高一物理弹力教学设计

2．弹力

【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，如图1。

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，如图2，

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。如图3。

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

图3

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。

【课堂小结】

【布置作业】 课本56页问题与练习2、3、4题。

【板书设计】