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《1 重力与弹力》公开课优秀教案教学设计(高中必修第一册)
2025-09-29 18:22:53 责编:小OO
文档
     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?

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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)

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。
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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。

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【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.

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(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word/media/fImage584576827.wmf,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,word/media/fImage6395961.wmf     ①

当F2=12N时,word/media/fImage63559491.wmf     ②

②-①得:word/media/fImage676602995.wmf

更换不同弹簧重做实验

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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

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