资源简介

2．弹力
★教学目标
1．了解常见的形变，知道任何物体都会发生形变，了解放大的方法。
2．理解弹力产生的原因和条件。
3．知道压力、支持力、绳子的拉力都是弹力，会判断弹力的方向。
4．通过实验探究弹力与弹簧形变量的关系，理解胡克定律，了解科学研究方法。
★教学重点
弹力产生的原因和弹力方向的判断。
★教学难点
弹力方向的判断。
★教学过程
（一）引入新课
播放“蹦极”视频：人在重力作用下下落，又被拉伸的蹦极绳拉上去。蹦极绳对人的力就是本节课要重点研究的另一种性质的力——弹力。（板书：弹力）
（二）新课教学
1．形变
【活动体验】挤压橡皮泥、弯曲钢尺、拉伸弹簧，体验这些物体发生形变的共同点和不同点。引入形变，一起走进形变的世界。
形变的概念：在力的作用下，物体的形状或体积发生的改变。
物体形变的分类：一种是撤去外力时能恢复原状的形变称为弹性形变，另一种是撤去外力时不能恢复原状的形变，叫塑性形变。（板书）
如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体也不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度。任何发生弹性形变的物体都有弹性限度。
结合日常生活中的一些形变实例，让学生辨别它们分别属于哪一类形变。
【提问】弹簧和橡皮泥很软，在外力作用下都很容易发生比较明显的形变。如果换成比较坚硬的物体，比如用力按玻璃瓶，玻璃瓶有没有发生形变？用力压桌子，桌子有没有发生形变？
【活动体验】手指按玻璃瓶和按压桌面，看到手指发生形变，但肉眼无法观察到玻璃瓶和桌面的形变。
教师向学生提供观察微小形变装置。
【提问】由这两套装置能否判断玻璃瓶和桌面发生了形变？如何判断？判断的依据是什么？能否判断出是弹性形变还是塑性形变？
设计意图：提供实验装置，激发学生求知欲。先让他们积极动脑思考再由某个同学亲自体验，验证猜想。通过将微小量放大的实验，感受学习物理的乐趣，增强积极性和信心，进一步体会自然科学的乐趣，领悟科学探究的真谛。
生活中许多微小形变肉眼都看不到，但可以通过一些巧妙设计，通过放大的办法演示微小形变，这是物理学中经常采用的方法。
【方法提炼】放大法。
力学放大 光学放大 力学放大
2．弹力
【观察思考】
四幅图中，人、箭、小车都受到了力的作用，这些力施力物体是谁？为什么能施力？力指向什么方向？
【归纳小结】发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力。（板书）
【活动体验】利用握力圈做手部运动，感受以下三种情况下手与握力圈之间有没有弹力：
（1）手远离握力圈。
（2）手恰好与握力圈接触。
（3）手握紧握力圈。
【学生总结】弹力产生的条件：接触且发生形变。（板书）
研究一个力主要研究它的三要素：大小、方向、作用点，弹力的方向如何？
【典型模型】
【演示实验】
（1）书本与桌面间相互挤压（为放大形变用水球与纤维板分别代替书本和桌面）。
（2）绳子拉物体（为放大形变用橡皮筋代替绳，物体为钩码）。
【学生总结】弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同。
【教师精讲】因绳只能被拉伸，不能被压缩，所以绳要恢复形变总是沿着绳的方向，故在“弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同”的基础上，可以将绳的拉力方向描述得更具体些，即绳的拉力方向沿着绳，指向绳收缩的方向。
【活动】如图，放在斜面上的物体，斜面与物体之间的弹力是怎样的？
【总结】压力和支持力方向：垂直于接触面，指向受力物体。
3．胡克定律
【活动体验】请学生上讲台拉一根软弹簧和一根硬弹簧，使它们的形变量相同，说说自己的感受；再拉一根硬弹簧，拉伸到不同的长度，说说自己的感受。
通过体验，总结弹力的大小与弹簧的拉伸长度有关，还与弹簧的软硬程度有关。
【提问】如果我们要研究弹力的大小与弹簧形变量有什么关系，应该用什么方法？
【学生答】控制变量法：用同一根弹簧，在弹性限度内，拉伸到不同长度。
【探究实验】探究“弹簧的弹力与形变量的关系”。
学生分组实验，探究“弹簧的弹力与形变量的关系”。
（1）把所测得数据填写在表格中。
序号 1 2 3 4 5
钩码所受重力G/N
弹簧长度l/m
弹力的大小F/N
弹簧的伸长量x/m
（2）以F为纵轴，x为横轴建立坐标系，根据表中的数据，在坐标纸上描点，画F-x图像。
(
F
/N
x
/
m
)
（3）讨论总结得出弹簧的弹力与弹簧的形变量之间的关系。
【总结】在弹性限度内，弹簧弹力的大小和形变量成正比，即F＝kx，其中F是弹力的大小，x是弹簧的形变量。该表达式是由英国科学家胡克发现的，叫作胡克定律，其中表达式中的k是弹簧的劲度系数，单位是牛每米，符号是N／m。弹簧的劲度系数跟弹簧的粗细、材料、弹簧的直径、绕法、弹簧自身的长度等量有关，这个量反映了弹簧本身的特性。
（三）课堂小结
【学生总结】
1．形变和弹性形变。
2．弹力的概念。
3．弹力的方向。
4．胡克定律的表达式，劲度系数的单位、符号及物理意义。
（四）板书设计
3.2 弹力
一、形变
1．形变的概念：在力的作用下，物体的形状或体积发生的改变。
2．形变的分类：弹性形变、塑性形变。
微小形变的放大。
二、弹力
1．概念：发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体就会产生力的作用。
2．产生条件：接触且发生形变。
3．方向：与施力物体恢复形变的方向相同。
绳拉力的方向：沿绳指向绳收缩的方向。
压力和支持力方向：垂直于接触面，指向受力物体。
三、胡克定律
F=kx，k是劲度系数，单位：N/m。

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