1.重力与弹力 (第二课时)课件-高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(共19张PPT)

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1.重力与弹力 (第二课时)课件-高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(共19张PPT)

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(共19张PPT)
1.重力与弹力(第二课时)
情景引入
思考:弯曲的撑杆和跳台、凹陷的蹦床对运动员有没有力的作用?
1.形变的定义: 物体在力的作用下形状或体积发生了
改变,这种变化叫形变。
任务一:探究形变
2.形变的分类:形变撤力后能恢复原状的叫弹性形变;
形变撤力后不能恢复原状的叫非弹性形变。
动手体验:拉弹簧、压海绵、捏粘土、弯铁丝
思考:受力后有何共同特点?
思考:形变有何不同?
3.弹性限度:发生弹性形变的物体,如果形变过大,
超过一定的限度,撤去外力后物体不能
完全恢复原状,这个限度叫弹性限度。
任务一:探究形变
科学放大法:利用装置使微小现象转化放大到足以观
察的范围。
微小形变“放大”观察法
形变无处不在,坚硬物体表面受力也会发生形变。
任务一:探究形变
思考:松开手后,弹簧为何给车施加力,使车运动?
要恢复原状
任务二:探究弹力的产生
观察:开始车未运动时弹簧处在什么状态?
发生形变
思考:弹力产生的条件?
思考:实验中压缩的弹簧给车施加了弹力,车给弹簧有作用力吗?
总结:弹力总是成对出现,力的作用是相互的。
归纳:1.弹力的概念:发生形变的物体,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。
发生弹性形变、相互接触
任务二:探究弹力的产生
思考:弹力的产生与物体的形变有关,那弹力的方向是不是也与形变方向有关呢?
探究1:弹簧的弹力方向
任务三:探究弹力的方向
发现1:弹簧的弹力方向同弹簧形变方向相反。
探究2:轻绳产生的弹力方向
(利用橡皮筋挂水球代替绳挂钩码易于观察形变)
(学生观察实验,利用学习任务单分析、记录、总结)
任务三:探究弹力的方向
任务三:探究弹力的方向
弹力 弹力的方向 施力物体形变的方向 施力物体恢复形变的方向
橡皮筋对球的拉力
球对橡皮筋的拉力
发现2:绳(皮筋)的拉力方向同绳(皮筋)的形变
方向相反,同绳(皮筋)恢复形变的方向相同。
绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向。
向下
向上
向上
向下
向下
向上
探究3:接触面与物体间的弹力方向
(用薄木板上放水球易于观察形变)
(学生观察实验,利用学习任务单分析、记录、总结)
任务三:探究弹力的方向
任务三:探究弹力的方向
弹力 弹力的方向 施力物体形变的方向 施力物体恢复形变的方向
薄板对球的支持力
球对薄板的压力
发现3:物体在触面上产生的压力或支持力方向都同施力物体形变方向相反,即垂直于接触面,指向受力物体。
向上
向下
向下
向上
向上
向下
总结:施力物体产生弹力的方向同施力物体形变的方向相反(同施力物体恢复形变的方向相同)。
任务四:探究弹簧弹力与形变量的关系
学生体验:弹簧弹力大小同形变量有什么关系?
提出问题:探究弹簧弹力大小与形变量有什么定量关系?
定性结论: 弹簧的形变量越大,弹力越大。
猜想假设:弹力大小同形变量可能成正比?同形变量的
二次方成正比?
制定方案:需要测哪些物理量?
l
l0
F
G
弹力 F=mg 二力平衡
伸长量 x=l-l0
任务四:探究弹簧弹力与形变量的关系
进行实验:
步骤:(1)记下弹簧不挂钩码自由下垂时下端的刻度l0 ;
(2)在弹簧下端悬挂一个钩码,平衡时记下弹簧的下
端刻度l和钩码所受的重力;(g取9.8N/kg)
(3)增加钩码的个数,重复上述实验过程。
注意事项:(1)挂上钩码,待弹簧稳定后再读数;
(2)读数时要平视,刻度尺精度是1mm要估读到0.1mm;
(3)读数后,立刻撤掉钩码,保护弹簧,不超弹性限度。
任务四:探究弹簧弹力与形变量的关系
记录数据 l0 =————cm ;每个钩码质量50g ; g=9.8N/Kg 序号 1 2 3 4 5 6
弹簧长度l/cm
弹簧的弹力F/N
弹簧形变量x/cm
9.20
11.14
13.11
15.09
17.05
19.02
21.00
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
2.94
1.94
3.91
5.89
7.85
9.82
11.80
F/x(N/m) 25.26 25.06 25.00 25.00 24.95 24.92
描点法作图:
大量实验,形成结论:在弹性限度内,弹簧的弹力跟形变量
成正比,F=kx
任务四:探究弹簧弹力与形变量的关系
思考:为了减少偶然误差影响,直观看出F—x关系
   采用什么方法处理数据呢?
胡克定律:
在弹性限度内,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小跟弹簧伸长 (或缩短) 的长度成正比,即 F=kx。
x:弹簧的形变量
k:弹簧的劲度系数
单位: N/m
胡克(Robert Hooke,1635-1703)
任务四:探究弹簧弹力与形变量的关系
任务四:探究弹簧弹力与形变量的关系
思考:能否利用F-x图像求出图中弹簧劲度系数k的大小?
F-x图像的斜率表示劲度系数。
劲度系数反映弹簧的软硬程度,k越大越硬。
F
x
课堂小结
弹力
方向
大小
弹簧弹力方向同弹簧形变方向相反
绳的弹力沿绳收缩的方向
接触面上的弹力垂直于接触面指向受力物体
产生条件
施力物体产生弹力方向同自身形变方向相反
弹性形变
相互接触
明显形变
微小形变
实验探究
胡克定律
F=kx
放大法

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