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文檔簡介

1、彈力教學(xué)案例一、教學(xué)設(shè)計教材地位和作用彈力 是人教版高中物理必修1 第三章第二節(jié)內(nèi)容,是高中力學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容和重要內(nèi)容, 相比于摩擦力來說要相對簡單,但摩擦力是建立在彈力基礎(chǔ)上的,對于彈力的掌握直接影響到摩擦力的學(xué)習(xí);同時,相比重力來說,彈力要難得多。所以,本節(jié)成為高一學(xué)習(xí)過程中的一個難點。知識與技能知道形變、彈性形變的概念,理解彈性限度。知道什么是彈力,掌握彈力產(chǎn)生的條件。能夠確定各種彈力的方向。知道形變越大彈力越大,知道彈簧的彈力跟彈簧的形變量成正比,即胡克定律.會用胡克定律解決有關(guān)問題過程與方法觀察演示實驗,把觀察到的現(xiàn)象結(jié)合到已有的經(jīng)驗中,經(jīng)歷探究彈簧形變與彈力的關(guān)系,了解科學(xué)探究的方法

2、。情感態(tài)度與價值觀體會科學(xué)的精神和態(tài)度在科學(xué)探究過程的重要作用在體驗用簡單的工具和方法探究物理規(guī)律的過程中,感受學(xué)習(xí)物理的樂趣,培養(yǎng)學(xué)生善于把物理學(xué)習(xí)與生活實踐結(jié)合起來的習(xí)慣。教學(xué)重點、難點體會觀察微小形變的方法。明確彈力產(chǎn)生的條件,彈力有無的判斷及彈力方向的判斷。實驗探究彈簧彈力的規(guī)律。教具準(zhǔn)備細鐵絲、刻度尺、鋼鋸條、彈簧(兩個)、海綿、橡皮泥、白紙(每人一套),通過橡皮塞插有細玻璃管的橢圓形玻璃瓶、激光光源、平面鏡及支架(兩套)、小車(兩輛)、橡皮筋、薄木板、充水氣球、演示胡克定律用的米尺、彈簧、鉤碼(每人一套)等等教學(xué)過程( 1) 、創(chuàng)設(shè)情景認識形變由同學(xué)們已有的形變知識入手,引入新課。

3、實驗1:鋼鋸條在手的作用下彎曲,2:彈簧被拉長或壓短,3:海綿受力而被壓縮、彎曲與扭轉(zhuǎn),4:橡皮棒的扭轉(zhuǎn),5:電線彎曲成一定的角度, 6:橡皮泥形狀變化,7:紙張被手揉皺。概括得出彈性形變和非彈性形變的概念,彈性限度的概念。演示實驗:(微小形變)可以看到物體受力都會發(fā)生形變,只不過有的比較明顯,有的很微小。對微小形變我們可以通過放大可以體現(xiàn)出來。(2)、定義彈力,總結(jié)產(chǎn)生彈力的條件閱讀課本結(jié)合上述實驗,得出彈力的概念,錄像片段演示彈力的產(chǎn)生,可以知道彈力產(chǎn)生的條件有兩個:直接接觸并且發(fā)生彈性形變。用假設(shè)法判斷彈力是否存在(3)、彈力的方向探究實例分析:書本放在桌面上,提出問題,引導(dǎo)學(xué)生思考:1

4、、受幾個力的作用?書發(fā)生了怎樣的形變?2、支持力的施力物體是誰,它發(fā)生怎樣的形變?3、支持力是怎么產(chǎn)生的?方向與形變方向的關(guān)系?結(jié)論:4、壓力的施力物體是誰?它發(fā)生的形變?5、壓力是怎么產(chǎn)生的?方向如何?支持力方向垂直于接觸面與施力物體(桌子)的形變方向相反。結(jié)論:壓力方向垂直于接觸面與施力物體(書)的形變方向相反。(4)、彈力大小的探究演示實驗:同一彈簧懸掛不同質(zhì)量的重物觀察猜想:形變量越大,彈力越大,同學(xué)們猜想彈簧的彈力大小與形變量之間可能存在怎樣的關(guān)系?學(xué)生分組實驗探究:1、如何確定彈簧的拉力的大小?2、彈簧的伸長量如何來測,需要記錄什么?3、設(shè)計出你的實驗表格。學(xué)生小組展示,教師點評,

5、得出結(jié)論:F=kx進一步說明:k 是彈簧的勁度系數(shù)k 的國際單位是N/m強調(diào): x 是指彈簧的伸長量.課堂小結(jié)任何相接觸的物體間都可能有彈力,彈力的產(chǎn)生條件是接觸并且有形變,但是有些物體的形變量很小,不容易觀察到,這種情況下彈力到底有沒有?例如物體放在桌面上,壓力和支持力不能通過形變來進行判斷。彈力有無的判斷,解決這個問題可以用假設(shè)判斷的方法,一般彈力大小的判斷要根據(jù)物體的實際情況判斷。板書設(shè)計(1) 、形變1、概念:發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復(fù)原狀,對與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用,這種力叫做彈力。2、彈性形變:物體在形變后能夠恢復(fù)原狀,這種形變叫做彈性形變。3、彈性限度:超過一定限度,即使撤去

6、力的作用,也不會恢復(fù)原狀。這種限度叫做彈性限度。(2) 、彈力1. 彈力產(chǎn)生的條件:直接接觸并且發(fā)生彈性形變。2. 彈力的方向:指向施力物體,形變恢復(fù)的方向。3. 彈力的大?。焊鶕?jù)物體的實際情況判斷。4、判斷方法:假設(shè)法。二、教學(xué)實錄新課導(dǎo)入上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了物體與物體的相互作用力,知道了力的其中一種作用效果,即可以使物體發(fā)生形變。下面我們來做這樣一些小實驗:新課教學(xué)( 一) 、創(chuàng)設(shè)情景認識形變(師生互動)教師演示,同學(xué)們跟著做實驗:實驗1:鋼鋸條在手的作用下彎曲實驗2:彈簧被拉長或壓短實驗3:海綿受力而被壓縮、彎曲與扭轉(zhuǎn)實驗4:橡皮棒的扭轉(zhuǎn)實驗5:電線彎曲成一定的角度實驗 6:橡皮泥形狀變化

7、實驗7:紙張被手揉皺(教師)這幾個實驗共同的特征是什么?(學(xué)生)思考討論后回答:它們的形狀都發(fā)生了變化,還有的體積發(fā)生了變化。(教師)上面的這些形變有什么特點?(學(xué)生)教師引導(dǎo),思考討論后回答:有的形變可以恢復(fù)原狀,有的不可以恢復(fù)原狀。(設(shè)計意圖:我從生活情景中引入新課,是為了激發(fā)學(xué)生的好奇心,觀察演示實驗,把觀察到的現(xiàn)象結(jié)合到已有的經(jīng)驗中,為學(xué)生學(xué)習(xí)重點和難點內(nèi)容作鋪墊。)(教師)舉例在日常生活中所發(fā)現(xiàn)或觀察到的一些形變,看看哪些是彈性形變哪些是非彈性形變。(學(xué)生)舉例:釣魚時釣魚桿的形變,繩的扭轉(zhuǎn),皮球與地面接觸時,網(wǎng)球與球拍接觸 時都有形變等。(教師)演示:我們知道彈簧可以發(fā)生彈性形變,

8、把彈簧使勁拉長,發(fā)現(xiàn)彈簧發(fā)生的形變是非彈性形變。(教師)這個實驗說明什么問題?(學(xué)生)發(fā)生彈性形變的物體有一個彈性限度,彈性形變只能發(fā)生在彈性限度內(nèi)。下面我們來看這樣一個實驗:(教師)演示實驗:彈簧下掛一個重物, 橡皮條下面掛一個重物, 一條金屬絲下面掛一 個重物。(教師)金屬絲有沒有形變?若有這個形變與彈簧、橡皮條的形變有什么不一樣?(學(xué)生)意見不一。 沒有可能發(fā)生了形變,但是由于形變量太小,所以肉眼觀察不出來。(教師)那到底是有沒有形變呢?我們怎樣來體現(xiàn)微小的形變量?(教師)微觀放大的方法(教師)演示實驗用手壓扁平瓶子的不同部位,細管中的液面上升或 下降,通過觀察液面的升降可以判斷瓶子發(fā)生

9、形變(用攝 像頭輔助教學(xué),大大提高實驗的可視性);在一個大桌上放兩個平面鏡,用小型激光源發(fā)射激光照射平面鏡M,用力壓桌面,讓一束光依次被兩面鏡子反射,通過反光鏡的放大原理可以使墻上的光點移動很大的距離。通過上述實驗,我們可以看到物體受力都會發(fā)生形變,只不過有的比較明顯,有的很微小。對微小形變我們可以通過放大可以體現(xiàn)出來。(設(shè)計意圖:使學(xué)生知道“放大”是一種科學(xué)探究的方法。)(教師)總結(jié)規(guī)范概念并板書。(設(shè)計意圖:演示生活例子,多聯(lián)系實際,利用學(xué)生頭腦中已有的物理知識,自主概括 概念,最后老師總結(jié);突出了以學(xué)生為主體的教學(xué)理念, 有利于學(xué)生加深對物理概念的理解。 演示例子為后面解決壓力、支持力、

10、支持力都是彈力做好鋪墊。)(二)、定義彈力,總結(jié)產(chǎn)生彈力的條件(教師)通過上面的實驗我們也看到拉力的產(chǎn)生是由于產(chǎn)生拉力的物體發(fā)生了彈性形變,支持力的產(chǎn)生是由于產(chǎn)生支持力的物體發(fā)生了彈性形變,壓力的產(chǎn)生是由于產(chǎn)生壓力的物體發(fā)生了彈性形變。我們把這種發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復(fù)原狀,對與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用,這種力叫做彈力。象上面我們所熟知的拉力、壓力和支持力就是最常見的幾個彈力。(教師)大家來總結(jié)一下彈力產(chǎn)生的條件。(學(xué)生)思考討論后回答:可以知道彈力產(chǎn)生的條件有兩個,直接接觸發(fā)生彈性形變。(板書)(教師)在下圖中,地面和傾斜的墻面對小球有沒有彈力的作用呢(教師)在下圖中,地面和傾斜的墻面對

11、小球有沒有彈力的作用呢?(學(xué)生)思考討論,最終形成統(tǒng)一意見。(教師)歸納總結(jié):用假設(shè)法判斷彈力是否存在(設(shè)計意圖:假設(shè)法判斷彈力的有無,讓學(xué)生學(xué)會方法的遷移。學(xué)生自己動手實驗,體 會彈力的產(chǎn)生和產(chǎn)生原因, 培養(yǎng)學(xué)生的探究精神, 和動手能力,同時感受到探索物理問題的成就,從而順利突破重點和難點。)(三)、彈力的方向探究(教師)追問:書所受支持力作用?桌面為什么能給書支持力? 支持力如何產(chǎn)生的?它是不是桌子發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的?方向與形變方 向的關(guān)系?(學(xué)生)思考(教師)演示:桌子更換成薄木板,重物壓在薄木板,薄木板很明顯向下彎。(學(xué)生)桌子向下發(fā)生彈性形變,對書產(chǎn)生向上的彈力,支持力與形變方向相反

12、。(教師)追問:書對桌面的壓力如何產(chǎn)生 ?也是形變產(chǎn)生的嗎?方向與形變方向的關(guān)系?(學(xué)生)思考(教師)演示:書更換成充水氣球,充水氣球放置在桌面上,圓形變成變形。(學(xué)生)書向上發(fā)生彈性形變,對桌面產(chǎn)生向下的彈力,壓力與形變方向相反。(設(shè)計意圖:通過實例分析,讓學(xué)生體會得到彈力方向的方法,嘗試用已有的知識去分析問題。),J(教師)追問:繩的拉力是不是彈力?也是形變產(chǎn)生的嗎?方向與形變方I(學(xué)生)將繩拉重物換成橡皮筋拉重物,橡皮筋立刻伸長。I(學(xué)生)繩的拉力是彈力,繩拉伸向下發(fā)生彈性形變,對重物產(chǎn)生向上的拉力,拉力力與恢復(fù)形變方向相同。(教師)總結(jié):彈力是施力物體形變對受力物體的作用力,與恢復(fù)形變

13、方向相同。彈簧彈力:與恢復(fù)形變方向相同。支持力、壓力:垂直于接觸面指向受力物體。繩的拉力:沿繩收縮方向 。(設(shè)計意圖:讓學(xué)生學(xué)會方法的遷移,通過小組討論,學(xué)以致用,自己分析問題,總結(jié)方法。)(四)、彈力大小的探究(教師)研究一個力,必須從力的三要素出發(fā)來研究,上面我們討論了彈力的方向,下 面我們來討論彈力的大小,重點來討論彈簧產(chǎn)生的彈力的大小。(教師)演示:同一彈簧懸掛不同質(zhì)量的重物。彈力大小與形變量之間可能存在怎樣的關(guān)系?(學(xué)生)形變量越大,彈力越大。(教師)能不能更具體點?(學(xué)生)分組實驗探究。(教師)適時指導(dǎo)1、如何確定彈簧的拉力的大小?2、彈簧的伸長量如何來測,需要記錄什么?3、設(shè)計出

14、你的實驗表格。(設(shè)計意圖:通過分組實驗探究彈簧彈力的規(guī)律,增強學(xué)生動手能力和探究興趣。)(學(xué)生)設(shè)計實驗,然后分組實驗ESEEi參考實驗如圖所示,用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力,系統(tǒng)靜止時,彈簧的彈力等于所懸掛鉤碼的總重;彈簧的長度及伸長量可由刻度尺測出.注意事項(1)本實驗要求定量測量,因此要盡可能減小實驗誤差.標(biāo)尺要豎直且緊靠指針以減小讀數(shù)帶來的誤差,每次改變懸掛鉤碼個數(shù)后,要待系統(tǒng)穩(wěn)定后再讀數(shù).(2)實驗中所提供的米尺精確度為1 mm,應(yīng)估讀一位.(3)彈簧組的說明書已說明每個彈簧的彈性限度,注意不要超過它的彈性限度使用。建議做法:(1)組裝器材(2)首先將實驗裝置調(diào)整妥當(dāng)(如整個裝置是

15、否豎直平穩(wěn),標(biāo)尺與彈簧的距離是否合適,標(biāo)尺面與彈簧上的指針是否在同一平面內(nèi),是否便于讀數(shù)等)。(3)讀出彈簧自然下垂時指針?biāo)缚潭取?4)懸掛50g鉤碼一個,待穩(wěn)定后,讀出彈簧上指針?biāo)缚潭炔⒂嬎愠鰪椈傻纳扉L量記入表格(5)逐個增加鉤碼,重復(fù)第 4步,至少做5組數(shù)據(jù)。初態(tài)指針對應(yīng)刻度Lo/cm彈簧彈力F/N指針?biāo)缚潭萀/cm彈簧伸長量 L/cm1 (6)圖象法處理數(shù)據(jù):(教師)怎樣處理數(shù)據(jù)?在下面的坐標(biāo)紙上, 以彈簧彈力為縱軸,彈簧伸長量為橫軸 建立坐標(biāo)系,如圖所示.描出5個特殊點,以尋找彈簧彈力和 彈簧伸長量之間的關(guān)系.拓展一步:常用的實驗數(shù)據(jù)的處理方法有:計算法 (求 比值、求積、求和、

16、求差等 )和圖象法兩種.兩者比較,圖象 法處理數(shù)據(jù)更為直觀、更容易得出物理變化規(guī)律,且該種方法處理數(shù)據(jù)能更好地減小實驗的 偶然誤差。(教師)通過以上的實驗,我們可以得出怎樣的結(jié)論?(學(xué)生)通過分析實驗中的實驗數(shù)據(jù),我們可以得到彈簧彈力的大小與彈簧的形變量成 正比。(教師)我們可以用一個公式 F=kx來表示這種關(guān)系。其中F是彈簧受到的彈力大小, x是彈簧的形變量,既可以是彈簧的伸長量,又可以是彈簧的壓縮量.這個公式實際上是一個定律,叫做胡克定律,是英國科學(xué)家胡克首先發(fā)現(xiàn)的,其中式子中的k是彈簧的勁度系數(shù),單位是牛每米,符號是 N/m.生活中常說有的彈簧“硬”, 有的彈簧“軟”指的就是它們的勁度系

17、數(shù)不同。彈簧的勁度系數(shù)跟彈簧絲的粗細、材料、彈 簧的直徑、繞法、彈簧的長度等量有關(guān), 這個量反映了彈簧的特性。式中的 x是彈簧的形變 量,即伸長或縮短的量。 三、課后反思(1)提倡使用自己身邊的物品進行物理實驗。課堂教學(xué)一開始,就讓學(xué)生具體感知了彈 簧、橡皮筋、一段鋼絲等生活中常見物品,讓學(xué)生深切地感受到科學(xué)和社會、科學(xué)和日常生 活的關(guān)系,在這樣的學(xué)習(xí)情景下,知識的獲取效率高了,課堂氛圍活躍了,學(xué)生的思維也開闊了,主動性變高了,學(xué)習(xí)物理的興趣也自然調(diào)動起來了。(2)注重學(xué)生的自主探究。 在彈力的方向探究教學(xué)片斷,能巧妙利用實驗教具 (薄木板、充水氣球、橡皮筋),實驗效果非常直觀,很好地突破了彈

18、力由施力物體的形變產(chǎn)生對受力 物體的作用力及彈力的方向判定這一教學(xué)難點。(3)彈力有無的判斷,解決這個問題可以用假設(shè)判斷的方法, 不僅讓學(xué)生知道判斷的方 法,更應(yīng)該讓學(xué)生學(xué)會這些方法的遷移, 例如假設(shè)的判斷方法,也可以用到摩擦力有無的判 斷中去。一般彈力大小的判斷要根據(jù)物體的實際情況判斷, 在發(fā)現(xiàn)中鍛煉究物理規(guī)律的能力。(4)在探究彈簧彈力大小時,通過有意識的引導(dǎo)、激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)激情,幫助學(xué)生理清思路,克服學(xué)生盲目地簡單動手,達到教學(xué)目的。不足之處:本節(jié)課探究點多,內(nèi)容充實,完成教學(xué)任務(wù)上時間有點緊,把探究彈簧彈力大小作為開放性作業(yè)不知妥否。四、專家點評整體來說這是一節(jié)非常成功的課,教學(xué)過程從學(xué)生感知入手,提高學(xué)生觀察感知和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從自我認識開始,降低了學(xué)習(xí)的難度,提供器材,學(xué)

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