31探究形变与弹力的关系

1、§3.1探究形变与弹力的关系一、学习目标1、知识与技能（1）知道常见的形变（2）会用简单的器材显示微小形变.（3）会判断弹力的有无及弹力的方向.（4）能通过实验探究得出弹力与形变的关系，知道胡克定律.（5）通过在实际问题中确定弹力的方向，培养学牛的观察能力和分析能力.（6）知道木节专业术语英语词汇2、过程与方法（1）经历将微小形变放大的实验过程，初步体味放大法在物理学上的应用.（2）知道实验数据处理常用方法，尝试使用图像法处理数据.3、情感、态度与价值观（1）从任何物体都能发生形变入手，培养学生实事求是的世界观.（2）在探究弹力与形变定性和定量的关系中感受获得物理规律的方法.二、教学

2、重点1、弹力产生的条件及方向的判定2、胡克定律3、探究过程三、教学难点1、弹力的有无及方向的判断四、教学方法探究、启发、讨论五、教学仪器弹簧，拉力器，海绵，激光笔，细竹竿，微小形变放大器，插有细玻璃管带 红墨水的玻璃瓶，细导线，刻度尺，铁架台，钩码等六、教学课时1课时七、教学内容 引入新课：师:从这节课开始,我们将学习有关力的内容，同学们述记不记得初屮我们学 过力包含有哪三要素呢？生:大小，方向，作用点。每个小组发一根铁丝，让同学们自己动手绕制一个小弹簧（或课前叫学生做 好），让学生拿起口绕的小弹簧，轻轻地拉一拉或压一压。（强调用力的程度） 师：在弹簧拉仲的同时，又没冇感觉到你的手受到一个力的

3、作用？ 生:有。师：那么这个是什么力呢？它是怎样产生的，它的大小，方向各如何？带着这 些问题我们一起来探究有关“形变与弹力”的问题。（或我们知道一个力有三要 素：大小，方向，作用点，那么这个力是怎么样产生的，它的大小，方向是怎么 样的呢？带着这些问题，我们一起探究有关形变与弹力的问题）板书：（探究形变与弹力的关系）兼ppt推进新课：（-）认识形变师：先来看几个小实验：用手捏橡皮泥，用力拉弹簧，用力压直尺，他们的形状 会怎么样？生：都发生了变化。师：我们把物体形状或体积的改变叫做形变。师:使物体发生形变的原因是什么呢？（可能耍用引导语：回想我们刚才的实验，用手捏橡皮泥，用力拉压弹簧，用力 压直尺

4、，他们都发生了形变，显然，他们都是由于受到了力的作用）（氛围提升 的一个点）生：由于物体受到了外力。ppt：物体受到力的作用时会发生形状的改变。教师提问：我们在日常生活屮，看到物体的形变冇哪些形式？教师演示总结：通过演示弹簧的拉伸、压缩、弯曲、扭转，总结出形变的几种形式。（ppt）形变的形式：拉伸形变、压缩形变、弯曲形变、扭转形变实验探究：教师提问：当用力挤压矿泉水瓶时，矿泉水瓶的形变非常明显。如果我用力挤压玻璃瓶，能 否直接观察玻璃瓶产生形变？学生：（不能）教师提问：（可以提问学生冋答为什么不能直接观察玻璃瓶的形变）从前面我们己经知道物体受到力的作用时会发牛形状的改变。当用力挤压玻璃瓶时，玻

5、璃瓶一定冇发生形变，但又无法直接观察，说明玻璃瓶的形变量是很小的。我们可采用什么方法进行观察？教师举例引导：用放人镜观察微小的物体，在生物课上，通过显微镜的放人作用观察细胞的结构。学生交流讨论：把玻璃瓶的形变放大。教师强调：放大法也是物理学研究的一种重要的科学方法，以后也会经常用到。 教师提问：那我们能通过什么样的办法使玻璃瓶的形变放大到我们能直接观察呢？师说明：这里有一个玻璃瓶了。玻璃瓶中装满红色的水，用插有细管的塞了塞紧 瓶口，瓶内的水就上升到管中。当用手挤压瓶身，如杲瓶身有形变，瓶了的容积 是不是会发生变化呢？学生讨论：当用力挤压瓶身吋，玻璃瓶的容积是变大还是变小？细管屮的水柱长 度是变

6、长还是变短？学生回答：（1）玻璃瓶的容积变小，水柱长度变长（此时，教师通过实物展示台演示，沿截面短轴方向挤压瓶身使水柱长度变短）（2）玻璃瓶的容积变大，水柱长度变短（此时，教师通过实物展示台演示，沿截面长轴方向挤压瓶身使水柱长度变长）让学生自己操作实践一下，学生的心理状态和思维水平又进了一步。教师总结实验现象：（ppt）当沿瓶子截面的长轴用力挤压瓶身吋，瓶子的容积变大，水柱长度变短；当沿瓶子截面的短轴用力挤压瓶身时，瓶子的容积变小，水柱长度变长。拓展实验1：设计一个实验来观察钢丝与棉线拉氏时的形变。具体做法如下： 在钢丝下部粘一橡皮泥作标志a,用平行光源c照射标志，调节透镜d位置，使 在屏b上

7、得到清晰的标志像e。想一想：你能通过什么现象观察到钢丝的形变？建议你动手做一做，验证你的想 法（按课堂效果和实验器材而定）师：通过上面的实验，大家从中能得到什么结论呢？生：云云。板书：形变的特点（1）任何物体都能发生形变（2）有的物体形变较为明显, 有的物体形变极其微小。（-）弹性与弹性限度过渡语：我们知道形变产生的原因，分类，那发生形变的物体具有一些什么性质 呢？师：同学们认真看老师做个实验：我轻轻地拉伸弹簧或压缩弹簧，放手后，弹簧 会不会恢复原来形状？观察得到：能。师：弹簧具有恢复原状的性质称为弹性。我们把能够恢复原来形状的形变叫弹 性形变，如果外力过大，撤去外力后，物体形状不能完全恢复，

8、我们称这种现 象为超过了物体的弹性限度。演示实验：用铁丝弯成的一根弹簧下面挂较少的钩码吋，去掉钩码，弹簧能恢复 原长，当下面的钩码较多时，铁丝制作的弹簧不能恢复原长，可以看岀，物体冇 弹性限度。（三）弹力教师演示：用纸飞机勾住橡皮筋，用力拉纸飞机，使橡皮筋伸长到一定长度后，释放纸飞机,纸飞机就被弹射出去。引导学生回答：这个力的施力物体是橡皮筋，产生的原因是因为橡皮筋伸长发生了形变，发生形 变后由于要恢复原状会对与他接触的飞机产生力的作用。这个力就是我们这节课 要学习的弹力。板书：发生形变的物体由于会恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用，这种 力叫弹力。ppt：产生弹力的三点条件：产生形变，恢

9、复原状，相互接触。过渡语：弹力是伴随着物体的形变而产生的，那么弹力的方向和大小与物体的形 变有什么关系呢？1、弹力的方向和产生条件师：我们先來研究一下弹力的方向。师：通过阅读课文，谈谈对拉力，压力，支持力的认识。师：支持力、压力、拉力的方向是怎么确定的呢？ppt：经讨论得出：支持力：支持力的方向垂直于支持面而指向被支持的物体。压力：压力的方向垂直于支持面而指向被压的物体。拉力：绳了的拉力是绳对所拉物体的弹力，方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。（ppt）共同特点：弹力的方向垂直于两物体的接触面。（面与面，点与面，点 和点）师：下面我们一起来定性地研究弹簧的弹力的大小跟哪些因素有关。（让学生拉 不

10、同弹簧的感受或者用两根弹簧钩住拉伸，拉伸越长，弹力就越大注意引导） 生：经讨论得：弹力的大小跟形变的大小有关，形变越大，弹力也很大，形变消 失，弹力就消失。过渡：师：前边我们定性地研究了弹力的大小，下面定量地研究弹力的弹力跟哪些因素 有关。让两组同学做实验，并采用不同的弹簧。记录表格弹簧原长1 0 =c m试验次数物体的重力 g / n弹簧的长度1 / c m弹簧的伸长 量x / c m弹力的大小 f / n123分析后得出结论：弹性限度内，弹簧的弹力f的人小与形变的变化量x成正比。3、胡克定律1 6 6 0年，英国物理学家胡克通过研究发现：在弹性形度内，弹簧弹力f的大小与弹簧的变化量x成止比。 公式：f = k xf ：弹力 x :形变量 k :劲度系数，单位：n / m o 注意：（1） k由本身决定，不同的弹簧k不同（2）设弹簧原长为1。，受力为f,则有： 若弹簧伸长到1,变化量x=l- lo 若弹簧压缩到1,变化量x二lo-l（四）巩固练习1. 巧放在水平桌面上，桌面会受到弹力的作用，产生这个弹力的直接原因是（a ）a.书的形变b.桌面的形变c.书和桌面的形变d.书受到的重力2. 将一根原长为50 cm,劲度系数是200 n/m的弹簧拉长为70 cm,则弹簧的弹 力大小是.（b ）a.100nb.40nc.140nd.240 n（五）小结:本节课通过探究形变，