§3.2弹力
一、教材的分析:1、教材所处的地位和作用:弹力是学生在学习了力和重力等知识的基础上引入的一节新授课,又是学生学习摩擦力等后续识的基础,因此,在整章教材中起着承前启后的重作用,是高中力学的基础和重要内容,是高一学生学习的难点。2、本节的主要教学内容有:⑴形变⑵弹力的概念及产生条件⑶弹力的方向⑷胡克定律3、本节的课程标准要求:知道常见的形变,通过实验了解物体的弹性,知道胡克定律。
二、学情分析学生通过初中的学习和平日生活经验对形变有一定的感性认识,但不深入知道支持力、压力、拉力,但是不能够概括产生的原因;对弹簧形变和拉力的关系有感性认识,但不知有何定量关系另外,高一学生的思维具有单一性,定势性认识事物的特点是从具体的形象思维向抽象逻辑思维过渡,学生容易接受物体的形变现象,对相对抽象的弹力的概念普遍感到困惑。
三、教学目标1.知道什么是形变、弹性形变、弹性限度。2.知道什么是弹力,理解弹力产生的条件。3.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,会准确画出弹力方向。4.掌握胡克定律的内容和表达式,能利用胡克定律计算弹簧的弹力(一)知识与技能
(二)过程与方法1.从生活中常见的形变现象出发,通过演示实验,经历弹力的产生、方向和大小的探究的过程,培养学生的观察能力、团结协作能力、分析和解决实际问题的能力。2.体会探究物理规律时运用的“实验--观察--思考--归纳”的科学方法。通过观察桌面微小形变的演示实验领悟物理研究中“放大”的方法。
(三)情感态度与价值观通过微小形变的探究,培养学生实事求是的世界观,认识事物的本来面目,不被表面现象所迷惑。
四、教学重点和难点★教学重点掌握弹力产生的条件、理解弹力的方向、掌握胡克定律的内容和公式★教学难点1.准确理解弹力的概念2.会判断弹力的有无,能准确画出弹力的方向
为贯彻以学生为主体,教师为主导的教育理念,突出重点、突破难点,我主要采取以下的教学方法:1.以“与弹力相关的生活实例和9个演示实验为基础”,以增强学生的感性认识为突破口,巧设物理情景,巧用引导性提问;通过学生观察、讨论、分析现象——教师点拨总结物理规律的探究模式,促使学生自主探究和合作交流,最大限度地凸现学生的主体地位。五、教学方法
2.以4个探究问题为主线,有机地融合实物演示与实例探究、跟踪练习与巩固练习、学生发言与板演、课前预习提纲与多媒体课件的运用等各种教学方法于一体,把想象变为直观,把不易观察到的微小变化展现出来,把复杂的图像绘制过程制成动画,使物理板书和解题过程规范化,为突破和分散本节难点做了由浅入深的层层铺垫,最终,使学生在轻松、自主的学习氛围中,完成本节教学任务,达到和谐高效课堂,最终落实“从生活走向物理,从物理走向社会”的新课程理念。
六、教学用具1.实物演示:弹簧10根、橡皮泥、钢尺、物理小车、微小形变演示器材一套,2.实验演示:铁架台、钩码、两根原长相同劲度系数不同后面附有长度刻度的弹簧,3.多媒体教学设备
七、教学过程
【一、设计思想】本节课我主要设置了4个探究课题,每个课题以“提出问题--实验与观察--分析与推理——归纳小结”为认知程序。为了更好地突出重点,突破难点知识,设计了9个演示实验供学生观察与研究,2个生活实例让学生探究,3道跟踪练习和1道巩固练习让学生理解巩固,把教学内容转化为具有潜在意义的问题,让学生针对学案中设计的探究问题,分小组先讨论,然决后回答或上黑板板演,本小组讲解,其余小组聆听或检查,发现其不足之处,加以完善;此过程中教师适时点拨,归纳总结。
【二、教学环节】导入新课——新课教学——课堂小结——布置课后作业
导入新课
探究问题一:什么是形变?新课教学
演示1:用手轻压弹簧后撤去压力演示2:把弹簧用力拉直演示3:钢尺在手的作用下弯曲演示4:取一块橡皮泥,用手捏,使其变形演示5:桌面的微小形变
1.实验中物体发生的变化,变化发生的原因是什么?2.在实验中,物体发生的改变有哪些形式?3.对这些实验现象进行分类,说明按什么分类?观察现象,并思考
一、形变1.形变:物体在力的作用下的形状或体积会发生改变2.弹性形变:物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状3.弹性限度:如果形变过大,超过一定限度,撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状
演示6:被拉长的弹簧将与之相连的物理小车拉过来演示7:被压缩弹簧将与之相连的物理小车推出去演示8:弯曲的钢尺将粉笔头弹出探究问题二:弹力是怎样产生的?
分组交流实验观察到的现象,并思考回答以下问题1.为什么小车会被拉过来或推出去?为什么粉笔头会被弹出?2.如果小车、粉笔头与形变物体不接触,会受到这个力吗?
二、弹力1.概念: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2.弹力的产生条件:①施力物体与受力物体必须直接接触②施力物体必须发生了弹性形变
利用手中的弹簧体会,探究回答以下问题:1.两物体间产生弹力时,两物体都发生形变了吗?2.课本55页图3.2-3中小车受到的弹力是谁发生形变产生的?
【理解应用一】谁形变谁产生弹力谁是施力物体物体受到的弹力是施力物体发生形变产生的
【跟踪练习1】打网球时,网球和网球拍接触瞬间下列说法正确的是()A.在接触处只有网球拍有弹力产生B.在接触处网球和网球拍都产生弹力C.网球对网球拍的弹力是网球形变后对网球拍施加的力D.网球拍对网球的弹力是网球拍形变后对网球施加的力BCD
探究问题三:几种常见的弹力的方向
例题1.书放在桌子上,书与桌面之间有弹力吗?2.用绳吊重物,绳和重物之间是否有弹力?从以下方面分析形变物施力物受力物俗称方向
F压F支
F绳拉物体F物体拉绳
三、弹力的方向1.常见的弹力:支持力、压力、拉力实质上都是弹力2.压力的方向总是垂直于接触面指向被压物体(受力物体)3.支持力的方向总是垂直于支持面指向被支持物体(受力物体)4.绳的拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向
分组交流讨论、利用手中的弹簧体会,并回答下列问题:1.物体产生的弹力的方向与物体恢复形变的方向有什么关系?2.物体产生的弹力的方向与施力物体形变的方向有什么关系?3.物体形变的方向与使物体发生形变的外力的方向有什么关系?4.物体受到的弹力的方向总是指向受力物体吗?请举例
5.(物体产生的)弹力的方向:⑴总跟接触面垂直⑶物体受到的弹力的方向不总是指向受力物体⑵总是与施力物体恢复形变的方向相同与施力物体的形变的方向相反;与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反;
【跟踪练习2】画出图中各静止物体所受的弹力方向⑴⑵⑶
【跟踪练习3】画出下列各静止小球所受的弹力(接触面光滑)ABCD
弹力有无的判断---方法1.弹力的产生条件2.假设法:当形变不明显,难以直接判断时⑴假设接触处无弹力,可假设把与物体接触的面去掉,看物体还能否保持原来的运动状态;⑵假设接触处有弹力,看物体是否能保持原来的运动状态;
【巩固小练习】在下图中a、b表面均光滑,天花板和地面均水平,a、b间一定有弹力的是()B
探究问题四:定量地研究弹簧的弹力大小跟哪些因素有关?
钩码质量m/g050100150200250弹簧总长度L/cm1012.113.916.217.920.1弹力大小F/N00.511.522.5弹簧伸长量x/cm02.13.96.27.910.1
伸长量x/cm弹力F/No2468100.511.522.5
1.内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比,这个规律是英国科学家胡克发现的,叫做胡克定律。四、胡克定律
2.公式:F=kx说明:⑴k为劲度系数,⑵x为形变量,弹簧伸长时指伸长量x=伸长后的长度L-原长L0弹簧缩短时指缩短量x=原长L0-缩短后的长度L
【跟踪练习4】一根轻质弹簧,当受到一个大小为16N的拉力作用时,该弹簧的伸长量是4cm。⑴该弹簧的劲度系数是多大?⑵如果弹簧的原长是10cm,当受到8N的压力时,该弹簧将缩短到多少cm?
解:F1=16Nx1=4cm=4×10-2mL0=10cm,F2=8N(1)根据胡克定律:F1=kx1可得k=F1/x1=N/m=400N/m(2)根据胡克定律:F2=kx2可得X2=F2/k=m=2×10-2m=2cmL2=L0-X2=(10-2)cm=8cm
【课堂小结】重难点知识及应用:1.弹力产生的条件——重点强调:弹力产生的原因是物体发生了弹性形变物体受到的弹力是施力物体发生形变产生的2.几种常见的弹力的方向,弹力的方向的特点——重点和难点强调:弹力有无的判断方法—难点3.胡克定律内容及公式——重点
【课后作业】课后题1、2、3、4
【板书设计】一.形变(一板知识提纲)1.概念2.弹力的产生条件3.弹力的方向二.弹力压力的方向支持力的方向“反抗”绳的拉力的方向4.胡克定律(二板)学生画受力图
本节课到此结束谢谢