《形变与弹力》教学设计

《形变与弹力》教学设计

教学内容

　　《普通高中课程标准实验物理教科书形变与弹力教学设计物理（必修1）》（山东科技出版社出版，第三版）第四章-相互作用，第2节-形变与弹力。

　　本节课围绕弹力的三个要素开展，首先通过视频和图片创设情景，激发学生的求知欲望，呼唤学生的前概念，然后通过体验性实验引出形变，特别是演示微小形变，使学生认识到任何物体受力的作用都要产生形变。通过演示实验归纳弹力产生的条件以及方向。通过探究实验总结出弹簧伸长量与弹力的关系，得出胡克定律，在应用与实际问题。

教学目标

　　1.知识与技能

　　（1）知道常见的形变；

　　（2）通过实验了解物体的弹性；

　　（3）知道胡克定律，能用定律进行简单的计算。

　　2.过程与方法

　　（1）通过一些体验性实验了解常见的形变，以及探究弹力；

　　（2）通过学生分组实验，探究弹簧伸长量与弹力的关系。

　　3.情感态度与价值观

　　在探究物体概念和规律过程中，从生活中来，到生活中去，通过形象、生动的演示实验激发学生学习的兴趣，培养学生的观察能力。

教学重点

　　（1）演示微小形变；

　　（2）弹力产生的条件及方向的判断。

教学难点

　　（1）各种效果的弹力方向的判断；

　　（2）探究弹簧伸长量与弹力的关系。

学生学习情况分析

　　1．学生情况分析：学生作为新课改对象，学生思维比较活跃，课堂气氛好。

　　2．学习情况分析：高一新生已经具备了一定的力的知识，但是由于学生前概念的错误影响，对形变和弹力会造成错误的理解。随着探究实验的不断进行，充分暴露学生的问题，问题的暴露过程也就是问题的解决过程。

教学过程

　　一、引入新课

　　引入课题，设计情景，提出问题

　　播放一小段录象或者图片，激发学生的学习兴趣。

　　视频1：蹦极

　　视频2：射箭

　　视频3：跳板跳水

　　视频4：撑秆跳高

　　问：要求学生仔细观察视频中橡皮绳，跳板，弓弦如何变化？为什么会发生这种变化呢？

　　学生讨论后会给出是因为发生形变，有弹力作用。

　　设问：什么是形变？什么是弹力呢？它又是如何产生的呢？本节课我们就来研究这个问题。

　　[引入主题，唤起原有知识，目的是让学生在自己的头脑中产生问题。老师不要忙着解释，让学生明白这就是今天学习内容。带着这些问题和好奇的心理进入新课教学。]

　　二、新课教学

　　实验探究，明确概念，得出规律

　　1、通过小实验，探究形变概念

　　（1）体验性实验，让学生体验形变？

　　请7位同学演示一组实验，其他同学们注意观察实验中物体变化。

　　体验性实验记录（物体如何变化？）体验性实验1：钢锯条一端用手按住，在另一手的作用下弯曲体验性实验2：弹簧被拉长或缩短体验性实验3：橡皮筋拉长体验性实验4：钢锯条被体验性实验5：纸张用手揉皱体验性实验6：用手压面包体验性实验7：用手压橡皮泥

　　引导学生观察并设问：上述实验中物体都什么共同特点？即物体怎么变？

　　预测学生可能回答：弯曲了；伸长了；缩短了；扭曲了，被压扁了；体积变化了，形状改变了等。

　　老师引导学生回答：物体的这些变化概括来说，共同特点不就是物体的形状或者体积发生改变了吗？

　　进一步问：如实验1，剧条的什么变化了，实验6，面包的什么变化了？

　　学生回答：实验1剧条的形状变了，实验6，形状和体积都变化了。

　　[其他的实验让学生自己分析]

　　教师总结：物体的形状或体积的改变叫做形变。

　　设问：那是不是任何物体都能发生形变呢？

　　学生：不一定或者回答能。

　　[学生前概念问题暴露，产生问题冲突，进一步设疑问]

　　（2）、演示微小形变实验，引出任何物体在力的作用下都能发生形变。

　　演示实验1：a、用手指压实验桌 b、物体放在桌面上

　　问：上述两个实验中物体都发生形变了吗？

　　学生：手指发生了，物体和桌面没有。

　　演示实验2（教材63页）：桌面的微小形变效应。利用器材：激光笔，平面镜，铁架台。用一激光器发出一束光经过面镜子反射后射到天花板上形成了一个亮点，再用手指压平面镜一侧的桌面，亮点在天花板上有明显的移动。

　　演示实验3（教材64页）：玻璃瓶的微小形变效应。利用器材：玻璃瓶，细管，红墨水。

　　引导学生观察，设问：要想观察到物体形状的微小变化应采用何种方法？

　　学生：把微小“放大”的实验法。

　　引导学生对众多的实验现象作出归纳，这些实验现象告诉我们一个事实：①任何物体在力的作用下都能发生形变。②有的物体形变明显，有些物体形变不明显。

　　（3）、以实验为据，得出形变的种类。

　　设问：按照物体发生的形变形式分有哪些形式。

　　学生归纳出在力的作用下发生的形变有拉伸、压缩、弯曲、扭转等不同形式

　　设问：是不是当力撤去以后所有物体的形变都能够恢复？

　　学生回答：不是，体验性实验1、2、3、4能恢复，体验性实验5、6、7不能完全恢复。

　　师生共同归纳得出按照形变效果分有哪些种类：

　　①一类是，受力发生形变，当撤去外力后能够恢复原来的形状，这种形变叫做弹性形变。形变后能够恢复原来的形状的物体称为弹性体。

　　②一类是，受力发生形变后，撤去外力时候不能恢复到原状，这种形变叫做范性形变

　　2、通过实验，探究弹力。

　　（1）演示实验，探究什么是弹力？

　　回顾视频1：蹦极；

　　演示实验4：弯曲的锯条一头放上粉笔头，放手粉笔头弹起；

　　演示实验5：压缩弹簧一端放小球，放手小球弹起。

　　设问：锯条和弹簧在力的作用下发生形变，放手后为什么小球和粉笔头会被弹起？