人教版物理必修一3.2《弹力》教学设计.doc

弹力教学设计一设计思想httpwww21cnjycom高一新生正处于从初中物理向高中物理跨越阶段的特点本节教材在文字叙述上非常简洁并配有大量的插图内容直观感性较易为学生接受加上学生们在初中时对弹力已有了一定的感性认识与理论基础若只是照本宣科教学会很空泛教师觉得没戏可唱学生则有炒冷饭之感因此将弹力这节课设计成了探究性学习课采用了参与体验内化外延的物理课堂教学模式由教师创设情景让学生自己提出想要知道的问题在教师的引导下通过全班同学的讨论自评和互评来不断完善教师在教学中通过具体的实例实验激发学生的求知欲望让学生主动参与到探究的过程成为学习的主体积极主动地获取知识和能力httpwww21cnjycom本教学设计特别强调了对实验的挖掘通过引入新课时设计的实验培养学生的问题意识和激发学生的学习兴趣通过教学中的若干个演示实验的设计特别是精心设计了研究桌面的微小形变实验使学生感悟科学的探究方法和强化创新的意识学生在互动和探索的过程中培养学生的合作精神获得探究的成功体验使原本平淡的课堂教学变得充实饱满有声有色二教材分析弹力是高中物理新课程必修httpwww21cnjycom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其重点是弹力产生的原因及弹力的方向难点是常见的弹力方向的确定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中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在教学过程中应注意渗透三学情分析httpwww21cnjycom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四教学目标一知识与技能知道形变和弹性形变能识别常见的形变知道任何物体都会发生形变知道弹力及弹力产生的条件会判断弹力的有无及弹力的方向知道胡克定律的表达式了解劲度系数的单位符号及物理意义并能运用胡克定律解决有关问题知道胡克定律的图象的意义掌握利用图象法计算劲度系数的方法二过程与方法培养学生根据弹力产生的条件分析弹力方向的能力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知道实验数据处理中常用的方法尝试使用图象法进行处理数据三情感态度与价值观httpwww21cnjycom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中的重要作用在用简单器材显示微小形变的过程中体会放大法的实验思想感受学习物理的乐趣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从任何物体都能发生形变入手培养学生用实事求是的科学态度去认识事物本来面目不被表面现象所迷惑的科学观五重点难点一教学重点弹力有无的判断和弹力方向的判断自主设计实验探索弹簧的弹力与伸长量的关系及实验操作二教学难点弹力有无的判断及弹力方向的判断六教学策略与手段本课以探究式教学模式为主结合问题法演示法启发法归纳法多媒体辅助法等教学方法本节课流程设计实验引入产生疑问设计实验学生探究分析归纳得出结论解决问题拓展应用产生新疑问对探究实验设计好实验的内容步骤和表格便于学生的探究教学中通过设计演示实验多媒体课件动画演示创设物理情景把复杂抽象的问题形象化以便于学生的思考分析七教学准备httpwww21cnjycom细钢丝钢锯条弹簧海绵橡皮泥白纸通过橡皮塞插有细玻璃管的椭圆形玻璃瓶激光光源平面镜及支架两套小车橡皮筋气球纤维板演示胡克定律用的米尺弹簧钩码力传感器等等八教学过程一活动中感悟亲历体验课前每小组分发一根细钢丝让学生在课前自己动手绕制一个小弹簧学生实验用细钢丝绕制的小弹簧轻轻地拉一拉或压一压感受弹簧被拉伸或压缩的同时手受到了力的作用思考这种力是什么性质的力它产生的条件是什么它的大小方向和作用点又如何呢让学生亲身感受弹力的存在从而揭示课题弹力演示实验让学生了解物体的形变小组讨论上面的这些形变有什么特点有的形变可以恢复原状有的不可以恢复原状结论能恢复原状的形变叫弹性形变不能恢复原状的形变叫非弹性形变让学生举例在日常生活中所发现或观察到的一些形变看看哪些是弹性形变哪些是非弹性形变播放视频钓鱼时钓鱼杆的形变绳的扭转皮球与地面接触时网球与球拍接触时都有形变httpwww21cnjycom观看视频形成印象物体的形变由于形变而产生的弹力在现实生活中很常见的让学生感觉到物理很实用物理就在我身边从而调动起其学习物理的兴趣二放大形变突破难点一本书放在桌子上我们知道书本对桌子有压力桌子对书本有支持力提问那么压力和支持力又是怎样产生的呢会不会也象弹簧一样由于物体的形变而产生的呢若有这个形变与弹簧橡皮条的形变有什么不一样学生猜想没有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我们怎样来体现微小的形变量httpwww21cnjycom在课堂教学中引导渗透微观放大的物理思想方法设计微小形变实验在一个大桌上放两个平面镜用小型激光源发射激光照射平面镜用力压桌面让一束光依次被两面镜子反射通过反光镜的放大原理可以使墙上的光点移动很大的距离通过放大的思想演示微小形变的过程让学生认识到任何物体受到外力作用后都会发生形变的事实httpwww21cnjycom体验如图所示用手压扁平瓶子半长轴的不同部位以细线标记处为基准点发现细管中的液面上升或下降通过观察液面的升降可以判断瓶子发生形变请几个学生上台体验表演激发了学生的积极心信心进一步体会自然科学的乐趣领悟科学探究的真谛演示实验弹簧在较大的力作用下始终处于拉伸状态不能恢复原状httpwww21cnjycom引导得到原因发生弹性形变的物体要恢复原状是有条件的不能超过一定的限度超过一定的限度即使撤去力的作用也不会恢复原状这种限度叫做弹性限度从而说明弹簧秤不能称量过大的物体的原因httpwww21cnjycom引出概念我们把这种发生弹性形变的物体由于要恢复原状对与它接触的物体产生力的作用这种力叫做弹力像上面我们所熟知的拉力压力和支持力就是最常见的几个弹力三分析类比引出条件对比实验被拉长的弹簧使小车右运动处于原长的弹簧使小车保持静止橡皮泥被小车压缩放手后小车不动引导学生分析实验现象得出弹力产生的条件有两个直接接触并且发生弹性形变力是矢量弹力也是矢量设计师生共同完成演示实验体会弹力方向演示实验书本装水气球与桌面纤维板间相互挤压并让学生完成表格中的内容加括号的内容用电线悬挂着的电灯用水气球替代灯泡用橡皮筋代替电线与电线的相互拉伸内容弹力方向施力物体施力物体形变的方向施力物体恢复形变的方向受力物体形变的方向书本对桌面的压力向下书本向上向下向下桌面对书本的支持力向上桌面向下向上向上电灯对电线的拉力向下电灯向上向下向下电线对电灯的拉力向上电线向下向上向上小组讨论利用表格对实验现象进行分析的过程中概括出压力支持力绳子的拉力都是弹力以及这三种力的产生原因和方向httpwww21cnjycom结论弹力是由于施力物体发生弹性形变而产生弹力的方向总是指向施力物体形变恢复的方向让学生真切地感受到书与桌面电线与电灯的形变情况用直观性降低学习的台阶四自主探究寻找规律演示实验三个弹簧两个一样不一样的两个弹簧上挂一个质量相同的钩码另一个挂两个钩码并提出弹簧弹力的大小与哪些因素有关学生讨论回答与形变量有关与弹簧本身有关请学生自行设计一个实验实验的目的是寻找与弹簧的弹力与形变量的关系学生设计实验然后分组实验参考实验案例如图所示用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力系统静止时弹簧的弹力等于所悬挂钩码的总重弹簧的长度及伸长量可由刻度尺测出注意事项httpwww21cnjycom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实验中所提供的米尺精确度为应估读一位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httpwww21cnjycom选择器材从弹簧组中选择一只弹簧悬挂在铁架台的杠杆上从实验桌上选择合适的钩码将班级分成两大组选用不同的弹簧进行实验进行对比实验httpwww21cnjycom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读出弹簧自然下垂时指针所指刻度悬挂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逐个增加钩码重复第步至少做组数据弹簧规格初态指针对应刻度弹簧的弹力指针所指刻度弹簧改变量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所示描出个特殊点以寻找弹簧弹力和弹簧伸长量之间的关系httpwww21cnjycom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请各实验小组派代表上讲台用实物投影展示实验结果并对实验探究情况进行交流让学生通过随堂实验和亲身经历的探究性实验在经历体验中提高合作学习的意识和能力五媒体重现得出结论引导学生运用httpwww21cnjycom软件利用图象法进行实验数据处理在坐标纸上以弹簧弹力为纵轴弹簧伸长量为横轴如图所示建立坐标系描出个点以寻找弹簧的弹力与弹簧伸长量间的关系得出如图所示弹力与弹簧伸长间的函数关系图象结论通过分析实验中的实验数据可以得到弹簧弹力的大小与弹簧的形变量成正比httpwww21cnjycom为了实验结果更具有说服力帮助学生提高分析综合信息的能力借助系统研究弹力问题实验变得方便灵活操作简单条理清晰同时也让实验更具现代科技气息httpwww21cnjycom力传感器演示将传感器与弹簧的挂钩相连用传感器把弹簧弹力随形变量变化的信息采集到电脑上给弹簧施加任意由小到大的力在计算机屏幕上显示以弹簧弹力为纵轴弹簧伸长量为横轴的弹簧的弹力与其伸长量间的关系图象是一条过原点的倾斜向上的直线httpwww21cnjycom总结我们可以用一个公式来表示这种关系其中是弹簧受到的弹力大小是弹簧的形变量既可以是弹簧的伸长量又可以是弹簧的压缩量httpwww21cnjycom这个公式实际上是一个定律叫做胡克定律是英国科学家胡克首先发现的其中式子中的是弹簧的劲度系数单位是牛每米符号是生活中常说有的弹簧硬有的弹簧软指的就是它们的劲度系数不同弹簧的劲度系数跟弹簧丝的粗细材料弹簧的直径绕法弹簧的长度等量有关这个量反映了弹簧的特性式中的是弹簧的形变量即伸长或缩短的量六巩固练习深化拓展课堂训练下列说法中正确的是闹钟是由发条的弹力带动指针走动的电子钟不是由发条的弹力带动指针走动的用细杆拨动水中的木头木头受到的弹力是由于木头发生形变而产生的绳对物体拉力的方向总是沿绳而指向绳收缩的方向木块放在桌面上受到向上的弹力是由于木块发生微小形变而产生的httpwww21cnjycom解析闹钟跟电子钟的工作原理是不同的闹钟是利用发条的弹力带动指针起动的而电子钟则是一种机械运动跟闹钟不一样而产生弹力的原因是施力物体发生了形变而产生的绳子上拉力的方向是沿绳而指向绳收缩的方向故选项是一根轻质弹簧当它受到httpwww21cnjycom的拉力时长度为当它受到的拉力时长度为问弹簧不受力时的自然长度为多少该弹簧的劲度系数为多少当受到的压力时其长度为多少均在弹性限度内httpwww21cnjycom解析有些同学往往把弹簧的原长弹簧的长度弹簧伸长的长度混淆起来有的同学还把弹簧被压缩时的弹簧形变量与弹簧伸长量混淆起来帮助学生形成认真审题仔细分析的解题习惯养成规范解题格式的习惯七课堂小结理清思路引导学生在小组分析讨论的基础上进行总结帮助学生形成知识纲要提高学习的水平总结形变和弹性形变弹力的概念弹力的有无与弹力方向的胡克定律的表达式劲度系数的单位符号及物理意义确定弹簧弹力大小的计算httpwww21cnjycom课外研究我们在物理中会碰到许多弹力但他们的方向是有共同规律的你能不能找出这个问题希望大家根据书本在课后去找资料同学间相互讨论来完成一篇关于更一般的弹力方向的规律的小论文