3.2 弹 力(第一课时)
本学期总第 课时 执教时间
教学目标:
知识与技能
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。
过程与方法
1.通过归纳得出弹力产生的条件是物体发生弹性形变。
2.学会用放大的方法去观察微小形变。
情感态度与价值观
1.真实准确地记录实验数据,体会科学精神和科学态度在探究过程的重要作用。
2.从任何物体都能发生形变入手,培养学生实事求是的世界观。
教学重点
弹力有无的判断和弹力方向的判断。
教学难点
弹力有无的判断及弹力方向的判断。
教学过程
[新课导入]
每小组分发一根细铁丝,让同学们自己动手绕制一个小弹簧.让学生拿起自己绕制的小弹簧,轻轻地拉一拉或压一压.
在弹簧被拉伸的同时,感觉到你的手受到一个力的作用。这又是个什么力呢?它是怎样产生的,它的大小、方向各如何?带着这些问题我们一起来探究有关弹力的有关知识.
[新课教学]
一、形变
[实验演示]
演示实验1:钢锯条在手的作用下弯曲. 演示实验2:弹簧被拉长或压短.
演示实验3:泡沫塑料块受力而被压缩、弯曲与扭转.
演示实验4:铜片被弯成直角状、
演示实验5:面团在重力作用下下坠,形状变化.
演示实验6:纸张被手揉皱.
生实验共同的特征(1):它们的形状都发生了变化.
(2):它们的体积有的发生了变化.
1、 定义:物体形状或体积的变化叫做形变.
形变产生的原因是受到了外力作用。任何物体在外力的作用下都能发生形变。只是形变的明显程度不同。有的形变比较明显(如弹簧的伸长或缩短),可以直接看出;有的形变微小,需要采用特殊方法才可观察到.如利用激光反射法演示坚硬桌面的微小形变,利用细管中液面的升降显示硬玻璃瓶的形变,都是把微小形变放大以利于观察。把微小变化放大以利于观察或测量的实验方法,叫“微量放大法”,这是物理学中研究问题的一种重要方法。
2、 分类:①弹性形变.②非弹性形变.
发生弹性形变的物体是不是在所有的情况下都可以恢复原状呢? 形变分为很多种类,有些物体在形变后能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变.
根据形变的不同状况把形变分为弯曲形变、拉伸或压缩形变以及扭转形变.
3、弹性限度发生弹性形变的物体要想恢复原状是有条件的,不能超过一定的限度.超过一定限度,即使撤去力的作用,也不会恢复原状.这种限度叫做弹性限度这也是为什么弹簧秤不能称量质量过大物体的原因,如果质量过大,会损坏弹簧秤.
二、弹力
1、定义: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
粉笔盒放在桌面上分析力产生原因:粉笔盒放在桌面上桌面会发生形变,还要恢复原状,于是对和它接触的物体(粉笔盒)产生一个向上的力(支持力);同时粉笔盒会发生形变,还要恢复原状,于是对和它接触的物体(桌面)产生一个向下的力(压力)
所以说施力物体时发生弹性形变的物体
2、弹力的施力物体是发生弹性形变的物体,受力物体是与它接触的物体,阻碍其恢复原状的物体。
3、弹力的产生条件: ①物体直接接触 ; ②发生形变 。
互相接触的物体之间是否存在弹力,取决于是否存在形变。有些物体形变明显,如弹簧的伸长或缩短,很容易判断出是否有弹力;有些接触物体间形变不明显,判断有无弹力可用假设法。即假设把相接触的某个物体撤去,看研究对象的运动状态有无改变:若无改变,则无弹力作用;若发生改变,则有弹力存在。
例1:试分析图中光滑小球受到的弹力的情况。
4、通常所说的拉力、压力、支持力等,实质上都是弹力。
5、弹力的方向:是从施力物体指向受力物体,与施力物体形变的方向相反。形变恢复的方向。
具体地说:
①绳子拉力(绳子对所拉物体的弹力)的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。
②压力的方向垂直于支持面指向被压的物体。
③支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物体。
“支持面”就是两物的接触面。
深入考察一般物体的接触情况,大致有以下几种:
弹力方向的判断:A.平面与平面接触:弹力与平面垂直,指向受力物体;
B.点与平面接触:弹力通过接触点垂直于平面,指向受力物体;
C.点与曲面接触:弹力通过接触点垂直于过点的切面,指向受力物体;
D.曲面与曲面接触:弹力通过接触点垂直于公切面,指向受力物体(相当于点与点接触)。
例2:请在图中画出杆及球所受的弹力.
6、几种典型物体模型的弹力特点如下表:
项目 |
轻绳 |
轻杆 |
弹簧 |
形变情况 |
伸长忽略不计 |
认为长度不变 |
可伸长可缩短 |
施力与受力情况 |
只能受拉力或施出拉力 |
能受拉或受压可施出拉力或压力 |
同杆 |
力的方向 |
始终沿绳 |
不一定沿杆 |
沿弹簧轴向 |
力的变化 |
可发生突变 |
同绳 |
只能发生渐变 |
|
|
|
|
|
|
|
7、弹力的大小: 跟形变的大小有关:形变越大,弹力也越大,形变消失,弹力也随之消失。
①弹力具有被动适应性。当物体受力情况或运动状态改变时,形变情况将随着改变,弹力也随着变化。
②弹力大小和物体形变的关系一般比较复杂。