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[!--downpath--]第一部分探讨变形与弹性之间的关系。 案例一、教学目标 1、认识常见的变形，通过实验了解物体的弹性。 2、了解弹性形成的原因和条件。 3、知道绳子的压力、支撑力、拉力都是弹力，能分析弹力的方向，能正确画出弹力的示意图。 4、通过实验探究弹力与弹簧变形的关系，了解胡克定律，了解科研方法。 5、了解弹性在生产、生活中的应用，感受化学与生产、生活密切相关。 2、要点与难点要点：弹力的方向和大小； 难点：判断物体之间是否存在弹力以及弹力方向。 三、教学过程 （1）理解变形。 大家都熟悉变形。 就像我手里的一根弹簧，用力一拉，它就会变长，这是一种变形。 如果我用力压直尺，它也会弯曲，这也是变形。 如果换成气球，我用力挤压它就会变扁，这些都是变形。 变形在我们的生活中随处可见，下面这组图片就是我们生活中常见的变形。 我们将物体形状或体积的变化称为变形。 这种变形物体比较软。 如果是硬物会变形吗？ 比如我们的讲台，朋友们能观察到它的变形吗？ 或者用力松开时是否感觉到食品瓶变形了？ 讲台和水杯的变形极小，肉眼无法观察到，但变形确实发生了。 现在我这里有一个装置，玻璃瓶里装满了红色液体，如果我尝试松开它，你注意添加一个黑色背景，颜色对比清晰，利于观察？ 学生：液位下降了。 师：我们看到液柱上升。 你能解释一下吗？ 说明玻璃瓶已经变形，体积变小，液位上升。
如果我把这个玻璃瓶放在桌子上，桌子会变形吗？ 如果桌面的材料足够薄，那么它仍然会破裂。 而我们看不到桌面发生了变化，我们可以用另一个实验来证明它的变形，这就是我们书中提到的光放大方法。 我们一起去看这部动漫吧。 （将两块平面镜M、N放在一张大桌子上，让一束光依次被两块全身镜反射，最后照射到刻度上产生一个光点。用力压在桌子上，观察光点在刻度上位置的变化。）这个实验和我们上面提到的玻璃瓶都是采用放大的方法来观察微小的变形。 小伙伴们回头看看课本，书上的图片列出了变形的几种类型，包括拉伸变形、压缩变形、弯曲变形等，从变形的外在表现来划分，可以分为...而从变形量上可分为弹性变形和非弹性变形。 弹簧的变形属于弹性变形，而橡皮泥用力按压后不会恢复原来的形状。 这些变形是非弹性变形，也是正常变形。 (2)弹性和弹性极限弹簧受力时会变形，外力撤去后会弹回原来形状。 这种变形是弹性变形。 让我们看看弹性变形是如何定义的。 当物体受到外力时，它会发生变形。 外力去除后，物体能完全恢复原来的形状。 我们称之为弹性变形。 如果一个物体能够恢复到原来的形状，我们就说它是有弹性的。 这样的弹性变形能无限大吗？ 其实不然，如果你对尺子用力太大，它就会被你折断。
所以弹性变形是有一个极限的，超过这个极限就不能再恢复到原来的形状，这个极限称为弹性极限。 (3)探索弹力 现在你可以看到我手中的弹簧了。 当我用力拉它的时候，它就变长了，变形了，一松手它就弹回来了，也就是说当我拉它的时候，它想要回到原来的状态，这时候就会形成一个力。 这个力的施力对象是弹簧，受力对象是我的手。 弹簧为什么会形成这个力呢？ 因为它变形了，想要恢复原来的形状，所以它就有这个力。 而受力的物体是我的手，因为我让它变形了。 这个力是因为它想要恢复到原来的形状而形成的，我们把这个力称为弹力。 弹性 - 变形的物体向与其接触的物体施加力，以恢复其原始形状。 这些力称为弹力。 从定义中我们是否可以得出弹力形成的条件？ 学生：……如果我不碰这个弹簧，它会形成弹力吗？ 其实不是的，全班同学都没有接触到这个弹簧，它不会和大家形成弹力，所以首要条件就是接触。 那是不是说物体相互接触就一定会形成弹力呢？ 例如，如果两个粉笔盒放在一起并接触，它们之间有弹性吗？ 不，所以必须有弹性和弹性变形。 也就是说必须有挤压，有挤压就会有变形，有变形就会有弹性。 因此，弹性的形成必须满足以下两个条件，缺一不可。 ① 物体相互接触 ② 接触点发生弹性变形。 简单概括为4个字就是接触挤压。
现在我们可以判断两个物体之间是否存在弹性。 如果这两个条件同时满足，它们就会具有弹性。 如果不满足，就不会有弹性。 看ppt上的图片，有一个水平的光滑面和一个斜面，里面有一个小球。 小球静止不动。 你能看出球与两个平面之间是否存在弹力吗？ （黑板上画）我们可以看到球与两个平面都接触，满足第一个条件。 它们之间有变形吗？ 我们要往下看，并不容易。 这时候我们就用假设的方法来判断。 如果我们假设水平面不存在，球会发生什么？ 盛：它会掉出来，对吧，现在我去掉水平面，球就会掉出来，所以要让球静止，水平面必须对球有一个拖动作用，所以它们之间有弹性。 球与斜面之间有弹性吗？ 学生：是的。 不……同样，如果去掉这个斜面，球会怎样？ 它仍然在那里，没有变化，这意味着斜面和球之间没有力。 这是一种假设方法。 我们还可以假设斜面与球之间存在弹力，使球受到重力、水平面的支撑力、斜面的力，总共有3个力。 这三个力球能静止吗？ 这三种力看起来是不平衡的，这与我们问题的意义不符，所以这个假设是错误的。 球与斜面之间没有弹力。 F2GF1 现在我们继续判断右图中的物体之间是否存在弹力。
图1：A球和B球之间有弹力吗？ 球A与垂直外壁之间有弹性吗？ 图2：球和垂直挡板之间有弹性吗？ 图3：球和斜坡之间有弹性吗？ 图4：球和斜坡之间有弹性吗？ 现在我们已经弄清楚了两个物体之间是否存在弹力，接下来我们就要分析这个力了。 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？ 学生：……弹力的方向现在我们先研究一下弹力的方向。 桌子上放着一个粉笔盒。 粉笔盒与桌子之间是否有变形？ 所以它们之间是有弹性的。 这个粉笔盒受到向下的力，这个力是谁形成的？ 为什么桌子会形成这种力？ 由于粉笔盒与桌面之间的变形，变形以夸张的方式表现，桌面呈凹坑向下。 这时，它就会恢复原来的形状。 哪里会恢复呢？ 实际上是向下恢复，所以形成了向下的弹性。 需要明确的是，这个力的施加对象是桌面，受力对象是粉笔盒，方向是向下的，这实际上是粉笔盒上的支撑力。 （特别注意夸大分析变形的发生、变形恢复的方向、受力物体和施力物体是什么？它们指向哪里？）再看一下，桌面是否受到弹力？ 还有。 这个力的作用对象是粉笔盒。 因为粉笔盒变形了，它会恢复原来的形状。 我们还夸张地画出了它的变形。 粉笔盒的下表面是凹的，它会恢复到原来的形状。 必须在哪里恢复？ 其实是向上的，所以粉笔盒形成了一个向上的弹力，受力的物体是桌面，实际上就是桌面上的压力。
（画图）这两个力一向下一向上，垂直于它们的接触面，支撑力指向被支撑的物体，压力指向被压的物体。 一句话简介：压力（支撑力）的方向始终垂直于接触面，指向被压（支撑）的物体。 看看我手里的绳子，用力一拉，它变形了吗？ 所以它是有弹性的。 那么弹性方向呢？ 绳子被拉伸回到原来的形状，它的弹力抵住我身后的手，朝着……？ 是在左边。 在另一端，我右手的弹簧在右边。 由于绳子被拉伸后，会向中间收缩，所以我们说绳子的拉力是沿着绳子的，指向绳子收缩的方向。 刚才我们提到的压力、支撑、张力本质上都是弹性的，它们各有特点。 小伙伴们能总结一下弹性的方向吗？ 我提醒大家一点，弹力是因为要恢复到原来的形状而形成的，那么弹力的方向和变形的方向有什么关系呢？ 一句话概括：指向受力物体变形恢复的方向。 看黑板，椅子向上凹陷，向下又会恢复原状，所以它形成的弹力是向下的； 末端被拉伸，因此向中间收缩，其弹力指向收缩的方向。 接下来我们看看几种接触情况下弹力的方向： 还是粉笔盒的例子……如果粉笔盒放在斜面上会怎样？ 这时，粉笔的弹性是多少？ 还跌吗？ 应垂直于斜面并指向粉笔的受力物体。
这两个反例的物体彼此以面对面的方式接触，它们之间的弹力垂直于接触面并指向受力物体。 再看看这些情况，足球放在地上的弹力应该是多少？ 此时球与地面的接触是相切的，接触点也是它们的切点，因此变形发生在这个切点处，弹力的方向应该通过这个接触点指向上方。 这些情况都是点对面的接触方式弹力产生的条件是，其弹力的方向是通过接触点的垂直平面指向受力物体。 第二个球应承受多少次弹簧？ 有哪些方向？ 第三张图是一根直角放在墙上的杆，它所受的力是多少？ 杆与两壁的接触也是点与面的接触，因此接触点也垂直于平面并指向受力物体。 还有以下情况，半球形的碗里放了一个蛋黄，那么猪肉的弹性应该是多少呢？ 猪肉和碗都是两个球体，它们相切，只有一个交点。 弹力是否只要经过这个接触点指向那个方向就可以了？ 其实并不是。 对于两个相切的球体，我们可以找到它们的公切面，弹力不仅要经过切点，而且要垂直于它们的公切面。 这是点对点接触的情况。 在第二张图中，球 A 应该承受多少个弹簧？ 总结一下我们上面讲的弹力的方向，可以分为物体接触面的弹力（包括压力和支撑力）和绳子的拉力。 物体接触面上的弹力有三种不同的接触方式，分别是面对面接触、点对面接触和点对点接触。
只要了解弹力是如何形成的，就很容易确定弹力的方向。 现在尝试画出底部两个球所受到的弹力。 （讲解第一个，剩下两个课后练习） （4）胡克定律 知道了弹力的方向，我们再来看看弹力的大小。 如果我用力压上领奖台，我不知道会有多大的压力。 要研究弹力的大小，最简单的模型就是弹簧。 我们上中学的时候都知道，弹力越大，弹簧的变形就越大。 弹力的大小和弹簧的宽度有一定的关系吗？ 很多年前就有一个人研究过这个，是吗？ 所以我们称这个推论为胡克定律。 小伙伴们，看一下胡克定律的内容：在弹性限度内，弹簧力F与弹簧的伸长（或收缩）量x成反比。 用公式表示：F=kx。 x代表什么？ 是弹簧的宽度吗？ 不。 它是弹簧的变形量弹力产生的条件是，即伸长或压缩的宽度，是被拉伸后的宽度除以原来的长度，而不是总厚度。 k指的是什么？ 是弹簧的刚度系数。 通过修改这个公式，我们可以得到F是力，单位是N，x是形变，单位是m，所以k的单位应该是N/m。 这是否意味着力F越大，k就越大？ 或者x越小，k就越大？ 需要说明的是，k为弹簧的刚度系数，仅与弹簧本身有关。 取决于弹簧的形状、尺寸、长度、线径、材质等。 变形的大小无关紧要。
这个公式的应用必须满足一个前提条件，即在弹簧的弹性极限内，如果超过其弹性极限，则无法恢复到原来的状态，不再满足这个关系。 估计下面的练习。 练习1 关于以下关于胡克定律的说法，正确的是（） A. 具有相同张力和相同伸长率的弹簧具有相同的刚度系数 B. 具有相同刚度系数的弹簧具有相同的伸长率 C. 知道刚度弹簧的系数，可计算出弹簧在任意拉力下的伸长率D。刚度系数与拉力和伸长率无关，只取决于弹簧钢丝的材质、长度和粗细。 练习2、当弹簧上端悬挂2.5N的重物时，弹簧伸长量为0.5cm，弹簧的刚度系数为/m：若弹簧上端悬挂的物体重力弹簧的力为25N，提示条件在弹簧的弹性极限内，弹簧的伸长量为 ，此时弹簧的刚度系数为/m。 五、流程设计 1、变形的识别 1、定义小变形的观察 2、分类 二． 弹性与弹性极限 弹性变形 弹性弹性极限 三． 探索弹性 1.定义 2.成型条件：接触挤压 3.判断有无：假设法实例分析 4.方向 ①压力、支撑力 ②绳索张力 总结：指向力的方向-施加物体的变形和恢复 弹性力有几种接触形式： ① 面与面接触 ② 点与面接触 ③ 点与点接触 实例分析 4. 胡克定律 F=kx 指出 x 为变形，点out k 6. 家庭作业 P541, 2, 3, 5, 6 题