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《弹力》教学设计

程*** 22-08-17 教学设计

【教材分析】

1、形变：物体发生形变是力作用的结果，形变方式有形状和体积的改变，任何物体只要受到力的作用必发生形变，只不过有些形变程度很小，只有通过仪器及实验手段才能明显显示出来，在力的作用下不发生形变的物体是不存在的。形变的种类有两种，一种是弹性形变，一种是非弹性形变。

2、弹力：弹力是接触力，物体间产生弹力，两物体必须接触且发生弹性形变，这两个条件缺一不可。两接触物体是否发生弹性形变，可用假设法来判断，若假设接触的物体间有弹性形变，则有弹力作用，若物体所处的状态与事实不相符，则假设不成立，无弹力作用。

【教学目标】

1、知识与技能

①．知道什么是弹力及弹力产生的条件；

②．知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的示意图中正确画出力的方向；

③．知道弹力大小的决定因素及胡克定律。

2、过程与方法

①．提高在实际问题中确定弹力方向的能力；

②．通过探究弹力的存在，是学生体会假设推理法解决问题的巧妙。

3、情感态度与价值观

观察和了解形变的有趣现象，感受自然界的奥秘，培养学生对科学的好奇心和求知欲。

【教学重难点】

1、重点：弹力产生的条件及弹力方向的判定，胡克定律的内容及应用。

2、难点：接触的物体是否发生形变及弹力方向的确定。

【授课类型】新授课

【主要教学方法】讲授法

【直观教具与教学媒体】黑板、粉笔

【课时安排】1课时

【教学过程】

一、复习引入

问题1：力的定义是什么？

——物体与物体之间的相互作用。

问题2：力的作用效果是什么？

——使物体运动状态发生改变，使物体形状发生改变。

问题3：能够举出一些外力使物体的形状发生改变的例子？

——压缩弹簧、挤压海绵、用手弯曲直尺、小鸟压弯枝头、拉动橡皮筋等。

二、新课教学

（一）弹性形变和弹力

问题4：以上例子中各物体的共同特点是什么？

——物体的形状或体积都发生了改变。

结论：物体在力的作用下形状或体积的改变叫做形变。

上面所举的例子中，在外力的作用下物体的形变都非常明显，用肉眼可以看的很清楚，但有些形变非常微小，无法看清。例如书本放在桌面上，桌面发生的形变；人站在地面上，地面发生的形变。这些形变我们需要通过仪器及实验手段来判断。任何物体在受到外力作用时都会发生形变，只不过形变有大有小。

演示：

①．用力挤压海绵，海绵发生形变，松手后恢复原状；

②．用力拉橡皮筋，橡皮筋断裂，无法恢复原状。

总结：物体发生形变，在撤去外力后，有些能恢复原状，如例子中的海绵，这种形变叫做弹性形变。而有些物体由于形变过大，超过了一定的限度，从而不能恢复到原状，这种形变叫做非弹性形变，这个限度叫做弹性限度。任何物体的形变如果超过了弹性限度，将不能恢复到原状。

演示：

①．被弯曲的直尺上放一粉笔头，放手后粉笔头被弹起；

②．被拉伸的橡皮筋上放一小纸团，放手后小纸团被弹飞。

问题5：为什么粉笔头、小纸团会被弹起？

引导学生回答：形变的物体要恢复原状，会对和它接触的物体产生力的作用，就被弹起。我们把这个力叫做弹力。

问题6：如果粉笔头、小纸团与形变的物体不接触，会受到弹力吗？

引导学生回答：不接触一定不会受到弹力。

总结：弹力的产生需要两个条件，直接接触并发生形变。

（二）几种弹力

学习了弹力的定义，我们通过几种常见的弹力进一步来研究弹力的问题。问题1：课本放在桌面上，根据我们以前所学的知识，课本和桌面之间的相互作用力是什么呢？

——课本多桌面的压力和桌面对课本的支持力。

问题2：它们是弹力吗？为什么？

——它们是弹力，因为它们符合弹力产生的条件，接触并且发生形变。

教师精讲：放在水平桌面上的书，由于重力作用而压迫桌面，使书和桌面同时发生微小的形变。书要恢复原状，对桌面产生垂直于桌面向下的弹力F1，这就是书对桌面的压力；桌面要恢复原状，对书产生垂直于书面向上的弹力F2，这就是桌面对书的支持力。

学生活动：静止的放在倾斜木板上的书，书对木板有压力，木板对书有支持力，知道学生画出力的示意图，分析压力和支持力的方向。

物体；支持力的方向总是垂直于支持面指向被支持的物体。

引导学生分析静止时悬绳对重物的拉力及方向。

引导学生得出结论：悬挂物由于重力的作用而拉紧悬绳，使重物、悬绳同时发生微小的形变。重物由于发生微小的形变，恢复原状时对绳产生竖直向下的弹力F1，这是重物对绳的拉力；悬绳由于发生微小的形变，恢复原状时对重物产生竖直向上的弹力F2，这是悬绳对重物的拉力。

结论：拉力是弹力，方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。

弹力有无的判断可以采用假设法。

产生弹力必须要接触，但接触的物体之间不一定有弹力。引导学生分析如图4中静止的小球与墙壁之间是否有弹力。

结论：墙壁与小球之间没有弹力。可以采用假设法，假设墙壁与小球之间存在弹力F，则小球在水平方向上不会静止，会向右运动，这与题目中小球静止相矛盾，所以墙壁对小球没有弹力。

这是判定相接触的'物体之间是否有哦弹力的基本方法，说明两物体接触但没有发生形变。

（三）胡克定律

结论：压力、支持力都是弹力。压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的

演示：①．直尺弯曲不同的程度弹射粉笔头，弯曲程度越大，弹射越远。②．橡皮筋拉伸不同的程度弹射小纸团，拉伸程度越大，弹射越远。引导学生得出结论：物体形变越大，弹力越大，形变消失，弹力也随之消失。这是对弹力大小的定性描述。

想要定量描述弹力与形变的关系，一般来说是比较复杂的，但是弹簧的弹力与形变的关系是比较简单的。弹簧的弹力与弹簧的伸长量或压缩量满足关系式：

F=kx

即弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比。这个式子是由英国科学家胡克首先发现的，因此叫做胡克定律。式中，F表示弹力，x表示弹簧的型变量（既可以是伸长量，也可以使缩短量），k表示弹簧的劲度系数，其单位是牛/米，符号是N/m。生活中常说有的弹簧“硬”，有的弹簧“软”，指的就是弹簧的劲度系数不同，弹簧的劲度系数和弹簧的粗细、材料、长度、直径、绕法等有关，它反映了弹簧的特性。每根弹簧都有其特定的劲度系数。

【布置作业】课本56页问题与练习2、3、4题。