彈力教學設計

《彈力》教學設計【課題】彈力【教材】人教版一般高中物理課程原則試驗教科書·物理必修1第三章第二節(jié)【課標規(guī)定】《一般高中物理課程原則（試驗）》規(guī)定，懂得常見的形變，通過試驗理解物體的彈性，懂得胡克定律，并列舉了兩個例子加以闡明，例1是調(diào)查平常生活和生產(chǎn)中所用彈簧的形變及使用目的(如獲得彈力或減緩震動等)，例2是制作一種簡易彈簧，用胡克定律解釋其工作原理。新課標加強了實踐活動和探究活動，重視培養(yǎng)學生知識與技能、過程與措施、情感態(tài)度與價值觀的綜合素養(yǎng)。【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，是力學的關鍵內(nèi)容之一，在整個高中物理中占有相稱重要的地位，是后來對的進行受力分析的基礎。教材從物體的明顯形變引入，繼而通過放大的思想演示“微小形變”的過程，用實例引出了形變、彈性形變和彈力的概念。并通過研究形變來探究彈力產(chǎn)生的原因、彈力的方向和作用點，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。對于胡克定律的教學，要先讓學生親身經(jīng)歷體驗，然后引導學生設計試驗“探索彈力的大小與形變量大小之間的關系”，這種先從感性認識出發(fā)，上升到理性認識，再通過試驗檢查并進行詳細運用的研究措施十分重要?！緦W情分析】通過前面的對“重力及互相作用”的學習，學生已經(jīng)對力的三要素及作用效果等有了一定的理解。并且在初中階段的學習過程中，也對彈力有了初步感性的認識和一定的理念基礎。在高中教學中要深入?yún)f(xié)助學生深化對彈力的理解。彈力產(chǎn)生的原因及其方向的鑒定，是學生普遍感到難以把握的問題。為此，在這節(jié)課的教學中要精心設計試驗，通過形象直觀的試驗教學協(xié)助學生突破難點，并讓學生在親歷探究的過程中，體驗到探究未知世界的樂趣，領悟科學探究的真諦。【教學目的】（一）知識與技能1．懂得形變和彈性形變，能識別常見的形變。懂得任何物體在外力的作用下都能發(fā)生形變；2.懂得彈力以及彈力產(chǎn)生的條件，會判斷彈力的有無；3．懂得壓力、支持力、繩的拉力都是彈力，能在力的示意圖中畫出它們的方向；4．懂得形變越大彈力越大，懂得彈簧的彈力跟彈簧的形變量成正比，即胡克定律．會用胡克定律處理有關問題；5.懂得胡克定律的圖像的意義，掌握運用圖像法計算勁度系數(shù)的措施。（二）過程與措施1．培養(yǎng)學生根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件分析彈力方向的能力；2．通過度組“探究彈簧的彈力與形變量之間的關系”的試驗，培養(yǎng)學生自己動手設計試驗和操作試驗的能力，提高學生自主、探究和合作學習的能力；3．懂得試驗數(shù)據(jù)處理常用的措施，嘗試使用圖象法處理數(shù)據(jù)。（三）情感態(tài)度與價值觀1．真實精確地記錄試驗數(shù)據(jù)，體會科學的精神和態(tài)度在科學探究過程的重要作用．在體驗用簡樸的工具和措施探究物理規(guī)律的過程中，感受學習物理的樂趣，培養(yǎng)學生善于把物理學習與生活實踐結合起來的習慣；2．從任何物體都能發(fā)生形變?nèi)耸?，培養(yǎng)學生實事求是的世界觀．認識事物本來面目，不被表面現(xiàn)象所困惑；3．通過學習彈力在生產(chǎn)和生活中的應用，發(fā)展將知識服務于人類的愿望?！窘虒W重點】1．彈力有無的判斷和彈力方向的判斷；2．彈力大小的計算；3．試驗設計與操作。【教學難點】彈力有無的判斷和彈力方向的判斷?！窘虒W課時】45分鐘【試驗器材】橡皮筋、紙、橡皮、面包、鋼條、小車、彈簧、刻度尺、小球、鐵尺、橡皮泥、演示胡克定律用的帶刻度的木板、鐵架臺、物理小車、彈簧、鉤碼等等．【教學措施】探究、講授、討論、講授—討論【學習措施】合作交流、試驗探究、邏輯推理、歸納總結教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖一、通過試驗、導入新課二、新課教學（一）形變1.通過運用生活中的小物品做有關形變的小試驗，引導學生總結形變的定義2.通過圖片展示，讓學生懂得形變按形式的分類3.通過試驗對比，讓學生懂得形變按效果的分類4.通過試驗演示，讓學生懂得彈性程度5.通過微觀放大試驗，讓學生懂得一切物體都可以發(fā)生形變（二）彈力1.通過試驗演示，分析跳水運動員案例讓學生懂得彈力的定義2.通過試驗對比，讓學生討論分析彈力產(chǎn)生的條件，懂得彈力的作用過程3.通過試驗演示，讓學生總結彈力的方向4.通過課堂訓練，讓學生深刻體會彈力的產(chǎn)生條件5.通過試驗，讓學生懂得壓力和支持力都是彈力，并且懂得他們的方向.6.通過多媒體投影題的分析，讓學生懂得怎樣判斷彈力的有無7.通過課堂訓練，讓學生深刻體會彈力以及彈力的方向（三）、胡克定律1.學生自己設計試驗，感受胡克定律，教師加以引導2.通過課堂練習，深刻體會胡克定律三、總結每小組分發(fā)一根橡皮筋，讓同學們自己動手輕輕地拉一拉提問：在拉皮筋的同步，有無感覺到你的手受到一種力的作用?演示試驗：1.皮筋在手的作用下被拉長了2.橡皮受力扭轉(zhuǎn)3.面包在手的壓力作用下被壓扁4.紙張被手揉皺提問：這幾種試驗的共同特性是什么呢？提問：物體的形變按形式又分為幾種類型呢?展示各類形變圖片提問：回憶老師前面做的小試驗，大家思索一下，皮筋被拉長和紙張被揉皺這兩種形變有什么區(qū)別呢？提問：那是不是所有的彈性形變都可以恢復原狀呢？演示試驗：鋼條形變過大不能恢復原狀提問：那之前老師做的試驗、舉得例子中物體的形變都很明顯、很輕易觀測的，那老師有一種疑問，當老師用手壓桌面的時候桌面有無發(fā)生形變呢？播放試驗動畫提問：通過上面的試驗，我們觀測到什么樣的試驗現(xiàn)象?生：通過觀測，我們發(fā)現(xiàn)本來不輕易觀測的瓶子和桌面也發(fā)生了形變．提問：通過剛剛的試驗，可以得出什么樣的結論?演示試驗：伸長的彈簧將與之相連的小車拉過來．分析跳水運動員案例演示試驗：1．彎曲的鐵片將小球彈出．2．彎曲的橡皮泥卻不能把小球彈出3.彎曲的鐵片不與小球接觸，不能把小球推出試驗演示：1．彎曲的鐵片將小球彈出．2．壓縮彈簧將與之相毗鄰的小車推出．3．伸長著的橡皮筋將與之相連的小車拉過來．提問：力是一種矢量，彈力當然也是矢量，那么通過以上的試驗，大家總結一下彈力的方向。[課堂訓練]有關彈力的產(chǎn)生，下列說法中對的的是……………()A.只要兩物體相接觸就一定產(chǎn)生彈力B.只要兩物體互相吸引就一定產(chǎn)生彈力C只要物體發(fā)生形變就一定有彈力產(chǎn)生D.只有發(fā)生彈性形變的物體才會對與它接觸的物體產(chǎn)生彈力作用試驗演示：書本放在桌面上，繩子懸掛物體提問：當把書本放在桌面上，根據(jù)我們此前所學的知識，書本和桌面之間的互相作用力是什么呢?提問：它們是不是彈力?為何?提問：壓力和支持力的方向是怎樣的呢?提問：剛剛我們演示了繩子拉物體的情形，繩子的拉力是不是彈力呢?它的方向又是怎樣規(guī)定的呢?多媒體投影例題試分析圖3—2—2中光滑小球受到的彈力的狀況(小球放在水平面上靜止)，并畫出小球受到的重力和彈力(示意圖)．提問：在這個例子中，傾斜的墻面對小球有無彈力的作用呢?[課堂訓練]1．請在圖3—2—3中畫出桿及球所受的彈力．(1)桿靠在墻上．(2)桿放在半球形的槽中．(3)球用細線懸掛在豎直墻上．(4)球放在兩個等高的支座上．2．在圖3—2—5中，A、B兩小球互相間一定有彈力作用的圖是……………()提問：下面我們大家設計一種試驗，試驗的目的是尋找與彈簧的彈力有關的原因．提醒學生注意事項(1)本試驗規(guī)定定量測量，因此要盡量減小試驗誤差．標尺要豎直且緊靠指針以減小讀數(shù)帶來的誤差，每次變化懸掛鉤碼個數(shù)后，要待系統(tǒng)穩(wěn)定后再讀數(shù)．(2)試驗中所提供的米尺精確度為1mm，應估讀一位．(3)彈簧組的闡明書已闡明每個彈簧的彈性程度，注意不要超過它的彈性程度使用．提議做法：(1)選擇器材：從彈簧組中選擇一只彈簧(注意它的彈性程度)懸掛在鐵架臺的橫桿上；試驗桌上有200g、50g的鉤碼各一盒，選擇50g鉤碼來做這一試驗．(想一想，為何?)(參照答50kg的鉤碼質(zhì)量比較小，輕易調(diào)整，此外增長一種不會損壞彈簧)(2)首先將試驗裝置調(diào)整妥當(如整個裝置與否豎直平穩(wěn)，標尺與彈簧的距離與否合適，標尺面與彈簧上的指針與否在同一平面內(nèi)，與否便于讀數(shù)等)．(3)讀出彈簧自然下垂時指針所指刻度．(4)懸掛50g鉤碼一種，待穩(wěn)定后，讀出彈簧上指針所指刻度并計算出彈簧的伸長量記入表格(5)逐一增長鉤碼，反復第4步，至少做5組數(shù)據(jù)．(6)圖象法處理數(shù)據(jù)：在下面的坐標紙上，以彈簧彈力為縱軸，彈簧伸長量為橫軸建立坐標系，如圖3—2—?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系．拓展一步：常用的試驗數(shù)據(jù)的處理措施有：計算法(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、更輕易得出物理變化規(guī)律，且該種措施處理數(shù)據(jù)能更好地減小試驗的偶爾誤差．提問：通過以上的試驗，我們可以得出怎樣的結論?[課堂訓練]如圖3—2—8所示，為一輕質(zhì)彈簧的長度和彈力大小的關系．根據(jù)圖象判斷，對的的結是……()總結本節(jié)課所學內(nèi)容拉皮筋，感覺彈力的存在學生觀測、思索生：它們的形狀和體積都發(fā)生了變化學生思索學生思索、個別回答問題生：皮筋被拉長可以恢復原狀，紙張不可以學生觀看試驗現(xiàn)象并思索生1：沒有．生2：也許發(fā)生了形變，不過由于形變量太小，因此肉眼觀測不出來．學生認真觀測試驗現(xiàn)象，思索觀測試驗，思索觀測試驗現(xiàn)象，思索、參與討論回答生：通過觀測以上的幾種試驗，可以懂得彈力產(chǎn)生的條件有兩個：接觸并且發(fā)生形變．學生觀測試驗現(xiàn)象認真思索、討論回答問題生：彈力方向總是指向施力物體形變恢復的方向．學生思索答題觀測試驗思索，回答問題生：是書本對桌面的壓力和桌面對書本的支持力．生：它們是彈力，由于它們符合彈力產(chǎn)生的條件，接觸并且發(fā)生形變．生：壓力的方向是垂直于支持面并且指向被壓的物體，支持力的方向是垂直于支持面指向被支持的物體．生：繩子的拉力也是彈力，它的方向沿著繩指向繩收縮的方向．生l：墻和小球之間仿佛應當有彈力．生2：不好判斷，由于兩者雖然接觸不過它們的形變狀況從圖中觀測不出來．學生思索回答學生設計試驗然后分組試驗參與試驗，通過過程觀測得出結論，試圖總結規(guī)律學習處理數(shù)據(jù)生：通過度析試驗中的試驗數(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．認真思索跟著老師的思緒回憶本節(jié)課所學聯(lián)絡生活實際，用小試驗吸引學生愛好用生活中的小物品演示試驗，從而激發(fā)學生思索讓學生辨別不一樣種類的形變對比試驗使學生更清晰彈性形變的物理含義鍛煉學生的觀測能力和想象能力培養(yǎng)學生對試驗的愛好通過觀測演示，深刻體會彈力的定義培養(yǎng)學生的總結能力通過練習判斷學生與否理解了彈力的產(chǎn)生條件讓學生懂得彈力支持力都是彈力，并會畫方向?qū)W會假設法通過課堂訓練，檢查學生與否會畫彈力的方向鍛煉學生試驗能力、培養(yǎng)合作意識通過訓練檢查學生與否理解胡克定律協(xié)助學生回憶所學四、作業(yè)1.教材第59頁問題與練習．2.閱讀物理報紙第9期第3版《重力與重心形變與彈力》讓學生復習所學【板書設計】形變概念物體的形狀和體積的變化特點1．任何物體都能發(fā)生形交2．有的形變明顯，有的形變極其微小分類按形式分；拉伸(或壓縮)形變、彎曲形變、扭轉(zhuǎn)形變按效果分：彈性形變、非彈性形變彈力概念發(fā)生形變的物體由于?；謴驮瓲?，對跟它接觸的物體問產(chǎn)生的力彈力產(chǎn)生條件1.直接接觸2.發(fā)生形變1．壓力的方向垂直乎支持面指向被壓的物體方向2．支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物體3．繩的拉力方向總是沿著繩指向繩子收縮的方向大小I，形變越大，強力也越大2．形變消失，彈力也隨之消失【教學小結】在彈力的教學過程中，有這樣幾種難點需要突破，一是任何相接觸的物體間都也許有彈力，彈力的產(chǎn)生條件是接觸并且有形變，不過有些物體的形變量很小，不輕易觀測到，就會使學生產(chǎn)生這樣的疑問：這種狀況下彈力究竟有無?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，處理這個問題的措施是微小形變的演示，通過演示，使學生確信任何兩個接觸的物體間都可以有彈力．此外一種難點是彈力有無的判斷，處理這個問題可以用假設判斷的措施，不僅讓學生懂得判斷的措施，更應當讓學生學會這些措施的遷移，例如假設的判斷措施，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)物體的實際狀況判斷，而彈簧彈力的判斷可以根據(jù)胡克定律進行判斷，讓學生通過試驗“發(fā)現(xiàn)”胡克定律，在發(fā)現(xiàn)中鍛煉究物