形变与弹力（第2课时）一、教学内容分析本教学设计是《普通高中课程标准实验教科书物理（必修1）》（司南版）第四章相互作用第2节形变与弹力（第2课时），其主要教学内容是通过生活现象来认识弹力产生条件及方向，实验探究弹力与形变的关系，了解弹力的广泛应用。本节的信息量和活动量很丰富，实践性和趣味性很强，目的是让学生充分感受身边的弹性现象，调动起探究弹性世界的欲望。本节《形变与弹力》分成了三个部分，从生活中常见的形变现象出发，认识到弹力存在，实验探究弹力与形变，之后，又回到了弹力应用，给学生以感性认识弹性势能与缓冲对生活的影响。二、学生学习情况分析学生目前状态分析:①、对形变有一定的感性认识但是不深入。②、学生知道支持力、压力，但是还不能够概括其产生的原因。③、对弹簧形变和拉力的关系有感性的认识。三、设计思想本教学设计试图着力体现新课程的探究性学习和创新教育理念，突出课堂教学的科学性、互动性、思考性和创新性，以培养学生的创新思维和实践能力。努力彰显如下教学原则：1.让学生经历科学探究，学习科学研究方法，培养学生实践能力及创新精神。2.突出从生活走向物理、从物理走向社会的课程理念，使众多事例来源于生活实际。3.教学中充分尊重和重视个性差异，教学方法多样化，努力培养学生的兴趣。四、教学目标1．会判断弹力的有无及弹力的方向；2．通过实验探究弹力与形变的关系，知道胡克定律；3．了解弹力在生活、生产中的广泛应用；4．从生活中常见的物体形变现象出发，在探究形变的过程中，引导学生进一步探索形变与弹性之间的关系之后，使学生了解探究弹力的实际意义；5．体验弹力的探究过程；6．观察和了解形变的有趣现象，感受自然界的奥秘，发展对科学的好奇心和求知欲，积极参与观察和实验，认真讨论，体验探索自然规律的艰辛与喜悦；7．通过质疑、讨论交流，逐步养成将自己的见解与他人分享的团队精神。五、教学重点和难点探究弹力和形变的关系，判断弹力的方向。六、教学准备
flash课件、影像视频、电脑、重物、海绵块、教学用三角板、粗细不同的两种弹簧、铁架台、刻度尺、相关实验用图表、自动伞等。七、教学过程设计教师活动学生活动设计意图复习导入新课：1、物体的形状或体积的改变叫形变。2、形变分为弹性形变和范性形变。3、当弹性物体形变达到某一值时，即使撤去外力，物体也不能恢复原状，这个值叫弹性限度。有了形变的知识准备后，同学们就可以进一步深入学习弹力的知识了。那么弹力是怎么产生的呢？请同学们先看两个课件。看学们一、弹力1、引导：课件演示P65/图4－25蹦极、P65/图4－26弹簧弹力把小球弹出。板书：物体发生弹性形变时，会产生一种恢复原状的力，这种力叫做弹力。2、提问：如果人、球与蹦极绳、弹簧不接触，会受到弹力吗？可见，板书：弹力的产生需两个条件：直接接触并发生形变。N1N2GO光滑对微小形变，若不易判断，可采用假设法：例：学生复习回答引导学生回答：形变的物体要恢复原状，对和它接触的物体有力的作用。引导回答：不接触一定不会受到这个力。温故而知新创设情境，激发学生兴趣。探究
假设N2存在，则小球会向右运动，这不符合题意；同时也说明小球与斜面有接触但没有发生形变。3、弹力的方向：①.放在水平桌面上的书（实验演示）结论：压力、支持力都是弹力。压力方向总是垂直支持面而指向被压的物体，支持力方向总是垂直支持面而指向被支持的物体。②.分析静止时，悬绳对重物的拉力及方向结论：拉力是弹力，方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。总结：方向总是与物体形变趋向相反。（上述两结论板书）[学情预设]：可能会出现的错误：在图中画出小球受到向右的弹力学生分析：静止地放在倾斜木板上的书，书对木板的压力和木板对书的支持力。并画出力的示意图。弹力产生的要素的过程，从而明确弹力，并产生探究弹力和形变关系的愿望。假设法是解决物理问题的一个重要的方法
例：（课件分析） BOPAGN1N2设置一些实验让学生体验弹力产生的条件及方向：实验方案参考：①木块压在泡沫塑料上，泡沫塑料形变后对木块产生向上的支持力。②弯曲的锯条将小球弹出。③压缩弹簧将与之相毗邻的小车推出。④伸长着的橡皮筋将与之相连的小车拉过来。4、弹力的大小：实验：探究弹力与形变之间的关系（1）、学生提出猜测：拉力越大，弹簧的伸长量就越大（2）、设计方案验证自己的猜测：①.参考器材：粗细不同的弹簧（2根）、50g的钩码若干让学生上讲台从形变的角度讲解绳子拉力。引导学生回答通过这几个实验，可以努力挖掘教学资源迁移与提高
、铁架台、刻度尺②.提出需要解决的几个问题：弹力大小如何测量？弹簧的长度怎么测量?弹簧的形变量如何测量？要探究弹力与形变之间的关系，故要多次改变形变量,如何不断增大弹簧的伸长量？如何设计一个表格?③.课件展示实验设计方案，边展示边讲解“操作与提示”：1）把弹簧的一端固定在铁架台上，先不要挂钩码，使弹簧自然下垂，用刻度尺测量弹簧原长L。2）在弹簧挂钩上挂50g的钩码，测量并在表中记下弹簧总长L，并计算出弹簧的伸长量x=L-L0伸长 23）不断增加钩码（保证在弹簧的弹性限度内），记下每增加1个砝码对应的弹簧伸长量（3）、学生动手实验，采集实验数据。教师巡视，并指导学生完成实验①.测量数据：弹簧原长L0=_________cm:实验次数12345钩码总重G/N弹簧总长L/cm弹簧伸长量x=L-L0/cm使学生进一步体验到弹力产生的条件有两个：接触并且发生形变。弹力方向总是指向施力物体形变恢复的方向。（学生实验后，讨论回答）学生探究与弹力相关的因素学生说出所需器材和实验方案和步骤[学情预设]：让学生经历科学探究，学习科学探究方法，培养学生实践能力及创新精神。同时让学生体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
②.结论：弹簧的弹力等于钩码所受的重力，弹簧弹力的大小与弹簧的伸长量成正比。思考：弹簧被压缩时，弹簧弹力与弹簧缩短量有什么关系呢？板书：胡克定律：在弹性限度内，弹性体弹力的大小和弹性体伸长（或缩短）的长度成正比，即F=kx其中k是劲度系数，单位N/m注：k表征弹性体抵抗形变的能力，其与弹性体的材料、形状和长度有关。课件展示介绍胡克、我国东汉科学家郑玄。[知识链接]：（http://www.pep.com.cn/200303/ca155591.htm）①.罗伯特·胡克（HookeRobert1635-1703）是17世纪英国最杰出的科学家之一。他在力学、光学、天文学等诸多方面都有重大成就。他所设计和发明的科学仪器在当时是无与伦比的。他本人被誉为是英国皇家学会的“双眼和双手”。②.我国东汉时期科学家郑玄在为《考工记》作注解时写道：“假令弓胜三石，引之中三尺，弛其弦，以绳缓擐之，每加物一石，则张一尺。”实验设计有一定难度，教师给予适当提示，并强调注意实验安全。学生实验目的性不强，帮助设计表格，引导归纳，最终得出胡克定律。学生动手实验，通过实验数据及现象探究弹力与形变之间的关系归纳出胡克定律。[学情预设]：设计使用多媒体课件：“弹力F与形变量x的实验数据处理”的程序，提高教学效果。
其意思是弓有弹性，在弓弦上每增加一石的重物，弓就伸张一尺。他得出的这个定量关系比胡克的发现早了约1500年。例1：P67/例题例2：课堂巩固训练：如图为一轻质弹簧长度L和弹力F大小的关系，试由图线确定：①.弹簧的原长；②.弹簧的劲度系数；③.弹簧伸长了15cm时，弹力的大小。（设在弹性限度内）1020155101520L/cmF/N05二、弹力的应用板书：常见应用：①.储存势能 ②.缓冲减震 ③.自动复位例：①.自动伞撑开（实验演示）②.人体“弹簧”（课件展示照片）三、讨论与交流课本P70：“电脑程序处理数据较快且直观，但教学中应努力指导学生掌握图像处理实验数据的方法。物理爱国主义等情感教育主义形变的物体要恢复原状，对和它接触的物体有力的作用，就被弹起。迁移与提高
跳水运动员的起跳时机影响其成绩”分析：借助课件演示分析。[知识链接]：在撑竿跳高和跳板跳水运动中，运动员利用撑竿或跳板来储存能量。跳水运动员的成绩与起跳蹬板的时机很有关系，运动员应把握时机调整动作，巧妙地应用能量转化的道理，取得最佳成绩。何时起跳最合适？是在跳板运动到最上端、最下端、还是中间位置？【作业设计】：1、课本P70/3－52、练习册P39/1－53、调查不同弹性体的应用学生看书自学，注意物理量单位。一位学生黑板板演并讲解，其他学生在提纲上巩固训练。[学情预设]：有的学生可能不理解左边图线的物理意义，如F=0时，L=10cm是表示弹簧的原长，故解题前可先启发引导学生正确分析图线所表示的物理含义。培养学生自学阅读能力，同时感受自然界的奥秘，发展对科学的好奇心和求知欲。通过质疑、讨论交流，
先让学生阅读讨论课本P69学生观看撑竿跳、三米板跳水视频，并积极展开质疑、讨论与交流。逐步养成将自己的见解与他人分享的团队精神。八、教学反思本节课教学结构合理，教学设计较充分地体现了新课程的理念，教学过程注重启发式和探究式教学方式的运用，课堂上师生互动、生生互动，充满生命活力，三维目标较有效达成。成功之处：①.“探究弹力与形变之间的关系”时设置5个问题给学生探究做铺垫，效果较好，故对探究性学习的教学结构程序要认真设计。②.努力挖掘教学资源：让学生上讲台从形变的角度讲解绳子拉力，学生表现出乎意料，让人惊喜，故教学中要多创设机会让学生自主学习。另本节课还
有注意到物理方法论和爱国主义情感教育有机渗透。③.课件制作精美，特别是“弹力F与形变量x的实验数据处理”的程序教学效果甚佳。④.“弹力应用”演示、举例生动，主要原因是贴近学生生活实际，能使学生产生共鸣。不足之处：①.学生对“弹力与形变之间关系”的探究还不够深入、充分，老师讲解偏多，故老师要相信学生的潜能，要大胆放手。②.本节课堂容量偏大，让学生思考的时间很有限，若把弹力的概念、产生条件及弹力的方向放到本节内容的第一课时学习则会更合理。评价标准：①.学生能针对问题提出自己的看法，并能举出相关实例一个以上；②.学生间能积极参与问题讨论，若能基于实例和逻辑推理而敢于质疑更好；③.学生应认真进行实验，填写简明实验记录，并根据问题作简明分析；④.教师应主动参与学生讨论，并引导他们逐步建立概念。九、设计思路创设情境揭示内涵变式迁移复习形变弹力概念弹力产生条件弹力和形变关系弹力应用讨论交流“形变与弹力（第2课时）”教学结构模式：感 知 ──>深 化 ──>迁 移（具体）──>（抽象）──>（具体）寻找联系，自主探究为充分体现课程标准中要求培养学生自主性、探究性学习的精神，因此在教学中应该尽力创造条件，如通过创设实验来探究弹力产生条件、探究弹力和形变的关系等实践活动，让学生自主获取知识，发展对科学的好奇心与求知欲；由于形变和弹力在生活、生产中广泛存在，则教学中还应该广泛联系生产、生活实际，如尼龙扣、火车减震弹簧等，以体现教学内容的时代性。基于以上两点考虑，从本人教学特点和教学实际出发，设计以下教学结构流程：
www.3edu.net教师助手学生帮手家长朋友www.3edu.net点评本节教学设计较注重启发式教学方式的运用。注重创设问题，挖掘教学资源，进行爱国主义教育。教学中，注重引导学生参与实验探究，启发学生如何探究实验设计较仔细。本教学设计从复习形变到创设情境，启发学生得到弹力产生的条件、弹力方向的判断，并及时对弹力方向判断进行练习、反馈，指导方法，再通过实验进行弹力大小的探究，最后讨论弹力的应用。整节设计通过教师启发，设置问题，让学生在教师的启发下进行探究获取知识。教师的引导要少一些，留给学生思考讨论和自主学习的时间要多一些。适当地设置一些实验让学生体验弹力产生的条件及弹力方向。在弹力大小的实验探究中，电脑程序处理数据较快且直观，但图像处理实验数据的方法仍应指导学生掌握。www.3edu.net教师助手学生帮手家长朋友www.3edu.net
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