《1 重力与弹力》.doc

课 时 教 案 第 三 单元 第 2 案 总第 案 课题： §3.1.2 重力与弹力 （第2课时） 年 月 日 教学目标 核心素养 物理观念：知道重力产生的原因，理解重力概念，会确定重力的大小和方向； 物理观念：知道弹性形变、弹力定义及产生条件；掌握胡克定律。 科学思维：会做力的图示和示意图，理解影响重心的因素； 科学思维：会判定弹力的方向；能应用胡克定律解决问题。 教学重点 1、弹力产生的条件；方向判定； 2、胡克定律的应用 3、 教学难点 1、弹力方向的判定 2、 3、 高考考点 课 型 新授 教 具 弹簧秤、装满水的玻璃瓶 教 法 教 学 过 程 教学环节 教师活动预设 学生活动预设 课前复习： 1.说说你是如何认识力的。 2.如何理解物体所受的重力。 3.如何确定物体的重心。 一、弹力 ㈠形变：物体在力的作用下发生的形状或体积改变叫形变. 由实验让学生得出：是力的作用效果之一，可分为弹性形变、范性形变（非弹性形变）（据能否恢复原状分类）但是弹性形变是有范围的，比如一根弹簧，另要拉力不太大，形变后还能恢复原状，但力太大时，弹簧就可能拉长后不能恢复原状了，这 学生观察插图回答： 1.物体在外作用下，发生了怎样的变化？ 2.当外力撤销之后，物体会恢复原状吗？ 教学环节 教师活动预设 学生活动预设 ㈠形变：物体在力的作用下发生的形状或体积改变叫形变. 由实验让学生得出：是力的作用效果之一，可分为弹性形变、范性形变（非弹性形变）（据能否恢复原状分类）但是弹性形变是有范围的，比如一根弹簧，另要拉力不太大，形变后还能恢复原状，但力太大时，弹簧就可能拉长后不能恢复原状了，这就不是弹状形变了。一般情况下，弹性形变是在一定范围内成立的。 ②弹性限度：形变过大，超过一定限度，则不能恢复原状，这个限度叫做弹性限度。 ③微小形变的观察方法：光学放大（桌子形变）、力学放大（玻璃瓶的形变） 光 ㈡弹力 ⑴定义：发生形变的物体，要恢复原状对与它接触使它形变的物体会产生力的作用，这个力叫做弹力。 ⑵条件：形变、接触 故弹力属于接触力。 教学环节 教师活动预设 学生活动预设 施力物体：发生形变的物体 受力物体：与施力物体接触,使它发生形变,并阻碍其恢复原状的物体。 ⑶方向：依据弹力定义得出，与使物体形变的力的方向相反 或与形变的物体恢复原状的方向相同 叙述方法：与发生形变的方向相反； 与物体恢复原状的趋势方向相同 与使物体形变的外力方向相反 几种弹力及其方向 按接触面分：支持力、压力均是接触面发生形变 ①面面接触 ②点面接触 均可转化为面面接触（接触点的切面） ③点点接触 斜面上一静止木块对斜面的压力，斜面对木块的支持力。 （分析各力的受力物体、施力物体、方向） 教学环节 教师活动预设 学生活动预设 强调：一定要搞清各力的受力物体、施力物体、方向。 提问，为什么不说书对桌子的压力就是书受到的重力 对于点点接触的主要是球面，连线要过球心。（作图强调） 按弹力产生的模型分： ①绳子：弹力有其特殊性，只能沿其收缩的方向（绳子无刚性，与杆子不同）所以其拉力的方向必为绳子收缩的方向，重物对绳子的拉力的方向，则与之相反，但要搞清受力物体、施力物体。 ②轻杆：可产生拉力、支撑力，故力的方向可沿杆，可不沿杆。 ③弹簧：两种情况拉或者压， 方向沿形变恢复的方向。 ㈢关于弹力有无的判断 形变明显：据条件判定 形变不明显：假设法：假设与研究对象接触的物体施加了弹力，画出假设状态下的受力图，判断受力情况与原来已知状态是否矛盾，若矛盾，说明假设不正确. 或者：假设将与之接触的物体去掉看是否改变状态。 教学环节 教师活动预设 学生活动预设 【当堂训练】分析下图物体Ａ所受弹力情况，（接触面均光滑） 结论：接触的物体间不一定有弹力，但有弹力物体一定接触。 ㈣胡克定律 1．弹力大小 弹力的大小跟形变量，形变越大，弹力越大，形变消失，弹力随之消失。 弹簧弹力与形变量遵循一定简单的关系。 2．实验：弹簧弹力和伸长量的关系 如图 甲，把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，观察弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。 然后，在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，设计实验记录表格，记录弹簧在不同拉力下伸长的长度。弹簧的弹力等于钩码对弹簧的拉力。 以弹簧受到的弹力 F 为纵轴、弹簧伸长的长度 x 为横轴建立直角坐标系。根据表格中的实验数据，在坐标纸上描点，作出 F-x 图像 注意事项： （１）标尺要竖直且靠近指针，每次改变钩码后要待系统稳定后读数． 教学环节 教师活动预设 学生活动预设 （２）读指针刻度时，应估读到下一位. （３）不能超过弹性限度. 实验结论： 同一弹簧，F与x成正比 不同弹簧，如x相同，则弹簧越硬（K越大），F越大。 3.胡克定律 ⑴内容：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。 ⑵公式： F ＝ k x k：弹簧的劲度系数，由弹簧本身的性质决定，大小反应弹簧的软硬程度，与弹力大小无关。 单位：牛每米， 符号：N/m x：弹簧的形变量（压缩或拉伸量），不是弹簧的长度。 ⑶变式：结合F-x图像分析，得出，可作为胡克定律的推论。 例：一根轻质弹簧，当它受到10N的拉力时长度为12cm，当它受到25N的拉力时长度为15cm。弹簧不受力时的自然长度是多少？该弹簧的劲度系数为多大？（弹簧均在弹性限度内） 解：设弹簧原长为x，劲度系数为k，由胡克定律得： 当F1=10N时， ① 当F2=12N时， ② ②-①得： 更换不同弹簧重做实验 教学环节 教师活动预设 学生活动预设 代入数据得：k=500N/m 将k带入①得x=10cm 变式： 如图示，AB两物体的重力分别是GA=3N，GB=4N。A用细线悬挂在天花板上，B放在水平面上，A，B间轻弹簧中的弹力F=2N，则细线中的张力FT及B对地面的压力FN的可能值分别是多少？ 解：要分类讨论： 当弹簧拉伸时： 当弹簧压缩时： A B 第 7 页 共 7 页