這是高中物理第3章交互2彈性的教學設計與反思，共9頁。 教案主要包括教學目標、教學重點難點、教學過程等內(nèi)容，歡迎您下載使用。
【教學目標】
1.了解變形的含義和彈性的原因和條件。
2.知道壓力、支撐力、繩索拉力都是彈力，能夠分析彈力方向，正確繪制彈力示意圖。
3． 通過實驗，探索彈簧彈力與彈簧變形的關(guān)系，了解胡克定律，了解剛度系數(shù)的物理意義，并能夠運用胡克定律解決相關(guān)問題。
4.能夠利用簡單的設備顯示微小的形變，理解放大法的實驗思路。
【教學重難點】
教學重點：
確定彈力產(chǎn)生的條件和方向。
教學難點：
1. 一種判斷兩個物體接觸時是否具有彈性的方法。
2.彈力方向的確定。
實施探索性實驗。
【教學流程】
1、新課程介紹
在運動場上，跳板用于跳遠。 撐桿跳高運動員的撐桿都是在彈性變形時利用其彈性。 學生還可以舉出許多使用彈性的例子。 誰能告訴我？ 學生回答：拉弓射箭、蹦床跳躍、跳板跳水……
彈性是如何產(chǎn)生的？
2、新課程教學
(1)彈性產(chǎn)生的條件
1.變形的分類
我們先來看幾個小實驗。
演示實驗：①使用彈簧，下面掛一個鉤碼，彈簧被拉伸； ② 取一根細竹子，將其彎曲高中物理彈簧和彈力教案，使其接觸的物體彈出； ③取一根細長鋼尺，支撐其兩端，中間放重物； ④ 將重物放在海綿上，海綿會被壓縮。
問：在上述演示實驗中，彈簧、薄竹子、薄鋼板、海綿在各自的物理現(xiàn)象中有何共同特點？ （它們的形狀發(fā)生了變化）
變形：物體形狀或體積的變化稱為變形。 變形的原因是施加在物體上的外力。
變形按形式分為：拉伸變形、壓縮變形、彎曲變形、扭轉(zhuǎn)變形。
演示實驗：分別拉伸一根彈簧，使其中一個能恢復原狀，另一個不能恢復原狀。
變形按其作用分為彈性變形和塑性變形。 （變形的物體有的可以恢復到原來的形狀，有的則不能恢復到原來的形狀。能夠恢復到原來形狀的變形稱為彈性變形，不能恢復到原來形狀的變形稱為非彈性變形（塑性變形））
2.任何物體都可能變形
演示實驗圖：將激光器和兩個平面鏡放在桌子上。 激光經(jīng)過兩個平面鏡反射后照射到墻壁上。 入射光的位置保持不變。 光線經(jīng)M、N平面鏡反射兩次，撞擊到刻度上，形成亮點。 如果你用力按桌子，你會看到什么？
學生：光點在刻度上移動嗎？
學生分析：桌面發(fā)生變形，導致M、N平面鏡的位置發(fā)生輕微變化。
演示實驗圖：按壓裝滿水的玻璃瓶。 用手按壓玻璃瓶，瓶子變形變小，觀察到水沿著細管上升； 壓力去除后，變形恢復，水流回瓶中。
注意：液體的熱膨脹不是由手的溫度引起的。 您可以使用扁瓶并從不同側(cè)面按壓它。 可以看到液柱有時上升，有時下降。
在上面舉的兩個例子中，我們看不到物體明顯的變形，但是我們可以通過實驗來證明微小的變形。 這是一種放大的思想。
總結(jié)：我們平時用眼睛看到一些物體的變形，而有一些物體的變形是根本觀察不到的，比如一些比較硬的物體高中物理彈簧和彈力教案，但是這些物體都會變形，但是變形很小。 因此，所有物體在力的作用下都會發(fā)生變形。
3、彈性產(chǎn)生過程
當弓完全拉開時，箭射出，運動員從彎曲的桿上彈出，跳水運動員從彎曲的跳板上彈出。 上述三個場景說明了變形物體對與其接觸的物體的強大影響。 為什么變形的物體會對與其接觸的物體施加力？ 因為它需要恢復到原來的狀態(tài)。
可見，變形的物體，因為要恢復原來的形狀，就會對與其接觸的物體（汽車、原木）施加力——彈力。
彈力產(chǎn)生的過程：受力→變形→恢復原狀→產(chǎn)生力對接觸物體的作用。
例如：一本書放在桌子上。 由于書本有輕微的變形，當書本恢復原狀時，它對桌面施加一個垂直于桌面的向下的彈力。 這就是桌子上的書的壓力。 同時，由于桌面的輕微變形，當桌面恢復到原來的形狀時，它對書本施加一個垂直于字跡的向上的彈力。 這就是桌面對書本的支撐力。
4.彈性發(fā)生的條件
(1)當變形的物體恢復到原來的形狀時，它對與其接觸的另一個物體施加力，使其變形。 這種力稱為彈力。
演示：將木塊壓在泡沫塑料上，泡沫塑料變形并對木塊施加彈力。
要使一個物體對另一個物體產(chǎn)生彈性作用，兩個物體必須接觸； 彈力是由物體變形而產(chǎn)生的。 如果物體不變形，就不需要恢復，也不會有彈力。 因此，彈力的產(chǎn)生是有條件的。
(2)彈力產(chǎn)生的條件：①直接接觸； ②變形。
相互接觸是產(chǎn)生彈力的首要條件，但相互接觸的物體之間并不一定存在彈力。 只有當兩個物體在接觸部分產(chǎn)生彈性變形時，兩個物體之間才會產(chǎn)生彈力。 當變形不明顯、難以直接判斷時，可采用“假設法”進行判斷。 變形和彈性在時間上不是連續(xù)的。
(2)彈力的方向：彈力的方向總是與使其變形的力的方向相反。
1.支撐面彈性
一般來說，支撐物對物體的支撐力是支撐物因支撐物的變形而對物體施加的彈力。 因此，支撐力的方向始終垂直于支撐面并指向被支撐物體。
分析放置在水平桌子上的書所受的力。
書本由于重力作用壓在桌面上，導致書本和桌面同時發(fā)生輕微變形。 為了恢復到原來的形狀，垂直于桌面對桌面施加向下的彈力。 這是書本放在桌面上的壓力； 由于桌面的輕微變形，書本產(chǎn)生一個垂直于書本向上的彈力，這就是桌面對書本的支撐力。
學生分析：一本書放在傾斜的木板上，書對木板的壓力以及木板對書的支撐。 并畫出受力圖。
結(jié)論：壓力和支撐都是彈力。 壓力的方向始終垂直于支撐面并指向受壓物體（被壓物體），支撐力的方向始終垂直于支撐面并指向受力物體（被壓物體）支持的）。
請注意，施加彈力的物體是發(fā)生變形的物體，而接受力的物體是導致其變形的物體。
2.繩子彈性
引導學生分析重物靜止時吊繩對重物的拉力和方向。
得出結(jié)論：懸掛物體由于重力作用拉緊吊繩，同時引起重物和吊繩輕微變形。 由于重物的輕微變形，它對懸掛的繩索施加一個垂直向下的彈力，這就是物體對繩索的拉力； 由于掛繩的輕微變形，對物體施加一個垂直向上的彈力，這就是繩子對物體的拉力。 。
結(jié)論：繩子的拉力就是繩子對被拉物體的彈力。 方向始終沿著繩索并指向繩索收縮的方向。 同一條線或繩索上各點的拉力大小相等，且沿各點的切線方向。 滑輪的作用只是改變線性力的方向，而不是改變力的大小。
3． 桿的彈力：桿對物體的彈力不一定是桿的方向。
例如：如圖所示，一根均勻的桿被繩子拉動，處于靜止狀態(tài)。 嘗試在桿上拉出彈力。 （還必須受到向右的摩擦力）
4、確定彈力方向的步驟：
① 確定產(chǎn)生彈力的物體， ② 求使物體變形的外力方向， ③ 確定產(chǎn)生彈力的物體的方向。
例如：如圖所示，一個光滑但分布不均勻的球，其中心在O，重心在P，靜止在垂直墻和桌子邊緣之間。 嘗試畫出球上的彈力。 （注意彈力必須指向球心，而不是重心，且P和O必須在同一垂直線上）
5、如何判斷彈性有無——“假設法”
所謂“假設法”，就是假設與研究對象接觸的物體施加彈力（或不施加彈力），繪制假設狀態(tài)下的受力圖，并判斷受力情況是否與受力情況不一致。原始狀態(tài)。 如果不一致，請解釋假設。 如果不正確，則兩個物體之間沒有彈力（或有彈力）； 如果不矛盾，則說明假設是正確的。
問：泡沫塑料變形時，對木塊有彈性作用。 對泡沫塑料有彈性作用嗎？ 塊會變形嗎？
木塊也發(fā)生了變形，但是很小，無法用肉眼觀察到，所以木塊對泡沫塑料也有彈性作用。
[示例1] 如圖A所示，球體靜止在水平面和一側(cè)墻之間。 不考慮任何摩擦力，確定側(cè)壁對球體是否有彈力。
分析：假設水平面和側(cè)壁分別對球體產(chǎn)生彈力，球體上的受力分析如圖B所示。從圖中可以看出， 的存在顯然不能使物體處于靜止狀態(tài)，這與問題的條件（球體靜止）矛盾，因此側(cè)壁對球體沒有彈力。
如果假設側(cè)壁對球體沒有彈力，那么球體只受到重力和水平面彈力（支撐力）的影響，球體可以保持靜止，滿足題，所以假設成立。
提示：彈性發(fā)生在物體相互接觸的地方。 是否有彈性不僅取決于它們是否接觸，還取決于它們是否變形。 如果拆除約束裝置，查看受力物體是否變形或運動發(fā)生變化。 在這個問題中，當去除受約束的側(cè)壁時，球既不變形也不改變其狀態(tài)，因此球僅受到一個彈力的作用。
【例2】判斷下圖中各靜止物體A、B是否具有彈力。 如果有，請畫出彈力作用在其上的示意圖。
師生感言：彈力的方向始終垂直于接觸面。 面與面的接觸和點與面的接觸都是垂直于表面的。 點對點接觸需要兩個接觸點有公共切面。 彈力垂直于該公共表面。 剖切平面指向支撐的對象。
六、判斷彈力方向的幾種情況分類
①面接觸：彈力方向垂直于接觸面。
②點面接觸：彈力方向垂直于接觸面。
③點對點接觸：彈力方向垂直于接觸點的切平面。
④繩索拉力方向：沿著繩索，指向繩索收縮的方向。
(3)彈性大小
1、彈性大小與哪些因素有關(guān)？ 閱讀課本并回答。
演示：彈簧伸長或縮短的長度越大，產(chǎn)生的彈力越大。 當彈簧恢復到原來的長度時，沒有彈力。
弓拉得越滿，箭射得越遠。 未拉弓時，箭沒有彈力。
以上解釋：彈力的大小取決于變形的程度。 變形越大，彈力越大； 當變形消失時，彈力也消失。
彈力的大小與物體的變形以及變形物體的彈性有關(guān)。
2.胡克定律
演示實驗：探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系？
彈簧（原長：）
B彈簧（原長：）
結(jié)論：彈簧的彈力與彈簧的伸長量成正比。
思考：當彈簧被壓縮時，彈簧力與彈簧縮短量之間有什么關(guān)系？
在彈性極限內(nèi)，彈簧的彈力f與彈簧的變形量x成正比。
式中，k為彈簧剛度系數(shù)，單位：。 這是由彈簧本身決定的。 不同彈簧的剛度系數(shù)一般是不同的。 這個定律是由英國科學家胡克發(fā)現(xiàn)的，稱為胡克定律。 胡克定律的適用條件：僅適用于拉伸或壓縮變形。
練習使用胡克定律，注意強調(diào)x是變形的大小。
【例3】彈簧的剛度系數(shù)為，當伸長長度為時，彈簧的彈力是多少？ 另一個彈簧的剛度系數(shù)為。 當長度縮短時彈簧的彈力是多少？
[例4] 剛度系數(shù)為 的彈簧，在受到壓力時，其長度為 。 當不施加外力時，彈簧的長度是多少？
【例5】如圖所示，輕質(zhì)彈簧的剛度系數(shù)為k，球重G，平衡時，球處于A處。此時，將力F壓在球上，使彈簧縮短通過x，小球到達B。此時，彈簧的彈力為：
A. B． C。 D．以上都不正確
分析：假設球在A處時彈簧被壓縮，球的彈力平衡。 當球位于B處時，彈簧再次被壓縮x，球的彈力再次達到平衡。 因此選項B正確。
提示：這道題很容易錯誤地選擇A項。 原因是x并不是球在B處時彈簧的變化量，即不是壓縮后的彈簧與其原始長度的差值。
3. 一致性測試
1. 將物體放置在水平地面上。 下列關(guān)于物體和地面所受力的描述中，正確的是（ ）
A.地面向下的彈力是由于地面變形而產(chǎn)生的
B、地面向下的彈力是由于物體變形而產(chǎn)生的
C．由于地面變形，物體受到向上的彈力
D．由于物體變形，物體受到向上的彈力
答案：BC
2. 如圖所示，球形物體放置在光滑的水平表面上，并與垂直的光滑墻壁接觸。 A點和B點是球與墻壁和地面的連接點。 下列說法正確的是（ ）
A.物體受到重力、B點支撐力、A點彈力的作用。
B．物體受到重力和B點支撐力的影響
C．物體受到重力、B點支撐力、地面彈力的影響。
D．物體受到重力、B點的支撐力以及物體對地面的壓力的影響。
答案：B
3． 關(guān)于力的方向，下列說法正確的是（ ）
A.彈力方向必須垂直于接觸面
B．彈力方向不一定垂直于接觸面
C、繩子等柔軟物體產(chǎn)生的彈力必須垂直于被拉動物體的平面。
D．軟物體如繩子產(chǎn)生的彈力必須沿繩子的方向。
答案：AD
4、畫出圖中物體A所受的重力和彈力示意圖。
答：如圖所示
彈性尺寸(N)
彈簧長度（米）
彈簧伸長率(m)
彈性尺寸(N)
彈簧長度（米）
彈簧伸長率(m)