高中物理人教版必修一第三章第二节导学案:弹力
高中物理人教版必修一第三章第二节导学案:弹力一、学习目标
理解弹力的概念及其产生的条件和原因。
能够分析并画出压力、支持力和绳的拉力等弹力的方向示意图。
通过实验探究弹力和弹簧形变量的关系,理解胡克定律。
了解弹力在生产和生活中的应用,体会物理知识与日常生活的紧密联系。
二、教学重点与难点
教学重点:弹力、弹力方向、胡克定律。
教学难点:弹力有无的判断及弹力方向的判断。
三、预习案
形变与弹性形变
形变:物体在力的作用下会发生形状或体积的改变,这种变化叫做形变。
弹性形变:有些物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变。
弹性限度:如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体就不能完全恢复原来的形状,这个限度叫做弹性限度。
弹力的概念
弹力定义:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,会对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。
弹力的施力物体和受力物体:发生弹性形变的物体是弹力的施力物体,与之接触的物体是弹力的受力物体。
弹力的种类与方向
压力和支持力:它们都是弹力。压力和支持力的方向都垂直于接触面,指向被压或被支持的物体。
绳的拉力:也属于弹力,拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向,绳中的弹力常常叫做张力。
四、探究案
知识点一:接触力与弹性形变
接触力:自然界中的拉力、压力、推力、支持力等,都是在物体与物体接触时发生的,称为接触力。接触力按其性质可以分为弹力和摩擦力。
观察微小形变
实验方法:通过光学放大法或反射光点法等间接观察微小形变。
示例:在一张大桌子上放两个平面镜M和N,让一束光依次被这两面镜子反射,最后射到墙上,形成一个光点。用力按压两镜之间的桌面,观察墙上光点位置的变化,从而判断桌面是否发生形变。
知识点二:弹力与胡克定律
弹力的大小与形变量的关系
弹力的大小与物体的形变程度有关,形变越大,弹力越大;形变消失,弹力也随之消失。
胡克定律
内容:在弹性限度内,弹簧的弹力F与弹簧的形变量x成正比,即F = kx。
公式解读:k称为弹簧的劲度系数,单位是牛顿每米(N/m),表示弹簧形变的难易程度或弹簧的软硬程度。x为弹簧的伸长或缩短的长度,不是弹簧的总长度或原长。
五、典题训练
关于弹性形变的概念,下列说法正确的是(D):物体在撤去外力作用后能够恢复原状的形变叫弹性形变。
关于弹力,下列叙述正确的是(B):两物体不接触,就一定没有相互作用的弹力。
一个物体放在水平地面上,下列关于物体和地面受力情况的叙述中正确的是(C):物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变。
关于弹力的方向,下列说法中正确的是(A、B):压力方向总是垂直于接触面而指向被压的物体;支持力方向总是垂直于接触面而指向被支持的物体。
六、总结
本节课我们学习了弹力的概念、产生的条件和原因,分析了压力、支持力和绳的拉力等弹力的方向,并通过实验探究了弹力和弹簧形变量的关系,理解了胡克定律。希望同学们能够掌握这些知识点,并能够运用所学知识解决实际问题。
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