下面是小编为大家整理的《弹力》的教案设计(共含14篇),如果喜欢可以分享给身边的朋友喔!同时,但愿您也能像本文投稿人“寝寝”一样,积极向本站投稿分享好文章。
教学目标
知识目标
1、了解形变的概念,了解弹力是物体发生弹性形变时产生的.
2、能够正确判断弹力的有无和弹力的方向,正确画出物体受到的弹力.
3、掌握运用胡克定律计算弹簧弹力的方法.
能力目标
1、能够运用二力平衡条件确定弹力的大小.
2、针对实际问题确定弹力的大小方向,提高判断分析能力.
教学建议
一、基本知识技能:
(一)、基本概念:
1、弹力:发生形变的物体,由于要回复原状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力.
2、弹性限度:如果形变超过一定限度,物体的形状将不能完全恢复,这个限度叫做弹性限度.
3、弹力的大小跟形变的大小有关,形变越大,弹力也越大.
4、形变有拉伸形变、弯曲形变、和扭转形变.
(二)、基本技能:
1、应用胡克定律求解弹簧等的产生弹力的大小.
2、根据不同接触面或点画出弹力的图示.
二、重点难点分析:
1、弹力是物体发生形变后产生的,了解弹力产生的原因、方向的判断和大小的确定是本节的教学重点.
2、弹力的有无和弹力方向的判断是教学中学生比较难掌握的知识点.
教法建议
一、关于讲解弹力的产生原因的教法建议
1、介绍弹力时,一定要把物体在外力作用时发生形状改变的事实演示好,可以演示椭圆形状玻璃瓶在用力握紧时的形状变化,也可以演示其它明显的形变实验,如矿泉水瓶的形变,握力器的形变,钢尺的形变,也可以借助媒体资料演示一些研究观察物体微小形变的方法.通过演示,介绍我们在做科学研究时,通常将微小变化“放大”以利于观察.
二、关于弹力方向讲解的`教法建议
1、弹力的方向判断是本节的重点,可以将接触面的关系具体为“点――面(平面、曲面)”接触和“面――面”接触.举一些例子,将问题简单化.往往弹力的方向的判断以“面”或“面上接触点的切面”为准.
如所示的简单图示:
2、注意在分析两物体之间弹力的作用时,可以分别对一个物体进行受力分析,确切说明,是哪一个物体的形变对其产生弹力的作用.配合教材讲解绳子的拉力时,可以用具体的例子,画出示意图加以分析.
第三节 弹力
教学方法:实验法、讲解法
教学用具:演示形变用的钢尺、橡皮泥、弹簧、重物(钩码).
教学过程设计
(一)、复习提问
1、重力是的产生原因是什么?重力的方怎样?
2、复习初中内容:形变;弹性形变.
(二)、新课教学
由复习过渡到新课,并演示说明
1、演示实验1:捏橡皮泥,用力拉压弹簧,用力弯动钢尺,它们的形状都发生了改变,教师总结形变的概念.
形变:物体的形状或体积的变化叫做形变,形变的原因是物体受到了力的作用.针对橡皮泥形变之后形状改变总结出弹性形变的概念:能够恢复原来形状的形变叫做弹性形变.不能恢复原来形状的形变叫做塑性形变.
2、将钩码悬挂在弹簧上,弹簧另一端固定,弹簧被拉长,提问:
(1)钩码受哪些力?(重力、拉力、这二力平衡)
(2)拉力是谁加给钩码的?(弹簧)
(3)弹簧为什么对钩码产生拉力?(弹簧发生了弹性形变)
由此引出弹力的概念:
3、弹力:发生弹性形变的物体,会对跟它直接接触的物体产生力的作用.这种力就叫弹力.
就上述实验继续提问:
(1)弹力产生的条件:物体直接接触并发生弹性形变.
(2)弹力的方向
提问:课本放在桌子上.书给桌子的压力和桌子对书的支持力属于什么性质的力?其受力物体、施力物体各是什么?方向如何?
与学生讨论,然后总结:
4、压力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体(被压物体).
5、支持力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体(被支持物体).
继续提问:电灯对电线产生的拉力和电线对电灯产生的拉力又是什么性质的力?
其受力物体、施力物体各是谁?方向如何?
分析讨论,总结.
6、绳的拉力是绳对所拉物体的弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向.
7、胡克定律
弹力的大小与形变有关,同一物体,形变越大,弹力越大.弹簧的弹力,与 形变的关系为:
在弹性限度内,弹力的大小 跟弹簧的伸长(或缩短)的长度 成正比,即:
式中 叫弹簧的倔强系数,单位:N/m.它由弹簧本身所决定.不同弹簧的倔强系数一般不相同.这个规律是英国科学家胡克发现的,叫胡克定律. 胡克定律的适用条件:只适用于伸长或压缩形变.
8、练习使用胡克定律,注意强调 为形变量的大小.
【教材分析】
1、形变:物体发生形变是力作用的结果,形变方式有形状和体积的改变,任何物体只要受到力的作用必发生形变,只不过有些形变程度很小,只有通过仪器及实验手段才能明显显示出来,在力的作用下不发生形变的物体是不存在的。形变的种类有两种,一种是弹性形变,一种是非弹性形变。
2、弹力:弹力是接触力,物体间产生弹力,两物体必须接触且发生弹性形变,这两个条件缺一不可。两接触物体是否发生弹性形变,可用假设法来判断,若假设接触的物体间有弹性形变,则有弹力作用,若物体所处的状态与事实不相符,则假设不成立,无弹力作用。
【教学目标】
1、知识与技能
①.知道什么是弹力及弹力产生的条件;
②.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中正确画出力的方向;
③.知道弹力大小的决定因素及胡克定律。
2、过程与方法
①.提高在实际问题中确定弹力方向的能力;
②.通过探究弹力的存在,是学生体会假设推理法解决问题的巧妙。
3、情感态度与价值观
观察和了解形变的有趣现象,感受自然界的奥秘,培养学生对科学的好奇心和求知欲。
【教学重难点】
1、重点:弹力产生的条件及弹力方向的判定,胡克定律的内容及应用。
2、难点:接触的物体是否发生形变及弹力方向的确定。
【授课类型】 新授课
【主要教学方法】 讲授法
【直观教具与教学媒体】 黑板、粉笔
【课时安排】 1课时
【教学过程】
一、复习引入
问题1:力的定义是什么?
——物体与物体之间的相互作用。
问题2:力的作用效果是什么?
——使物体运动状态发生改变,使物体形状发生改变。
问题3:能够举出一些外力使物体的形状发生改变的例子?
——压缩弹簧、挤压海绵、用手弯曲直尺、小鸟压弯枝头、拉动橡皮筋等。
二、新课教学
(一)弹性形变和弹力
问题4:以上例子中各物体的共同特点是什么?
——物体的形状或体积都发生了改变。
结论:物体在力的作用下形状或体积的改变叫做形变。
上面所举的例子中,在外力的作用下物体的形变都非常明显,用肉眼可以看的很清楚,但有些形变非常微小,无法看清。例如书本放在桌面上,桌面发生的形变;人站在地面上,地面发生的形变。这些形变我们需要通过仪器及实验手段来判断。任何物体在受到外力作用时都会发生形变,只不过形变有大有小。
演示:①.用力挤压海绵,海绵发生形变,松手后恢复原状;
②.用力拉橡皮筋,橡皮筋断裂,无法恢复原状。
总结:物体发生形变,在撤去外力后,有些能恢复原状,如例子中的海绵,这种形变叫做弹性形变。而有些物体由于形变过大,超过了一定的限度,从而不能恢复到原状,这种形变叫做非弹性形变,这个限度叫做弹性限度。任何物体的形变如果超过了弹性限度,将不能恢复到原状。
演示:①.被弯曲的直尺上放一粉笔头,放手后粉笔头被弹起;
②.被拉伸的橡皮筋上放一小纸团,放手后小纸团被弹飞。
问题5:为什么粉笔头、小纸团会被弹起?
引导学生回答:形变的物体要恢复原状,会对和它接触的物体产生力的作用,就被弹起。我们把这个力叫做弹力。
问题6:如果粉笔头、小纸团与形变的物体不接触,会受到弹力吗?
引导学生回答:不接触一定不会受到弹力。
总结:弹力的产生需要两个条件,直接接触并发生形变。
(二)几种弹力
学习了弹力的定义,我们通过几种常见的弹力进一步来研究弹力的问题。
问题1:课本放在桌面上,根据我们以前所学的知识,课本和桌面之间的相互作用力是什么呢?
——课本多桌面的压力和桌面对课本的支持力。
问题2:它们是弹力吗?为什么?
——它们是弹力,因为它们符合弹力产生的条件,接触并且发生形变。
教师精讲:放在水平桌面上的书,由于重力作用而压迫桌面,使书和桌面同时发生微小的形变。书要恢复原状,对桌面产生垂直于桌面向下的弹力F1,这就是书对桌面的压力;桌面要恢复原状,对书产生垂直于书面向上的弹力F2,这就是桌面对书的支持力,如图1。
学生活动:静止的放在倾斜木板上的书,书对木板有压力,木板对书有支持力,知道学生画出力的示意图,如图2,分析压力和支持力的方向。
《弹力》教学设计
【课题】 弹力
【教材】 人教版普通高中物理课程标准实验教科书·物理必修1第三章第二节
【课标要求】
《普通高中物理课程标准(实验)》要求,知道常见的形变,通过实验了解物体的弹性,知道胡克定律,并列举了两个例子加以说明,例1是调查日常生活和生产中所用弹簧的形变及使用目的(如获得弹力或减缓震动等),例2是制作一个简易弹簧,用胡克定律解释其工作原理。新课标加强了实践活动和探究活动,注重培养学生知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的综合素养。
【教材分析】
《弹力》是高中物理新课程(必修1)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。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,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。
【学情分析】
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。
【教学目标】
(一)知识与技能
1.知道形变和弹性形变,能识别常见的形变。知道任何物体在外力的作用下都能发生形变;
2. 知道弹力以及弹力产生的条件,会判断弹力的有无;
3.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中画出它们的方向;
4.知道形变越大弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比,即胡克定律.会用胡克定律解决有关问题;
5. 知道胡克定律的图像的意义,掌握利用图像法计算劲度系数的方法。
(二)过程与方法
1.培养学生根据弹力产生的条件分析弹力方向的能力;
2.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;
3.知道实验数据处理常用的方法,尝试使用图象法处理数据。
(三)情感态度与价值观
1.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的重要作用.在体验用简单的工具和方法探究物理规律的过程中,感受学习物理的乐趣,培养学生善于把物理学习与生活实践结合起来的习惯;
2.从任何物体都能发生形变人手,培养学生实事求是的世界观.认识事物本来面目,不被表面现象所迷惑;
3.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。
【教学重点】
1.弹力有无的判断和弹力方向的判断;
2.弹力大小的计算;
3.实验设计与操作。
【教学难点】
弹力有无的判断和弹力方向的判断。
【教学课时】 45分钟
【实验器材】 橡皮筋、纸、橡皮、面包、钢条、小车、弹簧、刻度尺、小球、铁尺、橡皮泥、演示胡克定律用的带刻度的木板、铁架台、物理小车、弹簧、钩码等等.
【教学方法】 探究、讲授、讨论、讲授—讨论
【学习方法】 合作交流、实验探究、逻辑推理、归纳总结
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
一、通过实验、导入新课
二、新课教学
(一)形变
1.通过运用生活中的小物品做有关形变的小实验,引导学生总结形变的定义
2.通过图片展示,让学生知道形变按形式的分类
3.通过实验对比,让学生知道形变按效果的分类
4.通过实验演示,让学生知道弹性限度
5.通过微观放大实验,让学生知道一切物体都可以发生形变
(二)弹力
1.通过实验演示,分析跳水运动员案例
让学生知道弹力的定义
2.通过实验对比,让学生讨论分析弹力产生的条件,知道弹力的作用过程
3.通过实验演示,让学生总结弹力的方向
4.通过课堂训练,让学生深刻体会弹力的产生条件
5.通过实验,让学生知道压力和支持力都是弹力,并且知道他们的方向.
6.通过多媒体投影题的分析,让学生知道如何判断弹力的有无
7.通过课堂训练,让学生深刻体会弹力以及弹力的方向
(三)、胡克定律
1.学生自己设计实验,感受胡克定律,教师加以引导
2.通过课堂练习,深刻体会胡克定律
三、总结
每小组分发一根橡皮筋,让同学们自己动手轻轻地拉一拉
提问:在拉皮筋的同时,有没有感觉到你的手受到一个力的作用?
演示实验:
1.皮筋在手的作用下被拉长了2.橡皮受力扭转
3.面包在手的压力作用下被压扁4.纸张被手揉皱
提问:这几个实验的共同特征是什么呢?
提问:物体的形变按形式又分为几种类型呢?
展示各类形变图片
提问:回顾老师前面做的小实验,大家思考一下,皮筋被拉长和纸张被揉皱这两种形变有什么区别呢?
提问:那是不是所有的弹性形变都可以恢复原状呢?
演示实验:钢条形变过大不能恢复原状
提问:那之前老师做的实验、举得例子中物体的形变都很明显、很容易观察的,那老师有一个疑问,当老师用手压桌面的时候桌面有没有发生形变呢?
播放实验动画
提问:通过上面的实验,我们观察到什么样的实验现象?
生:通过观察,我们发现原来不容易观察的瓶子和桌面也发生了形变.
提问:通过刚才的实验,可以得出什么样的结论?
演示实验:
伸长的弹簧将与之相连的小车拉过来.
分析跳水运动员案例
演示实验:
1.弯曲的铁片将小球弹出.
2.弯曲的橡皮泥却不能把小球弹出
3. 弯曲的铁片不与小球接触,不能把小球推出
实验演示:
1.弯曲的铁片将小球弹出.
2.压缩弹簧将与之相毗邻的小车推出.
3.伸长着的橡皮筋将与之相连的小车拉过来.
提问:力是一个矢量,弹力当然也是矢量,那么通过以上的实验,大家总结一下弹力的方向。
[课堂训练]
关于弹力的产生,下列说法中正确的是……………………………( )
A.只要两物体相接触就一定产生弹力
B.只要两物体相互吸引就一定产生弹力
C只要物体发生形变就一定有弹力产生
D.只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用
实验演示:
课本放在桌面上,绳子悬挂物体
提问:当把课本放在桌面上,根据我们以前所学的知识,课本和桌面之间的相互作用力是什么呢?
提问:它们是不是弹力?为什么?
提问:压力和支持力的方向是怎样的呢?
提问:刚才我们演示了绳子拉物体的情形,绳子的拉力是不是弹力呢?它的方向又是如何规定的呢?
多媒体投影例题
试分析图3—2—2中光滑小球受到的弹力的情况(小球放在水平面上静止),并画出小球受到的重力和弹力(示意图).
提问:在这个例子中,倾斜的墙面对小球有没有弹力的作用呢?
[课堂训练]
1.请在图3—2—3中画出杆及球所受的弹力.
(1)杆靠在墙上.
(2)杆放在半球形的槽中.
(3)球用细线悬挂在竖直墙上.
(4)球放在两个等高的支座上.
2.在图3—2—5中,A、B两小球相互间一定有弹力作用的图是……………( )
提问:下面我们大家设计一个实验,实验的目的是寻找与弹簧的弹力有关的因素.
教学重点
弹力产生的条件及弹力方向的判定,胡克定律的内容及应用.
教学难点
接触的物体是否发生形变及弹力方向的确定.
课时安排
1课时
课前准备
各种弹簧、橡皮筋(泥)、钢尺、细钢丝、微小形变演示、多媒体课件
教学过程
导入新课
情景导入
(课件展示)多媒体播放拉弓射箭、蹦极、跳水等情景:
射箭 蹦极 水
图3-2-1
让学生试着回答以上动作的完成有什么共同特点.
结论:都离不开物体的弹性作用.
弹性物体对作用对象的作用我们称之为弹力,本节课我们就来研究弹力产生的条件及其方向的判定等系列问题.
感知导入
学生分成几个小组,每组分发一根细铁丝.让大家自己动手制作成一个小弹簧,然后轻轻地拉一拉或者压一压,并说出自己的感受.
总结:当手拉或压弹簧时,都要给弹簧一个力的作用,也就是说手都要受到弹簧的力的作用.
那么,这又是什么力呢?它是怎样产生的呢?它的大小、方向各如何呢?
推进新课
一、弹性形变和弹力
实验演示1:
压缩弹簧、海绵,用手弯曲竹片,我们能明显地观察到什么现象?
结论:看到形状或体积改变,我们就把物体形状或体积的变化叫做形变.
情景设置:给学生提供不同的物体,教师引导学生使物体的形状或体积发生变化(设计意图:学生亲身经历探究过程,明确两类形变)
讨论交流:物体的形变有两种情况:一种是物体在形变后能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变,如弹簧的形变、竹片的形变等;另一种是物体在形变后,撤去外力物体也不能够恢复原状的形变,这种形变叫做非弹性形变.
阅读(课件展示):
凡物体受到外力而发生形状变化谓之“形变”.物体由于外因或内在缺陷,物质微粒的相对位置发生改变,也可引起形态的变化.形变的种类有:
1.纵向形变:杆的两端受到压力或拉力时,长度发生改变;
2.体积形变:物体体积大小的改变;
3.切变:物体两相对的表面受到在表面内的(切向)力偶作用时,两表面发生相对位移,称为切变;
4.扭转:一圆柱状物体,两端各受方向相反的力矩作用而扭转,称扭转形变;
5.弯曲:两端固定的钢筋,因负荷而弯曲,称弯曲形变.
【实验探究】 怎么才能够使物体发生形变呢?(分组合作进行实验探究、讨论,不难得出结论)
结论:物体间相互接触并相互挤压.
学生实验:鼓励大家自己使劲拉课下制作好的小弹簧,拉到再不能伸长为止.
现象:弹簧被拉直后不能恢复原长.
结论:如果形变过大,超过一定的限度,撤去外力作用后,物体就不能完全恢复原来的形状,这个限度叫做弹性限度.
弹性限度微观解释(设计意图:教师引导提高的过程)
教师精讲:铁丝在被拉伸过程中,其形变与铜原子的引力范围有关.当铁丝被拉伸时,由于铁原子的引力,铁丝可以恢复到原来的长度,这属于弹性形变的范围;但是若继续拉铁丝,当铁原子间的距离拉得太大时,铁原子的引力不能使其恢复到原来的位置,这时铁丝就无法恢复到原长甚至会断裂.
问题设置:发生弹性形变的物体有什么用途呢?
引导学生举出弯弓射箭、撑杆起跳、拍打篮球、击打网球等例子.
师生交流讨论以上例子的本质.
结论:发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力.
问题设置:任何物体都能发生形变吗?
此时教师可以在桌子上放一本书,借此提问桌子会发生形变吗?
(学生可能回答不发生形变)
演示实验2:
教师向学生作显示微小形变装置的简单介绍.
实验:入射光的位置不变,将光线经M、N两平面镜两次反射,射到一个刻度尺上,形成一光亮点.如图3-2-2,让一学生用力压桌面,同学们会看到什么现象?
学生会看到光点在刻度尺上移动.
图3-2-2
学生分析:桌面有了形变,使M、N平面镜的位置发生了微小的变化.
总结:我们通常用眼看到一些物体发生形变,还有一些物体眼睛根本观察不到它的形变,比如一些比较坚硬的物体,但是这些物体都有形变,只不过形变很微小.所以,一切物体都在力的作用下会发生形变.
演示实验3:
(课件展示)多媒体课件展示教材55页图3.2-2有机玻璃的形变.
归纳:一块三角形有机玻璃压在另一块有机玻璃上,发生的形变很小,肉眼不能看出来.但是形变使有机玻璃内部不同部位的光学性质产生了差异,让特殊的光通过时,就完全可以看到这种差异.
二、几种弹力
事实上,只要两个相互接触的物体相互挤压,就一定能产生弹力的作用.可见,弹力的产生需两个条件:直接接触并发生形变.
常见的弹力除了以上讲到的外,还有支持力和拉力等.
弹力的方向:一般情况下,凡是支持物对物体的支持力,都是支持物因发生形变而对物体产生弹力,所以支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体.
教师精讲:放在水平桌面上的书,由于重力的作用而压迫桌面,使书和桌面同时发生微小形变,书要恢复原状,对桌面产生垂直于桌面向下的弹力F1,这就是书对桌面的压力;桌面由于发生微小的形变,对书产生垂直于书面向上的弹力F2,这就是桌面对书的支持力.如图3-2-3.
图3-2-3 图3-2-4
学生活动:静止地放在倾斜木板上的书,书对木板有压力,木板对书有支持力.指导学生并画出力的示意图.如图3-2-4.
结论:压力、支持力都是弹力.压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体,支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体.
图3-2-5
引导学生分析静止时悬绳对重物的拉力及方向.如图3-2-5.
引导得出:悬挂物由于重力的作用而拉紧悬绳,使重物、悬绳同时发生微小的形变.重物由于发生微小的形变,对悬绳产生竖直向下的弹力F1,这是物对绳的拉力;悬绳由于发生微小形变,对物产生竖直向上的弹力F2,这就是绳对物体的拉力.
结论:拉力是弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向.
课堂训练(课件展示)
画出下列各静止物体的弹力(接触面光滑).
图3-2-6
分析:弹力的方向总跟接触的面垂直,面与面接触,点与面接触,都是垂直于面;点与点的接触要找两接触点的公切面,弹力垂直于这个公切面指向被支持物.
弹力高中物理教案设计
教学目标
(一)知识与技能
1.知道弹力产生的条件。
2.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中画出它们的方向。
3.知道弹性形变越大弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧的.形变量成正比,即胡克定律.会用胡克定律解决有关问题。
(二)过程与方法
1.通过在实际问题中确定弹力方向的能力。
2.自己动手进行设计实验和操作实验的能力。
3.知道实验数据处理常用的方法,尝试使用图象法处理数据。
(三)情感态度与价值观
1.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的重要作用。
2.在体验用简单的工具和方法探究物理规律的过程中,感受学习物理的乐趣,培养学生善于把物理学习与生活实践结合起来的习惯。
教学重点
1.弹力有无的判断和弹力方向的判断。
2.弹力大小的计算。
3.实验设计与操作。
教学难点
弹力有无的判断及弹力方向的判断.
教学方法
探究、讲授、讨论、练习
教学手段
教具准备
弹簧、钩码、泡沫塑料块、粉笔、烧瓶(内装红墨水瓶塞上面插细玻璃管)、
演示胡克定律用的铁架台、刻度尺、弹簧、钩码等等.
(一)教材的特点分析
弹力是高中物理必修1第三章第二节内容,是继学习重力之后的第二大性质力。形变与弹力的知识跟人们的日常生活紧密相连,因此学习它有广泛的现实意义。本节的特点之一是:演示实验和探究实验直接使学生参与到探究物理规律的过程,体验学物理的乐趣。特点之二是:先研究比较常见的各种形变,后研究与形变有关的弹力,符合学生由感性到理性的认知过程。特点之三是:基础概念多,演示实验多,再加上学生的探究实验,所以容量比较大。 (二)教学目标 1. 知识与技能
⑴知道形变、弹性形变的概念,理解弹性限度。 ⑵知道什么是弹力,掌握弹力产生的条件。 ⑶知道压力、支持力、绳子的拉力都是弹力,会确定它们的方向。 ⑷知道形变与弹力的关系,掌握胡克定律。 2.过程与方法
观察演示实验,把看到的现象与已有的经验结合起来;经历探究弹簧形变与弹力的关系,了解科学探究的方法。 3.情感态度与价值观
在探究物理规律的过程中,学生感受学习物理的乐趣,把亲自探究出的规律与平时对弹力的认识相结合,体会物理规律的价值。 (三)教学重点、难点 教学重点:
⑴弹力产生的条件及其方向的判断。 ⑵探究弹簧弹力的规律。
教学难点:探究微小形变的方法。 二、说教法与学法
教法:物理教学是以实验探究为基础的,重在启发思维,教会方法。本节课利用多媒体辅助教学、创设情景──观察──分析──猜想──实验探究──交流讨论──归纳总结相结合的教学方法。
学法:学生是课堂教学的主体,新课程理念更重视在教学过程中对学生的学法指导。本节课的教学过程中通过观察生活中的常见形变,巧用引导性提问,激发学生的积极性,让学生在轻松、自主、讨论的学习氛围中总结出本节的主要内容从而完成学习任务。 三、学情分析
学生目前对形变和弹力有一定的感性认识但是不够深入;知道支持力、压力都是弹力,但是不能够概括产生的原因。因此我采取引导、启发的教学方式。 四、说教学过程
基于以上分析,为使本堂课围绕重点、突破难点,同时让学生在课堂教学中能力得到提高,我设计如下教学过程。 (一)创设情景认识形变
由同学们已有的形变知识入手,引入新课。 (大约2分钟)
教师演示:①弹簧的压缩形变;②弹簧的拉伸形变③视频播放:竹竿形变得出形变的概念。
设问:摩天大楼在风的吹拂下会不会摆动,发生形变吗? 演示微小形变放大实验:
由于这种形变不容易观察,会使学生产生疑问:到底有没有发生形变?解决的办法是微小形变的演示实验。为什么光点会往下移?让学生带着问题思考后得出结论:是由于桌面发生了形变,但是形变不明显。为后面解决压力和支持力都是弹力做好铺垫。 (二)探索弹性形变的概念,理解弹性限度
创设物理情景:学生演示弹簧拉伸,压缩都可以恢复原状;橡皮泥被压缩后不能恢复原状。
学生概括:得出弹性形变和非弹性形变的概念。 用较大的力拉弹簧和橡皮筋,结果被拉坏了。 学生概括:得出弹性限度的概念。 (三)探索弹力 演示实验:(播放视频) 1.弹力的概念。
2.常见弹力及其方向的确定。 ⑴压力;⑵支持力;⑶绳子的弹力
让学生知道桌面受到的压力是由于拳头形变产生的,拳头受到的支持力是由于桌面形变产生的。
接着引导学生探索绳子弹力的产生及其方向的确定。 ●判断如图所示,相互接触的A、B两小球间是否有相互作用的弹力。 采用“假设法”分析,让学生知道相互接触的物体不一定有弹力。 3.总结产生弹力的条件
(五)弹力的应用(图片,视频播放:射箭) (大约30分钟)
(六)反馈练习:(大约8分钟) (七)课堂小结:(大约4分钟) (八)作业 六、板书设计 (略)
教学准备
教学目标
1.1 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。
知道胡克定律的图象的意义,掌握利用图象法计算劲度系数的方法。
1.2过程与方法 :
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。
1.3 情感态度与价值观 :
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。
教学重难点
2.1 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。 2.2 教学难点 弹力有无的判断及弹力方向的判断。
教学工具
多媒体,教学用直尺、小车、弹簧、钩码等
教学过程
6.1 引入新课
【师】现在同学们手中都有一个小弹簧,试着去拉一拉它,或者去压一压它。手心里有什么感觉?压弹簧的时候是不是感觉被顶着?拉弹簧的时候呢,手指有什么感觉?
【生】有一股力拽着。
【师】对了,这就是我们今天要学习的弹力。同时大家也有一块橡皮泥,也去捏一捏,试试,橡皮泥能恢复原状吗?
【生】不能。
【师】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。
生活中弹性形变有很多。比如: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。
6.2 新知介绍
一、弹力
【师】像钢尺、跳板、弓箭等受到力的作用时发生了形变,撤去外力后物体会自动恢复到原来的形状;而橡皮泥、铁丝变弯在受到力变形后不能自动恢复到原来的状态。将钢尺等发生的形变称为弹性形变,而橡皮泥发生的形变称为非弹性形变或叫塑性形变。
有时也会出现这样的情况,在拉一个橡皮筋时,如果用力过大,橡皮筋就会被拉断,这时就不能恢复原来的状态了,也就是说物体的弹性有一定的限度,超过了这个限度也就不能完全复原,甚至可能使物体损坏,将这个限度称为弹性限度。
【师】
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一个力的作用,就叫弹力。
施力物:发生弹性形变的物体
受力物:与它接触的物体
产生弹力的条件:
(1)相互接触;
(2)发生弹性形变(发生挤压或拉伸)。
【师】这里要注意:
弹力是接触力,弹力只能存在于物体的相互接触处,但相互接触的物体之间,并不一定有弹力的作用。因为弹力的产生不仅要接触,还要有相互作用。
【弹力的三要素】
(1)大小:同一物体,弹性形变越大,弹力越大;
(2)方向:与形变方向相反,与恢复原状方向相同;
(3)作用点:接触面上。
常见的弹力:压力、支持力、绳的拉力、推力等。
【师】现在我们将一个物体放在直尺上,直尺发生形变而产生弹力。类似的,将同一物体放在桌面上,桌面是否发生形变而产生弹力呢?肉眼并不能察觉这样细微的形变,但是我们可以通过一些实验来将这个变形的效果放大。
【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M,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。
【实验】
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也可以放大瓶子发生形变。
【师】上面这两个实验利用的就是微观放大的物理思想方法。
二、弹簧秤
【师】下面我们来介绍一下测量力的工具:测力计。
力可以用F表示,力的单位是牛顿,简称牛,符号用N表示。
原理:
定性原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越长。
定量原理:在弹性限度内,弹簧的伸长和拉力成正比。
下面我们来观察下弹簧秤的外型。
构造:圆环、外壳、指针、刻度、挂钩、弹簧轴线等。
弹簧秤的使用:
先观察:量程、分度值、指针是否对准零刻度线。
测量前,沿弹簧的轴线方向轻轻来回拉动挂钩几次,放手后观察指针是否能回到原来指示的位置,以检查指针、弹簧和外壳之间是否有过大的摩擦;
再调零;
使用时,力的方向与弹簧轴线一致;
【师】弹簧测力计在水平方向可以使用吗?斜着呢?
【生】可以水平拉,斜着也能拉
【师】在水平面使用时指针是否仍然在零刻线?可以直接使用吗?
【生】不在零刻度了。所以不能直接使用,要调零。
【师】
前面学习天平使用我们知道,如果天平从一个水平桌面搬到另外的桌面需要重新调零。一样的,弹簧测力计在不同方向使用时,也需要重新调零。
读数时:视线与刻度面垂直。读数时,看清弹簧测力计上所标注的单位,知道面板上的数字是表示多大的力,除此之外,还要看清面板上的刻度,知道刻度线的分度值。
【师】测力计是不是只能测弹力呢?
测力计倒置时有什么现象?为什么?
【生】会发现指针不在零刻度了,因为重力对弹簧的影响,指针指示的值为秤壳重。
【师】那是否依然可以测量力?
【生】可以测,得到的数值减去初始刻度。
【例题】使用弹簧测力计时,下列说法正确的是( )
A.测量前不用将指针调零
B.使用弹簧测力计可以测任何大小的力
C.读数时,视线应正对指针,与刻度盘垂直
D.使用弹簧测力计时,必须竖直提着用
【分析】
知识点:
本题主要考查对测力计的使用方法的记忆.测力计的使用方法如下:
(1)使用前要检查弹簧测力计的指针是否指到零位置.如果没有指在零位置就需要调零.
(2)在使用弹簧测力计之前要根据被测力的大小选择量程合适的弹簧测力计.
(3)读数时,视线要与指针位置相垂直.
(4)测竖直方向上的力弹簧测力计要竖直放置,测水平方向上的力弹簧测力计就要水平放置。
解:A、使用前弹簧测力计必须调零,否则会影响读数的结果,故A说法错误.
B、弹簧测力计都有自己的量程,不可以测超过量程的力,故B说法错误;
C、读数时,让视线垂直于刻度面板.故C说法正确.
D、弹簧测力计可以测量竖直方向的力,也可以测量其它方向的力,故D说法错误;
故选C。
【师】测量一个拉力时,弹簧测力计受到几个力的作用?
【生】两个力,手给的拉力和物体给的拉力。
【师】那这个时候示数是怎么表示呢?是两个力相加吗?是两个力相减吗?
【生】因为两个是一对相互作用力,所以只取一个力。
【例题】如图所示,弹簧测力计和细线的重力及摩擦力不计,物重G=2.0N,弹簧测力计A、B的示数分别为( )
A.0,2.0N
B.2.0N,0
C.2.0N,4.0N
D.2.0N,2.0N
【分析】:
知识点:
当弹簧测力计受到平衡力时静止,在挂钩和拉环上施加大小相等、方向相反的力时,测力计示数显示其中一个力的大小;定滑轮的工作特点是只改变力的方向,不改变力的大小.
解:对A:由重物平衡得到,弹簧的拉力大小FA=G=2.0,弹簧秤A的读数为2.0N;
对B:由左侧重物(或右侧重物)平衡得到,弹簧的拉力大小FB=G=2.0N,弹簧秤B的读数为2.0N.
故选D.
1、关于弹力,下列说法错误的是( A )
A.弹力是指弹簧形变时对其他物体的作用
B.压力、支持力、拉力都属于弹力
C.在弹性限度内,同一弹簧受到的拉力越大伸长越长
D.弹力是指发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对接触它的物体产生的力
2、关于弹簧测力计的说法中,不正确的是( C )
A.弹簧测力计是常见的测力计
B.弹簧测力计的最大刻度就是它的量程
C.弹簧测力计的刻度是不均匀的
D.弹簧测力计的刻度是根据弹簧伸长的长 度与受到的拉力大小成正比的原理制成的
3、李华同学在使用弹簧测力计前没有注意校零,指针指在0.2N处,他测量时指针的示数为3.6N,则实际拉力的大小为( C )
A.3.8 N B.3.6 N C.3.4 N D.无法确定
4、如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计,物重G=1N,则弹簧测力计A和B的示数分别为( D )
A.1N,0 B.0,1N C.2N,1N D.1N,1N
5、小阳学习了弹力的知识后,发现给弹簧施加的拉力越大时,弹簧的伸长就越长.于是小阳猜想:弹簧的伸长量跟所受拉力成正比.实验桌上有满足实验要求的器材:两端有钩的弹簧一根,已凋零的弹簧测力计一个、带横杆的铁架台一个、刻度尺一把.他利用上述器材进行了以下实验:
(1)将弹簧竖直挂在铁架台的横杆上使其静止,用刻度尺测出弹簧在不受拉力时的长度l0并记录在表格中;
(2)如图所示,用弹簧测力计竖直向上拉弹簧的而一段使其伸长到一定长度,待弹簧测力计示数稳定后读出拉力F,并用刻度尺测出此时弹簧的长度l,并将F、l记录在表格中;
(3)逐渐增大弹簧受到的拉力(在弹簧的弹性限度内),仿照步骤(2)再做五次实验,并将每次实验对应的F、l记录在表格中.
请根据以上叙述回答下列问题:
①小阳计划探究的问题中的自变量是;
②根据以上实验步骤可知,小阳实际探究的是跟所受拉力的关系;
③针对小阳计划探究的问题,他应该补充的步骤是:;
④画出实验数据记录表格.
答案:弹簧伸长量;弹簧伸长量利用公式△L=L-L0。
分别计算出五次弹簧的伸长量△L,分别记录在表格中
一、控制变量法
1、研究蒸发快慢与液体温度、液体表面积和液体上方空气流动速度的关系。
2、研究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系。
3、研究压力的作用效果与压力和受力面积的关系。
4、研究液体的压强与液体密度和深度的关系。
5、研究滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系。
6、研究物体的动能与质量和速度的关系。
7、研究物体的势能与质量和高度的关系。
8、研究导体电阻的大小与导体长度材料横截面积的关系。
9、研究导体中电流与导体两端电压、导体电阻的关系。
10、研究电流产生的热量与导体中电流、电阻和通电时间的关系。
11、研究电磁铁的磁性与线圈匝数和电流大小的关系。
二、图像法
1、用温度时间图像理解融化、凝固、沸腾现象。
2、电流、电压、图像理解欧姆定律I=U/R、电功率P=UI。
3、正比、反比函数图象巩固密度ρ=m/V、重力G=mg、速度v=s/t、杠杆平衡F1L1=F2L2
4、压强p=F/S p=ρgh 浮力F=ρ液gV排 功 热量Q=cm(t2-t1)等公式。
三、转换法的应用
1、利用乒乓球的弹跳将音叉的振动放大;利用轻小物体的跳动或振动来证明发声的物体在振动。
2、用温度计测温度是利用内部液体热胀冷缩改变的体积来反映温度高低。
3、测量滑动摩擦力时转化成测拉力的大小。
4、通过研究扩散现象认识看不见摸不着的分子运动。
5、判断有无电流课通过观察电路中的灯泡是否发光来确定。
6、磁场看不见、摸不着,可以通过观察小磁针是否转动来判断磁场是否存在。
7、判断电磁铁磁性强弱时,用电磁铁吸引的大头针的数目来确定。
8、研究电阻与电热的关系时,电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测或比较,可通过转换为可看见的现象(气体的膨胀、火柴的点燃等的不同)来推导出那个电阻放热多。
四、实验推理法
1、研究真空中能否传声。
2、研究阻力对运动的影响。
3、“在自然界只存在两种电荷”这一重要结论也是在实验基础上推理得出来的。
五、等效替代法
1、在电路中若干个电阻可以等效为一个合适的电阻,反之亦可;如等效电路、串并联电路的等效电阻,都利用了等效的思维方法。
2、在研究平面镜成像实验中用两根完全相同的蜡烛其中一根等效另一根的像。
3、用加热时间来替代物体吸收的热量。
4、用自行车轮测量跑道的长度,跑道较长,无法直接测量,用滚轮法处理:轮子的周长乘以圈数即为跑道的周长。
六、类比归纳法
1、研究电流时类比水流。
2、用“水压”类比“电压”。
3、用抽水机类比电源。
4、研究做功快慢时与运动快慢进行类比等。
5、用弹簧连接的小球类比分子间的相互作用力。
高一物理《重力、弹力》教案设计
【教学内容】
第一单元第3节第1课时:“重力、弹力”。
【教学目标】
知识与技能:知道力是物体对物体的作用,能在具体问题中区分施力物体与受力物体。知道力既有大小又有方向,是矢量;了解重力的概念,知道重力的方向及大小计算;了解弹力的概念及其产生条件。
过程与方法:通过联系生产生活中的力现象,通过各种力现象的区别比较,培养观察概括能力及分析综合能力。
情感态度价值观:通过对微小形变现象的实验观察,培养严谨求实的科学态度。
【教学重点】
重力、弹力的概念。
【教学难点】
弹力的产生条件及方向确定。
【教具准备】
弹簧、弹簧秤、小车、砝码、橡皮泥、PPT课件等。
【教学过程】
◆创设情境──引出课题
一、力
1.回顾初中所学内容:
(1)什么是力?
力是物体对物体的作用。这里的作用指的是一个物体提、压、推、拉另一个物体,所以一提到力,至少有两个物体,一个物体施加出力,称为施力物体,另一个物体受到力,称为受力物体,力不能离开物体而存在。
(2)力作用在物体上,能产生什么效果?
力作用在物体上,可以改变物体的运动状态,使物体产生加速度;也可以改变物体的形状。
(3)力的三要素是什么?
力有大小、方向、作用点,称为力的三要素。意思是说,力作用于物体,所产生的作用效果与力的大小、方向、作用点有关系。要明确说明一个力,就要说明白力的大小是多少牛顿,方向朝什么方向,作用在受力物体上的什么位置(点)。
力是矢量。
(4)力的单位是什么?
在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,用字母“N”表示。
(5)力的大小能测量吗?
力的大小可用测力计来测量。
(6)如何用图示表示一个力?
用图示表示一个力,就是运用图形表示出力的三要素。具体做法是:从力的作用点起,沿力的方向按一定的标度(比例)画一条带箭头的线段,这样,线段的起点就代表力的作用点,线段的长度表示力的大小,箭头的方向表示力的方向。
在以后的学习中常常需要分析一个物体的受力情况,用受力示意图表示分析结果,相当于画出每个力的图示,不过对线段的长度没有严格要求,不需要确定标度。
2.教师讲述
在物理学的力学部分,按照力的产生过程,即力的性质,把力分为重力、弹力、摩擦力。
◆合作探究──新课学习
二、重力
1.回顾初中所学内容
(1)什么是重力?
由于地球的吸引而使物体受到的力是重力。需要注意的是,重力是由于地球对物体的吸引而产生的,但重力不等于地球对物体的吸引力。
(2)重力的方向是怎样的`?
重力的方向是竖直向下的。
(3)怎样测量重力的大小?
演示并讲解:将物体挂在弹簧秤弹簧自由端的挂钩上,提起弹簧称外壳上的挂钩,使弹簧秤和物体静止在空中,此时弹簧秤指钟所指出的值,就是被测物体所受重力的大小。
(4)物体所受的重力大小与它的质量有什么关系?
在地球上的同一地点,物体所受的重力的大小与物体的质量成正比,用公式表示就是:,式中的,表示质量1kg的物体受到的重力是9.8牛顿。
若已知物体的质量,利用此式可以求出物体的重力大小。
物体的质量不随它的地理位置的变化而变化,但不同地理位置处的g值不一样,所以同一物体在地球上的不同位置(纬度)所受重力大小不同。
(5)怎样确定重力的作用点?
物体有一定的大小和形状,它的各个部分都受到重力作用,我们可以把各部分的重力等效成物体上的一个点所受到的重力,这个点称为物体的重心。
2.交流评价──关于重心的讨论
(1)重心的确定:对于形状规则且质量分布均匀(各处密度相同)的物体,它的重心就在它的几何中心。如均匀球体的重心在球心,均匀细杆的中心在它的中点,均匀圆柱体的重心在其轴线的中点。
质量分布不均匀的物体的重心位置,随物体中质量分布的变化而变化;有些物体的重心不一定在物体上,可能在物体之外。
(2)重心与稳度
把物体竖直放置在支持面上,物体的重心位置越低,物体受到让它晃动的力以后,越不容易翻到,重心位置越高,越容易翻到。
在建筑中,建筑物的重心应尽量低;装载货物的车辆、船只的重心要尽量低。
三、弹力
1.举例并演示
(1)物体的形变:物体受力作用后,形状发生变化。
(2)两种形变:用橡皮筋、弹簧、橡皮泥等演示并说明:有些物体,当引起形变的外力撤去后不能恢复原状;有些物体,当引起形变的外力撤去后,能够恢复原状,这种形变叫弹性形变,能够发生弹性形变的物体具有弹性。
(3)弹力的演示:用弹簧与小车演示被压缩或拉长的弹簧能够对别的物体(使它形变的物体)产生力的作用,想把使它形变的物体弹开,这种力是由于物体发生了弹性形变而产生的,称为弹力。
2.探究弹力的产生条件
(1)两物体直接接触。
(2)两物体的接触处发生弹性形变。
这两条必须同时具备,才会出现弹力。接触处是否发生弹性形变,可根据其中一个物体所受已知力的方向确定,如对另一物体在接触处造成挤压或拉伸效果,则接触处一定发生弹性形变。如将书本放在水平桌面上,书本受到向下的重力,书本向下挤压桌面,使桌面向下弯曲,桌面产生向上的弹力F2,作用给了书本,支持着书本,按这个效果,可称它为支持力;同时桌面向上挤压书本的下表面,使其向上弯曲,书本产生向下的弹力F1作用给了桌面,向下压桌面,可称为压力。
3.弹力方向探究
(1)压力、支持力的方向:垂直于接触面指向被压物体或被支持的物体。
(2)拉力的方向:线、绳子等只能产生伸长形变,所以只能产生拉力,拉力沿着线、绳子指向它们缩短的方向
4.弹力大小的探究
(1)与物体的弹性形变大小有关,弹性形变越大,弹力越大。
(2)弹性限度:学生阅读课本相关内容。
5.弹簧弹力大小探究──胡克定律
(1)内容:在弹性限度内,弹簧的弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比。用公式表示就是:。式中的x是弹簧伸长或缩短的长度,单位是m,k称为弹簧的劲度系数,单位是N/m,F是弹力,单位是N。
(2)弹簧的劲度系数:
胡克定律公式中的k称为劲度系数,它的大小只由弹簧自身因素决定,如弹簧的长度、材料、粗细等,与弹力大小及形变大小无关。
(3)应用:弹簧测力计测量力的大小,缓冲装置等。
◆案例研究──归纳小结
1.案例研究
例1 书本静止在斜面上,画出斜面所产生的弹力方向。
解析:(1)确定接触面:斜面
(2)判断斜面有无弹性形变:书本受重力作用,挤压斜面,斜面产生弹性形变。
(3)垂直斜面,指向被支持的书本──垂直斜面向上。
例2 画出图中的两根细绳产生的弹力。
简析:沿细绳斜向上。
2.学生练习:课本第25页“复习与巩固”1、2、4、5。
【布置作业】
1.复习课文,书面完成课本第25页“复习与巩固”3、7。
2.预习本节“摩擦力”部分内容。
【板书设计】
重力
弹力
定义
产生条件
方向
大小计算
教学方法:实验法、讲解法
教学用具:演示形变用的钢尺、橡皮泥、弹簧、重物(钩码).
教学过程 设计
(一)、复习提问
1、重力是的产生原因是什么?重力的方怎样?
2、复习初中内容:形变;弹性形变.
(二)、新课教学
由复习过渡到新课,并演示说明
1、演示实验1:捏橡皮泥,用力拉压弹簧,用力弯动钢尺,它们的形状都发生了改变,教师总结形变的概念.
形变:物体的形状或体积的变化叫做形变,形变的原因是物体受到了力的作用.针对橡皮泥形变之后形状改变总结出弹性形变的概念:能够恢复原来形状的形变叫做弹性形变.不能恢复原来形状的形变叫做塑性形变.
2、将钩码悬挂在弹簧上,弹簧另一端固定,弹簧被拉长,提问:
(1)钩码受哪些力?(重力、拉力、这二力平衡)
(2)拉力是谁加给钩码的?(弹簧)
(3)弹簧为什么对钩码产生拉力?(弹簧发生了弹性形变)
由此引出弹力的概念:
3、弹力:发生弹性形变的物体,会对跟它直接接触的物体产生力的作用.这种力就叫弹力.
就上述实验继续提问:
(1)弹力产生的条件:物体直接接触并发生弹性形变.
(2)弹力的`方向
提问:课本放在桌子上.书给桌子的压力和桌子对书的支持力属于什么性质的力?其受力物体、施力物体各是什么?方向如何?
与学生讨论,然后总结:
4、压力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体(被压物体).
5、支持力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体(被支持物体).
继续提问:电灯对电线产生的拉力和电线对电灯产生的拉力又是什么性质的力?
其受力物体、施力物体各是谁?方向如何?
分析讨论,总结.
6、绳的拉力是绳对所拉物体的弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向.
7、胡克定律
弹力的大小与形变有关,同一物体,形变越大,弹力越大.弹簧的弹力,与 形变的关系为:
在弹性限度内,弹力的大小 跟弹簧的伸长(或缩短)的长度 成正比,即:
式中 叫弹簧的倔强系数,单位:N/m.它由弹簧本身所决定.不同弹簧的倔强系数一般不相同.这个规律是英国科学家胡克发现的,叫胡克定律. 胡克定律的适用条件:只适用于伸长或压缩形变.
8、练习使用胡克定律,注意强调 为形变量的大小.
(三)、布置课后作业 .
探究活动――运用弹簧的串并联知识研究钢材的拉伸
课题1:
题目:关于弹簧的串并联――钢材的拉伸
内容:在建筑力学中,关于钢筋的劲度以及拉伸,可以根据弹簧的串并联进行研究。
有关弹簧的串并联内容可以参考“探究活动”中的相关内容。
探究活动――自行设计实验求解弹簧的劲度系数
课题2:
题目:自行设计实验求解弹簧的劲度系数
内容:学生自行组织利用工具研究弹簧的劲度求解,方法不限,记录实验数据,写出实验报告――说明实验目的、实验仪器、实验原理以及结论。
教学目标
知识目标
1、了解形变的概念,了解是物体发生弹性形变时产生的.
2、能够正确判断的有无和的方向,正确画出物体受到的.
3、掌握运用胡克定律计算弹簧的方法.
能力目标
1、能够运用二力平衡条件确定的大小.
2、针对实际问题确定的大小方向,提高判断分析能力.
教学建议
一、基本知识技能:
(一)、基本概念:
1、:发生形变的物体,由于要回复原状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做.
2、弹性限度:如果形变超过一定限度,物体的形状将不能完全恢复,这个限度叫做弹性限度.
3、的大小跟形变的大小有关,形变越大,也越大.
4、形变有拉伸形变、弯曲形变、和扭转形变.
(二)、基本技能:
1、应用胡克定律求解弹簧等的产生的大小.
2、根据不同接触面或点画出的图示.
二、重点难点分析:
1、是物体发生形变后产生的,了解产生的原因、方向的判断和大小的确定是本节的教学重点.
2、的有无和方向的判断是教学中学生比较难掌握的知识点.
教法建议
一、关于讲解的产生原因的教法建议
1、介绍时,一定要把物体在外力作用时发生形状改变的事实演示好,可以演示椭圆形状玻璃瓶在用力握紧时的形状变化,也可以演示其它明显的形变实验,如矿泉水瓶的形变,握力器的形变,钢尺的形变,也可以借助媒体资料演示一些研究观察物体微小形变的方法.通过演示,介绍我们在做科学研究时,通常将微小变化“放大”以利于观察.
二、关于方向讲解的教法建议
1、的方向判断是本节的重点,可以将接触面的关系具体为“点——面(平面、曲面)”接触和“面——面”接触.举一些例子,将问题简单化.往往的方向的判断以“面”或“面上接触点的切面”为准.
如所示的简单图示:
2、注意在分析两物体之间的作用时,可以分别对一个物体进行受力分析,确切说明,是哪一个物体的形变对其产生的作用.配合教材讲解绳子的拉力时,可以用具体的例子,画出示意图加以分析.
第三节
教学方法:实验法、讲解法
教学用具:演示形变用的钢尺、橡皮泥、弹簧、重物(钩码).
教学过程设计
(一)、复习提问
1、重力是的产生原因是什么?重力的方怎样?
2、复习初中内容:形变;弹性形变.
(二)、新课教学
由复习过渡到新课,并演示说明
1、演示实验1:捏橡皮泥,用力拉压弹簧,用力弯动钢尺,它们的形状都发生了改变,教师总结形变的概念.
形变:物体的形状或体积的变化叫做形变,形变的原因是物体受到了力的作用.针对橡皮泥形变之后形状改变总结出弹性形变的概念:能够恢复原来形状的形变叫做弹性形变.不能恢复原来形状的形变叫做塑性形变.
2、将钩码悬挂在弹簧上,弹簧另一端固定,弹簧被拉长,提问:
(1)钩码受哪些力?(重力、拉力、这二力平衡)
(2)拉力是谁加给钩码的?(弹簧)
(3)弹簧为什么对钩码产生拉力?(弹簧发生了弹性形变)
由此引出的概念:
3、:发生弹性形变的物体,会对跟它直接接触的物体产生力的作用.这种力就叫.
就上述实验继续提问:
(1)产生的条件:物体直接接触并发生弹性形变.
(2)的方向
提问:课本放在桌子上.书给桌子的压力和桌子对书的支持力属于什么性质的力?其受力物体、施力物体各是什么?方向如何?
与学生讨论,然后总结:
4、压力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体(被压物体).
5、支持力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体(被支持物体).
继续提问:电灯对电线产生的拉力和电线对电灯产生的拉力又是什么性质的力?
其受力物体、施力物体各是谁?方向如何?
分析讨论,总结.
6、绳的拉力是绳对所拉物体的,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向.
7、胡克定律
的大小与形变有关,同一物体,形变越大,越大.弹簧的,与 形变的关系为:
在弹性限度内,的大小 跟弹簧的伸长(或缩短)的长度 成正比,即:
式中 叫弹簧的倔强系数,单位:N/m.它由弹簧本身所决定.不同弹簧的倔强系数一般不相同.这个规律是英国科学家胡克发现的,叫胡克定律. 胡克定律的适用条件:只适用于伸长或压缩形变.
8、练习使用胡克定律,注意强调 为形变量的大小.
(三)、布置课后作业 .
探究活动——运用弹簧的串并联知识研究钢材的拉伸
课题1:
题目:关于弹簧的串并联——钢材的拉伸
内容:在建筑力学中,关于钢筋的劲度以及拉伸,可以根据弹簧的串并联进行研究。
有关弹簧的串并联内容可以参考“探究活动”中的相关内容。
探究活动——自行设计实验求解弹簧的劲度系数
课题2:
题目:自行设计实验求解弹簧的劲度系数
内容:学生自行组织利用工具研究弹簧的劲度求解,方法不限,记录实验数据,写出实验报告——说明实验目的、实验仪器、实验原理以及结论。
一.说教材
1.教材的地位和作用
新的课程标准要求课堂应注重让学生经历从生活到物理,从自然到物理的认识过程,经历基本的科学探究实验和活动,从被动到主动,在锻炼能力的过程中掌握知识、技能,了解科技发展,从而融入到现代社会中。所以本课《弹力》在课堂教学模式的改革、注重全员参与、让学生主动探究等方面作了一些努力。
2.教学难点重点
①重点:学会使用弹簧测力计测量力的大小。
② 难点 :使用弹簧测力计时的注意事项。
3.教学目标
①知识与技能: 知道弹性和塑性的不同性质,了解生活中常见的弹力。弹簧测力计的原理,构造及使用方法。
②过程与方法:通过自己动手实验解决测力计的原理和使用方法,学会从实验现象中分析简单的科学规律。
③情感、态度与价直观 :通过弹力在生活中的应用激发学生学习物理的兴趣,培养学生理论联系实际的观念。
二.说学情
经过一个学期的物理学习,初二的学生已经基本具备了一个科学探究的素养,他们乐于独立地提出问题、分析问题、解决问题。所以在教学各个环节中注意通过学生感兴趣的事例入手,再通过猜、想、分析、实验、推理等手段来处理问题,层层深入,最后通过学生动脑分析、动手操作来解决遇到的问题,这样不仅启迪学生思维、锻炼学生能力、还会大大加强学生学习物理、运用物理的自信心。
三.说教法学法
1、教法:本节主要采用的是启发式教学为主,结合实验、讲解、讨论、探究、小组汇报等多种方法辅助教学。
2、学法: 学生在我所创设的物理环境中,通过观察、实验、归纳等活动主动获取必要的感性知识,充分发挥学生的主观能动性。使学生实现从“学会”到“会学”的转变,从“要我学”到“我要学”的转变,使学生真正成为课堂上真正的主人。
四.说教学过程
第一环节:创设情境,引入新知。
_ 首先, 我直接出示手中的皮球和橡皮泥来吸引学生的眼球,当老师同时用力捏两个物体时,你会看到哪些现象,这些想象说明了什么问题哪?然后老师松开手再看现象又说明了他们又有哪些不同之处那?从而引出弹性和塑性的概念,因为弹性和塑性的例子在生活中都有很多,然后让学生男女生分组来抢答弹性和塑性的事例。这样的设计可以激发学生的学习兴趣及培养孩子的竞争意识。通过举例发现为什么弹性的例子多,因为有弹性的物体能产生弹力。从而引出本节课题《弹力》。
第二环节:合作学习,探究新知。
提起弹力生活事例又有哪些?让生来回答,教师还要补充生活中的压力和支持力都是弹力。在众多例子中弹簧也很常见,可出示弹簧让学生动手拉弹簧感受一下弹力,并猜想一下影响弹簧弹力大小的因素能有哪些哪?可以小组讨论的形式猜想, 生的小组合作 。由小组汇报猜想,教师可板书猜想,而后由学生手中的弹簧 钩码 及刻度尺等器材来进行实验的设计及分析。此环节教师应强调组内成员的分工合作。这样可以培养学生的小组合作意识及设计实验及归纳总结等的能了。最后由组内的汇报得出结论,弹簧的拉力越大,伸长越长,从数据中得出在弹性限度内,弹簧的伸长与拉力成正比。教师应给予学生一定的肯定及赞扬,让学生体会到成功的喜悦。
得出结论后,观察板书测力计的此项特点他在生活中能有哪些应用那?如果加上外壳,在外壳上表上刻度是不是就能变成一种测量力的仪器那就是—弹簧测力计。由学生自己观察桌面上不同的弹簧测力计了解其构造、量程及分度值。最后让学生分组使用弹簧测力计去测量身边的物品,并注意使用弹簧测力计的过程中应注意哪些问题?最后由组内成员汇报。如(使用前注意量程的选择和分度值,指针应指到0刻度的位置,使用前来回拉动几下以免弹簧被卡住,拉动方向应与轴线方向一致,视线应与刻度线垂直等)不全面的其他组进行补充,最后由教师全面补充。整个过程的设计中教师应敢于放开手脚,把更多的时间留给学生,去培养学生的小组合作探究能了,创设问题,解决问题等各方面的能力。
最后出示其他类型的测力计,让学生了解到测力计的种类繁多,但都是测量力的仪器,有时间的话让学生使用握力计比试一下力气的大小,如男生的力气比女生的大哦,那在以后的劳动中男生要多多干活帮助女同学,不要欺负女生。来进行思想品德教育及烘托一下课堂的气氛。
第三环节:感悟收获,课堂小结。
最后以学生汇报有哪些收获来小结本节的的内容,使课堂始终保持轻松、和谐的氛围,以“你还想知道哪些问题”来结束这节课。这样学生带着问题走进教室,又让学生带着问题离开教室,让学生始终保持积极向上的学习求知状态。
第四环节:当堂检测,巩固升华。
练习是学生理解知识,掌握知识形成技能的重要途径,又是运用知识发展智能的重要手段。因此我采用了多层次的练习题,以便于学生能及时把所学知识应用于具体问题中。
五、板书设计
一. 【教材分析】
《弹力》是高中物理人教版必修一第三章第2节内容。弹力是学生在学习了力的概念后,进一步学习的另一种性质的力,是高中物理教学中的重点之一。弹力的学习至关重要,它是学习摩擦力的基础更是力学部分的基础, 无论是从知识本身的角度出发,还是从知识外延来看,本节知识都具有承上启下的重要作用。
本节课通过实例,从生活中常见的形变现象出发,认识到弹力存在;在实验探究力与形变的关系之后,又回到了弹力应用,给学生以感性认识弹力对生活的影响。
二.【目标分析】
1、知识目标
①掌握形变与弹力的定义,弹力大小和形变大小的关系。
②能判断一些简单的弹力的方向。
能力目标 :学生通过观察物体的形变和弹力的产生的一系列物理实验,学会从实验现象中分析简单的科学规律。
情感目标 :通过弹力在生活中的应用激发学生学习物理的兴趣,培养学生理论联系实际的观念。
2、教学重点: 弹力产生的条件、大小及方向的判断
教学难点: 弹力方向的判断
重点的突破要充分利用教材和生活实际中的例子,利用多媒体辅助教学,充分调动学生的积极性和学习的热情,起到事半功倍的效果。
难点的突破利用多媒体演示多个物体的形变,看形变恢复的方向,使与之接触物体的运动方向确定弹力的方向。同时画出几种常见情形下的弹力的方向加以巩固。
3、学情分析
对于刚进入高中学习的学生,他们有较强的求知欲望,但思想上、心理上还不太成熟,思维的敏捷度还不够高,并且大部分停留在初中的形象思维。对于本节的形变和弹力来说,学生已学习力的基本概念、并且在生活中接触过一些关于弹力的生活实例,如弓箭、气球、跳板等等,为学习弹力打下了基础。也就是说他们有一定的感性认识但是不够深入;知道支持力、压力,但是不知道是如何产生的,这就需要引导他们一步步的深入,挖掘出问题的本质。
4、教法与学法
教法:本节采用启发式教学为主,结合实验、讲解、讨论、探究等多种方法辅助教学。
学法: 学生在所创设的物理环境中,通过观察、实验、归纳等活动主动获取必要的感性知识,充分发挥学生的主观能动性。使学生实现从“学会”到“会学”的转变,使学生真正成为课堂的主体。
三.【教学用具】
多媒体课件、弹簧或橡皮筋 刻度尺
四.【教学过程】:
第一环节——设计问题,情景引入
首先,我通过一个小车弹簧实验,来引起学生的注意,激发兴趣,产生感性认识,引导学生分析得出小车和弹簧之间存在着一个力,然后设疑:这个力是什么力,是怎么产生的?既开阔学生思路,又启发学生思维,从而顺理成章的导入了新课。
( 设计意图:通过实验引入新课,充分调动了学生的积极性,调动了学生的求知欲。)
第二环节——师生互动,探究新知
1、形变:
通过直接提出的方式,提出形变的定义,让学生形成形变物体所具有的一般特征。举例说明,学生再举例。让学生归纳形变的种类,并介绍什么是弹性形变,以及弹性限度,使学生获得直观认识。
提出问题:任何物体都能发生形变吗?
接着给学生介绍微小形变的基本概念并视频演示显示微小形变的装置:瓶子形变和桌面的形变。调动学生的想象力,将微小的形变放大。让学生明白:所有的物体都有形变,有的形变我们不能直接看出,要仪器才可以显示。
(设计意图:通过微小形变的演示,让学生了解物理实验中的放大法,培养学生科学的素养,这样做既培养了学生的抽象思维能力,并使学生完成对知识由感性到理性的提升。)
2、弹力概念:
在学生对形变有了一定的了解之后,结合刚才的实验,分析两个实例,一是:弹簧拉车,二是:受压直尺。引导学生观察发现发生形变的弹簧能给物体以力的作用,发掘出这个力就是弹力,从而得出弹力的定义。
弹力的产生条件是本节课的一个重点,先引导学生阅读弹力定义,从定义中找出弹力产生所要具备的两个条件。再举出几个具体实例,向学生们展示桌面上的书和吊于电线下的灯这两个模型让学生分析,压力和支持力都是弹力,绳的拉力也是弹力。
3、弹力的方向
常见的弹力:支持力,压力,拉力
实例分析:书本放在桌面上,提出问题,引导学生思考:
(1)支持力的施力物体是谁,它发生怎样的形变?
(2)支持力是怎么产生的?方向与形变方向的关系?
学生独立完成:
(3) 压力的施力物体是谁?它发生的形变?
(4) 压力是怎么产生的?方向如何?
结论:压力、支持力都是弹力。压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体,支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。
学生讨论:
(1)拉力是一种什么力?
(2)绳子对物体的拉力是怎么产生的?
(3)拉力方向向哪?
结论:拉力是弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。
(设计意图:通过实例分析,让学生体会得到弹力方向的方法,尝试用已有的知识去分析问题。)
引导学生分析几个实例,分析并画出弹力的方向,进一步提问:怎样分析判定弹力的个数?做到不多画一个弹力,也不少画一个弹力?因为弹力是接触力,根据前面的经验学生可很快得到结论:可以绕研究对象一圈,看看它与哪几个物体相接触。
4.弹力有无的判断
方法:拆除法 假设法
趁热打铁再做练习,加以巩固。
5、弹力大小的探究
演示实验: 同一弹簧悬挂不同质量的重物.
观察猜想:
形变量越大,弹力越大,同学们猜想弹簧的弹力大小与形变量之间可能存在怎样的关系?
学生分组实验探究:
1.如何确定弹簧的拉力的大小?
2.弹簧的伸长量如何来测,需要记录什么?
3.设计出你的实验表格。
(设计意图:通过分组实验探究弹簧弹力的规律,增强学生动手能力和探究兴趣。)
学生小组展示,教师点评,得出结论:胡克定律F=kx
进一步说明: k是弹簧的劲度系数 国际单位是N/m
强调: x 是指弹簧的伸长量.
教师利用多媒体演示实验过程
(设计意图:规范学生实验步骤,培养他们严谨求实的科学态度。)
第三个环节——课时小结,巩固练习
为了让学生们能对这节课所学的新知识有一个全面系统的了解,指导学生对本节课所学的重难点知识进行了复习小结,使知识在学生的头脑中得到升华,课外让学生自己对生活中的一些弹力的应用展开调查,研究这些力的大小和方向,做到学以致用。
(设计意图:通过课时小结,检验了学生对知识体系的认识,通过巩固练习,加深了学生对规律的认识,对弹力大小和方向的认识,以便检验课堂的效果。)
板书设计:
一.形变
1.概念:在力的作用下,物体的形状或体积发生变化
2. 弹性形变:撤去力后,能恢复原状的形变
3. 弹性限度
二.弹力:
发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对与他接触的物体产生力的作用,这个力称为弹力
1. 弹力产生的条件:直接接触+弹性形变
2. 弹力的方向:压力、支持力方向
3. 弹力的大小:胡克定律F=kx
k :弹簧的劲度系数 国际单位是N/m
x : 弹簧的伸长量.
五.【教学效果】
通过以上的过程设计我预计可达到以下效果:
在本节课的教学中,通过生活实际内容引入,利用多媒体直观教学手段刺激学生多种感官活动,引起学生有意注意,设计合理的探究内容,让学生在推理、判断中培养良好的思维习惯和对知识的迁移能力。变规律的传授过程为规律的探究过程能够培养学生思维能力,使学生成为教学活动的主体,从而实现本节课能够充分培养学生的实验能力的教学目标。
1.弹力
(1)弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力。压力、支持力、拉力等的实质都是弹力。
(2)弹力的大小、方向和产生的条件:
①弹力的大小:与物体的材料、形变程度等因素有关。②弹力的方向:跟形变的方向相反,与物体恢复形变的方向一致。③弹力产生的条件:物体间接触,发生弹性形变。
2.弹簧测力计
(1)测力计:测量力的大小的工具叫做测力计。
(2)弹簧测力计的原理:弹簧所受拉力越大弹簧的伸长就越长;在弹性限度内,弹簧的伸长与所受到的拉力成正比。
(3)弹簧测力计的使用:①测量前,先观察弹簧测力计的指针是否指在零刻度线的位置,如果不是,则需校零;所测的力不能大于弹簧测力计的测量限度,以免损坏测力计。②观察弹簧测力计的分度值和测量范围,估计被测力的大小,被测力不能超过测力计的量程。③测量时,拉力的方向应沿着弹簧的轴线方向,且与被测力的方向在同一直线。④读数时,视线应与指针对应的刻度线垂直。
★ 弹力物理教案
★ 高中物理弹力教案
★ 初二物理 弹力
★ 弹力教学反思
★ 一、力 弹力教案
★ 初中物理弹力教案