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第三章《相互作用》 第四課時 2019-2020年人教版必修一3.2《彈力》WORD教案9 【教學(xué)要求】 ⒈知道什么是彈力以及彈力產(chǎn)生的條件. ⒉知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力，能在力的圖示（力的示意圖）中正確畫出它們的方向. ⒊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. 說明： 關(guān)于彈力，中學(xué)階段經(jīng)常遇到大都是支持物的支持力（或?qū)χС治锏膲毫Γ┖屠K的拉力，教材著重講解這兩種情況. 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(xué)方程（或平衡方程）方能解出，因此這里一般不涉及求解支持力和拉力的較復(fù)雜的題目. 作為特殊情況，可出現(xiàn)應(yīng)用二力平衡求解的題目. 【教學(xué)器材】 教學(xué)三角板，彩色粉筆，彈簧秤 【知識建構(gòu)】 引子：上節(jié)課我們重點學(xué)習(xí)了彈力方向的判定. 本節(jié)課研究彈簧彈力大小的計算. ⒉胡克定律： ⑴公式： 其中，為勁度系數(shù)；是拉伸或壓縮的形變量（長度改變量）. ⑵條件：彈簧在彈性限度內(nèi)受到外力的作用發(fā)生的形變. ⑶圖象：用描點作圖法求得圖象. 詳細(xì)說明見《學(xué)生實驗：探索彈力和彈簧伸長的關(guān)系》. ▲某彈簧，受到拉力為時，彈簧長度為；受到拉力為時，彈簧長度為。求該彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)和原長. 解： 拉力為時，有 拉力為時，有 故解得： ▲某彈簧秤，不掛重物時，示數(shù)為；掛重物時，示數(shù)為（仍在彈性限度范圍之內(nèi)），則當(dāng)示數(shù)為時，所掛物體的實際重力為多少？ 解：據(jù)胡克定律有： ，即；解得： ▲如圖，大彈簧比小彈簧長米，當(dāng)壓縮此組合彈簧（彈簧組）時，測得圖象圖如圖所示，求兩個彈簧的勁度系數(shù)和. 解：根據(jù)坐標(biāo)點來列方程 即： 點拔：關(guān)鍵是深刻理解：“在彈性限度范圍內(nèi)，彈簧的形變量與所受外力成正比”. ▲如圖所示，A、B是兩個相同的輕彈簧，原長，勁度系數(shù)，如果圖中懸掛的兩個物體質(zhì)量均為，則兩個彈簧的總長度為( ) A．22 cm B．24 cm C．26 cm D．28 cm 答案：略. 【課后思考】 ⒈判斷：在輕繩下吊一個小鐵球，則球?qū)K的拉力是繩子形變產(chǎn)生的嗎？ 答案：不是；而是鐵球形變產(chǎn)生的. 點評：物體的形變方向與這個形變產(chǎn)生的彈力方向相同；物體的形變方向與引起這個形變的外力方向相反。即： 練習(xí)：光滑平面，球壓縮彈簧的過程中，彈簧對球的力使球減速，此力是彈簧發(fā)生形變而產(chǎn)生的。判斷： ⑴彈力的方向總與這個彈力的施力物體的彈性形變方向相反（√） ⑵彈力的方向總與這個彈力的受力物體的彈性形變方向相同（√） ⑶相互作用的兩個彈力因其方向相反，故彼此產(chǎn)生形變方向也相反（√） 【課后擴(kuò)展】 彈簧的等效勁度系數(shù) ⒈并聯(lián)彈簧的等效勁度系數(shù) 如下面左圖所示，設(shè)有根勁度系數(shù)為的相同彈簧并在一起，兩端受拉力時，每根彈簧的伸長量均為：. 把這根彈簧的并聯(lián)組合看成一根彈簧，受同樣拉力伸長同樣長度時，則 所以，根相同彈簧并聯(lián)的等效勁度系數(shù)為,即增大為一根彈簧的倍． ⒉串聯(lián)彈簧的等效勁度系數(shù) 如上面右圖所示，設(shè)有根勁度系數(shù)為的相同彈簧串聯(lián)在一起，受拉力時，每根彈簧的彈力均為，伸長量均為，根彈簧的總伸長量為 把這根彈簧的串聯(lián)組合看成一根彈簧，受同樣拉力伸長同樣長度時，則 所以，根相同彈簧串聯(lián)的等效勁度系數(shù)為 勁度系數(shù)()的決定因素 勁度系數(shù)不同于比熱、密度等反映物質(zhì)特性的物理量，它反映的是某根具體彈簧的力學(xué)特性． 研究表明，物體受到外力作用發(fā)生伸長形變時，由于內(nèi)部各質(zhì)點的相對位置發(fā)生變化，各質(zhì)點間會 產(chǎn)生附加內(nèi)力，即彈力()．單位面積上的內(nèi)力跟相對伸長()成正比，即 或表示為. 這個關(guān)系稱為胡克定律．式中由材料性質(zhì)決定的量，稱為彈性模量. 變換上式，得發(fā)生伸長形變時的彈力，式中稱為勁度系數(shù). 它不僅跟材料有關(guān)，還跟材料的橫截面積和原長有關(guān). 因此，一根彈簧被截成幾段，由于原長不同，每段的值會發(fā)生變化. 結(jié)語：前面我們著重學(xué)習(xí)了彈簧彈力的大小計算，注意：關(guān)鍵是深刻理解：“在彈性限度范圍內(nèi)，彈簧的形變量與所受外力成正比”。