高中物理：探究形变和弹力的关系 导学案

高中物理：探究形变和弹力的关系导学案

【学习目标】

1、知道常见的形变.

2、了解弹性、弹性形变和弹性限度。

3、知道胡克定律。

过程与方法

经历实验探究弹力的过程,了解科学研究的方法。

情感态度与价值观

在探究物理规律的过程中,感受学习物理的乐趣,通过生活中的弹力认识物理规律的价值。

【自主预习】

一、认识形变

1、形变：叫做形变.

2、形变种类：、、、。

3、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）

讨论：该实验在设计思想中运用了什么方法？

二、弹性与弹性限度

1、弹性：在撤去外力后,物体具有的性质

2、弹性形变：撤去外力后, 可以的形变叫弹性形变

3、弹性限度：物体在形变时如超过了 ,在撤去外力后,物体不能恢复原状

三、探究弹力

1、弹力：发生 的物体由于要恢复原状,会对与它 产生力的作用,这种力叫弹力. 讨论：

1、弹力产生的条件：○1 ○2 。

2、假设法判断“有”“无”弹力。

3、弹力的方向怎样？（如图一所示）

总结出弹力方向的特点： 两物体的接触面

.,与物体形变的方向 。

四、胡克定律

实验：探究弹簧的形变量与弹簧的弹力的关系 实验器材：铁架台、弹簧、刻度尺、钩码若干 实验步骤：

1. 将弹簧挂在铁架台上,用刻度尺量出弹簧的自然长度0l 。

2. 在弹簧下端挂质量为1m 的钩码,量出此时弹簧的长度1l ,记录1m 和1l ,填入表中。

3. 改变所挂钩码的质量,测出对应的弹簧长度,记录所挂钩码的质量2m ,3m ,4m ,5m 和相应的

弹簧长度2l ,3l ,4l ,5l 并求出每次弹簧的伸长量1x ,2x ,3x ,4x ,5x 。

实验记录：

当弹簧伸长时,弹簧的原长

l c m

实验次数物体的重力

G/N 弹簧的长度

L/cm

弹簧伸长量

x/cm

弹力的大小

F/N

1

2

3

如何从表中的数据找出F随X变化的规律？

1、胡克定律：在内,弹簧弹力

F的大小与弹簧的形变量（伸长或缩短量）x成

2、表达式：。

3、说明：k为劲度系数,跟弹簧丝的粗细、材料、弹簧的直径、绕法、弹簧的长度等量有关,这个量反映了弹簧的特性。K的

单位是。

【课堂练习】

1、如图,细绳竖直拉紧,小球和光滑斜面接触,并处于静止状态,则小球受到的力是（）

A.重力、绳的拉力

B.重力、绳的拉力、斜面的弹力

C.重力、斜面的弹力

D.绳的拉力、斜面的弹力

2、（双选）关于弹力的产生,以下说法正确的是（）

A.相互接触的物体之间必有弹力的作用

B.不接触的物体之间一定没有弹力的作用

C.物体发生了形变,就一定有弹力产生

D.两个物体之间有弹力的作用,这两个物体一定都发生了形变

3、（2009广东理科基础）一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图7所示。下列表述正确的是

A．a的原长比b的长

B．a的劲度系数比b的大

C．a的劲度系数比b的小

D．测得的弹力与弹簧的长度成正比

五、总结

本节重点回顾：（要求一定熟记哦！）

弹力

（1）定义；（2）产生条件；（3）方向；（4）大小（胡克定律）

【课后练习】

1．图1,一个球形物体O静止放在水平地面上,并与竖直墙相接触,A、B两点是球与墙和地面的

接触点,则下列说法正确的是（）

A．物体受三个力,重力、B点的支持力、A点的弹力

B．物体受二个力,重力、B点的支持力

C．物体受三个力,重力、B点的支持力、地面的弹力

D．物体受三个力,重力、B点的支持力、物体对地面的压力

2．如图2,A、B叠放在水平地面上,则地面受到的压力是（）

A．A和B对地面的压力之和

B．只有B对地面的压力

C．B的重力

D．A和B的重力

3．用5N的力可以使一轻弹簧伸长8mm,现在把两个这样的弹簧串联起来,在两端各用10N的力来拉它们,这时弹簧的总伸长应是（）

A．4mm B．8mm C．16mm D．32mm

4．如图5,GA=100N,GB＝40N,弹簧的劲度系数为500N/m,不计绳重和摩擦,

求：物体A对支持面的压力和弹簧的伸长量。

探究形变和弹力的关系导学案-

< 探究形变和弹力的关系> 导学案 【学习目标】 1、探究弹力和弹簧伸长量的关系. 2、学会用图像处理物理量之间的关系。 3、总结胡克定律。 【过程与方法】 经历实验探究弹力的过程，了解科学研究的方法。 【情感态度与价值观】 在探究物理规律的过程中，感受学习物理的乐趣，通过生活中的弹力认识物理规律的价值。 【学习重点】探究弹力和弹簧伸长量的关系. 【学习难点】用图像处理物理量之间的关系 【教学模式】先学后教、合作探究、分层精炼 【学习方法】自主学习、合作探究 一、【自主预习】 1. 学生猜想：弹簧在与其他物体相互作用时，弹力大小随形变程度的不同而改变，那么弹力大小与形变量之间的具体定量关系是怎样的呢？ 2.解决问题：①. 如何测弹簧的形变量大小？ ②. 如何知道弹簧的弹力大小？ 3、给出如下实验器材：铁架台、弹簧、刻度尺、钩码若干 二、【合作探究】：（一）.小组讨论实验步骤： 1. 2. 3. 4. （二）、【交流展示】： （三）、【实验探究过程】学生小组做实验 数据记录 （四）、【实验总结】 问题：测出弹力F、弹簧的伸长量x后，如何确定它们的关系？

1. 让学生根据数据实验数据猜想弹力F与伸长量x的关系： 2. 利用实验数据验证猜想：（1）计算法（计算F/x的比值） （2）图像法（作出F与x的图像） 3. 得出结论： 4.问题：如果压缩弹簧，结果会怎样？ （五）、总结得出胡克定律 1、胡克定律： 2．数学表达式： 3．实验观察：不同的弹簧k不同，K为弹簧的劲度系数。它由弹簧本身的结构决定(如材料,粗细,匝数等) 三、【学习效果评价】基础练习（A层） 1．关于弹簧的劲度系数，下列说法中正确的是( ) A．与弹簧所受拉力大小有关，拉力越大，k值也就越大 B．与弹簧发生形变的大小有关，形变越大，k值越小 C．由弹簧本身决定，与弹簧所受拉力大小及形变程度无关 D．与弹簧本身特性，所受拉力的大小，形变大小都有关 2．将一根原长为50cm，劲度系数是200N/m的弹簧拉长到70cm，则弹簧的弹力大小是( ) A．100N B．40N C．140N D．240N 能力提升（B层） 1.如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的 右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同： ①中弹簧的左端固定在墙上，②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用 ③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动， ④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。 若认为弹簧的质量都为零，以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量，则有（）A．L2>L1; B．L4>L3; C．L1>L3; D．L2=L4. 2.用如图所示的装置测定弹簧的劲度系数，被测弹簧一端固定于A点另一端用细线绕过定滑轮挂钩码，旁边附有一竖直放置的刻度尺。当挂两个钩码时，线上一定点P对应的刻度线如图中的ab虚线所示，当挂三个钩码时，线上一定点P对应的刻度线如图中的cd虚线所示。已知每个钩码的质量为50g，重力加速度g＝9.8m／S2。则被测弹簧的劲度系数为N/m。 四、【讨论与交流】 思考:通过本节课的探究,有何收获? F F F F F ○1 2 3 ○4

2020高中物理3.1探究弹力与形变的关系3教案粤教版必修1

弹力 教学目标： 一、知识目标 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（力的示意图）中正确画出他们的方向。 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 二、能力目标： 培养学生在实际问题中能够确定弹力的方向 三、德育目标：在实验中，培养其观察能力，结合实际的求实精神。 教学重点：弹力产生的条件、弹力的方向 教学难点： 1、在接触的物体间是否有弹力 2、弹力方向的确定 教学用具： 弹簧、海绵、薄竹片、微小形变演示仪 教学步骤： 一、导入新课 在运动场上跳远时要用踏跳板，撑杆跳高运动员的杆，都是利用他们弹性形变时的弹力，同学们还可以举出许多利用弹力得力子，谁来说？学生回答拉弓射箭、跳跳床、跳水踏跳板那弹力是怎样产生的呢？ 二、新课教学 （一）用投影片出示本节课的学习目标 1、知道形变的概念 2、理解弹力是因为形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用

3、会判断弹力的方向 4、知道形变的种类 （二）学习目标完成过程 1、弹力是怎样产生的？ （1）实验演示：压缩弹簧、海绵、用手弯曲竹片观察到什么现象？学生：看到形状或体积改变老师：对，这就是形变。 板书：物体的形状或体积的改变叫形变（2）被压缩的弹簧上放一黑板擦，放手，黑板擦被弹起；被弯曲的竹片上放一粉笔头，放手，粉笔头被弹起。 提问：为什么黑板擦、粉笔头被弹起？ 引导学生回答：形变的物体要恢复原状，对和它接触的物体有力的作用，就被弹起。提问：如果粉笔头、黑板擦与形变物不接触，会受到这个力吗？引导回答：不接触一定不会受到这个力 学生总结什么是弹力？板书：发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生地的作用，这种力叫弹力。 可见，弹力的产生需两个条件：直接接触并发生形变。2、任何物体都会发生形变 实验操作：显示微小形变的装置向学生作一简单介绍。 （1）入射光的位置不变，将光线经M N两平面镜两次反射，射到一个刻度尺上，形成一光 亮点。用力压桌面，同学会看到什么现象？ 学生：光点在刻度尺上移动? 学生分析：桌面有了形变，使M N平面镜的位置发生了微小的变化。 总结：我们通常用眼看到一些物体发生形变，还有一些物体眼睛根本观察不到它的形变，比如一些比较坚硬的物体，但是这些物体都有形变，只不过形变很微小。所以，一切物体都在力的作用下会发生形成。 3、弹力的方向 一般情况下，凡是支持物对物体的支持力，都是支持物因发生形变而对物体产生弹 力。所以支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。 例1:放在水平桌面上的书

2020版高考物理第二章第5节实验：探究弹簧形变与弹力的关系含解析34

第 5 节实验：探究弹簧形变与弹力的关系 一、实验目的 1．探究弹簧形变与弹力的关系。 2．学会利用图像法处理实验数据，探究物理规律。 二、实验原理 1. 如图所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与 所挂钩码的重力大小相等。 2．用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x，建立直角坐 标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系 中描出实验所测得的各组（x，F）对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据 实验所得的图线，就可探知弹簧形变与弹力的关系。 三、实验器材 铁架台、毫米刻度尺、弹簧、钩码（若干）、铅笔、重垂线、坐标纸等。[ 部分器材用途]重垂线检查刻度尺是否竖直 坐标纸绘制F-x 图像，便于实验数据处理 四、实验步骤 1．根据实验原理图，将铁架台放在桌面上（固定好），将弹簧的一端固定于铁架台的横 梁上，在靠近弹簧处将刻度尺（分度值为 1 mm）固定于铁架台上，并用重垂线检查刻度尺是否竖直。 2．记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l 0，即弹簧的原长。 3．在弹簧下端挂上钩码，待钩码静止时测出弹簧的长度l ，求出弹簧的伸长量x 和所受的外力F（等于所挂钩码的重力）。 4．改变所挂钩码的数量，重复上述实验，要尽量多测几组数据，将所测数据填写在表格中。 记录表：弹簧原长l 0＝_______ c m。 次数 123456 内容 拉力F/N 弹簧总长/cm 弹簧伸长/cm

五、数据处理 1．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。 2．以弹簧的伸长量为自变量，写出图线所代表的函数表达式，并解释函数表达式中常数的物理意义。 六、误差分析 1．系统误差 钩码标值不准确和弹簧自身重力的影响造成系统误差。 2．偶然误差 (1) 弹簧长度的测量造成偶然误差，为了减小这种误差，要尽量多测几组数据。 (2) 作图时的不规范造成偶然误差，为了减小这种误差，画图时要用细铅笔作图，所描各点尽量均匀分布在直线的两侧。 七、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适当大一些，从而使坐标点的间距尽可能大，这样作出的图线准确度更高一些。 3．测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于稳定状态时测量，以免增大误差。 4．描点画线时，所描的点不一定都落在一条直线上，但应注意一定要使各点均匀分布在直线的两侧。 5．记录实验数据时要注意弹力、弹簧的原长l 0、总长l 及弹簧伸长量的对应关系及单位。 6．坐标轴的标度要适中。 [ 基础考法] 考法(一) 实验原理与操作 1．如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个质量均为m的钩码探究在弹性限度内弹簧形变与弹力的关系。

高中物理实验 探究弹力和弹簧伸长的关系

实验2 探究弹力和弹簧伸长的关系 (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疏，这样作出的图线精确． (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，所画曲线不一定经过每一个点，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， 在探究弹力F与弹簧伸长x的关系时，得到几组数据，既可以由所测数据找出F与x的对应关系，又可以作出F-x图象，从图象上看出F与x的关系．图象法很容易消除实验测量中的偶然误差． 1.某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验．他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：（重

力加速度g取9.8m/s2） (1)根据所测数据，在坐标纸上作弹簧指针所指的标尺刻度z与砝码质量m的关系曲线． (2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律，这种规格弹簧的劲度系数为N/m

2.一个实验小组存“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同 的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示．下列表述正确 的是( ) A．a的原长比b的长 B．a的劲度系数比b的大 C．a的劲度系数比b的小 D．测得的弹力与弹簧的长度成正比 3.某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数A．做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将分度值是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L o； 弹簧下端挂一个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1； 弹簧下端挂两个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2； ……挂七个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L7．

探究形变与弹力的关系教学设计

探究形变与弹力的关系教学设计 教材分析：这节课主要是在唤起学生关于弹力知识的原有认知的基础上，对弹力的概念进行系统的讨论，为进一步理解后面章节的力的概念打下坚实的基础。 学生分析：弹力的知识学生在初中的科学课中学习过，但基本上都是感性认识，没有形成系统的知识结构，经过高中前面两章内容的学习，学生的思维能力已经有了相应的提高，可以在此基础上深入的分析物体的形变以及探究弹力的产生过程，而且学生对微小形变的演示也是非常有兴趣的。他们渴望了解探究微小形变的科学方法，也希望自己动手实验探究弹力的大小。 教学目标 知识技能： 1．初步认识形变的种类，知道任何物体都可以发生形变。 2．了解弹性与弹性限度的概念，并在实际操作的过程中会识别。 3、知道弹力的产生，弹力的方向，理解胡克定律。 过程与方法： 1、培养学生观察、分析和操作的能力。 2、使学生经历科学探究的过程，学习科学探究的方法，养成科学探究习惯。 情感态度与价值观： 1、通过学生比较熟悉的蹦极、跳床等游戏过程的再现，激发学生的学习兴趣。 2、通过物体微小形变的演示，刺激学生的好奇心理，使学生初步了解物理学处理问题的巧妙方法，体会物理学之美。 教学重点： 1、探究弹簧的弹力与形变之间的关系。 2、科学探究方法的养成。 教学难点： 科学探究方法的养成。 教具：玻璃瓶橡皮条细棉线弹簧铁架台钩码直尺 教学设计: 本课从学生比较熟悉的蹦床游戏的动画开始，引入形变和弹力的概念，进一步提出问题，弹力和形变之间到底存在怎样的关系呢？（引入新课） 为了探究弹力和形变的关系，所以首先要了解常见的形变、弹性和弹性限度的概念，从学生比较容易接受的弹簧入手，先分析弹力的方向，由弹簧过渡到到细绳，再推广到任意

弹簧形变和弹力

《弹簧形变和弹力》说课稿 一、说教材 （一）教材的特点分析 形变与弹力的知识跟人们的日常生活紧密相连，因此学习它有广泛的现实意义。本节的特点之一是：演示实验和探究实验直接使学生参与到探究物理规律的过程，体验学物理的乐趣。特点之二是：先研究比较常见的各种形变，后研究与形变有关的弹力，符合学生由感性到理性的认知过程。特点之三是：基础概念多，演示实验多，再加上学生的探究实验，故容量较大，需仔细安排，做到时间分配合理，条理清晰。 （二）教学目标 按教学大纲要求，结合新课程理念，我设计如下的三维目标。 1．知识与技能 ⑴知道形变、弹性形变的概念，理解弹性限度。 ⑵知道什么是弹力，掌握弹力产生的条件。 ⑶知道压力、支持力、绳子的拉力都是弹力，会确定它们的方向。 ⑷知道形变与弹力的关系，掌握胡克定律。 2．过程与方法 观察演示实验，把看到的现象与已有的经验结合起来；经历探究弹簧形变与弹力的关系，了解科学探究的方法。 3．情感态度与价值观 在探究物理规律的过程中，学生感受学习物理的乐趣，把亲自探究出的规律与平时对弹力的认识相结合，体会物理规律的价值。 （三）教学重点、难点 ●由于大量的力学现象中都要对弹力的产生条件及其方向进行判断，并且要明确相互接触的物体是否产生弹力及方向如何？而且弹簧所产生的弹力贯穿知识的前后，因此我把重点内容确定为： ⑴弹力产生的条件及其方向的判断。 ⑵探究弹簧弹力的规律。

●由于学生对微小形变难于确定而且对其是否产生弹力及其方向不好判断，因此我把探究微小形变的方法作为难点。 二、说教法与学法 教法：物理教学是以实验探究为基础的，重在启发思维，教会方法。本节课利用多媒体辅助教学、创设情景──观察──分析──猜想──实验探究──交流讨论──归纳总结相结合的教学方法。 学法：学生是课堂教学的主体，新课程理念更重视在教学过程中对学生的学法指导。本节课的教学过程中通过观察生活中的常见形变，巧用引导性提问，激发学生的积极性，让学生在轻松、自主、讨论的学习氛围中总结出本节的主要内容从而完成学习任务。 三、说学情分析 学生目前对形变和弹力有一定的感性认识但是不够深入；知道支持力、压力都是弹力，但是不能够概括产生的原因。因此我采取引导、启发的教学方式。 四、教学用具 ⑴演示用具：弹簧、钢丝、激光笔、细竹竿、微小形变放大器一套、已拉坏了的弹簧、钢尺。 ⑵学生探究实验用具：铁架台（带支架），两个原长一样但劲度系数不一样的弹簧、刻度尺、钩码10个、长20cm的细铁丝。 五、教学设计流程图 六、说教学设计

探究形变与弹力的关系重点

探究形变与弹力的关系 教学目标 知识与技能 知道常见形变的种类,会用身边的器材放大微小形变. 学会在实际问题中判断弹力的有无及弹力的方向. 能合作探究弹力与形变的关系,知道胡克定律及其简单运用. 了解弹力在生活,生产中的广泛应用. 过程与方法 从生活中常见的物体形变现象出发,培养学生的观察能力. 在探究形变的过程中,引导学生进一步探索形变与弹性之间的关系之后,使学生了解探究弹力的实际意义,学会探究物理规律的一般方法. 情感,态度与价值观 体验弹力的探究过程 观察和了解形变的有趣现象,感受自然界的奥秘,发展对科学的好奇心和求知欲. 积极参与观察和实验,认真讨论,体验探索自然规律的艰辛与喜悦. 通过质疑,讨论交流,逐步养成将自己的见解与他人分享的团队精神. 设计思路 学生目前状态分析:1,对形变有一定的感性认识但是不深入;2,学生知道支持力,压力,但是不能够概括产生的原因3,几乎从未考虑过弹力方向的问题;4,对弹簧形变和拉力的关系有一定感性的认识. 鉴于以上分析,本节分成三个部分来阐述,从生活中常见的形变现象出发→认识到弹力存在→实验探究在力与形变→回到弹力的应用→给学生认识势能与缓冲对生活的影响. 教学重点,难点 1,在接触的物体间是否有弹力 2,弹力方向的确定 教学资源 各种弹簧,橡皮筋(泥),钢尺,细刚丝,微小形变演示装置,实物,相关实验用图表,影像,flash课件,笔记本电脑. 教学设计 教师活动 学生活动 点评 一,形变 1,创设情境,亲身体验: 实验演示:给学生提供物体,教师引导学生不损坏物体的情况下,压缩弹簧,海绵,拉橡皮筋,按橡皮泥等,并叙述观察到的现象. 板书:物体的形状或体积的改变叫形变 2, 情景设问:在桌子上放一本书,桌子会发生形变吗 3,教师演示微小实验 实验操作:显示微小形变的装置向学生作一简单介绍. (1)入射光的位置不变,将光线经M,N两平面镜两次反射,射到一个刻度尺上,形成一光亮点.用力压桌面,同学会看到什么现象

2020高中物理3.1探究弹力与形变的关系2教案粤教版必修1

探究实验探究弹力与形变的关系 物理现象观察 小明的爸爸是个警察，有一次他去找爸爸，刚好看到他爸爸与很多警察叔叔正在进行爬墙和跳围墙训练。只见一个警察叔叔在一高高的“围墙”前，站在特制的弹簧跳板上，用力连续的向下蹬了5、6下，“嗖”的一声就跳上了围墙。 提出问题 1 ?如果警察叔叔站在跳板上只蹬一下他能跳上围墙吗? 2 ?弹簧跳板对警察叔叔产生的弹力与弹簧形变量（压缩量）是________________________ 关系 吗？ 猜想与假设 1 ?只蹬一下不一定能跳上围墙。 经验依据： ____________________________________________________________ 2 ?弹簧产生的弹力与其发生的形变量成正比。 经验依据： ____________________________________________________________ 设计实验 1 ?实验目的：探究弹力与形变的关系；计算弹簧的劲度系数。

2 ?实验器材：铁架台（带铁夹、横梁）、弹簧或弹簧秤（带挂钩）、已知质量为m的钩码一盒 （相等）、直尺、托盘、长木板、天平。 3?实验原理：弹簧产生的弹力与弹簧的伸长量或压缩量有关，弹簧产生的弹力就是对重物的拉力或支持力，重物_________________________ 时，重物所受拉力或支持力F等于其重力 G,即F= G-mg，当弹簧上所挂重物的质量不同时，弹簧伸长量不同，测出其相应伸长量，如果各次弹力之比F i：F2：F3：F4: F5等于各次伸长量之比X i：茨： X3 : X4 : % ，贝U 可得出：________________________________________________________________________ 。 的一端挂在铁架台的横梁上。 2 ?用直尺测出弹簧没有挂重物时的长度L o 3?在弹簧下端挂上一个钩码，并用直尺测出此时弹簧的长度L i,填入表（一） 4?用同样的方法在弹簧的下端挂上2个、3个、4个、5个钩码，并用直尺测出弹簧相应的长度L2、L3、L4、L5,并填入表（一）。 5.计算出X i- L i —L o、％= L2- L o、％= L3-L o、兀=L4- L o、％= L5-L o,并填入表（一）。6?求各次弹力之比F仁F2：F3: F4：F5和各次伸长量之比X i：茨：X3：冷％，并进行比较 7.用天平称出托盘的质量，记为m 0,按图（二）所示，将弹簧下端接在水平长木 板上，上端放托盘

探究形变与弹力的关系

第一节探究形变与弹力的关系 高中课标要求解读： 课标要求知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性，知道胡克定律。所以，教师在知识授受的同时，鼓励学生用调查方法知道日常生活和生产中所用的弹簧形状及使用目的，也可以利用胡克定律动手制作简易测力计。同时渗透体验显示微小形变的方法。帮助学生掌握设计实验、收集数据、数据处理和总结规律的能力。 教学设计的思路： 根据本节教材知识内容学生较为熟悉、易学易懂的特点，我们可将教学重心放在对物理学研究方法的传授上，使学生学会观察与思考、分析与归纳。基于此，本教案根据教材要求，设置了以“实验与观察——分析与归纳——总结与结论”为认知程序，引导学生既研究物理规律，又掌握研究物理规律的方法。 教学目标： 一、知识与技能 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、针对实际问题确定弹力的大小方向，提高学生判断分析物理问题的能力。 5、掌握利用胡克定律计算弹簧弹力的力法。 二、过程与方法 1、培养学生根据弹力产牛的条件分析弹力方向的能力。 2、体验显示微小形变的方法。 3、帮助学生掌握设计实验、收集数据、数据处理和总结规律的能力。 三、情感、态度与价值观 1、利用实验培养学生的观察能力，激发学生对物理规律的求知欲。 2、培养学生科学的研究问题的方法。 教学内容中的知识要点： 弹力产生的条件、弹力的方向、胡克定律及应用。 重、难点分析： 1、弹力产生的条件、弹力的方向。 2、胡克定律及应用。 3、相互接触的物体间是否有弹力的判断。 4、弹力方问的确定。 教学过程设计： （一）、新课引入： 教师活动：展现小时候常玩的用橡皮筋“射子弹”游戏，让学生感受弹力的作用，并设计问题：（1）为什么这纸团能够发射出去？（2）弹力是怎样产生的？（3）在生活中发生形变的物体是否有弹力的产生？ 学生活动：亲身感受推、拉、提、压、举等相互作用，并在教师的引导下，观察分析。（二）、新课讲授： 1．形变 演示：①弯曲的尺子将桌上的盒子推开。 ②拉长的弹簧使小车运动。

实验：探究弹力和弹簧伸长的关系

实验二探究弹力和弹簧伸长的关系 1.实验原理 弹簧受到拉力作用会伸长，平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等；弹簧的伸长量越大，弹 力也就越大. 2.实验器材 铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸. 3.实验步骤 (1)安装实验仪器(如图1所示). 图1 (2)测量弹簧的伸长量(或总长)及所受的拉力(或所挂钩码的质量)，列表作出记录，要尽可能多测几组数据. (3)根据所测数据在坐标纸上描点，以力为纵坐标，以弹簧的伸长量为横坐标. (4)按照在图中所绘点的分布与走向，尝试作出一条平滑的曲线(包括直线)，所画的点不一定正好在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同. (5)以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数，首先尝试一次函数，如果不行再考虑 二次函数. 1.数据处理 (1)列表法 将测得的 F、x填入设计好的表格中，可以发现弹力F与弹簧伸长量x的比值在误差允许范围内是相等的.

(2)图象法 以弹簧伸长量 x为横坐标，弹力F为纵坐标，描出F、x各组数据相应的点，作出的拟合曲 线是一条过坐标原点的直线 . (3)函数法 弹力F与弹簧伸长量x满足F＝kx的关系. 2.注意事项 (1)不要超过弹性限度：实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免弹簧被过分拉伸，超过弹簧 的弹性限度. (2)尽量多测几组数据：要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据. (3)观察所描点的走向：本实验是探究性实验，实验前并不知道其规律，所以描点以后所作的 曲线是试探性的，只是在分析了点的分布和走向以后才决定用直线来连接这些点. (4)统一单位：记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位. 3.误差分析 (1)钩码标值不准确、弹簧长度测量不准确带来误差. (2)画图时描点及连线不准确也会带来误差 . 命题点一教材原型实验 处理实验数据的方法 1.列表分析法：分析列表中弹簧拉力F与对应弹簧的形变量x的关系，可以先考虑F和x 的乘积，再考虑F和x的比值，也可以考虑F和(x)2的关系或F和x的关系等，结论：F x 为常数. 2.图象分析法：作出F－x图象，如图2所示.此图象是过坐标原点的一条直线，即F和x 成正比关系. 图2 作图的规则： (1)要在坐标轴上标明轴名、单位，恰当地选取纵轴、横轴的标度，并根据数据特点正确确定 坐标起点，使所作出的图象几乎占满整个坐标图纸.若弹簧原长较长，则横坐标起点可以不从 零开始选择.

探究形变与弹力的关系Ⅰ

探究形变与弹力的关系Ⅰ 广东省中山市纪念中学李丽 教材分析 关于弹力，中学阶段经常遇到的大都是支持物的支持力（或对支持物的压力）和绳的拉力，教材着重讲解这两种情况中弹力的方向。至于这两种情况中弹力的大小在解题中往往是未知的，需要列出动力学方程（或平衡方程）方能解出，因此这里一般不涉及求解支持力和拉力的较复杂的题目。作为特殊情况，可出现应用二力平衡求解的题目。 教学目标 一、知识与能力 1.了解形变的概念，了解弹力是物体发生弹性形变时产生的。 2.能够正确判断弹力的有无和弹力的方向，正确画出物体受到的弹力。 3.掌握运用胡克定律计算弹簧弹力的方法。 4.针对实际问题确定弹力的大小方向，提高判断分析能力。 二、过程与方法 1.动手实验操作、探究 3.体验 3.观察和对比 4.交流与合作 三、情感态度与价值观 1.培养学生的探究精神 2.锻炼学生自己动手解决问题的能力和不怕困难的精神 重点、难点分析 １．弹力是在物体发生形变后产生的，了解弹力产生的原因、方向的判断和大小的计算是本节教学的重点。 ２．弹力的有无和弹力方向的判断是教学中学生较难掌握的知识，在教学中应加以注意。 教学设计 教学内容学生活动教师活动 一、形变 体验活动：物体有弹性的先来看几个小实验。用手捏橡皮泥、用力拉压弹簧、用力压木板，它们的形状都发生了变化。

１．定义：物体形状或体积发生变化 ２．形变产生的原因：物体受到力的作用 ３．形变的分类：拉伸形变、压缩形变、弯曲形变和扭转形变①活动：体验橡皮筋和弹簧等“物体有弹性” ②观察、总结 ③思考：物体发生形变的原因？列举所知的形变事例①指点学生用橡皮筋和弹簧进行“物体有弹性”的体验 ②演示实验、举例 ③复习、讲解、提问提问：请学生举出生活中物体发生形变的例子 ④总结：形变原因与分类 二、弹性与弹性限度一块橡皮泥用手可以捏成各种形状，捏后它将保持这种形状。棉线弯曲后的形状也不再复原。把一块木板压弯后，放手木板又恢复原形。把弹簧拉长后也能恢复原形。 能够恢复原来形状的形变，叫做弹性形变。弹簧、木板、泡沫塑料等发生的形变属于这一种。不能够恢复的形变，叫做塑性形变。棉线，橡皮泥等发生的形变属于这一种。以后重点研究弹性形变，不加说明就指这种弹性形变。 １．按形变性质：弹性形变、非弹性形变 实验：用铁丝弯成一根弹簧，跟用钢丝弯成的弹簧对比。以下面挂较少的钩码时，去掉钩码，两弹簧都能恢复原长。当下面的钩码较多时，铁丝制作的弹簧不能恢复原 长，而钢丝弯成的弹簧可以恢复原长。可以看出，弹性形变是在一定范围内成立的。２．弹性极限：物体不能完全恢复原状 前面大家举的例子都是明显的弹性形变，其实有时的弹性形变是用眼看不出但又确实存在的。 实验：硬木板上放激光器、两个平面镜，激光通过两个平面镜反射后照到墙上。当用手压木板时，墙上的光点发生移动，这说明桌面发生了形变。棉线在拉长时也发生了形变，而这种形变也是不易观察到的。以上两个例子都属于“微小形变”，需要借助仪器将其放大。例如：教材中玻璃瓶的微小形变是靠液柱的高度来反应的。 ①根据生活实例，区分性质不同的形变。 ②观察实验，总结。 ③体会实验“放大法”，理解微小形变。 ④请同学解释引入新课时演示玻璃瓶实验：由于手指肌肉发生形变，要想恢 复原状，手指对玻璃瓶有力的作用。手指发生形变，是施力物体，玻璃瓶阻碍手指恢复原状，是受力物体。玻璃瓶受到手指对它的弹力作用后，体积发生了变化，导致细管中水面发生变化，这也是显示微小形变的一种方法（１）让学生举几个弹性形变的例子木板受到手对它的压力作用，桌面发生了形变。演示微小形变： ①用手压椭园 玻璃瓶短轴方向， 看细管中水面有何 变化， ②再用手压椭 园玻璃瓶长轴方向， 看细管中水面有何 变化。它们的变化

3.1《探究形变与弹力的关系》

3.1 探究形变与弹力的关系 教学目标： 一、知识目标 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（力的示意图）中正确画出他们的方向。 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 二、能力目标： 培养学生在实际问题中能够确定弹力的方向 三、德育目标： 在实验中，培养其观察能力，结合实际的求实精神。 教学重点： 弹力产生的条件、弹力的方向 教学难点： 1、在接触的物体间是否有弹力 2、弹力方向的确定 教学方法： 实验演示、讨论答疑 教学用具： 弹簧、海绵、薄竹片、微小形变演示仪 课时安排： 1课时 教学步骤： 一、导入新课 在运动场上跳远时要用踏跳板，撑杆跳高运动员的杆，都是利用他们弹性形变时的弹力，同学们还可以举出许多利用弹力得力子，谁来说？ 学生回答拉弓射箭、跳跳床、跳水踏跳板 …… 那弹力是怎样产生的呢？

二、新课教学 （一）用投影片出示本节课的学习目标 1、知道形变的概念 2、理解弹力是因为形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用 3、会判断弹力的方向 4、知道形变的种类 （二）学习目标完成过程 1、弹力是怎样产生的？ （1）实验演示： 压缩弹簧、海绵、用手弯曲竹片 观察到什么现象？ 学生：看到形状或体积改变 老师：对，这就是形变。 板书：物体的形状或体积的改变叫形变 （2）被压缩的弹簧上放一黑板擦，放手，黑板擦被弹起；被弯曲的竹片上放一粉笔头，放手，粉笔头被弹起。 提问：为什么黑板擦、粉笔头被弹起？ 引导学生回答：发生形变的物体要恢复原状，对和它接触的物体有力的作用，就被弹起。 提问：如果粉笔头、黑板擦与形变物不接触，会受到这个力吗？ 引导回答：不接触一定不会受到这个力 学生总结什么是弹力？ 板书：发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力。 可见，弹力的产生需两个条件：直接接触并发生形变。 2、任何物体都会发生形变 实验操作：显示微小形变的装置向学生作一简单介绍。 （1）入射光的位置不变，将光线经M、N两平面镜两次反射，射到一个刻度尺上，形成一光亮点。用力压桌面，同学会看到什么现象？ 学生：光点在刻度尺上移动？

2021年高中物理 3.1探究弹力与形变的关系1教案 粤教版必修1

2021年高中物理 3.1探究弹力与形变的关系1教案粤教版必修1一、教学目标 知识与技能： 1．认识几种重见形变：压缩形变、拉伸形变、弯曲形变、扭曲形变。 2．知道弹力产生的条件． 3．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． 4．知道形变越大弹力越大，知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比，即胡克定律．会用胡克定律解决有关问题． 过程与方法： １．学会用放大的方法去观察微小形变。 ２．通过归纳得出弹力产生的条件是物体发生弹性形变。 ３．知道实验数据处理常用的方法，尝试作用图象法处理数据。 情感态度与价值观： 1．真实准确地记录实验数据，体会科学的精神和态度在科学探究过程的重要作用．在体验用简单的工具和方法探究物理规律的过程中，感受学习物理的乐趣，培养学生善于把物理学习与生活实践结合起来的习惯． 2．从任何物体都能发生形变人手，培养学生实事求是的世界观．认识事物本来面目，不被表面现象所迷惑． 二、教学内容剖析 本节课的地位和作用： 弹力是高中阶段学习的一种非常重要的力，也是学习摩擦力的前提，学习本节要抓住弹力的产生条件作为学习的切入点。 本节课教学重点： １．弹力有无的判断和弹力方向的判断。 ２．弹力大小的计算。 ３．实验设计与操作。 本节课教学难点：弹力有无的判断及弹力方向的判断． 三、教学思路与方法 教师演示、探究，学生动手操作、思考，讨论、交流实验结论。 四、教学准备 刻度尺、钢锯条、弹簧、弹簧称及钩码（多组）、带有橡皮塞的椭圆形玻璃瓶、激光器、平面镜及支架。 五、课堂教学设计

生： 思考、作力的示意图 胡克定律 弹簧发生形变时，弹力的大小F 跟弹簧伸长（或缩短）的长度x 成正比，即F=kx 。 说明：１。式中的k 称为弹簧的劲度系数，单位是N/m 。 ２．式中的x 是弹簧的形变量而不是弹簧的长度。 ３．上式的适用条件是在弹簧的弹性限度内。 师：提出问题：要想研究弹簧的弹力与弹簧伸长量的定量关系，需要哪些器材？怎样实验？怎样处理实验数据从而得到规律？ 生：分小组进行实验 培养学生的实验能力，处理数据的能力 小结 1、几种形变 2、弹力的产生条件 3、弹力的方向 4、胡克定律 布置作业 1、教科书第51页练习 2、动手演示表现微小形变的实验 让学生体会到实验成功的快乐 六、视野拓展 微小形变的观察及应用 悬挂金属丝的微小形变观察法：如图所示，取一根长约1 m 的铜丝，上端固定在支架上，下端悬挂一个小砝码，在铜丝下端偏上位置，用金属胶粘上一块小齿条c （齿条可以用铜块锉出齿痕），再找一个小齿轮b （也可以用塑料加工而成），齿轮用轴固定在支架上，在齿轮上粘上一个纸做的指示方向的箭头d ，然后将铜丝与齿轮啮合，让齿条与齿轮靠紧，这样齿条上下运动时便会带动齿轮转动，指针便会有明显转动。当铜丝下的悬挂物增加时，铜丝有 微小的伸长，这时指针会逆时针转过一个较大的角度。从 而显示微小形变。 在技术中通常也是通过测量微小形变来检测力。一般叫做实验应力分析法。常用的有电学方法、光学方法以及声学方法等。电学方法中最常用的是电阻应变计。形变量跟原长的比值叫做应变。这了测出应变大小可以将应变转换成电阻的变化，测出电阻的变化就知道应变的大小。这种测量的方法起源于19世纪，当时W 汤姆生对金属丝进行拉伸试验时，发现金属丝的应变和电阻变化有一定的函数关系，从而启发人们创造了电阻应变仪。 a d c

高一物理探究形变与弹力的关系知识点

高一物理探究形变与弹力的关系知识点 一、形变 1、形变：物体的形状或体积的改变。 2、形变的种类：弹性形变(撤去使物体发生形变的外力后能恢复原来形状的物体的形变) 范性形变(撤去使物体发生形变的外力后不能恢复原来形状的物体的形变) 3、弹性限度：若物体形变过大，超过一定限度，撤去外力后，无法恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度。 二、弹力 1、定义：发生形变的物体，由于要恢复原状，会对跟它接触的物体产生的力的作用，这种力叫弹力。 2、产生条件：1.两物体必须直接接触，2量物体接触处有弹性形变(弹力是接触力)。 3、方向：弹力的方向与施力物体的形变方向相反。 4、弹力方向的判断方法 (1)弹簧两端的弹力方向,与弹簧中心轴线重合,指向弹簧恢复原状的方向。其弹力可为拉力,可为压力;对弹簧秤只为拉力。 (2)轻绳对物体的弹力方向，沿绳指向绳收缩的方向，即只为拉力。 (3)点与面接触时弹力的方向，过接触点垂直于接触面(或接触面的切线方向)而指向受力物体。 (4)面与面接触时弹力的方向，垂直于接触面而指向受力物体。 (5)球与面接触时弹力的方向，在接触点与球心的连线上而指向受力物体。 ( 6)球与球相接触的弹力方向，沿半径方向，垂直于过接触点的公切面而指向受力物体。 (7)轻杆的弹力方向可能沿杆也可能不沿杆，杆可提供拉力也可提供压力。(8)

根据物体的运动情况，动力学规律判断. 说明： ①压力、支持力的方向总是垂直于接触面(若是曲面则垂直过接触点的切面)指向被压或被支持的物体。 ②绳的拉力方向总是沿绳指向绳收缩的方向。 ③杆既可产生拉力，也可产生压力,而且能产生不同方向的力。这是杆的受力特点。杆一端受的弹力方向不一定沿杆的方向。 5、弹力的大小：与形变量有关，遵循胡克定律。①弹簧、橡皮条类：它们的形变可视为弹性形变。 三、胡克定律： (在弹性限度内) F=kx 上式中k叫弹簧劲度系数,单位：N/m，跟弹簧的材料、粗细,直径及原长都有关系;由弹簧本身的性质决定。X是弹簧的形变量(拉伸或压缩量)切不可认为是弹簧的原长。 四、弹力有无判断 (1)拆除法：即解除所研究处的接触，看物体的运动状态是否改变。 若不变，则说明无弹力;若改变，则说明有弹力。 (2)假设法：假设在接触处存在弹力，做出受力图， 再根据力和运动关系判断是否存在弹力。 (3)根据力的平衡条件来判断。

高中物理：探究形变和弹力的关系 导学案

高中物理：探究形变和弹力的关系导学案 【学习目标】 1、知道常见的形变. 2、了解弹性、弹性形变和弹性限度。 3、知道胡克定律。 过程与方法 经历实验探究弹力的过程,了解科学研究的方法。 情感态度与价值观 在探究物理规律的过程中,感受学习物理的乐趣,通过生活中的弹力认识物理规律的价值。 【自主预习】 一、认识形变 1、形变：叫做形变. 2、形变种类：、、、。 3、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） 讨论：该实验在设计思想中运用了什么方法？ 二、弹性与弹性限度 1、弹性：在撤去外力后,物体具有的性质 2、弹性形变：撤去外力后, 可以的形变叫弹性形变 3、弹性限度：物体在形变时如超过了 ,在撤去外力后,物体不能恢复原状 三、探究弹力

1、弹力：发生 的物体由于要恢复原状,会对与它 产生力的作用,这种力叫弹力. 讨论： 1、弹力产生的条件：○1 ○2 。 2、假设法判断“有”“无”弹力。 3、弹力的方向怎样？（如图一所示） 总结出弹力方向的特点： 两物体的接触面 .,与物体形变的方向 。 四、胡克定律 实验：探究弹簧的形变量与弹簧的弹力的关系 实验器材：铁架台、弹簧、刻度尺、钩码若干 实验步骤： 1. 将弹簧挂在铁架台上,用刻度尺量出弹簧的自然长度0l 。 2. 在弹簧下端挂质量为1m 的钩码,量出此时弹簧的长度1l ,记录1m 和1l ,填入表中。 3. 改变所挂钩码的质量,测出对应的弹簧长度,记录所挂钩码的质量2m ,3m ,4m ,5m 和相应的 弹簧长度2l ,3l ,4l ,5l 并求出每次弹簧的伸长量1x ,2x ,3x ,4x ,5x 。

3.1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：