模块四作业探究弹力和弹簧伸长的关系研究性学习设计.doc

表4-6 研究性学习设计模板作者姓名李秀美任职单位山东省潍坊第四中学学科物理年级高一单元标题相互作用研究性学习名称探究弹力和弹簧伸长的关系小组成员所需时间1课时【学习目标】（或概述）在学生学习了弹力后，知道弹力是一种最基本的性质力，是摩擦力产生的前提和基础。弹力同时也是物体受力分析中最重要的一种力。弹力来源于形变：“弹力的大小跟形变的大小有关系，形变越大，弹力也越大，形变消失，弹力就随着消失”（高一物理必修）。但弹力与形变究竟有何关系，人教版高一物理课本只给出了定性的关系，原因是弹力与形变关系比较复杂。为了降低难度，减小知识的跨越台阶，课程将该问题设置为探究性学习，且只研究弹力与弹簧伸长形变的定量关系。【情境】用手拉弹簧，弹簧会伸长，用力越大，弹簧伸长也越大，手放开弹簧，弹簧立即恢复原状。请同学们分析演示的实验原理。【任务与预期成果】对于我们所研究的问题，请同学们先提出猜想: 弹簧弹力的大小与形变量成正比，.然后设计一个实验来验证猜想。【过程】（过程要体现研究性学习的主要环节）1. 发现问题：用手拉弹簧，弹簧会伸长，用力越大，弹簧伸长也越大，手放开弹簧，弹簧立即恢复原状。弹簧的弹力与伸长量存在什么关系呢？2. 分析问题：教师通过层层递进的设问，引领学生逐步理解本课题的原理采用什么方法给弹簧施力？弹力的大小如何确定？需要测量那些数据？如何记录数据？弹簧能否被过分拉伸？什么是弹簧的伸长量？用什么测量？各小组阅读课文并讨论问题，形成统一答案写在草稿纸上，准备派代表回答。师生共同总结：用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力；根据二力平衡条件，当钩码平衡时，弹簧产生的弹力和钩码的重力大小相等。实验需要测量的数据有：弹簧的原长和每次所挂钩码对应的弹簧的长度。数据可用表格记录，也可用有序实数对记录。加在弹簧上的拉力不能太大，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度。用直尺测量弹簧挂钩码时的长度与未挂钩码时的长度之差，就是弹簧的伸长量，3.预设方案：通过实验探究弹簧的弹力与形变量成正比。4.学生实验探究：将弹簧上端固定在铁架台的支架上，下端挂上钩码，静止时，弹力大小等于重物受的重力，以此测量弹力的大小F，从固定于竖直支架上的刻度尺上测出悬挂重物时弹簧的伸长量x（或总长度）。学生实验，并列表记录实验数据。用3或者4个相同的弹簧挂不同的钩码，分别测量各弹簧伸长的长度，记录数据。各个小组设计表格（可能有多种表格）记录数据，并在实验展台上展示。 根据学生设计表格中测量的数据，示范数据的处理方法。引导学生将表格中数据转化为有序实数对：（F，x） 1、（F1，x1） 2、（F2，x2）3、（F3，x3）学生利用数学知识，在F -x直角坐标系中描点。问题：根据Fx图象，猜测Fx的函数关系； 函数关系式中常数的单位如何？常数由图象中的什么决定？小组讨论并回答。5.得出结论：老师投影展示、根据图象猜测得到函数：Fkx；函数表达式中常数的单位是：牛/米（N/m），该常数叫劲度系数。【评价设计】1对实验方法的合理性进行评价。2对实验结果的有效性进行评价。3对实验报告的可靠性进行评价。4对研究活动充满兴趣，态度积极，努力归纳总结。5研究活动中能相互交流和配合，充分体现小组合作的高效性。【资源列表】1阅读课本搜集资料。2实验室准备器材。