2．彈力三維目標知識與技能1．知道彈力產生的條件；2．知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力，能在力的示意圖中畫出它們的方向；3．知道形變越大彈力越大，知道彈簧的彈力跟彈簧的形變量成正比，即胡克定律.會用胡克定律解決有關問題。過程與方法1．通過在實際問題中確定彈力方向的能力；2．自己動手進行設計實驗和操作實驗的能力；3．知道實驗數據處理常用的方法，嘗試使用圖象法處理數據。情感態度與價值觀1．真實準確地記錄實驗數據，體會科學的精神和態度在科學探究過程的重要作用.在體驗用簡單的工具和方法探究物理規律的過程中，感受學習物理的樂趣，培養學生善于把物理學習與生活實踐結合起來的習慣；2．從任何物體都能發生形變入手，培養學生實事求是的世界觀.認識事物本來面目，不被表面現象所迷惑。教學重點1．彈力有無的判斷和彈力方向的判斷；2．彈力大小的計算；3．實驗設計與操作。教學難點彈力有無的判斷及彈力方向的判斷。教具準備刻度尺、鋼鋸條、彈簧、泡沫塑料塊、銅片、面團、白紙、墨水瓶（灌滿紅墨水）、通過橡皮塞插有細玻璃管的橢圓形玻璃瓶、激光光源、平面鏡及支架（兩套）、物理小車、橡皮筋、小螺旋槳、小球、演示胡克定律用的帶刻度的木板、彈簧、鉤碼等等。課時安排2課時教學過程［新課導入］自然界的四種基本力是不需要物體相互接觸就能起作用的，但是在日常的生活和生產活動中，我們所觀察到的相互作用，無論是推、拉、提、舉，還是牽引列車、鍛打工件、擊球、彎弓射箭等，都是在物體與物體接觸時才發生的，這種相互作用力可稱為接觸力。我們通常所說的拉力、壓力、支持力、阻力等都是接觸力。接觸力按其性質可歸納為彈力和摩擦力。它們在本質上都是由電磁力引起的。在運動場上跳遠時要用踏跳板，撐桿跳高運動員的桿，都是利用他們彈性形變時的彈力，同學們還可以舉出許多利用彈力的例子，誰來說？學生回答：拉弓射箭、跳跳床、跳水用的踏跳板……那么彈力是怎樣產生的呢？它的大小、方向各如何？帶著這些問題我們一起來探究有關彈力的有關知識。本節重點研究彈力。［新課教學］一、彈性形變和彈力【演示實驗】1．鋼鋸條在手的作用下彎曲；2．彈簧被拉長或壓短；3．泡沫塑料塊受力而被壓縮、彎曲與扭轉；4．銅片被彎成直角狀；5．面團在重力作用下下墜，形狀變化；6．紙張被手揉皺。學生觀察并思考。它們的形狀或體積發生了變化。1．彈性形變（1）形變物體在力的作用下形狀或體積發生改變，叫做形變（deformation）。（2）彈性形變有些物體在形變后能夠恢復原狀，這種形變叫做彈性形變（elasticdeformation）。（3）任何物體都會發生形變任何物體受力時都會產生形變，只是有的形變很小，不易觀察。【演示實驗】取一廣口瓶，內裝染色的水。用軟木塞塞緊瓶口，軟木塞中心處插一細長的兩端開口的玻璃管。用力擠壓廣口瓶，讓學生觀察會出現什么現象？學生：細玻璃管中的液面上升。引導分析：用力擠壓廣口瓶，廣口瓶發生形變，導致細玻璃管中的液面上升。【演示實驗】在一張大桌子上放兩個平面鏡M和N，讓一束光依次被這兩面鏡子反射，最后射到墻上，形成一個光點。用力壓桌面，觀察墻上光點位置的變化。這個現象說明了什么？MMNF引導分析：桌面有了形變，使M、N平面鏡的位置發生了微小的變化，從而引起反射光線偏轉，光點在刻度尺上移動。【演示實驗】如圖所示，一塊三角形有機玻璃壓在另一塊有機玻璃上，發生的形變很小，肉眼不能看出。但是，形變使有機玻璃內不同部位的光學性質產生了差異，讓特殊的光通過時，可以看到這種差異。總結：我們通常用眼睛能看到一些物體發生形變，還有一些物體眼睛根本觀察不到它的形變，比如一些比較堅硬的物體，但是這些物體都有形變，只不過形變很微小。一切物體在力的作用下都會發生形變。（4）彈性限度如果形變過大，超過一定的限度，撤去作用力后，物體就不能完全恢復原來的形狀。這個限度叫做彈性限度（elasticlimit）。（5）形變的種類根據物體形變的程度，有一種形變是由于物體被彎曲造成的，比如說彎曲的直尺，彎曲的竹竿等等；有的形變可能是由于物體被拉長而引起的，比如說拉長的橡皮筋、被拉長的彈簧等等；:彈簧還可以由于被壓縮而產生形變，我們可以把這種形變叫做壓縮形變，同樣的例子還有被壓縮的面包、海綿等等；繩子被扭轉后也會發生形變，我們可以稱之為扭轉形變，被扭轉的金屬也有這樣的特征拉伸(或壓縮)形變、彎曲形變、扭轉形變。2．彈力（1）概念【演示實驗】被壓縮的彈簧上放一黑板擦，放手，黑板擦被彈起；被彎曲的竹片上放一粉筆頭，放手，粉筆頭被彈起。提問：為什么黑板擦、粉筆頭被彈起？學生回答：黑板擦和粉筆頭受到了彈力。具體實例：彈簧發生形變黑板擦與彈簧接觸(黑板擦使彈簧發生形變)彈簧對跟它接觸的黑板擦產生力發生形變的彈簧，由于要恢復原狀，對跟它接觸的黑板擦產生彈力。發生形變的彈簧，由于要恢復原狀，對使它發生形變的黑板擦產生彈力。彈簧與黑板擦接觸，黑板擦也發生形變，黑板擦對跟它接觸的彈簧也產生彈力。一般概念：發生彈性形變的物體，由于要恢復原狀，對與它接觸的物體產生力的作用，這種力叫做彈力（elasticforce）。發生形變的物體，由于要恢復原狀，對使它發生形變的物體產生力的作用，這種力叫彈力。發生彈性形變的物體對對方施加的力，叫做彈力。（2）彈力產生的條件提問：如果粉筆頭、黑板擦與形變物不接觸，會受到彈力嗎？引導回答：不接觸一定不會受到這個力。可見，產生彈力的必要條件是兩物體直接接觸。提問：水平地面光滑，分析下面兩接觸物體間是否存在彈力？引導分析：利用假設法，結合足球所處的狀態分析，得到放在光滑水平面上的兩個足球雖然接觸，但兩者間不存在彈力；足球雖然與豎直或傾斜的擋板接觸，但兩者間也都不存在彈力。可見，兩接觸物體間不一定存在彈力。只有兩接觸物體間發生彈性形變，兩物體間才產生彈力。彈力與彈性形變同時產生，同時存在，同時消失，即兩者共存亡。彈力是被動力，只有相互接觸并發生彈性形變的物體之間才能產生彈力。（1）直接接觸；（2）發生彈性形變。彈力不僅產生在兩接觸物體間，也可產生在接觸的兩部分之間。彈力的實質是分子間相互作用力的宏觀體現。二、幾種彈力1．壓力和支持力放在水平桌面上的書與桌面相互擠壓，書和桌面都發生微小的形變。由于書的形變，它對桌面產生向下的彈力F1，這就是書對桌面的壓力。由于桌面的形變，它對書產生向上的彈力F2，這就是桌面對書的支持力。（1）壓力和支持力都是彈力壓力和支持力是直接接觸的雙方，由于相互擠壓引起接觸處另一方發生形變時產生的。發生形變的一方，對使它發生形變的一方（對方）產生相互作用的彈力。正壓力或支持力的作用點在接觸處。（2）壓力和支持力的方向壓力和支持力的方向與接觸雙方的情況有關，接觸雙方通常有平面、曲面和點。①當接觸雙方一方為平面，另一方為平面、曲面或點時，正壓力或支持力總是垂直于接觸的平面，并指向受力物體。【練習】分析下面接觸物體間的支持力和正壓力。FF1F2F2F2F1F1F4F3②當接觸雙方一方為曲面，另一方為曲面或點時，正壓力或支持力總是過接觸點，垂直于過接觸點的切面，并指向受力物體。【練習】分析下面接觸物體間的支持力和正壓力。2．拉力用繩子拉物體時，繩子和物體都會產生形變，致使繩子對物體產生拉力，同時物體也對繩子產生拉力。（1）拉力線、繩、鏈條等柔體的拉力是對所拉物體的彈力。（2）拉力（或推力）的方向拉力（或推力）的方向總是沿著柔體而指向柔體收縮的方向；輕彈簧既可對物體施以拉力，也可施以推力，其方向均沿輕彈簧所在的直線。三、胡克定律1．彈力的大小實驗：用手拉壓彈簧。提問：你拉過拉力器嗎？談談你的感受。學生：越拉越費力，說明彈簧形變越厲害，產生的彈力越大。彈力的大小跟形變的大小有關系，形變越大，彈力也越大，形變消失，彈力隨著消失。2．胡克定律（1）實驗探究設計一個實驗，實驗的目的是尋找與彈簧的彈力有關的因素。學生設計實驗，然后分組實驗。參考實驗案例：如圖所示，用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，系統靜止時，彈簧的彈力等于所懸掛鉤碼的總重；彈簧的長度及伸長量可由刻度尺測出。注意事項：①本實驗要求定量測量，因此要盡可能減小實驗誤差.標尺要豎直且緊靠指針以減小讀數帶來的誤差，每次改變懸掛鉤碼個數后，要待系統穩定后再讀數.②實驗中所提供的米尺精確度為1mm，應估讀一位.③彈簧組的說明書已說明每個彈簧的彈性限度，注意不要超過它的彈性限度使用.建議做法：①選擇器材：從彈簧組中選擇一只彈簧（注意它的彈性限度）懸掛在鐵架臺的橫桿上；實驗桌上有200g、50g的鉤碼各一盒，選擇50g鉤碼來做這一實驗.（想一想，為什么？）（參考答案：50g的鉤碼質量比較小，容易調節，另外增加一個不會損壞彈簧）。②首先將實驗裝置調整妥當（如整個裝置是否豎直平穩，標尺與彈簧的距離是否合適，標尺面與彈簧上的指針是否在同一平面內，是否便于讀數等）。③讀出彈簧自然下垂時指針所指刻度。④懸掛50g鉤碼一個，待穩定后，讀出彈簧上指針所指刻度并計算出彈簧的伸長量記入表格。⑤逐個增加鉤碼，重復第4步，至少做5組數據。初態指針對應刻度（cm）彈簧彈力（N）指針所指刻度（cm）彈簧伸長量（cm）⑥圖象法處理數據：在下面的坐標紙上，以彈簧彈力為縱軸，彈簧伸長量為橫軸建立坐標系，如圖所示。描出5個特殊點，以尋找彈簧彈力和彈簧伸長量之間的關系。拓展：常用的實驗數據的處理方法有計算法（求比值、求積、求和、求差等）和圖象法兩種。兩者比較，圖象法處理數據更為直觀、更容易得出物理變化規律，且該種方法處理數據能更好地減小實驗的偶然誤差。（2）胡克定律彈力與形變的定量關系，一般來講比較復雜。而彈簧的彈力與彈簧的伸長量（或壓縮量）的關系則比較簡單。在初中已學過，彈簧在彈性限度內的彈力與彈簧的形變量有關。拉力越大，彈簧被拉得越長。實驗表明：彈簧發生彈性形變時，彈力的大小F跟彈簧伸長（或縮短）的長度x成正比，即F＝kx這個規律是英國科學家胡克發現的，叫做胡克定律（Hookelaw）。（3）勁度系數胡克定律的k稱為彈簧的勁度系數（coefficientofstiffness），單位是牛頓每米，符號用N/m表示。生活中說有的彈簧“硬”，有的彈簧“軟”，指的就是它們的勁度系數不同。彈簧的勁度系數跟彈簧絲的粗細、材料、彈簧的直徑、繞法、彈簧的長度等量有關，這個量反映了彈簧的特性。勁度系數是反映彈簧特性的物理量，由彈簧本身決定。3．分析彈力的方法（1）接觸物體間有無彈力的簡捷判斷設想將接觸物撤去，若物體的運動狀態發生變化，則接觸物體間一定存在彈力；若物體的運動狀態沒有發生變化，則需判斷物體與其它接觸物間的力是否發生了變化，才能進一步判定。MmMmM舉例說明。（3）從平衡條件分析根據二力平衡的條件可分析確定彈力的大小和方向。分析下面問題中各彈力的大小和方向。［小結］在彈力的教學過程中，有這樣幾個難點需要突破，一是任何相接觸的物體間都可能有彈力，彈力的產生條件是接觸并且有形變，但是有些物體的形變量很小，不容易觀察到，就會使學生產生這樣的疑問：這種情況下彈力