弹力教学设计.doc

《弹力》教学设计
【课题】 弹力
【教材】 人教版普通高中物理课程标准实验教科书·物理必修1第三章第二节
【课标要求】
《普通高中物理课程标准（实验）》要求，知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性，知道胡克定律，并列举了两个例子加以说明，例1是调查日常生活和生产中所用弹簧的形变及使用目的(如获得弹力或减缓震动等)，例2是制作一个简易弹簧，用胡克定律解释其工作原理。新课标加强了实践活动和探究活动，注重培养学生知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的综合素养。
【教材分析】
《弹力》是高中物理新课程（必修1）第三章第二节的内容，是力学的核心内容之一在整个高中物理中占有相当重要的地位，是以后正确进行受力分析的基础。教材从物体的明显形变引入，继而通过放大的思想演示“微小形变”的过程，用实例引出了形变、弹性形变和弹力的概念。并通过研究形变来探究弹力产生的原因、弹力的方向和作用点，探究支持力、压力和绳子的拉力这几种弹力产生的原因和方向。对于胡克定律的教学，要先让学生亲身经历体验，然后引导学生设计实验“探索弹力的大小与形变量大小之间的关系”，这种先从感性认识出发，上升到理性认识，再通过实验检验并进行具体运用的研究办法十分重要。
【学情分析】
通过前面的对“重力及相互作用”的学习，学生已经对力的三要素及作用效果等有了一定的了解。而且在初中阶段的学习过程中，也对弹力有了初步感性的认识和一定的理念基础。在高中教学中要进一步帮助学生深化对弹力的理解。弹力产生的原因及其方向的判定，是学生普遍感到难以把握的问题。为此，在这节课的教学中要精心设计实验，通过形象直观的实验教学帮助学生突破难点，并让学生在亲历探究的过程中，体验到探究未知世界的乐趣，领悟科学探究的真谛。
【教学目标】
（一）知识与技能
1．知道形变和弹性形变，能识别常见的形变。知道任何物体在外力的作用下都能发生形变；
2. 知道弹力以及弹力产生的条件，会判断弹力的有无；
3．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；
4．知道形变越大弹力越大，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；
5. 知道胡克定律的图像的意义，掌握利用图像法计算劲度系数的方法。
（二）过程与方法
1．培养学生根据弹力产生的条件分析弹力方向的能力；
2．通过分组“探究弹簧的弹力与形变量之间的关系”的实验，培养学生自己动手设计实验和操作实验的能力，提高学生自主、探究和合作学习的能力；
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．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；
2．从任何物体都能发生形变人手，培养学生实事求是的世界观．认识事物本来面目，不被表面现象所迷惑；
3．通过学习弹力在生产和生活中的应用，发展将知识服务于人类的愿望。
【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】
弹力有无的判断和弹力方向的判断。
【教学课时】 45分钟
【实验器材】 橡皮筋、纸、橡皮、面包、钢条、小车、弹簧、刻度尺、小球、铁尺、橡皮泥、演示胡克定律用的带刻度的木板、铁架台、物理小车、弹簧、钩码等等．
【教学方法】 探究、讲授、讨论、讲授—讨论
【学习方法】 合作交流、实验探究、逻辑推理、归纳总结

教学环节
教师活动
学生活动
设计意图

一、通过实验、导入新课

二、新课教学

（一）形变
1.通过运用生活中的小物品做有关形变的小实验，引导学生总结形变的定义

2.通过图片展示，让学生知道形变按形式的分类

3.通过实验对比，让学生知道形变按效果的分类

4.通过实验演示，让学生知道弹性限度

5.通过微观放大实验，让学生知道一切物体都可以发生形变

（二）弹力
1.通过实验演示分析跳水运动员案例
让学生知道弹力的定义

2.通过实验对比，让学生讨论分析弹力产生的条件，知道弹力的作用过程

3.通过实验演示，让学生总结弹力的方向

4.通过课堂训练，让学生深刻体会弹力的产生条件

5.通过实验，让学生知道压力和支持力都是弹力，并且知道他们的方向.

6.通过多媒体投影题的分析，让学生知道如何判断弹力的有无

7.通过课堂训练，让学生深刻体会弹力以及弹力的方向

（三）、胡克定律

1.学生自己设计实验，感受胡克定律，教师加以引导

2.通过课堂练习，深刻体会胡克定律

三、总结

每小组分发一根橡皮筋，让同学们自己动手轻轻地拉一拉

提问：在拉皮筋的同时，有没有感觉到你的手受到一个力的作用?

演示实验：
1.皮筋在手的作用下被拉长了2.橡皮受力扭转
3.面包在手的压力作用下被压扁4.纸张被手揉皱
提问：这几个实验的共同特征是什么呢？

提问：物体的形变按形式又分为几种类型呢?
展示各类形变图片

提问：回顾老师前面做的小实验，大家思考一下，皮筋被拉长和纸张被揉皱这两种形变有什么区别呢？

提问：那是不是所有的弹性形变都可以恢复原状呢？
演示实验：钢条形变过大不能恢复原状

提问：那之前老师做的实验、举得例子中物体的形变都很明显、很容易观察的，那老师有一个疑问，当老师用手压桌面的时候桌面有没有发生形变呢？

播放实验动画

提问：通过上面的实验，我们观察到什么样的实验现象?
生：通过观察，我们发现原来不容易观察的瓶子和桌面也发生了形变．
提问：通过刚才的实验，可以得出什么样的结论?

演示实验：
伸长的弹簧将与之相连的小车拉过来．

分析跳水运动员案例

演示实验：
1．弯曲的铁片将小球弹出．
2．弯曲的橡皮泥却不能把小球弹出

3. 弯曲的铁片不与小球接触，不能把小球推出

实验演示：
1．弯曲的铁片将小球弹出．
2．压缩弹簧将与之相毗邻的小车推出．
3．伸长着的橡皮筋将与之相连的小车拉过来．

提问：力是一个矢量，弹力当然也是矢量，那么通过以上的实验，大家总结一下弹力的方向。

[课堂训练]
关于弹力的产生，下列说法中正确的是……………………………( )
A.只要两物体相接触就一定产生弹力
B.只要两物体相互吸引就一定产生弹力
C只要物体发生形变就一定有弹力产生
D.只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用

实验演示：
课本放在桌面上，绳子悬挂物体

提问：当把课本放在桌面上，根据我们以前所学的知识，课本和桌面之间的相互作用力是什么呢?

提问：它们是不是弹力?为什么?

提问：压力和支持力的方向是怎样的呢?

提问：刚才我们演示了绳子拉物体的情形，绳子的拉力是不是弹力呢?它的方向又是如何规定的呢?

多媒体投影例题
试分析图3—2—2中光滑小球受到的弹力的情况(小球放在水平面上静止)，并画出小球受到的重力和弹力(示意图)．

提问：在这个例子中，倾斜的墙面对小球有没有弹力的作用呢?

[课堂训练]
1．请在图3—2—3中画出杆及球所受的弹力．

(1)杆靠在墙上．
(2)杆放在半球形的槽中．
(3)球用细线悬挂在竖直墙上．
(4)球放在两个等高的支座上．

2．在图3—2—5中，A、B两小球相互间一定有弹力作用的图是……………( )

提问：下面我们大家设计一个实验，实验的目的是寻找与弹簧的弹力有关的因素．

提醒学生注意事项
(1)本实验要求定量测量，因此要尽可能减小实验误差．标尺要竖直且紧靠指针以减小读数带来的误差，每次改变悬挂钩码个数后，要待系统稳定后再读数．
(2)实验中所提供的米尺精确度为1 mm，应估读一位．
(3)弹簧组的说明书已说明每个弹簧的弹性限度，注意不要超过它的弹性限度使用．
建议做法：
(1)选择器材：
从弹簧组中选择一只弹簧(注意它的弹性限度)悬挂在铁架台的横杆上；实验桌上有
200g、50g的钩码各一盒，选择50g钩码来做这一实验．(想一想，为什么?)(参考答50kg的钩码质量比较小，容易调节另外增加一个不会损坏弹簧)
(2)首先将实验装置调整妥当(如整个装置是否竖直平稳，标尺与弹簧的距离是否合适，标尺面与弹簧上的指针是否在同一平面内，是否便于读数等)．
(3)读出弹簧自然下垂时指针所指刻度．
(4)悬挂50g钩码一个，待稳定后，读出弹簧上指针所指刻度并计算出弹簧的伸长量记入表格
(5)逐个增加钩码，重复第4步，至少做5组数据．
(6)图象法处理数据：在下面的坐标纸上，以弹簧弹力为纵轴，弹簧伸长量为横轴建立坐标系，如图3—2—?所示．描出5个特殊点，以寻找弹簧弹力和弹簧伸长量之间的关系．

拓展一步：常用的实验数据的处理方法有：计算法(求比值、求积、求和、求差等)和图象法两种．两者比较，图象法处理数据更为直观、更容易得出物理变化规律，且该种方法处理数据能更好地减小实验的偶然误差．

提问：通过以上的实验，我们可以得出怎样的结论?

[课堂训练]
如图3—2—8所示，为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系．根据图象判断，正确的结是 ……………………( )

总结本节课所学内容

拉皮筋，感觉弹力的存在

学生观察、思考

生：它们的形状和体积都发生了改变

学生思考

学生思考、个别回答问题

生：皮筋被拉长可以恢复原状，纸张不可以

学生观看实验现象并思考

生1：没有．
生2：可能发生了形变，但是由于形变量太小，所以肉眼观察不出来．

学生认真观察实验现象，思考

观察实验，思考

观察实验现象，
思考、参与讨论回答

生：通过观察以上的几个实验，可以知道弹力产生的条件有两个：接触并且发生形变．

学生观察实验现象
认真思考、讨论
回答问题

生：弹力方向总是指向施力物体形变恢复的方向．

学生思考答题

观察实验

思考，回答问题

生：是课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力．

生：它们是弹力，因为它们符合弹力产生的条件，接触并且发生形变．

生：压力的方向是垂直于支持面并且指向被压的物体，支持力的方向是垂直于支持面指向被支持的物体．

生：绳子的拉力也是弹力，它的方向沿着绳指向绳收缩的方向．

生l：墙和小球之间好像应该有弹力．
生2：不好判断，因为二者虽然接触但是它们的形变情况从图中观察不出来．

学生思考回答

学生设计实验
然后分组实验

参与实验，通过过程观察得出结论，试图总结规律

学习处理数据

生：通过分析实验中的实验数据，我们可以得到弹簧弹力的大小与弹簧的形变量成正比．

认真思考

跟着老师的思路回顾本节课所学

联系生活实际，用小实验吸引学生兴趣

用生活中的小物品演示实验，从而激发学生思考

让学生区分不同种类的形变

对比实验使学生更清晰弹性形变的物理含义

锻炼学生的观察能力和想象能力

培养学生对实验的兴趣

通过观察演示，深刻体会弹力的定义

培养学生的总结能力

通过练习判断学生是否理解了弹力的产生条件

让学生知道弹力支持力都是弹力，并会画方向

学会假设法

通过课堂训练，检验学生是否会画弹力的方向

锻炼学生实验能力、培养合作意识

通过训练检查学生是否理解胡克定律

帮助学生回顾所学

四、作业
1.教材第59页问题与练习．
2.阅读物理报纸第9期第3版《重力与重心 形变与弹力》

让学生复习所学

【板书设计】

形变
概念
物体的形状和体积的改变

特点
1．任何物体都能发生形交

2．有的形变明显，有的形变极其微小

分类
按形式分；拉伸(或压缩)形变、弯曲形变、扭转形变

按效果分：弹性形变、非弹性形变

弹力

概念
发生形变的物体由于耍恢复原状，对跟它接触的物体问产生的力
弹力
产生
条件
1.直接接触

2.发生形变

1．压力的方向垂直乎支持面指向被压的物体

方向
2．支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物体

3．绳的拉力方向总是沿着绳指向绳子收缩的方向

大小
I，形变越大，强力也越大
2．形变消失，弹力也随之消失
【教学小结】
在弹力的教学过程中，有这样几个难点需要突破，一是任何相接触的物体间都可能有弹力，弹力的产生条件是接触并且有形变，但是有些物体的形变量很小，不容易观察到，就会使学生产生这样的疑问：这种情况下弹力到底有没有?例如物体放在桌面上，压力和支持力不能通过形变来进行判断，解决这个问题的方法是微小形变的演示，通过演示，使学生确信任何两个接触的物体间都可以有弹力．另外一个难点是弹力有无的判断，解决这个问题可以用假设判断的方法，不仅让学生知道判断的方法，更应该让学生学会这些方法的迁移，例如假设的判断方法，也可以用到摩擦力有无的判断中去．一般弹力大小的判断要根据物体的实际情况判断，而弹簧弹力的判断可以根据胡克定律进行判断，让学生通过实验“发现”胡克定律，在发现中锻炼究物理规律的能力．
【教学反思】

【教学活动流程图】
教学流程图中符号的意义
符号
表示的意义
符号
表示的意义

开始结束

重要内容

教师活动或
师生互动

流程线

学生活动

教学媒体

开始
拉弹簧实验
演示关于形变的实验

总结弹力产生的条件
总结共同特征
展示图片，形变分类
总结形变定义
对比实验，介绍弹
性形变和弹性限度

观察实验，思考
演示对比实验
演示实验、案例分
析，总结弹力定义
观察实验，思考
说明一切物体都能发生形变
微观放大实验
实验演示
总结弹力方向

布置作业
总结
课堂练习，深刻体会胡克定律
练习
分组设计实验，
体会胡克定律
认真思考
展示例题、分析如
何判断弹力的有无
结束

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