探究弹力与形变的关系

高一导学案学科：物理编号：bx1030101编写人：刘康年审核人：使用时间：班级姓名：小组序号：组长评价：教师评价课题3.1探究形变与弹力的关系【学习目标】1、知道什么是弹力以及弹力产生的条件。2、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的图示或力的示意图中正确画出它们的方问。3、知道形变越大，弹力越大，知道弹簧的弹力跟弹簧伸长（或缩短）的长度成正比。4、掌握利用胡克定律计算弹簧弹力。教学重点：知道什么是弹力以及弹力产生的条件、弹力的方向及大小教学难点：能在力的图示或力的示意图中正确画出弹力的方问预习案一、知识梳理（一）弹性形变和弹力1.形变：物体在力的作用下物体的________或________发生改变的现象。2.弹性形变：物体在形变后能够_______。3.弹力：发生________的物体由于要________，对于它接触的物体产生力的作用。4.弹性限度：发生弹性形变的物体，外力撤去作用力后，物体能完全恢复原状的______形变。（二）几种弹力1.常见弹力：平时所说的________、________和________都是弹力2.弹力产生的条件是：（1）（2）3.弹力的方向（1）压力的方向于支持面而指向被压的物体，支持力的方向于支持面而指向被支持的物体．（2）绳的拉力沿着绳而指向绳子________的方向（三）胡克定律1.内容：在内，弹簧的弹力F的大小跟弹簧的成正比．2.公式：_______，其中k为弹簧的_________，单位：牛顿每米，符号______。注：胡克定律中，k为弹簧的劲度系数，其大小由弹簧本身决定，其决定因素有弹簧长度、材料、粗细等二、预习自测１．（单选）关于弹力的产生，下列说法中正确的是（）Ａ．只要两物体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２.（单选）关于胡克定律，下列说法错误的是（）A.由F=kx可知，在弹性限度内弹力F的大小与弹簧的弹性形变量x成正比B.由k=F/x可知，劲度系数k与弹力F成正比，与弹簧的长度改变量成反比C.弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的性质决定的，与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关D.弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时弹力的大小我的疑惑：第2页共4页探究案一、合作探究探究1：认识形变：问题1：观察显示微小形变的两个实验（教材第:50页图3-1-2、教材第51页图3-1-3）该实验在设计思想中运用了什么方法？探究2：产生弹力的条件：问题1．下列说法正确的是()A．木块放在桌面上所受到的向上的弹力（支持力）是由于木块发生微小形变而产生的B．木块放在桌面上对桌面的压力是由于桌面发生微小形变而产生的C．用细竹竿拨动水中的木头，木头受到的弹力是由于细竹竿发生形变而产生的D．挂在电线下面的电灯对电线的拉力，是因为电线发生微小形变而产生的小结：弹力是由于（施力物体或受力物体）发生形变产生的问题2：如图所示,一球体静止于一水平地面与一侧壁之间,不计任何摩擦,判断侧壁对球体有无弹力.小结:判断弹力有无的方法探究3：弹力的方向：问题1:下列各图中，物体A静止。画出物体A所受弹力的示意图小结：弹力的方向与施力物体物体形变的方向（相反或相同）；支持力和压力的方向接触面（注意面面接触、点面接触）指向被支持和被压的方向；绳子拉力的方向总是指向；杆产生的弹力方向①方向可能沿杆方向，起拉力作用．②方向可能沿杆方向，起支持力作用．③方向也可能不沿杆方向，起支持力或拉力的作用．AAAA第3页共4页探究4：胡克定律：问题1：一根弹簧原长为12cm，在弹性限度内挂2N的物体时长16cm，则(1)挂1N的物体时弹簧多长？(2)挂5N的物体时弹簧多长？探究5:力的图示问题1：一个人用大小为60N、方向与水平面夹角为30度的斜向上的力拉小车，在图中用图示法画出这个力训练案二、课堂训练与检测:1（单选）关于弹力下列说法错误的是()A.静止在水平面上的物体所受的重力就是它对水平面的压力B.压力、支持力、绳中的张力都属于弹力C.弹力的大小与物体的形变程度有关,在弹性限度内形变程度越大,弹力越大D.弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同2、画出下列各图中各静止物体所受的弹力的示意图，假定所有的接触面不光滑．(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)第4页共4页实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系1．实验目的：探究弹力与弹簧伸长的定量关系，学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据2．实验原理：弹簧受力会发生形变，形变的大小与受到的外力有关．沿着弹簧的方向拉弹簧，当形变稳定时，弹簧产生的弹力与使它发生形变的拉力在数值上是相等的．用悬挂法测量弹簧的弹力，运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧下面的钩码的重力大小相等．弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算，这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系了．3．实验器材：弹簧、毫米刻度尺、铁架台、钩码若干、坐标纸．4．实验步骤(1)将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度L0，即原长．(2)如下图所示，将已知质量的钩码挂在弹簧的下端，在平衡时测量弹簧的总长是L，并计算钩码的重力，填写在记录表格里.12345678F/NL/cmx/cm(3)改变所挂钩码的质量，重复前面的实验过程多次．(4)以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标，用描点法作图．连接各点，得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线．(5)以弹簧的伸长量x为自变量，写出曲线所代表的函数．首先尝试写成一次函数，如果不行则考虑二次函数．(6)得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义．注意事项：1．所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度．要注意观察，适可而止．2．每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标上描的点尽可能稀，这样作出的图线更精确．3．测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量，以免增大误差．4．描点画线时，所描的点不一定都落在一条曲线上，但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧．5．记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位．