探究形变与弹力的关系肇庆市实验中学冯佩娟教材分析弹力是生活中常见的一种力，又是学生初中学过的内容，生活中学生对弹力有一定的认识，几种常见的形变也随处可见，所以，高中阶段的弹力学习是在初中学习的基础上的螺旋上升的过程，因此，教师对学生的定位应是：１．对形变有一定认识但不深入；２．学生知道支持力、压力，但对产生的机制模糊不清；３．对弹性形变和拉力的关系有感性认识。除此之外，微小形变由于肉眼不能觉察，所以部分学生难以置信，因此，充分利用“演示微小形变”的实验，将学生不易“看见”的现象通过“放大”的方法显示出来，既能激发学生的探究兴趣，又能让学生明白：眼见有时在不一定为“实”的道理。设计思路充分体现新课标的要求，在课堂教学中体现新的教学观和学生观，重视探究过程在学生学习中的作用，让学生在实验与探究中自主获取知识。突出学生学习的能动性和互动性原则，充分发挥学生的主体作用。突出探究的自主性、多样性与完整性原则，注重联系生产和生活实际。教学目标知识技能：1．初步认识形变的种类，知道任何物体都可以发生形变。2．了解弹性与弹性限度的概念，并在实际操作的过程中会识别。3、知道弹力的产生，弹力的方向。过程与方法：1、培养学生观察、分析和操作的能力。2、使学生经历科学探究的过程，学习科学探究的方法，养成科学探究习惯。情感态度与价值观：1、在探究物理规律的过程中，感受学习物理的乐趣，通过生活中的弹力认识物理规律的价值．2、通过物体微小形变的演示，刺激学生的好奇心理，使学生初步了解物理学处理问题的巧妙方法，体会物理学之美。教学重点：弹力产生的条件、弹力的方向教学难点：1、在接触的物体间是否有弹力6
2、弹力方向的确定教学用具：弹簧、海绵、薄竹片、玻璃瓶、微小形变显示装置、铁架台、砝码若干、直尺（学生分组实验）、橡皮筋、钢尺、细铁丝、钩码、多媒体电教设备（电脑、投影仪、实物展台）及相关素材等。教学过程一、复习引入新课教师：“通过前面两章的学习，我们进一步认识了运动。当然，物体的运动和它的受力有着密切的关系（如自由落体运动）。因此，在学习了有关运动学内容之后，从今天开始要学习有关力的知识。”二、学习新课（一）认识形变（1）通过多媒体展示情景,引导学生观看、分析。观察到什么现象？学生：看到形状或体积改变老师：对，这就是形变。板书：物体的形状或体积的改变叫形变物体的形变按表现形式分为：压缩形变、拉伸形变、弯曲形变和扭曲形变等。（2）用准备好的细铁丝，和学生一起动手绕制弹簧，完成后和学生一起做一些形变练习。再次体会做拉、压、扭、弯形变。（保留弹簧，以备后面讲弹性限度时使用）过渡：6
从刚才的观察的图片中我们发现，像弹簧、海绵、撑杆的形变都是非常明显的，很容易观察，是不是所有物体的形变都是这么容易观察呢？比如我手中的玻璃瓶子，用力按压时它会发生形变吗？（学生回答：有或没有）你能看到吗？同学们用的书桌，放一个砝码上去，它会发生形变吗？看到了吗？从理论上分析这些物体是发生了形变，只是这些形变量很小，难以直接观察，接下来同学们就思考一下，怎样才能显示出桌面或瓶子的微小形变呢？（物理学中采用了将微小的量放大的科学方法。）（3）“放大法”显示微小形变（模拟实验与学生演示实验相结合）物体的形变大小有时很明显，可以用肉眼直接观察到，有时很微小，需要借助仪器将其“放大”才能观察。（引导学生分析“放大”原理，鼓励学生仔细体会其中的妙处，启发思维，开拓视野。）演示1：通过光线“放大”显示桌面的微小形变（电脑模拟）演示2：通过液柱高度变化而“放大”显示玻璃瓶的微小形变（学生上台演示）过渡：同学们在演示1中观察到，重锤放上来，桌面发生形变，拿开重锤，桌面又恢复到原来的形状，这是物体所具有的一种性质，也是我们下面要学习的内容。（二）、弹性和弹性限度1、弹性和弹性形变所有的物体在受到外力后，都会发生形变，撤去外力的作用后的物体，若要恢复原来的形状，就说明这类物体具有弹性。演示：弹簧的弹性形变（用手把自己制作的弹簧轻轻的压缩后放手，弹簧会恢复原状；轻轻地拉弹簧后放手，弹簧也会恢复原状）在外力的作用下，发生形变的物体，若外力撤去后，能够恢复到原来的形状，这样的形变就叫做弹性形变。过渡——演示：我们可以发现，拉弹簧的力越大弹簧形变得越长，那能不能无限增大拉弹簧的力呢？（学生回答：不能）显然是不能，如果力太大，弹簧就会被拉坏了，恢复不到原来的形状，这种情况叫做超过了物体的弹性限度。（三）弹力1.弹力的概念教师：物体在发生形变的时候，是否伴随着力的产生呢？情景展示弯弓射日等图。6
通过实例，分析弹力是如何产生的。被压缩的弹簧上放一黑板擦，放手，黑板擦被弹起；被弯曲的竹片上放一粉笔头，放手，粉笔头被弹起。提问：为什么黑板擦、粉笔头被弹起？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，就被弹起。总结：产生形变的物体由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用，这种力称为弹力。通过课件展示，和学生一起认识压力、支持力、拉力产生的机制，明确这些以不同效果命名的力，实质上都是同一种性质的力：弹力。2.产生弹力的条件①相互接触②发生（弹性）形变（通过两个例子：海绵与砝码竖直叠在一起（如图3）、海绵与砝码水平叠在一起（如图4），让学生总结出产生弹力的两个条件）图3图4▲判断弹力是否存在的方法：①是否满足弹力产生的条件（形变明显时用）②拆分法（微小形变时用）所谓拆分法，即把接触的两个物体其中一个拆掉，看另一个物体能否保持原来的状态（如静止），如果符合，说明不存在弹力，反之存在弹力。6
练习提高，指出以下相互接触的物体间有没有弹力。 3.探究弹力（1）弹力的方向小实验：把钩码挂在弹簧下端，演示弹簧的形变，请学生分析形变的方向和弹簧对钩码的弹力的方向。总结：弹簧弹力的方向：与弹簧的形变的方向相反，换种说法，也可以说成沿弹簧向内或向外。多媒体演示：蹦极游戏中橡皮绳对人的拉力，与学生共同分析拉力的方向总结：细绳或橡皮绳的弹力沿细绳或橡皮绳指向它们收缩的方向。过渡：弹簧和细绳是物理学中两种特殊的模型，那么一般的情况，也就是相互接触的物体它们的弹力的方向呢？演示：多媒体演示球和接触面所受到的弹力的方向。分析：支持力：支持力是地面或墙面对球的作用力，原因是地面或墙面发生了形变，形变的方向与它们的接触面垂直，而地面或墙面由于要恢复原状，就会对和它接触的球产生力——支持力的作用，所以该力的方向与接触面垂直，指向球。（请学生分析压力的产生过程或让学生共同分析。）总结：垂直接触面，指向受力物体。过渡：下面我们就用刚才学习的知识分析一些实际的问题。小练习：1、分析书和桌面之间弹力的方向。2分析如图所示的球所受的弹力。 6
（1）弹力的大小轻轻的用力把弹簧拉长一点，手会感觉到弹簧给手的弹力力，把弹簧拉得更长一点，会发现弹簧拉手的力变大了，即弹力的大小与形变的程度有关，形变越大，弹力越大（在弹性限度内）实验总结胡克定律6
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