2019-2020年人教版必修一3.2《彈力》WORD教案9.doc
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2019-2020年人教版必修一3.2《彈力》WORD教案9.doc
第三章相互作用 第四課時2019-2020年人教版必修一3.2彈力WORD教案9【教學(xué)要求】知道什么是彈力以及彈力產(chǎn)生的條件. 知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力,能在力的圖示(力的示意圖)中正確畫出它們的方向. 知道形變越大,彈力越大. 知道彈簧的彈力跟彈簧伸長(或縮短)的長度成正比. 說明:關(guān)于彈力,中學(xué)階段經(jīng)常遇到大都是支持物的支持力(或?qū)χС治锏膲毫Γ┖屠K的拉力,教材著重講解這兩種情況. 至于這兩種情況中彈力的大小在解題中往往是未知的,需要列出動力學(xué)方程(或平衡方程)方能解出,因此這里一般不涉及求解支持力和拉力的較復(fù)雜的題目. 作為特殊情況,可出現(xiàn)應(yīng)用二力平衡求解的題目. 【教學(xué)器材】教學(xué)三角板,彩色粉筆,彈簧秤【知識建構(gòu)】引子:上節(jié)課我們重點學(xué)習(xí)了彈力方向的判定. 本節(jié)課研究彈簧彈力大小的計算. 胡克定律:公式: 其中,為勁度系數(shù);是拉伸或壓縮的形變量(長度改變量). 條件:彈簧在彈性限度內(nèi)受到外力的作用發(fā)生的形變. 圖象:用描點作圖法求得圖象. 詳細(xì)說明見學(xué)生實驗:探索彈力和彈簧伸長的關(guān)系. 某彈簧,受到拉力為時,彈簧長度為;受到拉力為時,彈簧長度為。求該彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)和原長. 解:拉力為時,有拉力為時,有故解得:某彈簧秤,不掛重物時,示數(shù)為;掛重物時,示數(shù)為(仍在彈性限度范圍之內(nèi)),則當(dāng)示數(shù)為時,所掛物體的實際重力為多少?解:據(jù)胡克定律有: ,即;解得:如圖,大彈簧比小彈簧長米,當(dāng)壓縮此組合彈簧(彈簧組)時,測得圖象圖如圖所示,求兩個彈簧的勁度系數(shù)和. 解:根據(jù)坐標(biāo)點來列方程 即: 點拔:關(guān)鍵是深刻理解:“在彈性限度范圍內(nèi),彈簧的形變量與所受外力成正比”. 如圖所示,A、B是兩個相同的輕彈簧,原長,勁度系數(shù),如果圖中懸掛的兩個物體質(zhì)量均為,則兩個彈簧的總長度為( ) A22 cm B24 cm C26 cm D28 cm 答案:略. 【課后思考】判斷:在輕繩下吊一個小鐵球,則球?qū)K的拉力是繩子形變產(chǎn)生的嗎?答案:不是;而是鐵球形變產(chǎn)生的. 點評:物體的形變方向與這個形變產(chǎn)生的彈力方向相同;物體的形變方向與引起這個形變的外力方向相反。即:練習(xí):光滑平面,球壓縮彈簧的過程中,彈簧對球的力使球減速,此力是彈簧發(fā)生形變而產(chǎn)生的。判斷: 彈力的方向總與這個彈力的施力物體的彈性形變方向相反() 彈力的方向總與這個彈力的受力物體的彈性形變方向相同() 相互作用的兩個彈力因其方向相反,故彼此產(chǎn)生形變方向也相反()【課后擴(kuò)展】彈簧的等效勁度系數(shù)并聯(lián)彈簧的等效勁度系數(shù)如下面左圖所示,設(shè)有根勁度系數(shù)為的相同彈簧并在一起,兩端受拉力時,每根彈簧的伸長量均為:. 把這根彈簧的并聯(lián)組合看成一根彈簧,受同樣拉力伸長同樣長度時,則所以,根相同彈簧并聯(lián)的等效勁度系數(shù)為,即增大為一根彈簧的倍串聯(lián)彈簧的等效勁度系數(shù)如上面右圖所示,設(shè)有根勁度系數(shù)為的相同彈簧串聯(lián)在一起,受拉力時,每根彈簧的彈力均為,伸長量均為,根彈簧的總伸長量為 把這根彈簧的串聯(lián)組合看成一根彈簧,受同樣拉力伸長同樣長度時,則 所以,根相同彈簧串聯(lián)的等效勁度系數(shù)為勁度系數(shù)()的決定因素 勁度系數(shù)不同于比熱、密度等反映物質(zhì)特性的物理量,它反映的是某根具體彈簧的力學(xué)特性 研究表明,物體受到外力作用發(fā)生伸長形變時,由于內(nèi)部各質(zhì)點的相對位置發(fā)生變化,各質(zhì)點間會產(chǎn)生附加內(nèi)力,即彈力()單位面積上的內(nèi)力跟相對伸長()成正比,即 或表示為. 這個關(guān)系稱為胡克定律式中由材料性質(zhì)決定的量,稱為彈性模量. 變換上式,得發(fā)生伸長形變時的彈力,式中稱為勁度系數(shù). 它不僅跟材料有關(guān),還跟材料的橫截面積和原長有關(guān). 因此,一根彈簧被截成幾段,由于原長不同,每段的值會發(fā)生變化.結(jié)語:前面我們著重學(xué)習(xí)了彈簧彈力的大小計算,注意:關(guān)鍵是深刻理解:“在彈性限度范圍內(nèi),彈簧的形變量與所受外力成正比”。