第2节   弹   力

一、【内容与解析】

本节课要学的内容有弹力，其核心是弹力产生的条件，弹力有无的判定及弹力方向的确定,，理解它关键就是弄清楚形变的概念，理解弹力产生的条件，学会使用假设法判定弹力的有无，掌握弹力的方向是从施力物体指向受力物体，与施力物体形变的方向相反，学生已经在初中学过了力的概念并具备一些关于力的生活常识,，本节课的内容形变的概念及形变的分类、弹力及弹力产生的条件、能够正确判断弹力的有无和弹力的方向及胡克定律等就是在此基础上的发展。由于它还与整个力学部分有必要的联系,所以在本学科有着作为一种基本语言的地位，是学习后面知识的基础,是本学科的核心内容。教学的重点是弹力产生的条件，弹力有无的判定及弹力方向的确定及胡克定律等几个主要问题，所以解决重点的关键是多结合实际生活中的例子，分析例子，加深理解。

二、【教学目标与解析】

1．教学目标

（1）了解形变的概念及形变的分类；

（2）理解弹力是物体发生弹性形变时产生的；

（3）理解什么是弹力及弹力产生的条件，能够正确判断弹力的有无和弹力的方向；

（4）知道压力、支持力、拉力都是弹力，并能在具体问题中正确画出它们的方向；

（5）了解在弹性限度内，形变越大，弹力越大；

（6）理解胡克定律的内容；

2．目标解析

（1）了解形变的概念就是指形变是物体的形状和体积的改变，产生的原因是受到了外力作用，形变的分类就是指从形变可否恢复原状分弹性形变和非弹性形变，从对外表现形式上可分为拉伸形变（或压缩形变）、弯曲形变、扭转形变等；

（2）理解弹力是物体发生弹性形变时产生的就是指发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用；

（3）理解什么是弹力及弹力产生的条件，能够正确判断弹力的有无和弹力的方向就是指弹力的产生条件：①物体直接接触；②发生形变，互相接触的物体之间是否存在弹力，取决于是否存在形变。有些物体形变明显，如弹簧的伸长或缩短，很容易判断出是否有弹力；有些接触物体间形变不明显，判断有无弹力可用假设法。即假设把相接触的某个物体撤去，看研究对象的运动状态有无改变：若无改变，则无弹力作用；若发生改变，则有弹力存在；

（4）知道压力、支持力、拉力都是弹力，并能在具体问题中正确画出它们的方向就是指通常所说的拉力、压力、支持力等，实质上都是弹力，弹力的方向是从施力物体指向受力物体，与施力物体形变的方向相反。具体地说：①绳子拉力(绳子对所拉物体的弹力)的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。②压力的方向垂直于支持面指向被压的物体。③支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物体。④“支持面”就是两物的接触面。深入考察一般物体的接触情况，大致有以下几种：A．平面与平面接触：弹力与平面垂直；B．点与平面接触：弹力通过接触点垂直于平面；C．点与曲面接触：弹力通过接触点垂直于过点的切面；D．曲面与曲面接触：弹力通过接触点垂直于公切面(相当于点与点接触)。

（5）了解在弹性限度内，形变越大，弹力越大就是指弹力的大小跟形变的大小有关：形变越大，弹力也越大，形变消失，弹力也随之消失，而且物体的形变量是有一定限度的，超过了其限度，便不能恢复原状；

（6）理解胡克定律的内容就是指弹簧的弹力和其形变(伸长和缩短)的关系比较简单：在弹性限度内，弹簧伸长或缩短的长度越大，弹簧的弹力就越大。弹簧的弹力大小跟弹簧的伸长(或缩短)的长度成正比，并且满足公式F=kx，式中F为弹力大小，x为弹簧伸长(或缩短)量，k为弹簧的劲度系数，其大小由弹簧本身的结构(如材料、长度、弹簧丝粗细、截面积、匝数等)决定。

三、【问题诊断分析】

在本节课的教学中,学生可能遇到的问题是弹力产生条件的理解和弹力有无以及弹力方向的判定，产生这几个问题的原因是在对于弹力产生条件的理解不够透彻，以及不能掌握弹力方向判定的几种常见情况，要解决这三个问题,就是要认真理解弹力产生的定义，掌握弹力有无的假设法的使用并通过大量的练习掌握弹力方向的确定,其中关键是对弹力定义的理解及弹力方向定义的理解。

四、【课时安排】

2课时

五、【教学过程】

(一)引入新课

前边我们研究了重力的特点，这一节课我们一起研究力学中的第二种力——弹力。

(二)教学过程设计

1．形变

[教师]：演示几个小实验：用手指压面包、用力拉压弹簧、用力将钢条弯曲等。

观察图片：

跳板的形变 蹦极

竹片的形变 吉它弦的形变

橡皮泥的形变 面包的形变

 [学生思考]：讨论观察到的各种实验现象中的共性与区别，发表看法。

【设计意图】：让学生通过以上的图片的观察了解形变。

一、形变（定义）：物体发生的伸长、缩短、弯曲等变化称为形变。

或者物体的形状或体积的改变叫做形变。

（形变的原因是物体受到了外力，联系上节力的作用效果）

1、形变的类型：

弹性形变：撤去外力后，物体能够恢复原来形状的形变

非弹性形变：撤去外力后，物体不能够恢复原来形状的形变

注意：弹性形变也有一定限度的，以后重点研究弹性形变，不加说明形变就指弹性限度内的弹性形变

[教师演示]：用力压讲台桌或用力跺脚、用力压玻璃瓶等。

[提出问题]：讲台桌或地板、玻璃瓶发生形变了吗？又是属于什么类型的形变？

[教师演示]：微小形变的实验（微小形变属于弹性形变）

玻璃瓶的微不形变 桌面的微小形变

【设计意图】让学生体会和感受其中“放大方法”的精妙之处

[提出问题]：灯泡破碎、瓷瓶破碎的瞬间，又是什么形变？（非弹性形变）

灯泡的非弹性形变 花瓶的非弹性形变

剑的弹性形变 剑的非弹性性形变

2．弹性限度（定义）：当弹性形变达到某一值时，即使撤去外力，物体也不能恢复原状，这个值叫弹性限度。

2.弹力的产生

[演示并提出问题]：压弹簧，或者拉弹簧（让学生感受）

●形变的原因是物体受到了外力，那么物体受力后发生形变，形变后的物体对跟它接触的物体又有什么作用呢？

●弹力产生条件是什么？

●弹力的大小和方向又是怎样？

方案1： 

皮球的瞬间弹性形变 弓的弹性形变

撑杆的弹性形变 蹦床的弹性形变

方案2：演示实验：木块压在泡沫塑料上，泡沫塑料形变后对木块产生向上的支持力。弹簧拉木块时，弹簧伸长后产生对木块的弹力等等

方案3：学生实验：每两位学生一组，用橡皮条或弹簧实验体会弹力的存在与相关问题

学生：小组讨论、小结。

【设计意图】通过这部分的学习加深学生对于弹力的理解，明白弹力产生的条件，弹力的大小和方向。

板书：

二、弹力

1、定义：物体发生弹性形变时，会产生一种使物体恢复原状的力，这种力叫做弹力。

2、弹力产生的条件：直接接触、发生弹性形变（可以举例说明）

3、定性地分析弹力的大小：跟物体发生的弹性形变程度有关。

4、弹力的方向：跟物体恢复原状的方向一致。

三、实例分析与探究： 

1、分析书对桌面的压力、桌面对书的支持力如何产生？大小、方向？

把书放在桌面上，书压桌面，书和桌面都有微小的变形。书要恢复原状，对桌面有一个向下的弹力，压力。桌要恢复原状有一个向上的弹力，支持力。

一般情况：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的弹力；支持力的方向总是垂直于支持面并指向被支持的物体。

2、分析：细绳对钩码的拉力，钩码对细绳的拉力如何产生？（大小、）方向？

钩码拉绳，绳拉钩码，使钩码和绳都有极微小的形变。发生形变的绳要恢复原形，对钩码产生向上的弹力（拉力）。发生形变的钩码要恢复原状，对绳产生向下的弹力（拉力）。

一般情况：凡是一根线(或绳)对物体的拉力，都是这根线(或绳)因为发生形变而对物体产生的弹力；拉力的方向总是指向线收缩的方向。

说明：支持力、压力、拉力、都是弹力。

【设计意图】通过实例的分析和探究让学生掌握支持力、压力、拉力、都是弹力，以及大小和方向的判定。

3. 探究弹簧伸长量与弹力的关系

提出问题：前边我们定性地研究了弹力的大小，下面定量地研究弹簧的弹力跟哪些因素有关。

方案1：学生自行实验探究：在一个后面附有长度刻度的弹簧上面挂钩码，当钩码的数量增加时，弹簧中的弹力加大，弹簧的伸长增大，把读出的数据记录在表中。

实验次数 1 2 3 4

钩码数（个）  

弹簧的伸长（厘米）  

分析实验数据，处理实验数据可以得到胡克定律。

【设计意图】通过实验数据的处理让学生自己得到胡克定律的一般规律，加深学生对胡克定律的理解。

方案2：个别学生与教师共同演示，学生处理数据，体验探究数据过程，养成科学严谨的作风。

板书：

四、胡克定律

1．内容：在弹性限度内，弹性体弹力的大小跟弹性体伸长（或缩短）的长度成正比。 

2．公式：F = kx

x——伸长（或缩短）的长度，与弹性体本身长度不同。

k——为劲度系数，跟弹性体的粗细、材料、长度等量有关，这个量反映了弹性体本身的特性，与F和x无关，单位：N/m。

五、弹力的应用

学生自学为主，师生共同讨论 “跳水运动员的起跳时机影响其成绩”

郭晶晶跳水 何雯娜蹦床

李小鹏双杠 弹簧高跷

展示弹力应用图片： 

扎头发的橡皮筋 火车减震弹簧

六、说明

1．在本节教学中几个小实验应做好，这对学生理解相关的知识很重要。

2．在教学中要发挥学生的作用，有些结论可让学生总结出来。

3. 做好探究弹簧伸长量与弹力的关系实验，这是科学方法渗透的要求。

【板书设计】

第三章 第2节 弹力  板书

一、形变

1．定义：物体发生的伸长、缩短、弯曲等变化称为形变，或者说物体的形状或体积的改变叫做形变。

2．原因：物体受到了外力

3．类型：弹性形变：撤去外力后，物体能够恢复原来形状的形变

范性形变：撤去外力后，物体不能够恢复原来形状的形变

4．弹性限度：当弹性形变达到某一值时，即使撤去外力，物体也不能恢复原状，这个值叫弹性限度。

二、弹力

1．定义：物体发生弹性形变时，会产生一种使物体恢复原状的力，这种力叫做弹力。

2．产生条件：直接接触、发生弹性形变

3．大小：跟物体发生的弹性形变程度有关

4．方向：总是与物体形变的趋向相反，即跟物体恢复原状的方向一致。

说明：支持力、压力、拉力都是弹力。

三、实例分析与探究： 

1．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的弹力，方向总是垂直于支持面并指向被支持的物体。

2．凡是一根线(或绳)对物体的拉力，都是这根线(或绳)因为发生形变而对物体产生的弹力，方向总是指向线收缩的方向。

3．探究弹簧伸长量与弹力的关系

实验次数 1 2 3 4

钩码数（个）  

弹簧的伸长（厘米）  

四、胡克定律

1．内容：在弹性限度内，弹性体弹力的大小跟弹性体伸长（或缩短）的长度成正比

2．公式： F = kx

x——伸长（或缩短）的长度，与弹性体本身长度不同。

k——为劲度系数，跟弹性体的粗细、材料、长度等因素有关，这个量反映了弹性体本身的特性，与F和x无关。

五、弹力的应用

【例题】

1．关于弹性形变的概念，下列说法中正确的是（  ）

A．物体形状的改变叫弹性形变。

B．物体在外力停止作用后的形变，叫弹性形变。

C．一根铁杆用力弯折后的形变就是弹性形变。

D．物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，叫弹性形变。

2．关于弹力的说法，正确的是(    )

A．只要两个物体接触就一定产生弹力。

B．看不出有形变的物体间一定没有弹力。

C．只有发生弹性形变的物体才产生弹力。

D．发生形变的物体有恢复原状的趋势，对跟它接触的物体会产生弹力。

3．关于弹力方向的有关说法正确的是(    )

A．放在斜面上的物体受到斜面给的弹力方向是竖直向上的。

B．放在水平地面上的物体受到的弹力方向是竖直向下的。

C．将物体用绳吊在天花板上，绳受物体给的弹力方向是向上的。

D．弹力的方向垂直于接触面或接触点的切线而指向受力物体。

4．下列说法正确的是(    )

A．水杯放在水平桌面上受到一个向上的弹力，这是因为水杯发生微小形变而产生的。

B．拿一根细竹杆拨动水中漂浮的木块，木块受到的弹力是由于木块发生形变而产生的。

C．绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。

D．挂在电线下的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小形变而产生的。

5、一根弹簧在弹性限度内，对其施加30N的拉力时，其长度为20cm；对其施加30N的压力时，其长度为14cm，由此可知该弹簧的自然长度为________，劲度系数为________

六、【课堂小结】

弹力概念

相互接触

弹力 产生条件

发生形变

压力或支持力的方向

方向：

绳的拉力方向