高中物理 备课资料2《弹力》 新人教版必修1.doc

人教版高一物理必修1备课资料2《弹力》一、无处不在的弹簧在我们的日常生活中弹簧形态各异处处都在为我们服务.常见的弹簧是螺旋形的叫螺旋弹簧.做力学实验用的弹簧秤、扩胸器的弹簧等都是螺旋弹簧.螺旋弹簧有长有短有粗有细：扩胸器的弹簧就比弹簧秤的粗且长；在抽屉锁里弹簧又短又细约几毫米长；有一种用来紧固螺母的弹簧垫圈只有一圈在紧固螺丝螺母时都离不开它.螺旋弹簧在拉伸或压缩时都要产生反抗外力作用的弹力而且在弹性限度内形变越大产生的弹力也越大；一旦外力消失形变也消失.有的弹簧制成片形的或板形的叫簧片或板簧.在口琴、手风琴里有铜制的发声簧片在许多电器开关中也有铜制的簧片在玩具或钟表里的发条是钢制的板簧在载重汽车车厢下方也有钢制的板簧.它们在弯曲时会产生恢复原来形状的倾向弯曲得越厉害这种倾向越强.有的弹簧像蚊香那样盘绕例如实验室的电学测量仪表（电流计、电压计）内.机械钟表中都安装了这种弹簧.这种弹簧在被扭转时也会产生恢复原来形状的倾向叫做扭簧.形形色色的弹簧在不同场合下发挥着不同的功能：1.测量功能我们知道在弹性限度内弹簧的伸长（或压缩）跟外力成正比.利用弹簧这一性质可制成弹簧秤.2.紧压功能观察各种电器开关会发现开关的两个触头中必然有一个触头装有弹簧以保证两个触头紧密接触使导通良好.如果接触不良接触处的电阻变大电流通过时产生的热量变大严重的还会使接触处的金属熔化.卡口灯头的两个金属柱都装有弹簧也是为了接触良好；至于螺口灯头的中心金属片以及所有插座的接插金属片都是簧片其功能都是使双方紧密接触以保证导通良好.在盒式磁带中有一块用磷青铜制成的簧片利用它弯曲形变时产生的弹力使磁头与磁带密切接触.在订书机中有一个长螺旋弹簧它的作用一方面是顶紧钉书钉另一方面是当最前面的钉子被推出后可以将后面的钉子送到最前面以备钉书时推出这样就能自动地将一个个钉子推到最前面直到钉子全部用完为止.许多机器自动供料自动步枪中的子弹自动上膛都靠弹簧的这种功能.此外像夹衣服的夹子圆珠笔、钢笔套上的夹片都利用弹簧的紧压功能夹在衣服上.3.复位功能弹簧在外力作用下发生形变撤去外力后弹簧就能恢复原状.很多工具和设备都是利用弹簧的这一性质来复位的.例如许多建筑物大门的合页上都装了复位弹簧人进出后门会自动复位.人们还利用这一功能制成了自动伞、自动铅笔等用品十分方便.此外各种按钮、按键也少不了复位弹簧.4.带动功能机械钟表、发条玩具都是靠上紧发条带动的.当发条被上紧时发条产生弯曲形变存储一定的弹性势能.释放后弹性势能转变为动能通过传动装置带动时、分、秒针或轮子转动.在许多玩具枪中都装有弹簧弹簧被压缩后具有势能扣动扳机弹簧释放势能转变为动能撞击小球沿枪管射出.田径比赛用的发令枪和军用枪支也是利用弹簧被释放后弹性势能转变为动能撞击发令纸或子弹的引信完成发令或发火任务的.5.缓冲功能在机车、汽车车架与车轮之间装有弹簧利用弹簧的弹性来减缓车辆的颠簸.6.振动发声功能当空气从口琴、手风琴中的簧孔中流动时冲击簧片簧片振动发出声音.二、验证物体发生微小形变应注意的问题一切自然科学都来自实践都是在对自然现象观察的基础上从科学实验和生产实践中总结发展起来的.物理学的发展也是如此.物理学是一门实验科学在物理学中每个概念的建立、每个定律的发现都有其坚实的实验基础.因而在物理教学中实验教学就显得尤为重要了.在实验教学实践的活动中往往有这样一种情况就实验及其操作步骤来说没有什么不妥之处但学生却不易理解甚至产生错觉或疑惑不能正确地思维更不能得到自己确信的结论.因此我们在进行实验研究时实验教学程序必须一切从学生出发从学生的认知结构、知识层次、心理因素等出发应该设身处地地为学生着想.实验教学程序不能使学生产生错觉不能使学生对实验现象和结果似信非信.我们应该针对学生的好奇心适当设疑、激发兴趣；根据教学内容和学生心理状况给演示配以适当讲解或讨论并在能使学生接受的条件下层层深入；实验力求直观简明、形象生动便于学生进行直觉思维；针对学生在实验观察和思维上的种种难点进行通俗的讲解和比喻甚至可辅以另一简单的实验或实例来加以说明以确保实验教学的效果.下面就谈谈“验证物体发生微小形变实验”的实验教学程序.教材在“弹力”这部分内容中指出：任何物体受到任意小的力都要发生形变；不发生形变的物体是不存在的.为了说明这一点书本上介绍了用手挤压装满水的带有细玻璃管的圆形玻璃瓶通过观察挤压时细管中有色水面的上升来得出结论.这个实验的原理可简述为：玻璃瓶受力——形变——容积减少（认为液体不可压缩）——水往上升然而在实验中学生观察后常会产生两个错觉：1.瓶不是玻璃的；2.手握着玻璃瓶手传热给玻璃瓶使