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2019-2020年人教版高中物理必修1 第3章第2節(jié) 彈力（教案） 【知識與技能】 1、理解彈力的概念，知道彈力產(chǎn)生的原因和條件. 2、知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力，會分析彈力的方向，能正確畫出彈力的示意圖. 3、理解形變概念，了解放大法顯示微小形變. 【過程與方法】 1、通過觀察微小變化的實例，初步接觸“放大的方法” 【情感態(tài)度與價值觀】 1、通過探究彈力與形變的關(guān)系以及數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確記錄，培養(yǎng)學(xué)生鍥而不舍的探究的精神和求真務(wù)實的科學(xué)精神。 【教學(xué)過程】 ★重難點一、彈性形變和彈力★ ★接觸力 1. 接觸力：物體與物體直接接觸才發(fā)生的力。 通常所說的拉力、壓力、支持力、阻力等都是接觸力。 2. 接觸力按性質(zhì)可分為：彈力和摩擦力。 3. 本質(zhì)：都是由電磁相互作用引起的。 ★力的作用效果：可以使物體發(fā)生形變 觀測： 1. 被拉長或壓縮的彈簧 2. 彎曲的木棍 3. 壓縮的氣球 4. 壓縮的橡皮泥 ★形變 1. 定義：在外力作用下，物體發(fā)生的形狀、體積大小的變化稱為形變。 特別提醒： 物體在外力作用下會發(fā)生形變，有的形變明顯，有的形變微小，只能用實驗放大的方法顯示出來。 ★形變分類 （1）彈性形變：能恢復(fù)到原來形狀的形變。 （2）非彈性形變：不能恢復(fù)到原來形狀的形變 3. 形變限度 如果形變過大，超過一定的限度，撤去外力后，物體就不能完全恢復(fù)原來的形狀，這個限度叫做彈性限度。 ★彈力 1. 定義：發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復(fù)原來的形狀，對與它接觸的物體發(fā)生力的作用，這種力叫做彈力。 注意：彈力不是指“彈簧產(chǎn)生的力”。某一彈力的產(chǎn)生是施力物發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的。 2.彈力產(chǎn)生的條件 （1）直接接觸 （2）發(fā)生彈性形變 ★彈力有無的判斷 1．產(chǎn)生彈力必備的兩個條件： (1)兩物體間相互接觸； (2)發(fā)生彈性形變。 2．判斷彈力有無的常見方法： (1)直接判定：對于發(fā)生明顯形變的物體(如彈簧、橡皮條等)，可根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件由形變直接判斷。 (2)對于形變不明顯的情況，通常用以下方法來判定： a．假設(shè)法：假設(shè)將與研究對象接觸的物體撤去，判斷研究對象的運動狀態(tài)是否發(fā)生改變，若運動狀態(tài)不變，則此處不存在彈力；若運動狀態(tài)改變，則此處一定存在彈力。 b．替換法：可以將硬的、形變不明顯的施力物體用軟的、易產(chǎn)生明顯形變的物體來替換，看能不能維持原來的力學(xué)狀態(tài)。如將側(cè)壁、斜面用海綿來替換，將硬桿用輕彈簧(橡皮條)或細繩來替換。 c．狀態(tài)法：因為物體的受力必須與物體的運動狀態(tài)相吻合，所以可以依據(jù)物體的運動狀態(tài)由相應(yīng)的規(guī)律(如二力平衡知識等)來判斷物體間的彈力。 【典型例題】書放在水平桌面上，書會受到支持力的作用，產(chǎn)生這個支持力的直接原因是 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 【答案】B ★重難點二、幾種彈力★ ★彈力方向的總結(jié) 1．常見的三種接觸方式 2.常見三類彈力的方向 【典型例題】如圖所示，物體A在斜面上，被豎直擋板擋住而處于靜止?fàn)顟B(tài)，關(guān)于物體A所受的彈力，以下說法正確的是( ) A 物體僅受一個彈力作用，彈力的方向垂直斜面向上 B. 物體受兩個彈力作用，一個水平向左，一個垂直斜面向下 C. 物體受兩個彈力作用，一個水平向右，一個垂直斜面向上 D. 物體受三個彈力作用，一個水平向右，一個垂直斜面向上，一個豎直向下 【答案】C ★重難點三、胡克定律★ 彈力的大小跟形變的大小有關(guān)，形變越大，彈力也越大，形變消失，彈力隨著也消失。彈簧發(fā)生彈性形變時，彈力的大小 F 跟彈簧伸長（或縮短）的長度 x 成正比，即： F = k x (1) k 稱為勁度系數(shù)，單位 N/m，由彈簧的材料，粗細，長度等自身性質(zhì)決定。 (2) 既適用于彈簧拉伸，也適用于彈簧壓縮， x 是彈簧的形變量。 ★對公式F＝kx的理解 公式中x為彈簧的形變量[可能為伸長量(l－l0)，也可能為縮短量(l0－l)]； k為彈簧的勁度系數(shù)，只與彈簧本身有關(guān)，由彈簧本身的材料、長度、粗細、匝數(shù)等因素決定，它反映了彈簧的軟硬程度，k越大，彈簧越硬，其長度越難改變． 特別提醒 1．胡克定律的成立條件：彈簧的形變必須在彈性限度內(nèi)． 2．彈簧的勁度系數(shù)k：它表示彈簧固有的力學(xué)性質(zhì)，大小由彈簧本身的物理條件，如材料、長度、截面積等決定． 3．彈簧的形變量x：指彈簧的伸長量或縮短量，而不是彈簧的長度． ★非彈簧的彈力大小的計算 彈力的大小與物體的形變程度有關(guān)，一般要借助物體的運動狀態(tài)所遵循的物理規(guī)律求解。 比如懸掛在豎直細繩上的物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時，物體受繩向上的拉力和重力作用。根據(jù)二力平衡，可知繩的拉力大小等于物體重力的大小。 【典型例題】在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗中 （1）以下說法正確的是（ ） A．彈簧被拉伸時，不能超出它的彈性限度 B．用懸掛砝碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài) C．用直尺測得彈簧的長度即為彈簧的伸長量 D．用幾個不同的彈簧，分別測出幾組拉力與伸長量，得出拉力與伸長量之比相等 （2）若某同學(xué)實驗裝置如圖所示，所用的每個鉤碼的重力相當(dāng)于對彈簧提供了向右恒定的拉力．實驗時先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，再將5個鉤碼逐個掛在繩子的下端，每次測出相應(yīng)的彈簧總長度。 ①有一個同學(xué)通過以上實驗測量后把6組數(shù)據(jù)描點在坐標(biāo)圖中，請作出F－L圖線： ②由此圖線可得出該彈簧的原長L0＝________ cm， 勁度系數(shù)k＝________ N/m。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字） （3）若某同學(xué)把彈簧平放在桌面上使其自然伸長，用直尺測出彈簧的原長L0，再把彈簧豎直懸掛起來，掛上鉤碼后測出彈簧伸長后的長度L，把L－L0作為彈簧的伸長量x，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫出的圖線可能是下圖中的 ( ) 【答案】（1） AB ；（2）①； ②5.0； 20；（3）C