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1、弹力教学设计方案授课教师：郑蔚青一、教学设计思想弹力是力学常见三种性质力之一，也是生活中最常见的力，本节课是全章的基础内容之一，通过学习学生应该知道弹力是由于物体发生形变而产生的；知道压力、支持力、拉力都是弹力，能准确画出这些弹力的方向；知道弹力的大小与物体本身的性质、和形变量的大小有关，掌握胡克定律的内容。本节教材分为两课时完成。在教学设计中以充分体现“学生是学习的主体”为原则，增加学生活动的次数，提高学生活动的质量。第一课时，学生通过体验、观察、讨论来了解什么是形变、形变的种类，掌握弹力产生的条件及三种常见弹力的方向。第二课时，学生通过分组实验，探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系，通过对实验数
2、据的分析与处理得出胡克定律。二、学习任务分析1学生凭借生活经验以及通过初中物理的学习，已经知道弹力是一种性质的力。本节课通过学生体验形变；观察并分析弹力的产生条件；分析弹力的方向；可以加深学生对弹力概念的理解。进而提高学生的观察能力、分析能力和语言表达能力。2通过学生亲自实践探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间的关系，锻炼学生的动手能力、分析能力、合作能力。同时让学生体验通过探究得出规律获得成功的喜悦，激发学生学习的兴趣。三、学习者分析1学生学完力和重力的概念，并且了解弹力的存在。但是对弹力的产生条件尤其是在实际问题中分析“哪个物体发生了形变” 、 “哪个物体受到什么样的弹力”还说不清楚。让学生通过小
3、游戏通过观察体验弹力的产生，有利于学生深入理解弹力的概念。2胡克定律本身并不难掌握，但实际应用中学生往往容易误将弹簧长度理解为形变量，本节课学生通过实验探究胡克定律，可以有与弹簧“亲密接触”的机会，可以在实践中领悟什么才是“形变量” ，应该怎样求形变量。并且通过实验寻找两个物理量之间的关系也是科学研究的一般方法，本节课的学习可以让学生体验这种方法，为终身学习打下基础。四、教学目标1知识与技能：（1）了解弹性形变和范性形变。（2）知道什么是弹力，理解弹力产生的条件；知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力；能画出不同情况下，上述弹力的方向。（3）知道常见的形变，能识别拉伸形变、压缩形变、弯曲形变、扭转
4、形变和剪切形变。（4）通过实验了解在弹性限度内形变量越大弹力越大；通过实验得出弹簧弹力与形变量成正比；知道胡克定律；掌握运用胡克定律计算弹簧弹力的方法2过程与方法：（1）通过实验“放大了的微小形变”，让学生知道把微小变化量进行放大，是物理学中常用的方法。（2）在实验探究弹簧弹力与形变量关系过程中，锻炼学生的动手能力、观察能力和分析能力，使学生体会物理是一门实验学科。3情感态度与价值观：在探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系过程中，培养学生对待科学严谨、求实的态度；学生体验自主探索物理规律的艰辛和喜悦；学生通过交流合作，提高协作的意识。五、教学准备1学生实验器材：钩码、进度系数不同的两个轻弹簧、铁架台
5、、米尺、铁夹等。2演示器材：弹簧拉力器，面团，海绵条、激光器、铁架台、小平面镜，玻璃瓶（一个空的，一个灌满红墨水）等3视频资料：蹦床，撑杆跳高4多媒体设备一套：可供课件播放六、教学过程教学内容 学生活动 教学说明第一课时（形变，弹力的产生及方向）引入新课我们一起劳作一个小游戏，老师发个每位同学一个橡皮筋，请同学们用纸巾揉成小团作为“子弹”，比一比谁能把 “子弹”射得最远。提出问题：“子弹” 是靠什么被发射出去的？那么什么是弹力？弹力是怎样产生的呢？我们今天就来研究这个问题。新课教学提出问题：我们手中的皮筋为什么会产生弹力呢？一、形变提出问题：你能说说什么是形变吗？还能不能在举出一些形变的实例？
6、教师出示一个玻璃瓶（如图甲） ，用手压玻璃瓶，提出问题：玻璃瓶形变了吗？你能观察出来吗？通过什么方法能观察出玻璃瓶的形变？演示：玻璃瓶的微小形变（按压注满水的玻璃瓶）用自制“弹弓”射出小纸团思考并回答：皮筋的弹力回答：皮筋发生了形变学生 1：形变就是物体形状或体积发生了变化。用球拍击球时，球拍发生了形变；运动员跳水是跳板发生了形变。学生 2：我用手掰尺子、拧橡皮、 ，尺子和橡皮都发生形变学生 1：玻璃瓶形变了，只是形变量太小我们看不见。学生 2：在瓶中注满水，用手压平子，细管中水面会上学生在游戏中体验弹力的存在引导学生进行理性分析调动学生大脑中已有的物理表象为学习“形变”这一概念服务引导学生观
7、察、思考、开动脑筋想出将微小形变放大的方法总结：形变就是物体形状或体积发生改变，任何物体都能发生形变，只是有的物体形 变明显，有的物体形变不明显。对于不明显的形变，我们要通过放大法才能观察到。演示或放录像：桌面的微小形变过渡：我们知道物都能发生形变，那么物体形变又没有区呢？演示：1、请一位同学上台拉弹簧拉力器2、请另一位同学上台拉一块面团请同学们观察：弹簧拉力器的形变与面团的形变有什么区别？总结：1弹性形变：当撤去外力后能恢复原状的形变2范性形变：当撤去外力后不能恢复原状的形变3常见的几种形变有：拉伸形 变， 压缩形变、弯曲形变、扭转形变、剪切形变演示：用海面柱演示几种常见的形变（参考教材 P
8、51 图 2-3-8）同学们能不能用身边的东西演示一下上述几种形变？二、弹力教师：刚才同学们在拉衣服、拧橡皮过程中有什么感觉？观看视频：蹦床、撑杆跳高教师：像弹簧床、竹竿这些发生形变的物体由于要恢复原状就会对跟它接触的物体会产生力的作用，这就是弹力。提出问题：你能分析出来你的手与橡皮、尺子之间的弹力是如何产生的吗？弹力大小与什么有关系呢？提出问题：弹力的施力物体是谁呢？总结：1弹力产生的条件：两物体接触、发生形变（弹力的施力物体发生形变的物体）2弹力的大小：与形变程度有关，形变量越大，弹力越大3弹力的方向：与物体发生形 变的方向相反升。观察细管中水面高度的变化。仔细观察，体会形变观察、思考并回
9、答：在撤掉拉力后弹簧拉力器的形变能够恢复，面团的性变不能恢复。学生拉衣服，压、拧、掰开橡皮，弄弯尺子回答：感到一种反抗作用学生观看视频 回答：手使橡皮、尺子发生形变，它们要恢复形变就对手产生弹力。形变量越大，弹力越大回答：发生形变的物体教师明示“形”概念，使学生达到理性的提升通过实验强化微小形变放大的方法培养学生的观察、分析能力学生联系实际观察、体验各种形变从感觉和视觉上感受弹力并对一般现象进行理性思考教师明示“弹力的产生、大小” ，（与物体恢复形变的方向一致）4常见的三种弹力及其方向教师：请同学们与读教材 P4950，然后我们一起总结常见的弹力及它们的方向。提出问题 1：一本书放在桌面上，书
10、和桌面之间的弹力是怎样产生的？ 提出问题 2：如果书静止在斜面上，书和斜面之间的弹力又怎样呢？教师总结： 1压力和支持力垂直于支持面，指向被压或被支持物体提出问题 3：一盏灯挂在电线下面，我们来分析一下等和电线之间的弹力。教师总结：2绳子的拉力由于绳只能 发生拉伸形变，因此绳的拉力只能沿绳指向绳收缩的方向。 提出问题 4：弹簧的弹力有什么特点？3弹簧的弹力弹簧拉伸时， 对两侧物体有拉力；弹簧 压缩时，对两侧物体有推力。学生阅读教材思考并回答：书的重力压迫桌面是书和桌面同时发生微小形变，书发生形变对桌面产生垂直桌面向下的压力F1；桌面发生形变对书产生垂直书向上的支持力 F2。学生分析书与斜面之间
11、的弹力。回答：由于灯的重力使它拉紧电线，电线发生形变对灯有向上的拉力，灯罩发生形变对电线有向下的拉力。回答：弹簧弹力可以是拉力也可以是推力。使学生达到理性的提升培养学生阅读能力培养的学生分析能力和语言表达能力，巩固对弹力产生的条件的理解培养的学生分析能力和语言表达能力，巩固对弹力产生的条件的理解课堂巩固练习：1如图所示，一根细绳上端拴在 顶棚上，下端系一个 铁球，处于静止状态，下面的说法中哪些正确？并把不正确的说法改正过来。A球对绳的弹力是由于球的重力产生的B顶棚 对绳的弹力是由于绳的形变产生的C绳对 球的弹力是由于绳的形变产生的D顶棚对球没有作用力参考答案：CD2分析图中篮球所受的弹力（答案
12、略）3画出图中物体 A 受到的重力和弹力的示意图。 （答案略）第二课时（探究弹力与弹簧伸长的关系）提问并引入新课：1弹力是怎样产生的？ 2弹力大小与什么有关？ 过渡：弹簧在与其他物体相互作用时，弹力大小随形变程度的不同而改变，那么弹力大小与形变量之间的具体定量关系是怎样的呢？今天我们就通过实验进行研究。新课教学：提出问题：我们怎样测定弹簧的弹力呢？提出问题：什么叫弹簧的形变量？我们怎样找到弹簧的形变量呢？提出问题：如果我们测出了不同弹力 F 下弹簧的形变量 x，我们怎样寻找着两个物理量之间的关系呢？回答：两物体接触、发生弹性形变。回答：弹力大小与物体的形变量有关，在弹性限度内，形变量越大，弹力
13、就越大学生 1：在弹簧下面挂砝码，当砝码静止时，弹力应该等于砝码的重力；学生 2：用弹簧秤拉弹簧，弹簧称的拉力即为弹簧的弹力。思考并回答：“形变量” 是指弹簧的伸长量或缩短量；测出弹簧不受拉力时的原长l0，再测出弹簧受拉力时的长度 l，形变量 x=l-l0学生 1：可以观察着两个量的变化规律；学生 2 可以做两个物理量的培养学生的实验思考能力培养学生的分析能力教师：下面我们利用实验桌上的器材，探究弹力与弹簧伸长量之间的关系。关系图象 Fx 图像，通过图像寻找函数关系。学生在老师的指导下开始实验。培养学生的动手实践能力实验步骤：1架好铁架台，挂上弹簧，白纸附在长木板上用夹子夹好，长木板固定在铁架
14、台上（如图） 。2弹簧下面不挂任何物体，记录弹簧顶端的位置和弹簧下端指针的位置，这一段就是弹簧的原长（也用刻度尺测定弹簧的原长l0， ） 。3在弹簧下面挂上 1 个钩码，待钩码平衡后，记下弹簧指针的位置，并记下拉力 F1=m1g，然后在弹簧下面分别挂 2 个、3 个、4 个、5 个钩码，记录对应的弹簧指针的位置和相应的拉力F2，F 3，F 4，F 5。4取下白纸，用刻度尺测量每一次弹簧的伸长量 x，填入表格。根据实验表格中测得的数据，在坐标纸上以弹力 F 为纵轴，形变量 x 为横轴，描点并连线，作出 Fx 图像。5根据数据和图像分析弹力和形变量之间的关系。实验数据记录：弹簧 1（长白）：弹簧原
15、长 l0= m钩码个数 1 2 3 4 5砝码质量/g 50 100 150 200 250弹 力 F/N 5010-39.8形变量x=l-l0/m弹簧 2（短黑）：弹簧原长 l0= m钩码个数 1 2 3 4 5砝码质量/g 20 40 60 80 100弹力 F/N 2010-39.8形变量x=l-l0/m绘制 Fx 图像讨论问题1从图像观察，弹力和形变量之间应该是什么关系？2弹簧 1 和弹簧 2 的图像斜率不同，你能说出斜率有什么物理意义吗？3通过实验，我们能否得出弹簧的弹力和形变量之间的数学关系式？教师总结：一、胡克定律：在弹性限度内，弹力和弹簧形变量大小成正比。二、胡克定律的表达式
16、：F=kx X弹簧的形变量，x= l- l0 k劲度系数，单位 N/m，决定于弹簧本身的结构（材料、匝数、直径等）思考并回答：弹力和弹簧形变量的图像是一条过原点的直线，因此弹力与形变量成正比关系。回答：图像的斜率与弹簧本身有关，可能与这两个弹簧的硬度、长短、材料有关。回答：弹力与形变量成正比，F=kx培养学生的观察能力、分析能力和语言表达能力例题分析：例：某弹簧，上端挂在铁架台上，长度是 40mm，在下面挂一个重 5N 的物体，弹簧的长度变为 48mm。求：（1）弹簧的劲度系数。（2）如果给该弹簧两端各施加一个大小等于 2N 的压力（不超过弹性限度），弹簧的长度是多少？解：（1）稳定后，弹簧的弹力大小等于物体的重力，即 F=5N，弹簧伸长的长度x=（48-40）mm=8mm=0.008m 。则弹簧的劲度系数 =625N/m。m08.N5xFk（2）给弹
