《弹力》讲稿1、我：同学们，我们开始上课。
那上节课呢，李老师已经和大家一起学习了重力，基本相互作用的有关内容，我们知道了地球附近的物体由于地球的吸引而受到的力叫做重力。
其实啊，在我们的日常生活中，除了重力，还有许许多多其他种类的力，那这节课就让我们一起来进入另外一种力——弹力的学习中，看看弹力它究竟有哪些性质。
（板书：§3.2 弹力）我：现在请大家看到屏幕上的两幅图片，一幅是运动员撑杆跳高，另一幅是后羿拉弓射日。
大家可以仔细观察一下，图中的撑杆和弓发生了什么变化？它们又为什么会发生这种变化呢？学生：撑杆和弓都弯曲了，它们弯曲是因为人拉它们所导致的。
我：嗯，大家说的没错。
人拉它们换句话说也就是人给了撑杆和弓一个力的作用，从而导致它们形状发生了弯曲。
那我们把这种弯曲呢给它一个定义叫做形变（板书：一、形变）。
说的是啊，物体在力的作用下形状或体积发生改变，这种变化就叫做形变。
我：那好，现在我们再一起来看一个小实验。
我的左手拿着一块橡皮泥，右手拿着一根弹簧，当我两只手用力挤压它们的时候，橡皮泥和弹簧都会发生形变，这个无可厚非，没有问题对吧（边说边挤压两者），那大家想一下，当我松手之后，原本发生形变的橡皮泥和弹簧又会有什么变化呢？大家可以先猜测一下（此时稍作停顿），带着这个问题，那我现在松手，看一下结果到底是怎样子的？（边说边松手）唉，我们发现，松手后也就是撤去力的作用后，原本发生了形变的橡皮泥还是保持着形变的状态，而弹簧的形变却消失了，恢复了它原来的样子。
那为了区分这两种不同的形变，我们给它们又分别做了定义。
像弹簧的这种形变，我们把它叫做弹性形变（板书：弹性形变），指的是物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状；那橡皮泥的这种形变，我们把它叫做非弹性形变（板书：非弹性形变），指的是物体在形变后撤去力的作用时不能够恢复原状。
我：那现在我们重点来看一下弹性形变，还是这根弹簧，当我轻轻拉它的时候，弹簧发生形变，松手后，形变恢复；这个都没有问题（边说边轻轻拉弹簧并松开）。
那我要是使劲猛的一拉这根弹簧（边说边使劲拉弹簧），就像这样，此时当我松手以后，同学们觉得弹簧这时候的形变依然能够恢复么？学生：有些学生回答“能恢复”，有些学生回答“不能恢复”我：我听到有些大家意见不一啊，那我们来看看结果（说完松开手），我们发现这时候弹簧并没有恢复到原来的样子。
那这到底是为什么？弹性形变说的不就是能恢复原状的形变么？看起来是矛盾了，其实实际上啊，任何的弹性形变都是存在一定的限度的，如果形变过大，超出一定的限度，撤去作用力后物体就不能恢复到原来的状态，这个限度就叫做弹性限度（板书：弹性限度）。
那当然了，不同的物体，它的弹性限度也是不一样的。
我：好的，那说了这么多，我想问大家一个问题。
大家觉得任何物体都会发生形变么？学生：（有的说是，有的说不是）我：就比如说我们的课桌，像这样，我用手指按压桌面，那么桌面就受到了手指对它的一个压力的作用，你们觉得桌面这时候到底有没有发生形变呢？看的出来么？学生：看不出来我：那好，为了解决这个问题，看看桌面这时候到底有没有发生形变，我们一起来看一个小动画，看看能不能试着从中得到答案。
（演示动画）我：这是一个观察桌面微小形变的装置。
它采用了光放大的方法，放大是一种很重要的物理思想。
我们看到在桌面上有两块平面镜1和2，一束平面光从某一固定位置射入，经过平面镜的反射，我们可以通过刻度尺读出反射后的光点的位置。
那我们现在来开始实验，当我给桌面施加一个力的时候，我们一起观察一下光路有什么变化（按播放开始实验），我们看到光电在刻度尺上的光电的位置发生了移动。
大家思考一下这是为什么啊？***，你觉得光点为什么发生了移动？学生：因为桌面发生了形变。
我：嗯，没错，请坐。
当我们给桌面一个力的时候桌面发生了形变，导致两块平面镜的位置偏离了原来的竖直位置，那么光路自然也就发生了改变。
为了让大家看的清楚一些，我们把形变放大，做一个比较夸张的演示。
大家请看（按播放开始实验），这时候平面镜1和2很明显的都偏离了原来的方向，所以光点移动了。
所谓的光放大，在这里就是将微小的桌面形变引起的光路角度的变化放大，从而易于观察。
我：其实，任何物体在力的作用下都会发生形变，只是形变程度的不同而已，有的明显，有的很不明显。
2、我：好的，那我们现在回过头再来看看之前的两张图片（PPT返回到两张图片），我想问问大家，图中运动员和箭的运动状态是否发生了改变？大家一起来说一下。
学生：发生了改变。
我：对，没错。
那在上节课的学习中呢？我们已经知道了力的两个作用效果。
是什么啊？大家还记得吗？（此时稍作停顿）一个是改变物体的运动状态，另一个是使物体发生形变。
既然如此，运动员和箭的运动状态发生了改变也就是说运动员和箭受到了力的作用，很明显，这个力是撑杆和弓变形后所产生的，这就是我们今天这堂课学习的重点——弹力（板书：二、弹力）。
刚刚已经说了形变的撑杆和弓产生了一个力的作用，那是不是所有的形变都能够产生弹力呢？（此处稍作停顿）现在我们来看一个小实验，看看弹力产生的条件到底是什么？我：还是橡皮泥和弹簧。
我现在把小车放在发生了形变的弹簧端口，当我松手后，大家观察一下小车有什么变化（松手进行实验）。
学生：小车向右运动了。
我：那既然小车运动了，说明小车这时候有没有受到弹力的作用啊？学生：有我：也就是说发生了弹性形变的弹簧对小车有一个弹力的作用。
那我们再来看看橡皮泥，它又是什么情况呢？（同理重复橡皮泥的实验）学生：小车没动我：也就是说发生了非弹性形变的橡皮泥对小车没有弹力的作用。
比较这两个实验，大家能不能说出到底怎样的形变才是产生弹力的一个必要条件呢？学生：弹性形变我：嗯，很好（板书：2、条件弹性形变）。
除了弹性形变，弹力的产生还需要什么条件吗？那我们再来看一个对比实验。
小车和发生形变的弹簧不发生直接接触，我们看一下这时候小车会不会运动？（松手进行实验）小车没动，那么是不是说明直接接触也是产生弹力的又一个条件啊？（板书：条件直接接触）我：现在我们已经知道了产生弹力的两个必要条件，一个是发生弹性形变，一个是直接接触。
我们现在一起来试着根据两个条件来归纳出弹力的定义，也就是发生形变的物体，由于要恢复形变，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。
（板书：1、定义发生形变的物体，由于要恢复形变，对与它接触的物体会产生力的作用）3、我：说完了弹力的概念和产生条件，我们再来讨论弹力的方向。
一本书放在水平桌面上，由于两者相互挤压，书本和桌面都会发生微小的形变。
由于书本的形变，书本对桌面有一个压力的作用；又由于桌面的形变，桌面对书本又有一个支持力的作用。
那请同学们运用我们刚刚学的弹力的概念思考一下这对压力和支持力分别是不是弹力？大家可以相互讨论一下。
（在学生讨论的时候在黑板上板书：表格）我：***，你觉得这对压力和支持力是弹力么？说说你的看法。
学生：我觉得它们是弹力，它们也是因为物体发生了形变所产生的。
（我觉得它们不是弹力）我：说的没错，书本发生形变后，由于要恢复形变，于是对桌面产生一个弹力的作用，这个弹力就是书本对桌面的压力；而桌面发生形变后，同样要恢复形变，于是对书本产生一个弹力的作用，这个弹力就是桌面对书本的支持力。
（那还有没有其他同学有不同意见？）那现在我们一起看到黑板上的表格，来填空。
我：首先看到书本对桌面的压力。
施力物体是什么啊？学生：书本。
（板书：书本）我：受力物体呢？学生：桌面。
（板书：桌面）……我：桌面对书本的支持力呢？***，你来回答一下。
学生：…我：回答的很好。
除了压力和支持力，同样的道理，绳子拉物体的拉力其实也属于弹力，大家看屏幕上的这幅牛拉犁的图片，绳子对犁的拉力，施力物体是什么啊？学生：绳子。
（板书：绳子）我：那受力物体呢？学生：犁。
（板书：犁）……我：我们现在来纵观这个表格，我们可以看到弹力的方向和哪个相同啊？学生：施力物体恢复形变的方向。
我：这样，我们就可以得出结论，弹力的方向与物体形变方向相反，也就是弹力的方向与物体恢复形变的方向相同。
（板书：3、方向与物体的形变方向相反）4、我：现在请大家翻到课本第56页课后题第二题。
考考大家对弹力掌握的怎么样？我们一起来看一下题目。
“质量均匀的钢管，一端支在水平地面上，另一端被竖直绳悬吊着，钢管受到几个力的作用？各是什么物体对它的作用？画出钢管的受力示意图。
”大家先思考一下，试着画画看，我等会儿请同学来回答一下。
（在黑板上画出钢管的示意图）我：大家思考得应该也都差不多了。
那***，你来在黑板上给大家画一下钢管的受力示意图？学生：…我：那我们现在来看看***同学画的到底对不对。
首先钢管由于地球的吸引受到重力作用，我们把它画在重心，方向竖直向下。
地面对钢管的支持力，地面与钢管一端挤压，地面恢复形变对钢管有一个支持力的作用，方向为形变恢复的方向，竖直向上。
绳子对钢管的拉力，绳子恢复形变对钢管有一个拉力的作用，方向沿着绳子收缩的方向。
那钢管还有没有受到其他的力啊？学生：没有了。
我：***同学画的很好啊。
5、我：我们知道弹力是一个矢量，那除了方向之外，还有大小。
可是弹簧弹力的大小和形变之间究竟有什么关系？我们一起来看一个教学动画。
我：动画的目的是研究弹簧弹力和形变量之间的定量关系。
实验仪器有铁架台，弹簧，直尺还有100g的砝码若干个。
那我们开始实验，直尺和弹簧都固定在铁架台上，弹簧上端和0刻度对齐，下端和3.5cm刻度对齐，我们可以测得弹簧的原长L0为3.5cm，这里写错了，改一下，是3.5cm，画出表格，实验次数，1.2.3.4，钩码个数，弹簧弹力单位为N，弹簧长度单位为cm，弹簧长度减去弹簧原长就可以计算得到弹簧的伸长量，单位也是cm。
我：在弹簧底端先挂一个钩码。
根据二力平衡，弹簧此时的弹力等于重力，G=mg，弹簧质量为100g，g为9.8m/s2，计算得弹力为0.98N，弹簧长度这时候为4cm，减去原长3.5cm得到弹簧的伸长量为0.5cm。
我们再挂第二个砝码，……，四次实验做完了，我们把实验数据在图像中表示出来，我们看到左下角的F—X的图像是一条经过原点的直线，这说明了什么啊？学生：说明了弹簧的弹力和弹簧的形变量成正比我：还要说明一下的是成正比的前提在弹性限度内，对吧，这个规律叫做胡克定律，即F=kx，（板书：大小：在弹性限度内，弹簧的弹力F和弹簧的形变量x成正比胡克定律：F=kx）式中的k称为弹簧的劲度系数，在图中我们取一个变量点，比如说这个点，F的变化量为3.92N 对应的弹簧伸长量为2cm，那劲度系数k就等于3.92N除以2cm，计算得k=1.96，注意单位是N每cm，那k的国际单位是N每m（板书：k的国际单位：N/m），生活中，我们常常说有的弹簧硬，有的弹簧软，其实指的就是它们的劲度系数不同，硬的弹簧劲度系数大，软的弹簧劲度系数小。