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[!--downpath--]第一部分探討變形與彈性之間的關系。 案例一、教學目標 1、認識常見的變形，通過實驗了解物體的彈性。 2、了解彈性形成的原因和條件。 3、知道繩子的壓力、支撐力、拉力都是彈力，能分析彈力的方向，能正確畫出彈力的示意圖。 4、通過實驗探究彈力與彈簧變形的關系，了解胡克定律，了解科研方法。 5、了解彈性在生產、生活中的應用，感受化學與生產、生活密切相關。 2、要點與難點要點：彈力的方向和大小； 難點：判斷物體之間是否存在彈力以及彈力方向。 三、教學過程 （1）理解變形。 大家都熟悉變形。 就像我手里的一根彈簧，用力一拉，它就會變長，這是一種變形。 如果我用力壓直尺，它也會彎曲，這也是變形。 如果換成氣球，我用力擠壓它就會變扁，這些都是變形。 變形在我們的生活中隨處可見，下面這組圖片就是我們生活中常見的變形。 我們將物體形狀或體積的變化稱為變形。 這種變形物體比較軟。 如果是硬物會變形嗎？ 比如我們的講臺，朋友們能觀察到它的變形嗎？ 或者用力松開時是否感覺到食品瓶變形了？ 講臺和水杯的變形極小，肉眼無法觀察到，但變形確實發生了。 現在我這里有一個裝置，玻璃瓶里裝滿了紅色液體，如果我嘗試松開它，你注意添加一個黑色背景，顏色對比清晰，利于觀察？ 學生：液位下降了。 師：我們看到液柱上升。 你能解釋一下嗎？ 說明玻璃瓶已經變形，體積變小，液位上升。
如果我把這個玻璃瓶放在桌子上，桌子會變形嗎？ 如果桌面的材料足夠薄，那么它仍然會破裂。 而我們看不到桌面發生了變化，我們可以用另一個實驗來證明它的變形，這就是我們書中提到的光放大方法。 我們一起去看這部動漫吧。 （將兩塊平面鏡M、N放在一張大桌子上，讓一束光依次被兩塊全身鏡反射，最后照射到刻度上產生一個光點。用力壓在桌子上，觀察光點在刻度上位置的變化。）這個實驗和我們上面提到的玻璃瓶都是采用放大的方法來觀察微小的變形。 小伙伴們回頭看看課本，書上的圖片列出了變形的幾種類型，包括拉伸變形、壓縮變形、彎曲變形等，從變形的外在表現來劃分，可以分為...而從變形量上可分為彈性變形和非彈性變形。 彈簧的變形屬于彈性變形，而橡皮泥用力按壓后不會恢復原來的形狀。 這些變形是非彈性變形，也是正常變形。 (2)彈性和彈性極限彈簧受力時會變形，外力撤去后會彈回原來形狀。 這種變形是彈性變形。 讓我們看看彈性變形是如何定義的。 當物體受到外力時，它會發生變形。 外力去除后，物體能完全恢復原來的形狀。 我們稱之為彈性變形。 如果一個物體能夠恢復到原來的形狀，我們就說它是有彈性的。 這樣的彈性變形能無限大嗎？ 其實不然，如果你對尺子用力太大，它就會被你折斷。
所以彈性變形是有一個極限的，超過這個極限就不能再恢復到原來的形狀，這個極限稱為彈性極限。 (3)探索彈力 現在你可以看到我手中的彈簧了。 當我用力拉它的時候，它就變長了，變形了，一松手它就彈回來了，也就是說當我拉它的時候，它想要回到原來的狀態，這時候就會形成一個力。 這個力的施力對象是彈簧，受力對象是我的手。 彈簧為什么會形成這個力呢？ 因為它變形了，想要恢復原來的形狀，所以它就有這個力。 而受力的物體是我的手，因為我讓它變形了。 這個力是因為它想要恢復到原來的形狀而形成的，我們把這個力稱為彈力。 彈性 - 變形的物體向與其接觸的物體施加力，以恢復其原始形狀。 這些力稱為彈力。 從定義中我們是否可以得出彈力形成的條件？ 學生：……如果我不碰這個彈簧，它會形成彈力嗎？ 其實不是的，全班同學都沒有接觸到這個彈簧，它不會和大家形成彈力，所以首要條件就是接觸。 那是不是說物體相互接觸就一定會形成彈力呢？ 例如，如果兩個粉筆盒放在一起并接觸，它們之間有彈性嗎？ 不，所以必須有彈性和彈性變形。 也就是說必須有擠壓，有擠壓就會有變形，有變形就會有彈性。 因此，彈性的形成必須滿足以下兩個條件，缺一不可。 ① 物體相互接觸 ② 接觸點發生彈性變形。 簡單概括為4個字就是接觸擠壓。
現在我們可以判斷兩個物體之間是否存在彈性。 如果這兩個條件同時滿足，它們就會具有彈性。 如果不滿足，就不會有彈性。 看ppt上的圖片，有一個水平的光滑面和一個斜面，里面有一個小球。 小球靜止不動。 你能看出球與兩個平面之間是否存在彈力嗎？ （黑板上畫）我們可以看到球與兩個平面都接觸，滿足第一個條件。 它們之間有變形嗎？ 我們要往下看，并不容易。 這時候我們就用假設的方法來判斷。 如果我們假設水平面不存在，球會發生什么？ 盛：它會掉出來，對吧，現在我去掉水平面，球就會掉出來，所以要讓球靜止，水平面必須對球有一個拖動作用，所以它們之間有彈性。 球與斜面之間有彈性嗎？ 學生：是的。 不……同樣，如果去掉這個斜面，球會怎樣？ 它仍然在那里，沒有變化，這意味著斜面和球之間沒有力。 這是一種假設方法。 我們還可以假設斜面與球之間存在彈力，使球受到重力、水平面的支撐力、斜面的力，總共有3個力。 這三個力球能靜止嗎？ 這三種力看起來是不平衡的，這與我們問題的意義不符，所以這個假設是錯誤的。 球與斜面之間沒有彈力。 F2GF1 現在我們繼續判斷右圖中的物體之間是否存在彈力。
圖1：A球和B球之間有彈力嗎？ 球A與垂直外壁之間有彈性嗎？ 圖2：球和垂直擋板之間有彈性嗎？ 圖3：球和斜坡之間有彈性嗎？ 圖4：球和斜坡之間有彈性嗎？ 現在我們已經弄清楚了兩個物體之間是否存在彈力，接下來我們就要分析這個力了。 分析力的主要方面是什么？ 健康：力的三要素。 力的三要素是什么？ 學生：……彈力的方向現在我們先研究一下彈力的方向。 桌子上放著一個粉筆盒。 粉筆盒與桌子之間是否有變形？ 所以它們之間是有彈性的。 這個粉筆盒受到向下的力，這個力是誰形成的？ 為什么桌子會形成這種力？ 由于粉筆盒與桌面之間的變形，變形以夸張的方式表現，桌面呈凹坑向下。 這時，它就會恢復原來的形狀。 哪里會恢復呢？ 實際上是向下恢復，所以形成了向下的彈性。 需要明確的是，這個力的施加對象是桌面，受力對象是粉筆盒，方向是向下的，這實際上是粉筆盒上的支撐力。 （特別注意夸大分析變形的發生、變形恢復的方向、受力物體和施力物體是什么？它們指向哪里？）再看一下，桌面是否受到彈力？ 還有。 這個力的作用對象是粉筆盒。 因為粉筆盒變形了，它會恢復原來的形狀。 我們還夸張地畫出了它的變形。 粉筆盒的下表面是凹的，它會恢復到原來的形狀。 必須在哪里恢復？ 其實是向上的，所以粉筆盒形成了一個向上的彈力，受力的物體是桌面，實際上就是桌面上的壓力。
（畫圖）這兩個力一向下一向上，垂直于它們的接觸面，支撐力指向被支撐的物體，壓力指向被壓的物體。 一句話簡介：壓力（支撐力）的方向始終垂直于接觸面，指向被壓（支撐）的物體。 看看我手里的繩子，用力一拉，它變形了嗎？ 所以它是有彈性的。 那么彈性方向呢？ 繩子被拉伸回到原來的形狀，它的彈力抵住我身后的手，朝著……？ 是在左邊。 在另一端，我右手的彈簧在右邊。 由于繩子被拉伸后，會向中間收縮，所以我們說繩子的拉力是沿著繩子的，指向繩子收縮的方向。 剛才我們提到的壓力、支撐、張力本質上都是彈性的，它們各有特點。 小伙伴們能總結一下彈性的方向嗎？ 我提醒大家一點，彈力是因為要恢復到原來的形狀而形成的，那么彈力的方向和變形的方向有什么關系呢？ 一句話概括：指向受力物體變形恢復的方向。 看黑板，椅子向上凹陷，向下又會恢復原狀，所以它形成的彈力是向下的； 末端被拉伸，因此向中間收縮，其彈力指向收縮的方向。 接下來我們看看幾種接觸情況下彈力的方向： 還是粉筆盒的例子……如果粉筆盒放在斜面上會怎樣？ 這時，粉筆的彈性是多少？ 還跌嗎？ 應垂直于斜面并指向粉筆的受力物體。
這兩個反例的物體彼此以面對面的方式接觸，它們之間的彈力垂直于接觸面并指向受力物體。 再看看這些情況，足球放在地上的彈力應該是多少？ 此時球與地面的接觸是相切的，接觸點也是它們的切點，因此變形發生在這個切點處，彈力的方向應該通過這個接觸點指向上方。 這些情況都是點對面的接觸方式彈力產生的條件是，其彈力的方向是通過接觸點的垂直平面指向受力物體。 第二個球應承受多少次彈簧？ 有哪些方向？ 第三張圖是一根直角放在墻上的桿，它所受的力是多少？ 桿與兩壁的接觸也是點與面的接觸，因此接觸點也垂直于平面并指向受力物體。 還有以下情況，半球形的碗里放了一個蛋黃，那么豬肉的彈性應該是多少呢？ 豬肉和碗都是兩個球體，它們相切，只有一個交點。 彈力是否只要經過這個接觸點指向那個方向就可以了？ 其實并不是。 對于兩個相切的球體，我們可以找到它們的公切面，彈力不僅要經過切點，而且要垂直于它們的公切面。 這是點對點接觸的情況。 在第二張圖中，球 A 應該承受多少個彈簧？ 總結一下我們上面講的彈力的方向，可以分為物體接觸面的彈力（包括壓力和支撐力）和繩子的拉力。 物體接觸面上的彈力有三種不同的接觸方式，分別是面對面接觸、點對面接觸和點對點接觸。
只要了解彈力是如何形成的，就很容易確定彈力的方向。 現在嘗試畫出底部兩個球所受到的彈力。 （講解第一個，剩下兩個課后練習） （4）胡克定律 知道了彈力的方向，我們再來看看彈力的大小。 如果我用力壓上領獎臺，我不知道會有多大的壓力。 要研究彈力的大小，最簡單的模型就是彈簧。 我們上中學的時候都知道，彈力越大，彈簧的變形就越大。 彈力的大小和彈簧的寬度有一定的關系嗎？ 很多年前就有一個人研究過這個，是嗎？ 所以我們稱這個推論為胡克定律。 小伙伴們，看一下胡克定律的內容：在彈性限度內，彈簧力F與彈簧的伸長（或收縮）量x成反比。 用公式表示：F=kx。 x代表什么？ 是彈簧的寬度嗎？ 不。 它是彈簧的變形量彈力產生的條件是，即伸長或壓縮的寬度，是被拉伸后的寬度除以原來的長度，而不是總厚度。 k指的是什么？ 是彈簧的剛度系數。 通過修改這個公式，我們可以得到F是力，單位是N，x是形變，單位是m，所以k的單位應該是N/m。 這是否意味著力F越大，k就越大？ 或者x越小，k就越大？ 需要說明的是，k為彈簧的剛度系數，僅與彈簧本身有關。 取決于彈簧的形狀、尺寸、長度、線徑、材質等。 變形的大小無關緊要。
這個公式的應用必須滿足一個前提條件，即在彈簧的彈性極限內，如果超過其彈性極限，則無法恢復到原來的狀態，不再滿足這個關系。 估計下面的練習。 練習1 關于以下關于胡克定律的說法，正確的是（） A. 具有相同張力和相同伸長率的彈簧具有相同的剛度系數 B. 具有相同剛度系數的彈簧具有相同的伸長率 C. 知道剛度彈簧的系數，可計算出彈簧在任意拉力下的伸長率D。剛度系數與拉力和伸長率無關，只取決于彈簧鋼絲的材質、長度和粗細。 練習2、當彈簧上端懸掛2.5N的重物時，彈簧伸長量為0.5cm，彈簧的剛度系數為/m：若彈簧上端懸掛的物體重力彈簧的力為25N，提示條件在彈簧的彈性極限內，彈簧的伸長量為 ，此時彈簧的剛度系數為/m。 五、流程設計 1、變形的識別 1、定義小變形的觀察 2、分類 二． 彈性與彈性極限 彈性變形 彈性彈性極限 三． 探索彈性 1.定義 2.成型條件：接觸擠壓 3.判斷有無：假設法實例分析 4.方向 ①壓力、支撐力 ②繩索張力 總結：指向力的方向-施加物體的變形和恢復 彈性力有幾種接觸形式： ① 面與面接觸 ② 點與面接觸 ③ 點與點接觸 實例分析 4. 胡克定律 F=kx 指出 x 為變形，點out k 6. 家庭作業 P541, 2, 3, 5, 6 題