景進行分析總結(jié).
[教師]彈力的產(chǎn)生條件是什么呢?
[學生]討論后回答.
而物體直接接觸且產(chǎn)生形變.
[教師]CAI課件模擬物理過程,教師講解:
一本書放在桌面上:
(1)書由于產(chǎn)生微小形變,書恢復原狀時對桌面產(chǎn)生垂直于桌面的向下的彈力F,這就是書對桌面的壓力.
(2)同時桌面由于產(chǎn)生微小的形變,桌子恢復原狀時對書
9、產(chǎn)生垂直于書面向上的彈力F′,這就是桌面對書的支持力.
[學生活動]在一根繩下掛一物體,分析物體與繩之間是否產(chǎn)生彈力作用?
[學生討論分析]
由于物體的重力作用而拉緊繩,使繩和物體都發(fā)生微小的形變.
物體由于發(fā)生微小形變,對繩產(chǎn)生豎直向下的彈力F,這就是物體對繩的拉力.
繩子由于發(fā)生微小形變,對物體產(chǎn)生豎直向上的彈力F′,這就是繩對物體的拉力.
[教師]彈力的大小跟什么有關(guān)?
[學生]思考并舉例說明:
實例一:彈簧伸長或縮短的長度越大,產(chǎn)生的彈力越大;彈簧恢復原長時不存在彈力.
實例二:把弓拉得越滿,箭射出去的就越遠.弓沒有拉開時,對箭沒有彈力.
以上說明:彈力的大小取決于
10、形變的程度.形變越大,彈力也越大.形變消失,彈力也隨之消失.
[師生活動]共同總結(jié),用投影片出示:
1.彈力的產(chǎn)生條件是:(1)兩物體直接接觸.(2)產(chǎn)生形變.
2.支持力、壓力、拉力都是彈力.
3.壓力的方向垂直于支持面指向被壓的物體.
支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物體.
繩的拉力的方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向.
4.形變越大,彈力就越大.
形變消失,彈力就隨之消失.
[鞏固訓練]用投影片出示
1.兩物體接觸就能產(chǎn)生彈力嗎?
2.關(guān)于物體對水平面的壓力F,下述說法中正確的是
A.F就是物體的重力
B.F是物體重力的平衡力
C.F的作用點在物體上
D.
11、F的作用點在支持面上
參考答案:
1.不一定.相互接觸的物體間是否存在彈力還取決于是否存在形變,如果有形變,則產(chǎn)生彈力,如果沒有形變,則不會產(chǎn)生彈力.
2.壓力F的受力物體是水平支持面,而重力的受力物體是物體,故只有D正確.
(三)形變的分類
[用CAI課件展示下列過程]
1.拉伸(或壓縮)的彈簧.
2.拉開的弓.
3.一橫桿掛在懸掛著的金屬絲下端,用力扭橫桿,使金屬絲發(fā)生形變.
[教師]以上情景中物體的形變有幾種.
[學生活動]思考分析.
[師生共同總結(jié)]
按形變的形式:形變分為以下幾類
1.拉伸(或壓縮)形變
2.彎曲形變
3.扭轉(zhuǎn)形變
[教師]發(fā)生形變的物
12、體,有的能恢復原狀,有的不能恢復原狀,能恢復原狀的形變叫彈性形變.不能恢復原狀的形變就叫非彈性形變.
因此按形變的效果,形變分為彈性形變和非彈性形變.
[鞏固訓練]
1.比較重力和彈力,它們在性質(zhì)上有什么不同?
2.有一個楔形槽ABC,槽底邊AC水平,一鋼球置于槽內(nèi),現(xiàn)給鋼球施加一個水平方向的推力F:
(1)分析槽壁對鋼球的彈力.
(2)若將F去掉,再分析槽壁對鋼球的彈力.
參考答案:
1.重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的,重力的存在并不要求物體一定要與地球接觸;彈力是由于雙方相互接觸且發(fā)生形變而產(chǎn)生的作用力,彈力的產(chǎn)生,接觸是前提,形變是根本.
2.(1)鋼球在水平推力作用下,
13、與AB壁和AC壁相互擠壓,因而鋼球與AB壁、AC壁間均有彈力產(chǎn)生.AB對鋼球的彈力垂直AB向下,AC對鋼球的彈力豎直向上.
(2)去掉水平外力后,鋼球只與AC壁擠壓,受到AC對鋼球豎直向上的彈力.而AB與鋼球雖接觸但并未產(chǎn)生形變,因為此時把AB去掉,鋼球仍可靜止于AC壁上.
[評析拓展]用投影片出示
用“消除法”判斷彈力是否存在.
將與研究對象接觸的物體從想象中去掉,如果研究對象能保持原狀,說明彈力不存在.如果研究對象狀態(tài)改變,說明彈力存在.
[課堂討論]
[投影]討論問題:
1. 兩物體接觸,就一定能產(chǎn)生彈力嗎?
2. 彈力的大小與物體的形變之間有關(guān)系嗎?
3. 靜止放在水
14、平桌面上的書,它對桌面的壓力就是書的重力,這種說法是否正確?
4. 為什么說壓力、支持力、拉力均是彈力?
[學生活動]討論上述問題.
[教師點撥]
1.接觸僅是物體間產(chǎn)生彈力的必要條件,并不是充分條件,相互接觸的物體發(fā)生了彈性形變,才會產(chǎn)生彈力的作用.
2.彈力的大小跟形變的大小有關(guān)系,形變越大。彈力也越大,形變消失,彈力也隨之消失.例如:對于拉伸形變(或壓縮形變),伸長(或縮短)的長度越大,產(chǎn)生的彈力就越大;用力扭金屬絲,使其產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)形變,扭轉(zhuǎn)得越厲害,產(chǎn)生的彈力就越大.
3.靜止于水平桌面上的書。它對桌面的壓力與重力是兩回事,因為壓力和重力無論是性
15、質(zhì)還是施力物體、受力物體均不相同.但是書對水平桌面的壓力跟它的重力大小相等,方向相同.
4.彈力是由于相互接觸的物體間由于發(fā)生形變而產(chǎn)生的,所以,壓力、支持力、拉力的產(chǎn)生機制也是接觸且產(chǎn)生了形變,所以它們都是彈力.
三、小結(jié)
[投影]小結(jié)思考題:
1.物體的 或 的改變叫形變.
2. 叫彈性形變,課本中提到的形變,一般是指彈性形變.
3.發(fā)生形變的物體,由于要 會對 的物體產(chǎn)生力的作用,這種力叫 .
4.彈力的產(chǎn)生條件:
①
16、 ;② .
5.彈力的方向總是與施力物體的形變方向 ,總與受力物體的形變方向 .
6.壓力與支持力的方向總是 于接觸面而 被壓或被支持的物體.
繩的拉力的方向總是 而指向 的方向.
四、作業(yè)
1.課本P8練習二
2.思考題
試分析下圖中物體A(繩是豎直的)和棒BC所受的彈力.
(參考答案:物體A受到繩子對它豎直向上的拉力.棒BC受到水平面對它豎直向上的彈力.支點M對它垂直于棒BC向上的彈力.)
五、板書設計
六、本節(jié)優(yōu)化訓
17、練設計
1.下圖中A物體的重力均為100N,A物體受到水平面BC的壓力各為多少?方向如何?
圖中壓力為______,方向是______.
乙圖中壓力為______,方向是______.
丙圖中壓力為______,方向是______.
丁圖中壓力為______,方向是______.
2.關(guān)于彈力,下列說法正確的是( )
A.相互接觸的物體間一定有彈力
B.由于物體發(fā)生形變而產(chǎn)生的彈力決不作用在這個物體上
C.兩物體間彈力的大小和兩物體的運動狀態(tài)有關(guān)
D.彈力的大小總是和物體的形變量成正比
3.下列說法中不正確的是( )
A.通常所說的壓力、支持力、繩的拉力
18、都是彈力
B.輕繩上產(chǎn)生的彈力方向總是沿繩的方向
C.壓力、支持力的方向不一定總是垂直于支持面的
D.發(fā)生形變的物體,一定會對與它接觸的物體產(chǎn)生彈力
4.書放在水平桌面上,桌面會受到彈力的作用,產(chǎn)生這個彈力的直接原因是( )
A.書的形變 B.桌面的形變
C.書和桌面的形變 D.書受到的重力
5.將一根原長為50 cm,勁度系數(shù)是200 N/m的彈簧拉長為70 cm,則彈簧的彈力大小是______.
A.100 N B.40 N C.140 N D.240 N
[參考答案]
1.甲:110 N,豎直向上
乙:20 N,豎直向上;
丙:80 N,水平向右;
?。盒∮?00 N,垂直于斜面向上.
2.BC 3.C 4.A 5.B