【物理必修1】第三章 第2节 弹力.doc

3.2 弹力 【教学目标】 1. 知道弹力产生的条件. 2. 知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的示意图中画出它们的方向. 3. 知道形变越大弹力越大，知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比，(会用胡克定律解决问题) 【教学重点】 1. 弹力有无的判断和弹力方向的判断. 2. 弹力大小的计算. 【教学难点】 1. 弹力有无的判断及弹力方向的判断. 【教学过程】 一、弹性形变和弹力 【演示实验】 如图所示，用手压扁平瓶子的不同部位，细管中的液面上升或下降，通过观察液面的升降可以判断瓶子发生形变；在一个大桌上放两个平面镜，用小型激光源发射激光照射平面镜M，用力压桌面，让一束光依次被两面镜子反射，通过反光镜的放大原理可以使墙上的光点移动很大的距离. 图3－2－1 通过上面的实验，我们观察到什么样的实验现象? 我们把这种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. 弹力产生的条件:接触并且发生形变. 弹力方向总是指向施力物体形变恢复的方向. 【课堂训练】 关于弹力的产生，下列说法中正确的是 A.只要两物体相接触就一定产生弹力 B.只要两物体相互吸引就一定产生弹力 C.只要物体发生形变就一定有弹力产生 D.只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用 二、几种弹力 当把课本放在桌面上，根据我们以前所学的知识，课本和桌面之间的相互作用力是什么呢？它们是不是弹力？为什么？ 压力和支持力的方向是怎样的呢？ 绳子的拉力是不是弹力呢？它的方向又是如何规定的呢？ 下面我们通过具体的例子判断一下弹力的有无和方向. 【例题】试分析图3－2－2中光滑小球受到的弹力的情况（小球放在水平面上静止），并画出小球受到的重力和弹力（示意图）. 【课堂训练】 1.请在图中画出杆及球所受的弹力. （1）杆靠在墙上. （2）杆放在半球形的槽中. （3）球用细线悬挂在竖直墙上. （4）球放在两个等高的支座上. 2.在图中，A、B两小球相互间一定有弹力作用的图是 三、胡克定律 设计一个实验，实验的目的是寻找与弹簧的弹力有关的因素. 学生设计实验，然后分组实验 如图所示，用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，系统静止时，弹簧的弹力等于所悬挂钩码的总重；弹簧的长度及伸长量可由刻度尺测出. （1）选择器材: 从弹簧组中选择一只弹簧（注意它的弹性限度）悬挂在铁架台的横杆上； 实验桌上有200 g、50 g的钩码各一盒，选择50 g钩码来做这一实验. 首先将实验装置调整妥当（如整个装置是否竖直平稳，标尺与弹簧 的距离是否合适，标尺面与弹簧上的指针是否在同一平面内，是否便于读数等）. （3）读出弹簧自然下垂时指针所指刻度. （4）悬挂50 g钩码一个，待稳定后，读出弹簧上指针所指刻度并计算出弹簧的伸长量记入表格. （5）逐个增加钩码，重复第4步，至少做5组数据.[来源:学科网] （6）图象法处理数据:在下面的坐标纸上，以弹簧弹力为纵轴，弹簧伸长量为横轴建立坐标系，如图3－2－7所示.描出5个特殊点，以寻找弹簧弹力和弹簧伸长量之间的关系. 初态指针对应刻度（cm）[来源:学科网ZXXK] 弹簧弹力（N） 指针所指刻度（cm） 弹簧伸长量（cm） 通过以上的实验，我们可以得出怎样的结论？ 弹簧弹力的大小与弹簧的形变量成正比. F=kx. 这个规律叫做胡克定律，是英国科学家胡克首先发现的，其中式子中的k是弹簧的劲度系数，单位是牛每米，符号是N/m.生活中常说有的弹簧“硬”，有的弹簧“软”指的就是它们的劲度系数不同.弹簧的劲度系数跟弹簧丝的粗细、材料、弹簧的直径、绕法、弹簧的长度等量有关，这个量反映了弹簧的特性. 【课堂训练】 如图3－2－8所示，为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系，根据图象判断，正确的结论是 弹簧的劲度系数为1 N/m B.弹簧的劲度系数为100 N/m C.弹簧的原长为6 cm D.弹簧伸长0.2 m时，弹力的大小为4 N 弹 力 形 变 概 念[来源:学。科。网Z。X。X。K] 物体的形状和体积的改变 特 点 1.任何物体都能发生形变 2.有的形变明显，有的形变极其微小 分 类 按形式分:拉伸（或压缩）形变、弯曲形变、扭转形变 按效果分:弹性形变、非弹性形变 弹 力 概 念 发生形变的物体由于要恢复原状，对跟它接触的物体间产生的力 产生条件 直接接触 发生形变 方 向 1.压力的方向垂直于支持面指向被压的物体 2.支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物体 3.绳的拉力方向总是沿着绳指向绳子收缩的方向 大 小 1.形变越大，弹力也越