高中物理人教版第三章相互作用2彈力 人教版物理《彈力》教學(xué)設(shè)計(jì)

高一物理《彈力》教學(xué)設(shè)計(jì)江蘇省徐州市侯集高級(jí)中學(xué)周瑾一、設(shè)計(jì)思想高一新生正處于從初中物理向高中物理跨越階段的特點(diǎn)，本節(jié)教材在文字?jǐn)⑹錾戏浅：?jiǎn)潔并配有大量的插圖。內(nèi)容直觀、感性，較易為學(xué)生接受，加上學(xué)生們?cè)诔踔袝r(shí)對(duì)彈力已有了一定的感性認(rèn)識(shí)與理論基礎(chǔ)，若只是照本宣科，教學(xué)會(huì)很空泛。教師覺(jué)得“沒(méi)戲可唱”，學(xué)生則有“炒冷飯”之感。因此將彈力這節(jié)課設(shè)計(jì)成了探究性學(xué)習(xí)課，采用了“參與──體驗(yàn)──內(nèi)化──外延”的物理課堂教學(xué)模式，由教師創(chuàng)設(shè)情景提出問(wèn)題，在教師的引導(dǎo)下，通過(guò)全班同學(xué)的討論，自評(píng)和互評(píng)來(lái)不斷完善。教師在教學(xué)中通過(guò)具體的實(shí)例、實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，讓學(xué)生主動(dòng)參與到探究的過(guò)程，成為學(xué)習(xí)的主體，積極主動(dòng)地獲取知識(shí)和能力。本教學(xué)設(shè)計(jì)特別強(qiáng)調(diào)了對(duì)實(shí)驗(yàn)的挖掘。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)教學(xué)中的若干個(gè)演示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，使學(xué)生感悟科學(xué)的探究方法和強(qiáng)化創(chuàng)新的意識(shí)。學(xué)生在互動(dòng)和探索的過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神、獲得探究的成功體驗(yàn)，使原本平淡的課堂教學(xué)變得充實(shí)、飽滿、有聲有色。二、教材分析《彈力》是高中物理新課程（必修1）第三章第二節(jié)的內(nèi)容，是力學(xué)的核心內(nèi)容之一，在整個(gè)高中物理中占有相當(dāng)重要的地位，是以后正確進(jìn)行受力分析的基礎(chǔ)。其重點(diǎn)是彈力產(chǎn)生的原因及彈力的方向，難點(diǎn)是常見(jiàn)的彈力方向的確定。教材從物體的明顯形變引入，繼而通過(guò)放大的思想演示“微小形變”的過(guò)程中，用實(shí)例引出了形變、彈性形變和彈力的概念。并通過(guò)研究形變來(lái)探究彈力產(chǎn)生的原因、彈力的方向和作用點(diǎn)，探究支持力、壓力和繩子的拉力這幾種彈力產(chǎn)生的原因和方向。對(duì)于胡克定律的教學(xué)，要先讓學(xué)生親身經(jīng)歷體驗(yàn)，然后引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)“探索彈力的大小與形變量大小之間的關(guān)系”，這種先從感性認(rèn)識(shí)出發(fā)，上升到理性認(rèn)識(shí)，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)并進(jìn)行具體運(yùn)用的研究辦法十分重要，在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意滲透。三、學(xué)情分析通過(guò)前面的對(duì)“重力及相互作用”的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)對(duì)力的三要素及作用效果等有了一定的了解。而且在初中階段的學(xué)習(xí)過(guò)程中，也對(duì)彈力有了初步感性的認(rèn)識(shí)和一定的理念基礎(chǔ)。在高中教學(xué)中要進(jìn)一步幫助學(xué)生深化對(duì)彈力的理解。彈力產(chǎn)生的原因及其方向的判定，是學(xué)生普遍感到難以把握的問(wèn)題。為此，在這節(jié)課的教學(xué)中要精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)形象直觀的實(shí)驗(yàn)教學(xué)幫助學(xué)生突破難點(diǎn)，并讓學(xué)生在親歷探究的過(guò)程中，體驗(yàn)到探究未知世界的樂(lè)趣，領(lǐng)悟科學(xué)探究的真諦。四、學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解形變和彈性形變，能識(shí)別常見(jiàn)的形變。在用簡(jiǎn)單器材顯示微小形變的過(guò)程中，體會(huì)放大法的實(shí)驗(yàn)思想，感受學(xué)習(xí)物理的樂(lè)趣。2．理解彈力產(chǎn)生的原因及條件，會(huì)判斷彈力的有無(wú)及彈力的方向。3．通過(guò)分組“探究彈簧的彈力與形變量之間的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，提高學(xué)生自主、探究和合作學(xué)習(xí)的能力。理解胡克定律的表達(dá)式，知道胡克定律的圖象的意義，了解勁度系數(shù)的單位、符號(hào)，并能運(yùn)用胡克定律解決有關(guān)問(wèn)題。五、重點(diǎn)難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)1．彈力有無(wú)的判斷和彈力方向的判斷。2．自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探索彈簧的彈力大小與伸長(zhǎng)量的關(guān)系。（二）教學(xué)難點(diǎn)彈力有無(wú)的判斷及彈力方向的判斷。六、教學(xué)策略與手段本課以探究式教學(xué)模式為主，結(jié)合問(wèn)題法、演示法、啟發(fā)法、歸納法、多媒體輔助法等教學(xué)方法。（1）本節(jié)課流程設(shè)計(jì)：游戲引入（產(chǎn)生疑問(wèn)）→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→學(xué)生探究→分析歸納→得出結(jié)論（解決問(wèn)題）→拓展應(yīng)用（產(chǎn)生新疑問(wèn)）。（2）對(duì)探究實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、步驟和表格，教師及時(shí)引導(dǎo)。（3）教學(xué)中通過(guò)設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)物理情景，把復(fù)雜抽象的問(wèn)題形象化，以便于學(xué)生的思考分析。七、教學(xué)準(zhǔn)備彈簧、氣球、通過(guò)橡皮塞插有細(xì)玻璃管的玻璃瓶、激光光源、平面鏡、橡皮筋、纖維板、演示胡克定律用的米尺、鉤碼、傳感器以及多媒體課件等。八、教學(xué)過(guò)程（一）營(yíng)造氛圍

情境導(dǎo)入請(qǐng)同學(xué)上臺(tái)表演橡皮筋動(dòng)力竹飛鳥(niǎo)。并請(qǐng)他給大家講解飛鳥(niǎo)的工作原理。【思考】橡皮筋給了飛鳥(niǎo)的力是什么性質(zhì)的力？它產(chǎn)生的條件是什么？它的大小、方向和作用點(diǎn)又如何呢？讓學(xué)生親身感受彈力的存在，從而揭示課題《彈力》。飛鳥(niǎo)飛行的前提是橡皮筋被扭轉(zhuǎn)了，我們把扭轉(zhuǎn)稱為形變。關(guān)于形變你了解多少呢?能否解決以下問(wèn)題:1、什么叫形變？2、怎樣區(qū)分彈性形變和范性形變？3、彈簧在任何情況下發(fā)生的形變都是彈性形變嗎？【結(jié)論】物體在外力作用下形狀或體積的變化叫做形變。能恢復(fù)原狀的形變，叫彈性形變；不能恢復(fù)原狀的形變，叫范性形變。

發(fā)生彈性形變的物體要恢復(fù)原狀是有條件的，不能超過(guò)一定的限度，超過(guò)一定的限度，即使撤去力的作用，也不會(huì)恢復(fù)原狀，這種限度叫做彈性限度。（二）放大形變

突破難點(diǎn)【提問(wèn)】是不是所有物體都能發(fā)生形變呢？【學(xué)生猜想】應(yīng)該都能，但是有的物體形變量太小，所以肉眼觀察不出來(lái)?！緦W(xué)生體驗(yàn)】在課堂教學(xué)中引導(dǎo)滲透微觀放大的物理思想方法。設(shè)計(jì)微小形變實(shí)驗(yàn)。1.如圖所示，用手壓扁平瓶子半長(zhǎng)軸的不同部位，發(fā)現(xiàn)細(xì)管中的液面上升或下降，通過(guò)觀察液面的升降可以判斷瓶子發(fā)生形變。2.在一個(gè)大桌上放兩個(gè)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(guò)反光鏡的放大原理可以使墻上的光點(diǎn)移動(dòng)很大的距離。通過(guò)放大的思想演示“微小形變”的過(guò)程，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到任何物體都可以發(fā)生形變的事實(shí)。請(qǐng)學(xué)生體驗(yàn)表演，激發(fā)了學(xué)生的積極心，信心，進(jìn)一步體會(huì)自然科學(xué)的樂(lè)趣，領(lǐng)悟科學(xué)探究的真諦。通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)，不再擠壓時(shí)液面回到原處，光斑回到原處，說(shuō)明微小形變是撤去外力后可以恢復(fù)原狀的形變，屬于彈性形變。（三）分析類比

引出條件【演示實(shí)驗(yàn)】橡皮筋彈粉筆頭【提問(wèn)】粉筆頭為什么會(huì)飛出去？誰(shuí)給它的力？橡皮筋為什么能給它力的作用？【學(xué)生回答】因?yàn)橄鹌そ畎l(fā)生了形變想要恢復(fù)原狀?！静シ乓曨l】生活中的彈力。【結(jié)論】我們把這種發(fā)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀，對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用，這種力叫做彈力。彈力產(chǎn)生的條件有兩個(gè)：直接接觸并且發(fā)生形變。彈力作用在接觸處，即彈力的作用點(diǎn)。（四）分類總結(jié)

得出方向通過(guò)一道題目體會(huì)彈力的方向：一個(gè)物體放在水平地面上，下列關(guān)于物體和地面受力情況的敘述中，正確的是A.地面受到向下的彈力是因?yàn)榈孛姘l(fā)生了形變B.地面受到向下的彈力是因?yàn)槲矬w發(fā)生了形變C.物體受到向上的彈力是因?yàn)榈孛姘l(fā)生了形變D.物體受到向上的彈力是因?yàn)槲矬w發(fā)生了形變讓學(xué)生看完題后，不要急于回答。通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)加深理解，降低難度?！狙菔緦?shí)驗(yàn)】A．物體（水氣球）與地面（纖維板）間相互擠壓。B．繩線（橡皮筋)與物體（鉤碼）的相互拉伸。（小組討論）概括出壓力、支持力、繩子的拉力都是彈力以及這三種力的產(chǎn)生原因和方向?！窘Y(jié)論】彈力是由于施力物體發(fā)生形變而產(chǎn)生，彈力的方向總是指向施力物體形變趨于恢復(fù)的方向。讓學(xué)生真切地感受到書(shū)與桌面、繩線與鉤碼的形變情況，用直觀性降低學(xué)習(xí)的臺(tái)階?！緦?shí)例分析】例題1：小球靜止在光滑水平面上，光滑墻壁與地面垂直，請(qǐng)畫(huà)出小球所受彈力的示意圖。學(xué)生討論總結(jié)出假設(shè)法判定彈力有無(wú)，然后練習(xí)鞏固，教師強(qiáng)調(diào)作圖的注意事項(xiàng)。（五）自主探究，尋找規(guī)律【提問(wèn)】彈簧彈力的大小與哪些因素有關(guān)？【學(xué)生回答】與形變量有關(guān)，與彈簧本身有關(guān)。請(qǐng)學(xué)生自行設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的目的是尋找彈簧的彈力大小與伸長(zhǎng)量的關(guān)系。要求學(xué)生設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)表格，處理數(shù)據(jù)的方法，但不要求記錄數(shù)據(jù)。【交流展示】請(qǐng)實(shí)驗(yàn)小組派代表講解實(shí)驗(yàn)過(guò)程，教師及時(shí)拍攝實(shí)驗(yàn)記錄表格上傳到屏幕，并對(duì)數(shù)據(jù)處理的方法進(jìn)行交流。常用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法有：計(jì)算法（求比值、求積、求和、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(shí)驗(yàn)的偶然誤差。

讓學(xué)生通過(guò)隨堂實(shí)驗(yàn)和親身經(jīng)歷的探究性實(shí)驗(yàn)，在經(jīng)歷體驗(yàn)中，提高合作學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力。（六）媒體重現(xiàn)

得出結(jié)論【力傳感器演示】將傳感器與彈簧的掛鉤相連，用傳感器把彈簧彈力隨形變量變化的信息采集到電腦上。給彈簧施加任意由小到大的力，在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示以彈簧彈力為縱軸、彈簧伸長(zhǎng)量為橫軸的彈簧的彈力與其伸長(zhǎng)量間的關(guān)系圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜向上的直線。不同彈簧斜率不同。【總結(jié)】我們可以用一個(gè)公式F=kx來(lái)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(zhǎng)量，又可以是彈簧的壓縮量。這個(gè)公式實(shí)際上是一個(gè)定律，叫做胡克定律，是英國(guó)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(hào)是N/m。生活中常說(shuō)有的彈簧“硬”，有的彈簧“軟”指的就是它們的勁度系數(shù)不同。彈簧的勁度系數(shù)跟彈簧絲的粗細(xì)、材料、彈簧的直徑、繞法、彈簧的長(zhǎng)度等量有關(guān)，這個(gè)量反映了彈簧的特性。式中的x是彈簧的形變量，即伸長(zhǎng)或縮短的量。（七）課堂小結(jié)

理清思路引導(dǎo)學(xué)生在小組分析討論的基礎(chǔ)上進(jìn)行總結(jié)，幫助學(xué)生形成知識(shí)綱要，提高學(xué)習(xí)的水平。【總結(jié)】知識(shí)總結(jié):彈力形變概念物體的形狀或體積的改變特點(diǎn)任何物體都能發(fā)生形變，有的形變明顯，有的形變極其微小按效果分類彈性形變、

范性形變彈力概念發(fā)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀，對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生的力