高中物理教科版必修一第二章《2.3 弹力》教学设计.doc

第三节弹力学目标知识与技能知道常见的形变知道什么是弹力理解弹力产生的条件知道压力支持力绳的拉力都是弹力能画出不同情况下上述弹力的方向知道在弹性限度内形变越大弹力越大知道胡克定律过程与方法创设物理情境通过对具体现象的分析体会弹力是如何产生的渗透物理研究方法通过实验放大了的微小形变及其他常见的放大方法知道把微小变化量放大是物理学中常用的方法通过实验探究的方式理解胡克定律重点强化对数据进行分析与论证的环节情感态度与价值观通过对微小量放大方法的了解体会物理方法的精妙发展对科学知识的好奇心与求知欲通过分组实验探究规律的过程体会科学探究的过程增强团队意识加强动手能力及语言表述能力教学准备演示实验橡皮筋橡皮泥拉力器弹簧小车装满水的较大气球薄木板瓶塞上插有细管的大玻璃瓶最好用横截面是椭圆形的瓶平面镜激光器铁块学生实验铁架台钢尺弹簧钩码若干坐标纸教学过程一引入初中我们已经学习过的常见力有重力摩擦力等还有一些平时比较熟悉的力如拉力推力压力支持力等但对什么是弹力可能比较陌生事实上在日常生活中弹力是无处不在的这节课我们就一起来研究有关弹力的问题二问题研究产生弹力的物体的共同特点是什么演示实验拉力器被拉伸由两名学生对拉演示实验橡皮筋被拉长演示实验弹簧被压缩师上面一组演示实验都出现了弹力那么这些产生弹力的物体有什么共同之处吗生观察现象并讨论总结产生弹力的共同特点物体发生形变总结物体在力的作用下形状或体积发生改变叫做形变加波浪线的这段文字为板书下同学生自我感受指压手臂用手压弯尺子是不是有形变的物体就一定会产生弹力21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站教师让学生带着如下问题观察思考教师的演示实验是不是有形变的物体就一定会产生弹力演示实验按图所示装置演示弹簧被小车压缩放手后小车运动演示实验按图所示装置演示橡皮泥被小车压缩放手后小车不动师可见并不是有形变就会产生弹力的那么在什么情况下才有这种作用力的产生学生交流对实验现象的观察思考结果教师在此基础上引导学生得出如下结论当物体发生了形变后不一定对与它接触的物体施加作用力只有当物体发生了能恢复原状的形变时才会对与它接触的物体施加作用力指出我们把停止用力后物体能完全恢复原状的这种属性称为弹性具有弹性的物体称为弹性体如橡皮筋弹簧海绵块等是典型的弹性体把停止用力后物体不能恢复原状的这种属性称为范性这样按停止外力作用后物体能否恢复原状我们可以把形变分为弹性形变与范性形变弹性形变停止用力后物体能完全恢复原状的形变范性形变停止用力后物体不能恢复原状的形变什么是弹力及弹力的产生要满足哪些条件师大家能不能从刚才的结论中为弹力下一个定义教师引导学生从上述结论中抽象出弹力的概念发生了弹性形变的物体由于要恢复原状对跟它接触的物体会产生力的作用这种力叫做弹力师那么弹力的产生要满足哪些条件呢从弹力的概念出发结合演示实验组织学生讨论得出弹力产生的条件两物体必须直接接触接触处发生了弹性形变这是直接判断有无弹力存在的基本依据支持力压力拉力推力是弹力吗教师让学生带着如下问题观察思考教师的演示实验大家常见的支持力压力和拉力都是按效果命名的力你能找到这些力的施力物体并说明它们是如何产生的吗演示实验把装满水的气球放到海绵上上演示实验用橡皮筋将装满水的气球吊起学生根据看到的实验现象思考讨论支持力压力拉力是如何产生的教师总结并进一步引导学生得出结论常见的支持力压力拉力还有推力都属于弹力如何才能看见微小形变师物体发生弹性形变的时侯会产生弹力换句话说有弹力的作用就一定有弹性形变刚才有些同学可能会产生疑问物体放在桌面上桌面对物体有支持力的作用这个支持力是弹力但是看起来桌子并没有发生形变悬线对物体的拉力也是弹力但看起来悬线并没有伸长这到底是为什么呢教师指出如果桌面在铁块的重压下产生了形变的话那么可能因这种形变太小了使得我们无法直接观察到因此必须设计一种能够把桌面微小形变加以放大显示的装置教师启发学生运用光的反射原理设计出教材图放大了的微小形变的实验并进行演示演示实验用平面镜和激光器放大微小形变为了说明桌面微小形变的存在和桌面的形变属于弹性形变必须让学生观察桌面没放铁块时光点的位置桌面放上铁块时光点的位置铁块从桌面拿起来后光点的位置教师进一步指出从上述实验可以看出不仅软的物体在力的作用下会发生形变坚硬的物体在力的作用下也会发生形变只是后者的形变太微小要用特殊方法加以放大显示罢了如何确定弹力的方向师通过刚才的实验你能找到支持力的作用点和方向吗教师引导学生思考得出支持力的作用点在接触面支持力的方向垂直于接触面指向被支持的物体进一步引导学生总结出支持力压力的方向跟接触面垂直并指向被支持或被压的物体绳子拉力的方向指向绳子收缩的方向师既然所有的弹力都由物体的形变产生的那么弹力的方向有什么共同的特点呢能不能用一句话来概括呢引导学生总结出物体的弹力方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反或可表述为总是与施力物体的形变方向相反弹力的大小与什么因素有关呢师大家思考一下弹力的大小与什么因素有关呢生弹力的大小跟形变的大小有关形变越大弹力也越大形变消失弹力也随着消失强调上面所讲的是形变与弹力的定性关系弹力与形变的定量关系对于不同的物体有所不同一般来说比较复杂我们只要求大家掌握其中一种最简单的弹簧的弹力与弹簧形变的关系学生实验实验装置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以及伸长量可由刻度读出做法选择适当的钩码挂在弹簧下端读出弹簧自然下垂时指针所指的刻度填入下表中并改变钩码的重量做至少五组数据注意要将实验装置调整妥当待系统稳定后再读数不要超过弹簧的弹性限度使用将实验数据填入书上页表格数据处理以弹簧的弹力为纵轴弹簧伸长量为横轴建立坐标系描出几个特殊点寻找弹簧弹力和弹簧伸长量的关系学生实验小组协作自主完成教师展示学生实验成果并小结弹簧弹力的大小与弹簧的形变量成正比师如何用一个公式来表达这个关系呢总结可以用来表达这个规律叫胡克定律其中叫弹簧的劲度系数第二课时四判断弹力有无的办法假设法假设没有弹力即把接触面拿掉看状态是否改变例题分析下列物体各面所受的弹力及其方向物体均静止接触面均光滑21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站例题一根弹簧在弹性限度内对其施加的拉力时其长为对其施加的压力时其长为试求该弹簧的自然长度和它的劲度系数作业三级跳基础达标