高中物理弹力教案 物理教案-弹力(优推8篇)

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弹力是物体变形后恢复形状的能力,涉及胡克定律和弹性势能,应用于生活和工程中,培养学生的实践与思维能力。以下是小编整理的优秀范文“高中物理弹力教案”,希望您喜欢。

高中物理弹力教案

高中物理弹力教案 篇1

1、了解形变的概念,了解弹力是物体发生弹性形变时产生的。

2、能够正确判断弹力的有无和弹力的方向,正确画出物体受到的弹力。

3、掌握运用胡克定律计算弹簧弹力的方法。

1、能够运用二力平衡条件确定弹力的大小。

2、针对实际问题确定弹力的大小方向,提高判断分析能力。

(一)、基本概念:

1、弹力:发生形变的物体,由于要回复原状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。

2、弹性限度:如果形变超过一定限度,物体的形状将不能完全恢复,这个限度叫做弹性限度。

3、弹力的大小跟形变的大小有关,形变越大,弹力也越大。

4、形变有拉伸形变、弯曲形变、和扭转形变。

(二)、基本技能:

1、应用胡克定律求解弹簧等的产生弹力的大小。

2、根据不同接触面或点画出弹力的图示。

1、弹力是物体发生形变后产生的,了解弹力产生的原因、方向的判断和大小的确定是本节的教学重点。

2、弹力的有无和弹力方向的判断是教学中学生比较难掌握的知识点。

1、介绍弹力时,一定要把物体在外力作用时发生形状改变的事实演示好,可以演示椭圆形状玻璃瓶在用力握紧时的形状变化,也可以演示其它明显的形变实验,如矿泉水瓶的形变,握力器的形变,钢尺的形变,也可以借助媒体资料演示一些研究观察物体微小形变的方法。通过演示,介绍我们在做科学研究时,通常将微小变化“放大”以利于观察。

1、弹力的方向判断是本节的重点,可以将接触面的关系具体为“点——面(平面、曲面)”接触和“面——面”接触。举一些例子,将问题简单化。往往弹力的方向的判断以“面”或“面上接触点的切面”为准。

如所示的简单图示:

2、注意在分析两物体之间弹力的作用时,可以分别对一个物体进行受力分析,确切说明,是哪一个物体的形变对其产生弹力的作用。配合教材讲解绳子的拉力时,可以用具体的例子,画出示意图加以分析。

实验法、讲解法

:演示形变用的钢尺、橡皮泥、弹簧、重物(钩码).

1、重力是的产生原因是什么?重力的方怎样?

2、复习初中内容:形变;弹性形变。

由复习过渡到新课,并演示说明

1、演示实验1:捏橡皮泥,用力拉压弹簧,用力弯动钢尺,它们的形状都发生了改变,教师总结形变的概念。

形变:物体的形状或体积的变化叫做形变,形变的原因是物体受到了力的作用。针对橡皮泥形变之后形状改变总结出弹性形变的概念:能够恢复原来形状的形变叫做弹性形变。不能恢复原来形状的形变叫做塑性形变。

2、将钩码悬挂在弹簧上,弹簧另一端固定,弹簧被拉长,提问:

(1)钩码受哪些力?(重力、拉力、这二力平衡)

(2)拉力是谁加给钩码的?(弹簧)

(3)弹簧为什么对钩码产生拉力?(弹簧发生了弹性形变)

3、弹力:发生弹性形变的物体,会对跟它直接接触的物体产生力的作用。这种力就叫弹力。

就上述实验继续提问:

(1)弹力产生的条件:物体直接接触并发生弹性形变。

(2)弹力的方向

与学生讨论,然后总结:

4、压力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体(被压物体).

5、支持力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体(被支持物体).

继续提问:电灯对电线产生的拉力和电线对电灯产生的拉力又是什么性质的力?

其受力物体、施力物体各是谁?方向如何?

分析讨论,总结。

6、绳的拉力是绳对所拉物体的弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。

7、胡克定律

弹力的大小与形变有关,同一物体,形变越大,弹力越大。弹簧的弹力,与形变的关系为:

在弹性限度内,弹力的大小跟弹簧的伸长(或缩短)的长度成正比,即:

式中叫弹簧的倔强系数,单位:n/m.它由弹簧本身所决定。不同弹簧的倔强系数一般不相同。这个规律是英国科学家胡克发现的,叫胡克定律。胡克定律的适用条件:只适用于伸长或压缩形变。

8、练习使用胡克定律,注意强调为形变量的大小。

本节课注意了对学生开放性、创新性思维的培养。开放性创新性思维的培养不是一句口号,而应该落到实处,这是基础教育课程改革的要求,也是在教学实际中很难落实的一个问题。

一般情况下,教师在组织学生学习塑性和弹性的时候,往往是通过举出生活中或者学生能够接触的弹性物体和非弹性物体若干实例,通过归纳的方法得出塑性和弹性。在这个问题的处理上并没有按照往常的方法,而是让学生对教师给出的若干物体进行分类,潜移默化的对学生进行了方法教育。分类的标准不同,分类结果也就不同,学生的兴奋点就非常多,都试图依照不同的分类标准进行分类,学生的思维随着分类的翅膀在飞翔。

从学生的生活出发,关注学生的体验。物理不是独立和抽象于生活之外的。,尤其在初中阶段来看更是如此。在组织教学的时候没有过分关注基本的知识和概念,而是从学生生活中常见的橡皮筋、海绵、弹簧、减震等学生常见常听的事物出发,学生在对物体的弹性和塑性有充分的感性基础上,总结出什么是塑性和弹性。关注学生自己的体验,让两位同学在拉测力计的活动中体验拉力的不同,认识到弹力的大小与弹性形变的物体的形变大小有关的。学生亲自参与到了物理知识的建构中,认识当然是非常深刻的。师生关系融洽和谐,这也是本节课的一个闪光点。

主要缺点:

学生在进行分类的时候没有充分放开学生的思维。为什么学生的分类答案都是与本节内容是对应的?为什么没有学生按照物质的组成去分?为什么没有按照物质的导电性能或者密度大小去分?这是受到了思维定势的影响,既然本节学习弹性和塑性,当然就是这一种分类方法。在以后的教学中应该让学生在充分分类的基础上,从中挑出一组依照弹性和塑性分类的一组,让学生分析这一种分类的标准是什么,同样回到了环节的主题。

高中物理弹力教案 篇2

1.了解弹力及弹力产生的条件。

2.了解弹簧测力计测量力的原理。

3.会正确使用测力计测量力的大小。

1.通过观察和实验,了解弹力产生的原因,了解生活中常见的弹力。

2.通过实验,探究并验证弹簧的伸长与拉力的关系。

3.经历使用弹簧测力计的过程,学会弹簧测力计的使用方法。

1.对周围生活中弹力应用的实例有浓厚的兴趣,体会科学技术的价值。

2.通过对弹簧测力计使用的探究,培养学生乐于探索日常用品中的科学道理的情感、培养学生探索新器件的能力。

3.通过对弹簧测力计的制作,培养学生勤于动手的科学态度和严谨细致的科学作风。

与弹力有关的现象在日常生活中学生经常见到,弹簧伸长与外力的关系又是制作弹簧测力计的原理,会正确使用弹簧测力计测量力,是进一步学习重力、浮力、简单机械等知识的必备技能。对弹力的概念只要求了解它是怎样产生的,不必分析它的三要素,重点放在学会使用弹簧测力计测量力的大小,让学生边探索边思考边试着应用,为学生在今后的工作与生活中遇到新器材,需要探索其使用方法打下了重要的基础。

通过前面学习,学生已经了解一些力的有关知识,知道了力的作用效果,以及力的作用是相互的。学生对弹力的感性认识较多,生活中形形色色的弹簧随处可见,弹力的应用也很多,因此能很自然地通过实验或实例引入弹力的教学。教学中要注重对学生生活经验的挖掘,体现新课程“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念,使抽象的物理概念变成生动形象的认知对象,从而有效地降低了学习的难度,让学生在活动中,获得知识、提升能力。

弹簧测力计制作原理、测量力的方法是本节课的重点和难点。通过探究影响弹力大小的因素,引导得出弹簧测力计的原理,从而自己制作弹簧测力计。对于弹簧测力计的使用方法及注意事项。可以引导学生阅读说明书、观察构造、练习使用、交流总结等多种学习方式,让学生始终处于学习的`主体地位,培养他们的获取新知识的能力。

多媒体课件、弹簧、弹簧测力计、橡皮筋、橡皮泥、钢尺、头发等。

高中物理弹力教案 篇3

1.知道非纯电阻电路中的能量转化情况,并能进行相关计算。

2.通过纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的对比,提高归纳总结、对比分析的能力。

3.提高物理学习兴趣,发现生活中的物理知识。

【重点】非纯电阻电路中的能量转化。

【难点】纯电阻、非纯电阻电路的区分,纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的区别。

(一)新课导入

复习导入:提问焦耳定律讨论的是电路中怎样的能量转化情况?学生回答电能完全转化为内能的情况。

进一步提问:实际中有些电路除含有电阻外还含有其他负载,如电动机,那电动机的能量转化情况又是如何呢?进而引入新课――《电路中的能量转化》。

(二)新课讲授

1.非纯电阻电路中的能量转化

提问:结合生活经验,电动机是将消耗的电能全部转化成机械能了吗?

学生回答:电动机除了将电能转化成机械能以外,还有一部分电能转化成了内能。

高中物理弹力教案 篇4

【知识与技能】

理解胡克定律,能够应用胡克定律解决问题。

【过程与方法】

通过探究实验,得出弹簧弹力与形变的关系,掌握胡克定律的内容,提高动手操作能力,以及实验探究能力。

【情感态度与价值观】

通过分组实验、探究规律的过程,体会科学探究的过程,感受发现规律的乐趣,增强团队意识,加强动手能力及语言表达能力。

二、教学重难点

【重点】

探究弹簧弹力的规律。

【难点】

实验数据的处理。

高中物理弹力教案 篇5

知识目标

1、了解形变的概念,了解弹力是物体发生弹性形变时产生的.

2、能够正确判断弹力的有无和弹力的方向,正确画出物体受到的弹力.

3、掌握运用胡克定律计算弹簧弹力的方法.

能力目标

1、能够运用二力平衡条件确定弹力的大小.

2、针对实际问题确定弹力的大小方向,提高判断分析能力.

教学建议

一、基本知识技能:

(一)、基本概念:

1、弹力:发生形变的物体,由于要回复原状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力.

2、弹性限度:如果形变超过一定限度,物体的形状将不能完全恢复,这个限度叫做弹性限度.

3、弹力的大小跟形变的大小有关,形变越大,弹力也越大.

4、形变有拉伸形变、弯曲形变、和扭转形变.

(二)、基本技能:

1、应用胡克定律求解弹簧等的产生弹力的大小.

2、根据不同接触面或点画出弹力的图示.

二、重点难点分析:

1、弹力是物体发生形变后产生的,了解弹力产生的原因、方向的判断和大小的确定是本节的.

2、弹力的有无和弹力方向的判断是教学中学生比较难掌握的知识点.

教法建议

一、关于讲解弹力的产生原因的教法建议

1、介绍弹力时,一定要把物体在外力作用时发生形状改变的事实演示好,可以演示椭圆形状玻璃瓶在用力握紧时的形状变化,也可以演示其它明显的形变实验,如矿泉水瓶的形变,握力器的形变,钢尺的形变,也可以借助媒体资料演示一些研究观察物体微小形变的方法.通过演示,介绍我们在做科学研究时,通常将微小变化“放大”以利于观察.

二、关于弹力方向讲解的教法建议

1、弹力的方向判断是本节的重点,可以将接触面的关系具体为“点——面(平面、曲面)”接触和“面——面”接触.举一些例子,将问题简单化.往往弹力的方向的判断以“面”或“面上接触点的切面”为准.

如所示的简单图示:

2、注意在分析两物体之间弹力的作用时,可以分别对一个物体进行受力分析,确切说明,是哪一个物体的形变对其产生弹力的作用.配合教材讲解绳子的拉力时,可以用具体的例子,画出示意图加以分析.

第三节 弹力

教学方法:实验法、讲解法

教学用具:演示形变用的钢尺、橡皮泥、弹簧、重物(钩码).

设计

(一)、复习提问

1、重力是的产生原因是什么?重力的方怎样?

2、复习初中内容:形变;弹性形变.

(二)、新课教学

由复习过渡到新课,并演示说明

1、演示实验1:捏橡皮泥,用力拉压弹簧,用力弯动钢尺,它们的形状都发生了改变,教师总结形变的概念.

形变:物体的形状或体积的变化叫做形变,形变的原因是物体受到了力的作用.针对橡皮泥形变之后形状改变总结出弹性形变的概念:能够恢复原来形状的形变叫做弹性形变.不能恢复原来形状的形变叫做塑性形变.

2、将钩码悬挂在弹簧上,弹簧另一端固定,弹簧被拉长,提问:

(1)钩码受哪些力?(重力、拉力、这二力平衡)

(2)拉力是谁加给钩码的?(弹簧)

(3)弹簧为什么对钩码产生拉力?(弹簧发生了弹性形变)

由此引出弹力的概念:

3、弹力:发生弹性形变的物体,会对跟它直接接触的物体产生力的作用.这种力就叫弹力.

就上述实验继续提问:

(1)弹力产生的条件:物体直接接触并发生弹性形变.

(2)弹力的方向

与学生讨论,然后总结:

4、压力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体(被压物体).

5、支持力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体(被支持物体).

继续提问:电灯对电线产生的拉力和电线对电灯产生的拉力又是什么性质的力?

其受力物体、施力物体各是谁?方向如何?

分析讨论,总结.

6、绳的拉力是绳对所拉物体的弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向.

7、胡克定律

在弹性限度内,弹力的大小  跟弹簧的伸长(或缩短)的长度 成正比,即:

8、练习使用胡克定律,注意强调 为形变量的大小.

(三)、布置课后作业 .

探究活动——运用弹簧的串并联知识研究钢材的拉伸

课题1:

题目:关于弹簧的串并联——钢材的拉伸

内容:在建筑力学中,关于钢筋的劲度以及拉伸,可以根据弹簧的串并联进行研究。

有关弹簧的串并联内容可以参考“探究活动”中的相关内容。

探究活动——自行设计实验求解弹簧的劲度系数

课题2:

题目:自行设计实验求解弹簧的劲度系数

内容:学生自行组织利用工具研究弹簧的劲度求解,方法不限,记录实验数据,写出实验报告——说明实验目的、实验仪器、实验原理以及结论。

高中物理弹力教案 篇6

知识目标

1、了解形变的概念,了解弹力是物体发生弹性形变时产生的。

2、能够正确判断弹力的有无和弹力的方向,正确画出物体受到的弹力。

3、掌握运用胡克定律计算弹簧弹力的方法。

能力目标

1、能够运用二力平衡条件确定弹力的大小。

2、针对实际问题确定弹力的大小方向,提高判断分析能力。

教学建议

一、基本知识技能:

(一)、基本概念:

1、弹力:发生形变的物体,由于要回复原状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。

2、弹性限度:如果形变超过一定限度,物体的形状将不能完全恢复,这个限度叫做弹性限度。

3、弹力的大小跟形变的大小有关,形变越大,弹力也越大。

4、形变有拉伸形变、弯曲形变、和扭转形变。

(二)、基本技能:

1、应用胡克定律求解弹簧等的产生弹力的大小。

2、根据不同接触面或点画出弹力的图示。

二、重点难点分析:

1、弹力是物体发生形变后产生的,了解弹力产生的原因、方向的判断和大小的确定是本节的教学重点。

2、弹力的有无和弹力方向的判断是教学中学生比较难掌握的知识点。

教法建议

一、关于讲解弹力的产生原因的教法建议

1、介绍弹力时,一定要把物体在外力作用时发生形状改变的事实演示好,可以演示椭圆形状玻璃瓶在用力握紧时的形状变化,也可以演示其它明显的形变实验,如矿泉水瓶的形变,握力器的形变,钢尺的形变,也可以借助媒体资料演示一些研究观察物体微小形变的方法。通过演示,介绍我们在做科学研究时,通常将微小变化“放大”以利于观察。

二、关于弹力方向讲解的`教法建议

1、弹力的方向判断是本节的重点,可以将接触面的关系具体为“点――面(平面、曲面)”接触和“面――面”接触。举一些例子,将问题简单化。往往弹力的方向的判断以“面”或“面上接触点的切面”为准。

如所示的简单图示:

2、注意在分析两物体之间弹力的作用时,可以分别对一个物体进行受力分析,确切说明,是哪一个物体的形变对其产生弹力的作用。配合教材讲解绳子的拉力时,可以用具体的例子,画出示意图加以分析。

第三节 弹力

教学方法:实验法、讲解法

教学用具:演示形变用的钢尺、橡皮泥、弹簧、重物(钩码).

教学过程设计

(一)、复习提问

1、重力是的产生原因是什么?重力的方怎样?

2、复习初中内容:形变;弹性形变。

(二)、新课教学

由复习过渡到新课,并演示说明

1、演示实验1:捏橡皮泥,用力拉压弹簧,用力弯动钢尺,它们的形状都发生了改变,教师总结形变的概念。

形变:物体的形状或体积的变化叫做形变,形变的原因是物体受到了力的作用。针对橡皮泥形变之后形状改变总结出弹性形变的概念:能够恢复原来形状的形变叫做弹性形变。不能恢复原来形状的形变叫做塑性形变。

2、将钩码悬挂在弹簧上,弹簧另一端固定,弹簧被拉长,提问:

(1)钩码受哪些力?(重力、拉力、这二力平衡)

(2)拉力是谁加给钩码的?(弹簧)

(3)弹簧为什么对钩码产生拉力?(弹簧发生了弹性形变)

由此引出弹力的概念:

3、弹力:发生弹性形变的物体,会对跟它直接接触的物体产生力的作用。这种力就叫弹力。

就上述实验继续提问:

(1)弹力产生的条件:物体直接接触并发生弹性形变。

(2)弹力的方向

与学生讨论,然后总结:

4、压力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体(被压物体).

5、支持力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体(被支持物体).

继续提问:电灯对电线产生的拉力和电线对电灯产生的拉力又是什么性质的力?

其受力物体、施力物体各是谁?方向如何?

分析讨论,总结。

6、绳的拉力是绳对所拉物体的弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。

7、胡克定律

弹力的大小与形变有关,同一物体,形变越大,弹力越大。弹簧的弹力,与 形变的关系为:

在弹性限度内,弹力的大小 跟弹簧的伸长(或缩短)的长度 成正比,即:

式中 叫弹簧的倔强系数,单位:n/m.它由弹簧本身所决定。不同弹簧的倔强系数一般不相同。这个规律是英国科学家胡克发现的,叫胡克定律。 胡克定律的适用条件:只适用于伸长或压缩形变。

8、练习使用胡克定律,注意强调 为形变量的大小。

高中物理弹力教案 篇7

教学目标

(一)知识与技能

1.知道弹力产生的条件。

2.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中画出它们的方向。

3.知道弹性形变越大弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧的.形变量成正比,即胡克定律.会用胡克定律解决有关问题。

(二)过程与方法

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.知道实验数据处理常用的方法,尝试使用图象法处理数据。

(三)情感态度与价值观

1.真实准确地记录实验数据,体会科学的精神和态度在科学探究过程的重要作用。

2.在体验用简单的工具和方法探究物理规律的过程中,感受学习物理的乐趣,培养学生善于把物理学习与生活实践结合起来的习惯。

教学重点

1.弹力有无的判断和弹力方向的判断。

2.弹力大小的计算。

3.实验设计与操作。

教学难点

弹力有无的判断及弹力方向的判断.

教学方法

探究、讲授、讨论、练习

教学手段

教具准备

弹簧、钩码、泡沫塑料块、粉笔、烧瓶(内装红墨水瓶塞上面插细玻璃管)、

演示胡克定律用的铁架台、刻度尺、弹簧、钩码等等.

高中物理弹力教案 篇8

1、在开普勒第三定律的基础上,推导得到万有引力定律,使学生对此规律有初步理解。

2、介绍万有引力恒量的测定方法,增加学生对万有引力定律的感性认识。

3、通过牛顿发现万有引力定律的思考过程和卡文迪许扭秤的设计方法,渗透科学发现与科学实验的方法论教育。

1、万有引力定律的推导过程,既是本节课的重点,又是学生理解的难点,所以要根据学生反映,调节讲解速度及方法。

2、由于一般物体间的万有引力极小,学生对此缺乏感性认识,又无法进行演示实验,故应加强举例。

卡文迪许扭秤模型。

(一)引入新课

1、引课:前面我们已经学习了有关圆周运动的知识,我们知道做圆周运动的物体都需要一个向心力,而向心力是一种效果力,是由物体所受实际力的合力或分力来提供的。另外我们还知道,月球是绕地球做圆周运动的,那么我们想过没有,月球做圆周运动的向心力是由谁来提供的呢?(学生一般会回答:地球对月球有引力。)

我们再来看一个实验:我把一个粉笔头由静止释放,粉笔头会下落到地面。

实验:粉笔头自由下落。

同学们想过没有,粉笔头为什么是向下运动,而不是向其他方向运动呢?同学可能会说,重力的方向是竖直向下的,那么重力又是怎么产生的呢?地球对粉笔头的引力与地球对月球的引力是不是一种力呢?(学生一般会回答:是。)这个问题也是300多年前牛顿苦思冥想的问题,牛顿的结论也是:yes。

既然地球对粉笔头的引力与地球对月球有引力是一种力,那么这种力是由什么因素决定的,是只有地球对物体有这种力呢,还是所有物体间都存在这种力呢?这就是我们今天要研究的万有引力定律。

板书:万有引力定律

(二)教学过程

1、万有引力定律的推导

其中m为行星质量,r为行星轨道半径,即太阳与行星的距离。也就是说,太阳对行星的引力正比于行星的质量而反比于太阳与行星的距离的平方。

其中g为一个常数,叫做万有引力恒量。(视学生情况,可强调与物体重力只是用同一字母表示,并非同一个含义。)

应该说明的是,牛顿得出这个规律,是在与胡克等人的探讨中得到的。

2、万有引力定律的理解

下面我们对万有引力定律做进一步的说明:

(1)万有引力存在于任何两个物体之间。虽然我们推导万有引力定律是从太阳对行星的引力导出的,但刚才我们已经分析过,太阳与行星都不是特殊的物体,所以万有引力存在于任何两个物体之间。也正因为此,这个引力称做万有引力。只不过一般物体的质量与星球相比过于小了,它们之间的万有引力也非常小,完全可以忽略不计。所以万有引力定律的表述是:

板书:任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟两个物体的质

其中m1、m2分别表示两个物体的质量,r为它们间的距离。

(2)万有引力定律中的距离r,其含义是两个质点间的距离。两个物体相距很远,则物体一般可以视为质点。但如果是规则形状的均匀物体相距较近,则应把r理解为它们的几何中心的距离。例如物体是两个球体,r就是两个球心间的距离。

(3)万有引力是因为物体有质量而产生的引力。从万有引力定律可以看出,物体间的万有引力由相互作用的两个物体的质量决定,所以质量是万有引力的产生原因。从这一产生原因可以看出:万有引力不同于我们初中所学习过的电荷间的引力及磁极间的引力,也不同于我们以后要学习的分子间的引力。

3、万有引力恒量的测定

牛顿发现了万有引力定律,但万有引力恒量g这个常数是多少,连他本人也不知道。按说只要测出两个物体的质量,测出两个物体间的距离,再测出物体间的引力,代入万有引力定律,就可以测出这个恒量。但因为一般物体的质量太小了,它们间的引力无法测出,而天体的质量太大了,又无法测出质量。所以,万有引力定律发现了100多年,万有引力恒量仍没有一个准确的结果,这个公式就仍然不能是一个完善的等式。直到100多年后,英国人卡文迪许利用扭秤,才巧妙地测出了这个恒量。

这是一个卡文迪许扭秤的模型。(教师出示模型,并拆装讲解)这个扭秤的主要部分是这样一个t字形轻而结实的框架,把这个t形架倒挂在一根石英丝下。若在t形架的两端施加两个大小相等、方向相反的力,石英丝就会扭转一个角度。力越大,扭转的角度也越大。反过来,如果测出t形架转过的角度,也就可以测出t形架两端所受力的大小。现在在t形架的两端各固定一个小球,再在每个小球的附近各放一个大球,大小两个球间的距离是可以较容易测定的。根据万有引力定律,大球会对小球产生引力,t形架会随之扭转,只要测出其扭转的角度,就可以测出引力的大小。当然由于引力很小,这个扭转的角度会很小。怎样才能把这个角度测出来呢?卡文迪许在t形架上装了一面小镜子,用一束光射向镜子,经镜子反射后的光射向远处的刻度尺,当镜子与t形架一起发生一个很小的转动时,刻度尺上的光斑会发生较大的移动。这样,就起到一个化小为大的效果,通过测定光斑的移动,测定了t形架在放置大球前后扭转的角度,从而测定了此时大球对小球的引力。卡文迪许用此扭秤验证了牛顿万有引力定律,并测定出万有引力恒量g的数值。这个数值与近代用更加科学的方法测定的数值是非常接近的。

卡文迪许测定的g值为6。754×10—11,现在公认的g值为6。67×10—11。需要注意的是,这个万有引力恒量是有单位的:它的单位应该是乘以两个质量的单位千克,再除以距离的单位米的平方后,得到力的单位牛顿,故应为nm2/kg2。

板书:g=6。67×10—11nm2/kg2

由于万有引力恒量的数值非常小,所以一般质量的物体之间的万有引力是很小的,我们可以估算一下,两个质量50kg的同学相距0。5m时之间的万有引力有多大(可由学生回答:约6。67×10—7n),这么小的力我们是根本感觉不到的。只有质量很大的物体对一般物体的引力我们才能感觉到,如地球对我们的引力大致就是我们的重力,月球对海洋的引力导致了潮汐现象。而天体之间的引力由于星球的质量很大,又是非常惊人的:如太阳对地球的引力达3。56×1022n。

五、课堂小结

本节课我们学习了万有引力定律,了解了任何两个有质量的物体之间都存在着一种引力,这个引力正比于两个物体质量的乘积,反比于两个物体间的距离。其大小的决定式为:

其中g为万有引力恒量:g=6。67×10—11nm2/kg2

另外,我们还了解了科学家分析物体、解决问题的方法和技巧,希望对我们今后分析问题、解决问题能够有所借鉴。

六、说明

1、设计思路:本节课由于内容限制,以教师讲授为主。为能够吸引学生,引课时设计了一些学生习以为常的但又没有细致思考过的问题。讲授过程中以物理学史为主线,让学生以科学家的角度分析、思考问题。力争抓住这节课的有利时机,渗透“没有绝对特殊的物体”这一引起物理学几次革命性突破的辩证唯物主义观点。

2、卡文迪许扭秤模型为自制教具,可仿课本插图用金属杆等焊制,外面可用有机玻璃制成外壳,并可拆卸。

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