弹力、摩擦力
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3.2弹力
辅备:一、教学目标
(1)知识与技能:
1、理解形变概念,了解放大法显示微小形变;理解弹力的概念,知道弹力产生的原因和条件.
2、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,会分析弹力的方向,能正确画出弹力的示意图.
3、会应用胡克定律求解弹簧弹力的相关问题。
(2)过程与方法:
通过观察微小变化的实例,初步接触“放大的方法”。
(3)情感、态度与价值观:
通过探究弹力与形变的关系以及数据的准确记录,培养学生锲而不舍的探究的精神和求真务实的科学精神。
二、教学重点和难点
1.教学重点:弹力概念的理解,判断弹力的有无以及弹力的方向,胡克定律的理解及应用。
2.教学难点:判断弹力的有无以及弹力的方向
三、学情分析:学生在生活中处处可以感受到弹力,对弹力并不陌生,但缺乏系统的认识;学生在初中已经学
习过同一直线上的力的平衡,在本节课中利用平衡条件求解弹力应该困难不大。
四、课时安排:3课时
五、考纲要求:形变、弹性、胡克定律Ⅰ
六、知识回顾
重力产生的原因是__________ _,重力的方向,重力的公式
物体的重心如何确定______ _____ ____________
七、预习检测
1、物体在力的作用下______________发生改变叫做形变,有些物体在形变后能够恢复原状,这种形变叫
做。
2、发生弹性形变的物体由于要_____________对与它接触的物体产生力的作用,这种力叫
3、胡克定律表达式为其中x为k为单位是
八、核心知识探究
一、形变、弹性形变
在前面学习的过程中,我们已经学习了重力,在我们生活当中还有很多其他的力,比如说弹力,那么,同
学们通过你们平时的观察,生活当中哪些情况中存在弹力?请举例说明。
学生可能会举很多的例子如:蹦蹦床、撑杆跳、拍皮球、踢足球等等。
利用学生举的例子引导学生得出形变的概念。
1.形变:物体在力的作用下形状或体积会发生改变,这种变化叫做形变。
观察用弹簧拉静止的小车请学生回答提出问题并进行总结。
(1)没用力拉之前弹簧的右端在什么位置?
(2)用力拉之后弹簧的右端在什么位置?
(3)撤去外力之后小车静止时弹簧的右端在什么位置?
结论:弹簧在形变之后能够恢复原状。我们把这种形变叫弹性形变。
2.弹性形变:在力的作用下发生形变的物体,在撤去外力后能够恢复到原状的性质
教师引导:如果形变过大,超过一定限度,物体的形状将不能完全恢复,这个限度叫做弹性限度。可以适当举
例说明。
3.弹性限度:如果形变过大,超过一定限度,物体的形状将不能完全恢复,这个限度叫做弹性限度。(如果没有
特殊说明,形变通常是指弹性形变)。
通过前面同学们举的例子,根据各种形变的特点,同学们总结一下形变有哪些种类?
4.形变的种类:拉伸形变,压缩形变,弯曲形变,扭转形变等。
同学们能不能找到不能发生形变的物体?举例说明,学生可能会举一些例子如:物体压在桌面上;用手挤压玻
璃瓶等等;教师引导说明仍然发生形变只是形变不明显而已。
总结:任何物体都能发生形变,不能发生形变的物体是不存在的,只不过明显程度不同。
通过观察微小变化的实例,经教师指导让学生初步了解“放大的方法”。
二、弹力
学生观看有关弹力的视频短片。总结弹力的概念及产生条件。
1、弹力:发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生力的作用,这种力叫做弹力。
2、弹力产生的条件:⑴物体直接接触(推、拉、挤、压、提等)⑵接触物体间发生弹性形变
辅备:
3、几种弹力(1)放在水平桌面上的书的受力情况及方向
书由于重力的作用而压迫桌面,使书和桌面同时发生微小形变,要恢复原状,对桌面产生垂直于桌面向下的弹力F1,这就是书对桌面的压力;桌面由于发生微小的形变,对书产生垂直于书面向上的弹力F2,这就是桌面对书的支持力。 (2)静止时,悬绳对重物的拉力及方向
悬挂物由于重力的作用而拉紧悬绳,使重物、悬绳同时发生微小的形变。重物由
于发生微小的形变,对悬绳产生竖直向下的弹力F1,这是物对绳的拉力;悬绳由于发生微小形变,对物产生竖直向上的弹力F2,这就是绳对物体的拉力。
(3)弹簧的弹力:弹簧既有拉力也有支撑力.拉力的方向总是沿着弹簧而指向弹簧收缩的方向;支撑力的方向总是沿着弹簧而指向弹簧拉伸的方向. 4、弹力有无的判断:(1)条件法:根据弹力产生的两个条件进行判断。注意:相互接触的物体之间不一定有弹力作用。(2)假设法:假设将该物体的约束物撤去,看该受力物体是否发生形变或运动状态是否发生变化。 三、胡克定律
利用表格中的数据,指导学生做出F---X 图像,从图像中可以得到F 与X 成正比。
弹簧伸长量x (m ) 0 0.012 0.023 0.035 0.046 0.058 弹 力 F (N )
0.30
0.60
0.90
1.20
1.50
结论:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F 跟弹簧伸长(或缩短)的长度X 成正比,即F=kx ,这就是胡克定律。其中x 是弹簧的形变量,k 是弹簧的劲度系数,单位为“N/m”。
5、弹力的大小:与形变有关;在弹性限度内, 形变越大, 弹力越大。
⑴一般弹力的大小没有计算公式。只能根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿第二定律分析求解。 ⑵弹簧的弹力:遵守胡克定律;即F=kx
例:在弹簧下端挂一个2.5牛重的物体时,静止时弹簧伸长0.5厘米,弹簧的劲度系数为_______ 牛/米:若挂在弹簧下端的物体的重物为25牛时,静止时该弹簧伸______米,此时弹簧的劲度系数为_ __牛/米 随堂练习
1.画出下列物体所受弹力的示意图
2、在弹性限度内,绿妹在某弹簧下端悬挂500N 重物时,总长为22cm 悬挂750N 重物时,总长为23cm .那么,该弹簧的劲度系数为多大? 课堂小结
本节课主要通过实验探究了弹力的概念、弹力的产生条件、如何确定弹力的方向以及如何判断弹力的有无。 作业布置
《名师伴你行》第95、96页,其中重点班除11题外全做;平行班除第8、9、11题外全做(各班可酌情删减)。 板书设计
第2节 弹力
1.弹力产生的原因:物体间发生弹性形变
2.弹力发生的条件: ①直接接触 ②弹性形变
3.弹力方向的确定:
①压力、支持力的方向总是垂直于接触面,若接触面是曲面则垂直于过接触点的切面,指向被压或被支持的物
体。②绳的拉力方向总是沿绳指向绳收缩的方向。 4.弹力大小的确定:与形变有关(在弹性限度内, 形变越大,弹力越大)。 ①弹簧在弹性限度内弹力的大小遵循胡克定律:F=kx 。
②一般情况下应根据物体的运动状态,利用牛顿定律或平衡条件来计算。 教学反思
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