课题探究形变与弹力的关系.doc

课题：探究形变与弹力的关系 南海一中 程传满 一、教学设计思想 本课题为“探究弹力与形变的关系”，学生对弹力有一定的认识，学习难度不是很大。本教学设计首先从生活中熟悉的、常见的形状改变引入课题，通过几个演示实验给出形变的物理概念和形变的种类，同时采用模拟实验和演示实验相结合的方式将学生不易“看见”的形变通过“放大”的方法显示出来；再通过弹簧的演示给出弹性、弹性形变和弹性限度的概念；然后给学生播放几个生活中应用形变的实例（跳水、撑杆跳、射箭、蹦极跳），并让学上双手拉弹簧感受弹力，总结出弹力的定义和弹力的产生条件，充分体现学生的主体性和教师的主导作用；最后设计实验让学生探究弹簧的弹力与形变量的关系，让学生经历探究的过程，学会处理数据的方法，实验探究得出胡克定律。 二、教学目标 （一）知识与技能 1．知道常见的弹力． 2．了解弹性、弹性形变和弹性限度． 3．知道胡克定律． （二）过程与方法 经历实验探究弹力的过程，了解科学研究的方法． （三）情感态度与价值观 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． 三、教学重点与难点 重点：弹力与胡克定律 难点：实验探究弹簧弹力与形变量的关系 四、教具 多媒体电教设备（电脑、投影仪、实物展台）、弹簧、海绵、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） 五、教法与学法 通过实验与探究充分调动学生学习的积极性，培养学生的合作精神，探究意识，体现学生的主体作用和教师的主导作用，将实验与探究和理论讲解相结合，体现教学和学习方式的多样化。 六、教学过程 引入新课 以中国第一高建筑——金茂大厦的图片引入新课，这些看似静止高耸入云的建筑物，其实都会有不同程度类似于旗杆的摆动，在安全范围内都会有微小的弯曲形变。这是为什么呢？这种微小的变形与什么因素有关呢？这就是我们这节课要研究的问题。 （一）认识形变 1．形变：物体在力的作用下发生的形状或体积的改变。 （举例说明生活中常见的形变：坐沙发、拉橡皮筋、拉或压弹簧） 2．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。 （以课件图片和演示实验相结合的方式举例说明，可激发同学们的学习兴趣） 3．“放大法”显示微小形变（如图1）（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。 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（如图2）（学生上台演示） （二）弹性、弹性形变与塑性形变 1．弹性：物体具有恢复原状的性质 2．弹性形变：物体能完全恢复原状的形变（弹性限度） 3．塑性形变（非弹性形变）：物体不能恢复原状的形变 （三）弹力 播放视频：跳水、撑杆跳、射箭、蹦床游戏，让学生观看生活中应用形变的实例，总结这些实例的共同点，然后双手拉弹簧谈谈手的感觉，总结出弹力的定义。 1．弹力：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。 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） 3．探究弹簧的弹力与形变量的关系 根据弹力的定义我们知道弹力与形变有关，那么弹力与形变有什么关系呢？下面我们通过实验探究弹簧的弹力与形变量的关系（如图5） （1）实验目的：探究弹簧的弹力大小与弹簧的形变大小的关系。 （2）实验方法： 问题1：如何测弹簧的形变量大小？ x l-l0 问题2：如何知道弹簧的弹力大小？ F G mg （根据二力平衡与牛顿第三定律如图6） 学生自由做实验 3．数据记录 弹簧的原长L0 实验次数 弹簧的长度L/cm 弹簧的伸长量x/cm 弹力的大小F/N 1 2 3 4 5 问题3：测出弹力F、弹簧的伸长量x后，如何确定它们的关系？ 让学生根据数据实验数据猜想弹力F与伸长量x的关系：猜想F与x成正比。 利用实验数据验证猜想：（1）计算法（计算F/x的比值）（2）图像法（作出F与x的图像） （由于时间关系，安排部分同学采用“计算法”，部分同学采用“图像法”处理数据） 对于两种处理数据的方法，分别选取一组用实物展台投影出来，让学生说出实验结论。 学生得出结论：在弹性限度内，在弹性限度内，弹簧弹力F大小与弹簧的伸长量x成正比。 提问：如果压缩弹簧，结果会怎样？（结论仍然成立） 早在1660年，英国物理学家胡克通过实验研究就得这样的结论，这就是著名的胡克定律。 （四）胡克定律 1、胡克定律：在弹性限度内，弹簧弹力F大小与弹簧的伸长（或缩短）量X成正比。 2．数学表达式：F＝kx （F的单位N，k的单位N/m，x的