第2节弹力【教学目标】知识和能力目标：1、知道形变、弹性形变、弹性限度、微小形变；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。2、知道弹力的方向和作用点，能画出不同情况下，弹力的方向3、知道物体在弹性限度内，形变量越大，弹力越大；知道胡克定律。4、通过实验探究,提高实验技能。过程和方法目标：1、通过实验“微小形变的放大”让学生知道此方法在物理学中的重要作用。2、经历实验探究的过程，感受弹力产生的条件。3、通过弹力大小与形变量关系的实验探究,体验用图像法处理数据，得出实验结论.情感态度价值观目标：1、养成合作学习的习惯，提高协作学习的意识和能力。2、培养学生严谨的治学态度和实事求是的科学精神。【教学重点与难点】重点：弹力的产生条件；弹力的方向；弹簧弹力大小与形变量的关系（胡克定律）。难点：弹力的方向；图像法处理实验数据。【教学方法与手段】方法：实验、观察、推理、分析、综合、总结规律.手段：自制教具与多媒体辅助教学。【教学过程】一、新课引入回顾已学知识：力具有哪些作用效果？学生回答：使物体的运动状态发生改变；使物体发生形变。教师开场白：今天我们共同来感受一下形变的具体含义。二、进行新课教师演示实验：手捏海绵。教师提问：在手的力的作用下，海绵发生了什么变化？学生回答：形状发生了变化教师提醒：施加作用力前，海绵多大？施加作用力后，海绵又变成多大呢？说明什么发生了变化呢？学生回答：体积也发生了变化。师生共同总结：物体在力的作用下形状或体积发生改变，这种变化叫做形变。PPT展示：一、形变1、形变概念：物体在力的作用下形状或体积发生改变，这种变化叫做形变。（突出强调“在力的作用下”、“形状”、“体积”三个关键词。教师演示实验：手捏橡皮泥。教师提问：手对橡皮泥施加力的作用，橡皮泥发生了什么变化？学生回答：发生了形变。教师演示：将捏住橡皮泥的手松开。教师提问：将力撤去后，橡皮泥的表现与海绵有什么不同？
学生回答：海绵能恢复原状，橡皮泥不能恢复原状。师生共同总结：有的形变，在外力撤去后能够恢复原状；有的形变，在外力车去后不能恢复原状。PPT展示：2、形变分类（按能否恢复原状分）弹性形变：撤去外力，能恢复原状非弹性形变：撤去外力，不能恢复原状教师演示：施加拉力，使弹簧伸长。超过一定限度，再也不能恢复原状。教师提问：这个实验说明了什么。学生回答：如果物体的形变量过大，超过一定的限度，就不能恢复原状了。PPT展示：弹性限度：如果物体形变过大，超过一定限度，撤去外力后物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫做弹性限度。教师演示：用力跺脚；用力压桌面。教师提问：用力跺脚时，地面会发生形变吗？用力压桌面时，桌面会发生形变吗？学生回答：会发生形变。教师提问：肉眼能直接观察到吗？为什么？学生回答：肉眼不能直接观察到，因为形变太小了。教师提问：太小的形变，我们是否可以通过某些手段，就可以观察到了呢？学生回答：放大。教师讲解（结合PPT）：桌面微小形变放大原理： 桌面微小下凹→光点大幅下移教师实验：桌面微小形变放大实验。教师陈述：像这种放大的思想在物理学中是具有非常重要作用的，以后我们还会运用。至此，我们也不难发现一切物体在力的作用下都会发生形变，只是有的形变比较明显，有的形变很微小。PPT展示：4、一切物体在力的作用下都会发生形变。明显形变：形变明显，可直接观察微小形变：形变不明显，不能直接观察，需要放大过渡：一切物体在力的作用下都会发生形变，那么发生形变的物体会对与它接触的物体产生力的作用吗？教师演示实验：形变的气球弹粉笔教师提问：气球发生形变了吗？学生回答：气球发生了形变。教师提问：气球甘愿处于这种委屈的状态吗？它想要呈现什么状态？学生回答：不愿。它想恢复到原来的自然状态。教师提问：粉笔会被弹出吗？为什么？学生回答：会。因为气球对粉笔有力的作用。师生共同总结：弹力的定义。教师板书：二、弹力1、定义：发生形变的物体，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。
师生共同分析：发生形变的物体对与它接触的物体产生弹力。发生形变的物体是施力物体，受力物体与施力物体直接接触。产生弹力的原因是施力物体形变后要恢复原状。教师提问：要产生弹力，需要具备什么条件呢？师生共同总结：弹力的产生条件教师板书：2、弹力的产生条件直接接触发生弹性形变过渡：知道了弹力的产生条件，我们就可以很方便地判断两个物体之间是否会有弹力。下面我们举两个例子来一试身手。PPT展示：1、绳对物体的拉力教师提问：绳与球直接接触吗？学生回答：直接接触。教师提问：绳与球发生弹性形变了吗？学生回答：发生弹性形变，是微小形变。教师提问：绳与球之间有弹力吗？学生回答：有弹力。教师提问：我们在初中已经知道，绳与物体之间的作用力叫做拉力。那拉力是不是一种弹力呢？学生回答：拉力是弹力。PPT展示：拉力是一种弹力。教师提问：如何判断绳与球之间的弹力的方向呢？教师演示实验：橡皮筋吊水球。橡皮筋充当绳，水球充当刚性球。教师提醒：我们先来判断绳对球的拉力。教师提问：绳对球的拉力，施力物体是哪个？受力物体是哪个？学生回答：绳是施力物体，球是受力物体。教师提问：绳作为施力物体发生了形变，形变的方向向哪儿？学生回答：绳形变的方向向下。教师提问：绳形变后要恢复原状，绳形变恢复的方向向哪儿？学生回答：绳形变恢复的方向向上。教师提问：绳对球的拉力的方向向哪儿？学生回答：绳对球的拉力方向向上。PPT展示：弹力施力物体施力物体形变的方向施力物体形变恢复的方向弹力的方向受力物体绳对球的拉力绳↓↑↑球学生思考：绳对球的拉力方向具有什么特征？PPT展示：绳对球的拉力方向一定沿着绳且指向绳收缩的方向。教师提问：下面我们有请一位同学按照绳对球的拉力的分析思路来分析一下球队绳的拉力方向。学生个别回答：施力物体是球；受力物体是绳；球作为施力物体，形变方向向上；球作为施力物体形变恢复的方向向下；球队绳的拉力方向向下。PPT展示：弹力施力物体施力物体形变的方向施力物体形变恢复的方向弹力的方向受力物体
绳对球的拉力绳↓↑↑球球队绳的拉力球↑↓↓绳PPT展示：2、压力和支持力教师提问：以桌面上放物体为例，分析压力和支持力是弹力吗？为什么？学生分析并回答：桌面与物体直接接触，桌面与物体发生弹性形变，物体对桌面的压力是弹力，桌面对物体的支持力也是弹力。PPT展示：压力和支持力也是弹力。教师提问：请同学分析压力与支持力的方向向哪儿？为什么？教师演示实验：为了让同学们更好地感知桌面与物体的形变，演示薄板上放水球。薄板充当桌面，水球充当桌面上的物体。学生分析，并个别回答：桌面对物体有支持力。该支持力的施力物体是桌面；受力物体是物体；桌面作为施力物体发生形变的方向向下；桌面作为施力物体形变恢复的方向向上；桌面对物体的支持力方向向上。物体对桌面有压力。该压力的施力物体是物体；受力物体是桌面；物体作为施力物体发生形变的方向向上；物体作为施力物体形变恢复的方向向下；物体对桌面的压力方向向下。教师提问：压力与支持力的方向具有什么特征呢？学生分析总结：压力与支持力的方向指向受力物体。PPT展示：压力与支持力的方向垂直于接触面且指向被压或被支持的物体。学生提问：根据以上对拉力、压力、支持力方向的分析，弹力的方向具有什么特征呢？学生总结归纳：弹力的方向与施力物体形变恢复的方向相同。教师板书：3、弹力的方向：一定与施力物体形变恢复的方向相同。常见的弹力：绳对物体的拉力，方向一定沿着绳且指向绳收缩的方向。压力，方向一定垂直于接触面且指向被压的物体。支持力，方向一定垂直于接触面且指向被支持的物体。PPT演示：判断是否存在弹力？教师提问：图中小球受到哪些弹力呢？学生讨论教师提问：小球在O点受弹力吗？教师提醒：假设没有斜面，小球还会保持静止吗？将会怎样运动？学生回答：小球不能保持静止，将会绕绳下摆。教师提醒：假设没有斜面，小球的运动状态会发生改变。说明斜面对小球在O点有弹力吗？学生回答：有的。教师概括：这种判断有无弹力的方法叫做假设法，它是一种非常有效的判断方法。教师提问：绳对小球有拉力吗？教师提醒：假设将绳剪断，小球运动状态会发生变化吗？（以上配合PPT动画演示）
师生共同分析得出：斜面对小球有支持力，方向垂直于斜面指向小球；绳对小球有拉力，方向沿绳且指向绳收缩的方向。学生分析：用假设法分析图中小球受哪些弹力。（配合PPT动画演示）过渡：掌握了弹力的方向，我们再来共同探究一下弹力的大小。在此我们只探究弹簧的弹力的的大小。教师提问：弹簧的弹力大小可能与哪些因素有关呢？学生猜想：猜想并交流自己的看法。学生回答：弹簧的弹力大小可能与弹簧的长度、粗细、伸长量……等有关。教师提问：我们如果用实验的方法来探究弹簧的弹力与各个可能的因素的关系，需要哪些仪器呢？实验该如何设计呢？实验步骤应该怎样呢？学生讨论交流，形成自己的想法。个别学生提出自己的想法，教师对学生的想法加以完善、补充或纠正，最终形成一个比较好的方案。教师行为：引导学生明确弹力和伸长量的测量方法：弹力的测量：利用二力平衡逐个加挂钩码，测出不同的弹力。伸长量的测量：刻度尺测出原长及挂上不同数量钩码后的长度，然后两者相减得到伸长量。学生分组实验并记录数据：探究弹簧的弹力大小与弹簧型变量之间的关系。弹簧原长/cm弹簧受力时长度/cm弹簧伸长量/cm弹力大小/N教师提醒：操作实验，以科学的态度规范操作，轻拿轻放，真实记录实验数据，采集数据共5组：教师行为：指导学生完成实验操作和数据采集，及时发现实验数据记录较好的学生。教师行为：将用不同劲度的弹簧进行实验的两组同学的数据，分别先后输入EXCEL文档，得到两组线性图像（过原点的直线）。教师提问：请同学们观察F--X图像（弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系图像），从图中我们可以得到那些信息呢？学生观察并思考：弹簧的弹力大小与弹簧的伸长量成正比。教师提问：对于弹簧来讲，如果一直往下挂钩码，是不是始终是线性关系？学生回答：不是。弹簧的形变不能超过弹簧的弹性限度。教师陈述：大量的实验也表明，弹簧的弹力大小与弹簧的压缩量也成正比。总而言之，在弹簧的弹性限度内，弹簧的弹力大小与弹簧的形变量成正比。用公式表示为F=kxPPT展示：4、弹力的大小弹簧的弹力大小与弹簧形变量的关系：在弹簧的弹性限度内，弹簧的弹力大小与弹簧的形变量成正比。即F=kx。教师陈述：这个规律最早由英国的科学家胡克发现，所以我们将它成称之为胡克定律。教师板书：4、弹力的大小胡克定律：F=kx
教师提问：这个k值有什么意义呢？学生讨论：合作交流，比较2组不同劲度的弹簧的F—X图像，思考k值的含义并表达见解。教师评价学生活动结果并讲解：不同弹簧在产生相同弹力大小时，所发生的形变量却不同。这表明，比值k反映弹簧本身的一种性质。教师板书：k叫做劲度系数，单位：N/m反映了弹簧本身的性质，与弹簧的粗细、材料等因数有关。生活中的硬弹簧与软弹簧，指的就是k值的不同。学生行为：体会理解教师的讲解。【课堂小结】本节课我们通过实验探究，总结了弹力产生的条件：接触、形变（弹性形变）。并运用条件对接触面积按是否有弹力进行判断。通过实验探究得出胡克定律：在弹性限度内，弹力与形变量成正比，即：F=kx。K：劲度系数，单位：N/m，反映弹簧的软硬程度，由弹簧本身决定。《弹力》教学反思滕建强一、备课设想1.对教材的分析弹力作为一种常见性质的力，是研究力学和动力学所必需的预备知识，是高中物理力学的基础内容和重要内容之一。通过对重力、弹力、摩擦力的学习，一方面为以后了解和掌握抽象的力的概念做一些铺垫；另一方面为受力分析打好基础。只有准确对物体进行受力分析，才能为今后运用牛顿运动定律、动能定理等力学知识解决动力学问题。所以本单元在物理教学中的地位和作用是非常重要的。2.对学情的分析初中阶段，学生对力的基本概念，力的图示，重力、弹力及摩擦力的知识已有一定认识。因此在教学中一方面要注重与学生基础的衔接，另一方面要注重渗透新课标理念，把抽象的问题通过实验探究的方式来解决问题，教师的科学引导与学生自主学习、合作学习有机结合，最大可能地激发学生学习的欲望。3、对教学目标的设想知识和能力目标：
1、知道形变、弹性形变、弹性限度、微小形变；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。2、知道弹力的方向和作用点，能画出不同情况下，弹力的方向3、知道物体在弹性限度内，形变量越大，弹力越大；知道胡克定律。4、通过实验探究,提高实验技能。过程和方法目标：1、通过实验“微小形变的放大”让学生知道此方法在物理学中的重要作用。2、经历实验探究的过程，感受弹力产生的条件。3、通过弹力大小与形变量关系的实验探究,体验用图像法处理数据，得出实验结论.情感态度价值观目标：1、养成合作学习的习惯，提高协作学习的意识和能力。2、培养学生严谨的治学态度和实事求是的科学精神。4、对教学重点、难点的确定我认为本节课教学重点应该有两个。一是弹力的产生条件及有无弹力的判断、弹力的方向判断；二是实验探究弹簧弹力大小与形变量的关系（即胡克定律）。教学的难点应该是弹力的方向判断；探究实验的设计及图像法处理实验数据。5、对教学过程的构思（1）对“形变”环节的构思。学生在初中时对“形变”已有所认知，且“形变”并非本节课的重点，所以我的想法是通过几个简单的实验让学生亲身感受什么是形变，从而形成对知识的再认知和拓展。教学时，不必花过多的时间，争取控制在10分钟以内。教师演示实验（手捏海绵、手捏橡皮泥、手拉弹簧形变过大）环节的设计意图是让学生通过直观感知亲身体验什么是形变、弹性形变与非弹性形变的区别，弹性形变有弹性限度。桌面微小形变放大实验环节的设计意图是让学生认识到一切物体在力的作用下都会发生形变，知道放大法是一种常用的有效的研究方法。（2）对“弹力”环节的构思。在“弹力概念及其产生条件”环节，通过简单的小实验让学生自主分析弹力的产生过程，自行归纳弹力的概念；通过对弹力概念的细细品味，提炼得出弹力的产生条件。在“弹力的方向及有无弹力的判断”环节，通过水球的形变放大的手段模拟拉力、压力和支持力，通过学生的自主分析使学生认识到我们通常熟知的拉力、支持力、压力等都是弹力；在老师的引导下，学生能自行判断拉力、支持力、压力的方向，并能总结规律；通过简单习题的训练，在老师的指导下，学生能灵活运用假设法判断有无弹力。这个部分对学生是一大难点，因此在教学过程中，要不断地强化“什么物体发生了形变？什么物体作为施力物体形变方向如何？形变恢复的方向如何？弹力的方向如何？”这一分析思路，以便于学生加深对弹力的理解、明白弹力产生的条件及弹力方向判断。计划用时控制在15分钟左右。（3）对“实验探究胡克定律”环节的构思。由于这是本节课的重点、也是难点，所以教学用时计划在20分钟以上。教学的程序希望以“学生提出问题——学生自主分析——学生自行设计实验——学生分组实验探究——师生共同分析数据——得出结论”这样的模式进行，以便充分地展现学生的探究学习、自主学习、合作学习。如果教学时间紧张，则在学生自主分析时，老师给予学生一定的点拨；在数据分析处理部分，采用EXCEL电子数据处理，以加快进度。对于胡克定律F=kx中k的意义，尽量让学生交流讨论，甚至可以让学生产生分歧，然后通过实验事实和确凿的数据来表明其真实的物理意义。6、对课堂教学的总体设想
希望通过课前准备充足的实验素材，以便在课堂教学中增加教学的趣味性，丰富学生的探究活动，给学生创造更多的参与教学活动的机会，激发学生探究的兴趣与欲望，使课堂教学真正符合新课程标准的思想和教学理念。二、教学反思1、心得与收获。这节课在“形变”、“弹力”、“弹力的产生条件”、“弹力方向及有无弹力的判断”环节的教学设计得到了较好的落实，学生参与也比较积极，也有一定的教学互动，基本达成了教学目标，学生的主体地位有了一定的体现。在“形变”环节的设计中，我力求精简，为后面的重点、难点的教学留足时间。实际教学时，我在这部分总共用时8分钟，用时在计划之内。学生对“形变”概念的认识、对“弹性形变”、“弹性限度”等的认识也基本到位。虽然放弃了玻璃瓶微小形变放大这一相当好的实验，然而学生仍然确立了对微小形变放大的思想，认识到“一切物体在力的作用下都会发生形变”。在“弹力的方向”环节，我通过水球来模拟拉力、压力与支持力，形象直观地展现了形变方向、形变恢复的方向、弹力的方向；不断地强化“什么物体发生了形变？什么物体作为施力物体形变方向如何？形变恢复的方向如何？弹力的方向如何？”这一分析思路，使学生加深了对弹力产生原因的理解，认识了对弹力方向判断的方法。切实做到了化抽象为形象。这节课使我更深刻地意识到课前进行充分的备教材、备学生的重要性和必要性。只要通过精心的准备，教师只需在课堂上尽情的发挥，便能使课堂教学充满活力，使学生充满学习热情。2、问题、不足与反思。通过这节公开课，也暴露了我在教学理念、课堂教学中的很多问题与不足，亟待解决。具体表现在以下几个方面：（1）教学理念落后，与新课程标准尚有很大差距。仍然延续着教师教学生学的教学模式，对教学过程是师生互动、交流及共同发展的过程的认识仍不够到位。课堂教学中始终没能做到充分放开学生的思维；由于自身教学能力的原因，其实也不敢放开，生怕课堂的生成资源自己没有能力把控。（2）课堂教学中仍然充满了浓烈的应试思想。最主要的表现是，在“有无弹力的判断”教学环节中，我设计了三道例题，寄希望这样做，一可以使学生学会并灵活运用假设法来判断有无弹力，二可以使学生可以很容易的解决作业中的相关问题，三可以使“假设法判断有无弹力”作为本节课的组成部分得到巧妙体现。结果是估计用时不会超过5分钟，却花去了10分钟还多的时间；设想能一举三得，而事实是事倍功半。现在经过反思，当初为何如此设计，归因还是应试思想根深蒂固。其实这三道题完全没有必要出现在教学环节中，“假设法判断有无弹力”可以在“弹力的方向”教学环节中加以体现，既能使学生易于掌握，也可以节省可观的时间用于“探究胡克定律”教学环节。（3）课堂教学重结论、轻过程，课堂教学能力仍需提高。回想教学全过程，我给出了学生一个又一个结论、定义、概念、方法等，但几乎没有一个经过学生的质疑、判断、比较、选择，很少有学生的分析、综合、概括等认知过程，这样的教学是不能培养学生的创新精神和创新思维的。尤其在“探究胡克定律”环节中，由于意识到教学时间只有短短的15分钟，按照“学生提出问题——学生自主分析——学生自行设计实验——学生分组实验探究——师生共同分析数据——得出结论”这样的探究模式进行教学很难完成教学任务，我便开始了大包大揽，教师提出问题，教师进行分析，教师确定实验方案……教师能够“帮学生”做的，一个没有落下，只差没有去帮学生做实验了。事实上，我这样做了，不仅没有能够完成教学任务，没能有效地给出现成的结论，更无法使学生形成有效的认知和理解。现在细细想来，即便时间真的来不及了，我作为教师也完全可以按照原先的设想带领学生进行逐步的探究，让学生充分进行讨论交流，形成认知。因为学生体验了这种探究过程、拥有了这种探究思维，形成了探索的思想，即使课堂上没能进行学生实验，课堂教学任务无法完成，学生在课后也会进行积极的探索和思考。
（4）课堂教学中缺乏情感教育、思想教育的渗透。学生从我这儿获得的仍然单单只有学科知识，而没有精神层面的东西。现在的我时常在思考：经过这节课，学生对待物理学科的学习态度是更积极还是更消极？对待物理的学习热情是更高涨还是更低落？学习兴趣是渐浓还是渐淡？学习信心是渐强还是渐弱？学生的情感体验不同，其深远影响真是相去甚远。所以，我有必要在以后的教育教学中，加大对学生的情感投入，强化对学生的关切，使自己的教育教学也能拥有情感渗透、思想渗透，让自己的课堂成为关注人、发展人的课堂。
微信/支付宝扫码支付