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[!--downpath--]课题
§3.2弹力（恢复力）
课型
新讲课
教学目标
知识与技能
1．晓得弹力形成的条件。
2．晓得压力、支持力、张力都是弹力，能在力的示意图中画出它们的方向。
3．晓得形变越大弹力越大，晓得弹簧的弹力跟弹簧的形变量成反比，即胡克定律。
过程与技巧
1．通过在实际问题中确定弹力方向的能力。
2．自己动手进行设计实验和操作实验的能力。
3．晓得实验数据处理常用的方式，尝试使用图像法处理数据。
情感心态与价值观
1．真实记录实验数据，感受科学的精神和心态在科学探究过程的重要作用。
2．从任何物体都能发生形变人手，培养中学生实事求是的世界观．认识事物原本面目。
教学重点、难点
教学重点
1．弹力有无的判定和弹力方向的判别。
教学难点
弹力有无的判定及弹力方向的判别。
教学方法
探究、讲授、讨论、练习
教学手段
教具打算
刻度尺、钢锯片、弹簧、泡沫塑胶块、铜片、面团、白纸，墨射手(灌满红墨水)、通过橡皮塞插有细玻璃管的椭圆形玻璃瓶、激光光源、平面镜及支架(两套)、物理货车、橡皮筋、小螺旋桨、小球、演示胡克定律用的带刻度的木板、弹簧、钩码等等．
教学活动
[新课导出]
【播放海棉孩子视频】
[新课教学]
这儿有一个宝贝——晶莹剔透的弹力球。【球从地上弹上去】弹力球的弹力从何而至？做一个实验：这儿有一张纤尘不染的白纸，和一个布满染料的弹力球，把弹力球从纸面上方释放做自由落体运动，我们看会发生哪些？白纸上留下了一个印痕。这说明了哪些？说明在形成弹力时，球和白纸发生了一次“亲密接触”，也就是说发生了一次碰撞。由此可以得出形成弹力的第一个条件：物体之间发生直接接触。
除弹力外，下节即将研究的磨擦力也是通过接触而形成的力。我们给这些力起一个好听的名子：“接触力”，自然界中所有的接触力都归于四种基本互相作用之一的电磁互相作用。
接出来请你们做一个小实验：假如你有幸，有一位同性同桌的话，你可以在确保生命安全的前提下戳一戳他的脸。体会：当你的指尖见到他的脸时，同桌的皮肤发生了如何的变化？好，轻一点。。我们朋友的皮肤是很幼嫩的，吹弹可破啊。你们如今回答我的问题：“指尖落在身上时，头型发生了哪些样的变化？”是不是有一个小坑坑？对，化学学中就用“形变”这个概念去描述这些物体的形状在外力的作用下发生的变化。
形变，按疗效和方式可以分为两类。首先从疗效进行分类。
这一美军中无事，刘备请二弟张飞到帐下豪饮。及至半夜，刘备为张飞安排住处。她们来到一家酒店，有两张床：一张床垫，一张木板床。张飞一瞅，说在军中睡惯木板床了，就还它吧。一脖子就坐了起来，只看到“嘎吱”一声，床弄成了两半。此时他站上去，床会恢复原样吗？不会。床发生的这些形变就称作“塑性形变”：假如形变过大，超过了弹性限度，撤掉斥力后物体不能恢复原状的形变。生活中捏橡皮泥、骨折等都属于塑性形变。
这张木板床早已旋即被毁了，老张又迈向了另一张床垫。他汲取上回的教训，渐渐地坐下去，床垫仍然状态良好，只是上下摇晃了几下。你们都晓得床垫很舒适，由于它的枕头下放置了一些弹簧。人坐在其上，弹簧就发生上下的震动，人离开以后弹簧又恢复原状。这一形变过程称为“弹性形变”：物体在一定的形变后，撤掉斥力才能恢复原状的形变。生活中还有什么弹性形变呀？跳高，蹦蹦床，跳水板等。
但是，事无绝对：现今的电视剧中角色，没有绝对的好人，也没有绝对的坏人。有时侯好人黑化弄成坏人，坏人良心发觉也可以弄成好人。【人民的名义】形变也是这么：一根弹簧，我们轻轻拉它是哪些形变呀？弹性形变，由于撤掉拉力后弹簧可以恢复原状；而我们继续拉下去，最终弹簧就弄成了一根细铁丝，朋友们想想它就会恢复原状吗？不会啦！这时发生的形变就是塑性形变。之间的临界状态称之为“弹性限度”：当形变在弹性限度内就是弹性形变；而形变超出了这一限度，过犹不及，就成了塑性形变。
形变按方式还可以分为三类：第一类是拉伸/压缩形变，如弹簧；第二类是弯曲形变，金庸笔下射雕高手们，弯弓射大雕就是将弓弦发生弯曲形变；第三类是扭转形变，朋友们每晚洗澡都要扭浴巾，浴巾发生的正是扭转形变。
形变有哪些特征？第一：任何物体都能发生形变。这儿有一个杯子（这个杯子工龄比我都大，都有玉质了），用手一捏，我们猜测它会发生形变。为了易于观察，在其中插入一根导管，通过海面的变化，就可以推知杯子是否发生形变。【演示实验1】
有的朋友对此就表示怀疑，他说：老师，我认为桌子就很坚硬，我每晚在里面趴着，而且也不见桌面发生哪些变化呀？虽然，你发觉的这个问题科学家也注意到了：在桌上放两个平面镜，用激光笔照射平面镜M，使劲压桌面，让一束光依次被两个穿衣镜反射，最终发觉：压椅子前后，墙壁的光点联通了很大的距离。这就说明桌面发生了一些形变，之后引起了平面镜相对位置的改变，从而引起了光路的改变。注意观察：使劲压椅子后，光点是怎样联通的？【演示实验2】
以上研究过程中，我们使用的方式称作“微观放大法”——把微小的现象通过一定的实验方式、实验仪器进行放大以易于检测、研究。虽然生物研究中，有一个仪器四肢上下参杂着”放大”的血液，就是显微镜。这就是形变的第二个特征：有的形变显著，有的不显著。对于不显著的形变可以用放大法对其观测。
这儿有一个坡面，坡面上有一个光滑的小球。给出两个信息：
小球两侧与坡面接触；2.小球保持静止状态。
你们来判定一下小球是否遭到了坡面的弹力？可以猜猜看。觉得小球不受弹力作用的朋友请抬起你美丽修长的手臂，我们看见只有**。你们晓得：民主集中制的核心是少数服从多数；但一句哲言说得好：“真理常常把握在哪些人的手上？”对！把握在少数人的手上。那究竟是我们少数民族对呢？还是大多数人对呢？
我们一上去剖析。这儿使用判别弹力有无的一种方式——“假设法”（状态法）。首先判定小球一定会遭到哪些力？有竖直向上的重力和与之等大反向的支持力，所以竖直方向上合力为0.
关键是小球是否会遭到坡面给它的往右的弹力？使用“假设法”：这些方式的本质是假定某一条件创立，看物体的状态是否符合这一条件。我们假定小球遭到水平往右的弹力，力是改变物体运动状态的缘由，所以小球此时应当会往右运动；并且题目中告诉我们小球的运动状态是哪些呀？——静止。假定就和题目条件（运动状态）不符。所以我们的假定是和正确答案背道而驰的，证明小球应不应当遭到坡面的弹力作用？不应当！
假如我把小球的状态变为往右运动，你们再来判定小球会遭到弹力作用吗？会的！如何判定的？
另一种方式是“拿去法”。
接出来继续深入研究这个问题：为何明明小球和斜面发生了接触，满足了形成弹力的条件之一，却不能形成弹力呢？朋友们看我手中拿着一个弹力球，看做是图里的这个球，我的手指就是图中的外墙。它两如今发生了接触，并且我的手指虽然并没有哪些异样的觉得，球也没有显著变化，也就是说在这些只有直接接触的状态下弹力并没有形成；如今我们的动作做一个微调：我用力让小球压向后背，这些情况下是不是就有了弹力了？朋友们观察这时情况和刚刚有哪些不同？如今我的掌间倍感了显著的肿胀，你们注意观察手腕和小球接触的位置发生了哪些样的变化呢？发生了形变。并且让小球与手指分开，形变恢复了，这么这些形变型式是哪些呢？弹性形变！这就导入了形成弹力的第二个条件——发生弹性形变。那昨天那个只有接触无弹性形变的接触，叫“虚接触”。
要想形成弹力，以上两个条件必须同时满足，缺一不可。由此我们就得到了弹力的定义：“发生弹性形变的物体因为要恢复原状，对直接接触的物体形成的力。”
弹力是矢量，既有大小又有方向。接出来，研究弹力的方向。哲言：“风就能吹来一片枯叶却吹不走蝴蝶，由于生命的力量在于不屈服!”革命导师恩格斯也说过：“哪里有压迫那里就有反抗！”不仅是有生命的人，世间万物皆是这么。弹力球就将这一现象表现得淋漓尽致。这是一个弹力球，我们在右边给它一个压迫力，于是两侧就凹进去了。并且它内心是抗拒的，想要反抗这样的变化，想恢复如初，于是就形成了往右的弹力。由此，弹力的方向是：垂直于接触面，跟物体恢复形变的方向一致。（指向受力物体形变恢复的方向。）
按作用疗效（疗效力）分类，弹力有：压力、支持力、拉力（张力）。
压力的方向：垂直于接触面，指向被压物体；
支持力的方向：垂直于接触面，指向被支持物体；
绳拉力的方向：沿绳指向绳收缩的方向；之后假如有朋友想学工程，比方说土木工程。理工大的土木工程就十分厉害，在全省都名列前茅。你之后当了工程师，常常要接触到的一个名词就是“张力”，哪些是张力呢？张力特指的绳中的拉力，用符号T表示。
我们早已学到了弹力的方向总是垂直于接触面和施力物体恢复形变的方向一致。那如今我们给你们几幅图弹力的概念八年级，你们来判定一下这几幅图中有什么弹力？她们的方向各指向那里？
有四个物体，她们都处于静止状态。第一幅图：墙角数枝梅，这儿只有个枝；第二幅图：这儿有个碗，碗里有个牙签；第三幅图：墙面上挂着一个足球；第四幅图：这是一个比较难堪的图，一个车轮卡在狭缝里。那请四位朋友上黑板标出这几个物体的弹力方向，做力的示意图。
按接触类型来做一个归纳：
B：点与面接触：过点做接触面的垂线；（例：墩布；冰层触船）
C：面与面接触：找接触点，过点做接触面的垂线；（MM豆与碗底面手相觑）
D：点与点接触：找点与点的公切面，过点做公切面的垂线。（难堪事例千卡）
由此得出推论，所有的弹力都垂直于接触面。
接出来，我们再根据弹力的载体做一个归纳：
【PPT展示】注意：1.绳上弹力方向一定沿绳；而杆的弹力方向可能不沿杆，杆可以发生弯曲，弹力发生在弯曲形变处。
2.弹簧既能伸长也能减短，所以弹簧上的弹力既能充当拉力又能充当推力，而绳只能伸长，因而绳上的弹力只能当拉力。
中考“组合体”的受力剖析。
[看图说话☞生活中的数学]
力的作用疗效之一是改变物体的运动状态。
因为路灯处于静止状态，所以它遭到的合外力一定为0.
剖析可知，路灯遭到竖直向上的重力；它一定都会遭到一个与之等大反向，也就是竖直向下的力。
这个力由谁来提供呢？只能由灯柱发生弹性形变提供，所以它是灯柱的弹力。
可以看出灯柱的方向是倾斜向下；灯柱的弹力方向是竖直向下。
由此得出推论:杆的弹力方向很“任性”——可沿杆，也可不沿杆。
接下来看弹力的大小怎么表示？首先推测弹力的大小和哪些诱因有关？结合你们的生活经验，你发觉一根弹簧拉的越长，是不是弹力越大呢？说明弹力应当与形变量有关；这么还和哪些有关？是不是和你所拉的这些材料种类有关啊？
我们就选一种很特殊的材料——“弹簧”来探究弹性大小和哪些诱因相关。须要的器材是：铁架台，弹簧，刻度尺（拿来量弹簧的形变量），钩码（拿来给弹簧提供拉力）。【flash实验】
提3个问题：
如何晓得弹力的大小？由二力平衡，弹簧平衡时，弹力就等于钩码的重力:F=G；怎么检测形变量？弹簧的形变是哪些呀？是相对于原长变化了的量。所以我们可以用刻度尺检测被拉伸的宽度，再除以原长：△l=l’-l0。是不是就是弹簧的形变量啊？
3.用哪些方法处理数据并得出推论？作F与△x的关系表格，并由此画图。
得出推论：F与△x成正比列关系，或则叫线性关系。它们之间的比列系数设为k，于是有：F=kx
我们发觉：不同的弹簧的F与△x都遵照正比列关系，但斜率不同，那这就反映了弹簧本身的性质，斜率k叫作劲度系数。对于不同的弹簧，劲度系数常常不同。生活中，我们说有的弹簧“硬”，有的弹簧“软”。车辆坐椅下起减震缓冲作用的弹簧弹性较大，我们就说这样的弹簧是硬弹簧；而女同学扎毛发的弹簧，皮筋弹性较小，就说它较“软”。劲度系数的单位是N/M，可以通过比值得到。∵F=kx，∴k=F(N)/x(M)→k:N/M。因而k与F和△x无决定关系。
另外发觉：有一组数据作出的图象是非线性关系，说明并不适用我们我总结出弹力大小的这个推论：F=kx，这个推论只适用于在弹性限度内的弹簧，而这组数据的弹性体虽然是橡皮筋、超过弹性限度的弹簧，那这样的物体是不适用的。
其中，x表示的并不是弹簧的宽度而是其变化了的宽度。假定，处于自然状态（最舒适的姿态——葛优躺）下的弹簧宽度为x0，当弹簧被拉长（葛优腿卷曲回去）后宽度变为x’,这么弹簧的宽度变化量（形变量）就是x=x0-x’.你们通过观察，当弹簧发生向外的拉伸形变时，弹力的方向是向里的；反之，当弹簧发生向里的压缩形变时，弹力的方向是向外的。所以你们可以归纳下来：弹力的方向与形变x的方向是刚好相反的。
弹簧测力计就是根据这个原理设计的。视频介绍弹簧测力计【播放视频】
这么我们刚刚探究得出的这个推论，虽然在很早曾经就早已被科学家胡克发觉了。为了记念他，我们给这个规律起了一个名子——“胡克定律”。胡克这个人有着辉煌的过去，以前兼任加拿大皇家学会（R.S.）的前会长。并且，后来他的光芒渐渐黯淡直到在历史上隐去，如今教科书中也只是对他草草一笔“胡克定律的发觉者”。由于一个愈发伟大的化学学家横空出世，接替了他所有的职务，他就是牛顿。但是牛顿和胡克这两个人在科学的众多领域（引力之争未平，波粒之争又起）都有着广泛的争议，比方说到底是谁最先发觉万有引力定理，二人就争执不休。牛顿这个人在历史上都是以斤斤计较而享誉的。所以他做了两件事：第一件：他说了那句话：“我之所以比他人看得更高，那是由于我站在巨人的右臂上。”以此来嘲讽胡克的矮。第二件：他借助职务之便要求画师对胡克的画像进行了P图，不过是往丑里P，所以昨晚我们看见的胡克画像就是这么。
1678年，胡克写了一篇名为《弹簧》的论文，向人们介绍了对弹性物体实验的结果，为材料热学和弹性热学的发展奠定了基础。这篇论文中提到的内容，简而言之就是明天的胡克定律。
思索：
重力和压力是一种力吗？小组讨论，说出她们的不同之处在那里？
最后补充说明重力与压力的不同：
实质不同：重力是因为月球吸引而形成的力，属于万有引力；压力是物体与支持面互相接触、挤压而形成的弹力，是电磁互相作用。受力物体与施力物体不同:重力的受力者是物体，施力者是月球；压力的受力者是支持面，施力者是物体。方向不一定相同：重力的方向是竖直向上；压力的方向是垂直于接触面向上，和支持面的放置有关。
4、大小不一定相同：在同一位置重力是定值；压力按照坡面的放置而不同。
第一节课
形变过大或过小，塑性形变和虚接触。都没有弹力，“过犹不及”。
取走你的坐椅坐椅，看你倒不倒。
有名无实，类比热学
里的电路线头虚了。
立体交叉，而非加一个黑点。
第二节课
作业
[布置作业]
教材第59页问题与练习．
板书设计
概念
物体的形状和容积的改变
特征
1．任何物体都能发生形交
形变
2．有的形变显著，有的形变非常微小
分类
按方式分；拉伸(或压缩)形变、弯曲形变、扭转形变
按疗效分：弹性形变、非弹性形变
概念
发生形变的物体因为耍恢复原状，对跟它接触的物体问形成的力
弹力
形成条件
直接接触
发生形变
弹力
1．压力的方向垂直乎支持面指向被压的物体
方向
2．支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物体
3．绳的拉力方向总是顺着绳指向绳子收缩的方向
大小
I，形变越大，强力也越大
2．形变消失弹力的概念八年级，弹力也骤然消失
教
学
后
记