教学案例

 

弹力

【教学目标】

 1.知识与技能

理解形变概念,理解弹力的概念,知道弹力产生的原因和条件

知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,会分析弹力的方向,能正确画出弹力的示意图

知道胡克定律

2.过程与方法

培养实验中观察能力,动手能力和应变能力

通过思考与交流、实验探究,培养学生科学研究的意识与实事求是的科学态度。

3.情感态度和价值观

通过显示微小形变的实验等,发展对科学的好奇心和求知欲,体验探索自然规律的艰辛与喜悦,学生得到科学精神的熏陶

让学生感到物理就在身边,引导学生关注生活中的物理现象,学以致用

通过质疑、讨论交流,,逐步养成将自己的见解与他人分享的团队精神

【教学重难点】

重点、难点:弹力的有无判断以及弹力的方向。

【教学设计】

一、引入新课 

[教师]生活中与许多我们熟悉的力,同学们可以列举一下,

[学生]如用手推课桌上书的力、拉桌子的力、用手举起重物的力等。

[教师]这些力与重力不同,除了施力物体不同外,还有一点,就是重力不需要直接接触就能发生相互作用,而在生活中的这些相互作用力都是在与物体接触时才发生,,这种相互作用力称为接触力。接触力按性质分为弹力和摩擦力。

本节课我们首先来研究弹力的性质。

二、教学过程

(一) 弹性形变与弹力

1、分组探究实验: [教师指导学生分组做,要求学生能够描述现象,填写探究卡内容](器材:弹簧、小车;较长的直尺;橡皮筋)

A、用弹簧拉静止的小车

[学生在探究卡表格中记录描述] 弹簧被拉长,小车受到弹簧的力而运动,由于弹簧被拉长,它为了恢复原状,所以,对小车产生弹力.

B、按压直尺的中央。

[学生在探究卡表格中记录描述]直尺发生弯曲的形状变化,对手产生了力的作用.由于直尺要恢复原状,对手产生了力

C、拉开的橡皮筋

实验项目
形状的变化
产生力的效果
产生力的原因
弹簧拉小车
 
 
 
按压直尺的中央
 
 
 
拉伸橡皮筋
 
 
 
 [学生在探究卡表格中记录描述] 橡皮筋被拉长.对与它相接触的物体产生力的作用(如手).原因是橡皮筋要恢复原状。

实验探究卡

2、教师指导,学生相互交流,得到一致意见。

[教师与学生一起总结]形变、弹性形变:物体的形状或体积的改变,叫做形变.能够恢复原状的形变,叫做弹性形变。

[教师与学生一起总结]弹力发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体产生力的作用,这种力叫做弹力.

[教师]探究问题: 符合什么条件就产生了弹力?受力物体与施力物体分别是谁?

[学生思考交流后]回答;弹力产生的条件:1.直接接触 2.产生弹性形变

受到了弹力的物体是受力物体,其受力是由于与之相接触的施力物体发生了弹性形变所产生的.

[教师]弹力的方向是怎样的?

[学生甲]与施力物体发生形变的方向相反..

[学生乙]与使施力物体发生形变的外力方向相反.

[教师]两种描述的角度不同,都正确.还可以有其他别的描述方法.

(二)[教师]探究性问题:这些形变都是很容易发现,它们都是弹力,那么,两个比较“硬”的物体相互挤压时,相互作用力是不是弹力呢?应该怎么确定?

[学生]应该看是不是相互接触、挤压,且发生了弹性形变。

[教师]很好,接下来,我们通过几个情景来研究一下这个问题。

(以下实验可根据条件选作一个或几个,实验3器材简单,容易找到,可以学生自己做)

实验1:[教师演示]有机玻璃的形变(教材第58页图3.2-2);

实验2;[教师演示]观察桌面的微小形变(课本第58页图3.2-4)

实验3:[学生分组做]玻璃瓶的微小形变(教材第59页图3.2-6)

[教师]:该实验中显示微小形变的设计思想,引导学生反思体会。

[教师]该实验说明了什么?

[学生]任何物体在受到挤压时,都会发生形变。

[教师]思考讨论:你认为在挤压玻璃瓶时,玻璃瓶对手的作用力是什么性质的力?

[学生交流]学生甲可能回答:作用力是接触后,使玻璃发生弹性形变.玻璃要恢复原状,对手产生了力。方向垂直相接触的玻璃面指向手,作用于手上。既然任何物体受到挤压后都发生形变,这种弹力就普遍存在。

[教师]。对学生回答做鼓励性评价。问:你压玻璃时,你的手对玻璃产生弹力的作用吗?

[学生交流]回答:产生。手也受到玻璃的挤压,发生弹性形变,对玻璃产生弹力。方向垂直相接触的玻璃面指向玻璃.玻璃对手的力,与手对玻璃的力,都是弹力,是相互作用力。

[教师]对学生做鼓励性评价。问:同学们能不能分析放在桌子上的书,它与桌面间的作用是什么力?是怎么产生的?方向怎样?请在纸上画出力的示意图。

[学生讨论]投影自己的图,并解释:书与桌面产生相互挤压,桌面发生弹性形变,对与它接触的书产生弹力。方向垂直书面,指向书。反过来,书受到挤压,也发生弹性形变,对与它接触的桌面产生弹力。方向垂直桌面,指向桌子。

[教师]哪位同学能解释绳子吊着一盏灯时,绳子与灯之间的相互作用力是怎么产生的?方向怎样?请在纸上画出力的示意图

[学生]投影自己的图,并解释:与悬绳产生相互拉伸,悬绳发生弹性形变,对与它接触的灯产生弹力。方向沿绳子的收缩方向,作用在灯上。反过来,灯受到挤压,也发生弹性形变,对与它接触的悬绳产生弹力。作用在绳上,方向与绳子收缩的方向相反。

[教师总结]回答正确。我们经常说的压力和支持力都是弹力,压力和支持力的方向都垂直与物体的接触面。拉力也是弹力,绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向。

 

(三)胡克定律 

[课题研究][教师]探究问题:弹力的大小跟形变的大小有关系,形变越大,弹力也越大,形变消失,弹力随之消失.

猜想:弹簧的弹力与弹簧的伸长量(或压缩量)有什么关系?

[学生]可能是成正比,因为最简单的关系就是正比.

[教师]同学们利用手中的弹簧、一只弹簧秤和刻度尺。研究一下弹簧的弹力与弹簧的伸长量(或压缩量)的关系,看是不是成正比.填好以下的表格。并在如图3-2-1的坐标系中,作出它们的关系.

图3-2-1

 

 

 

伸长量/m
 
 
 
 
弹簧弹力/N、
 
 
 
 
 

 

 

 

 

 

 [学生]完成实验。交流实验过程,实验结果.并汇报。

[教师与学生]图像是一条直线,所以得到结论:

胡克定律;在弹簧的弹性限度内,弹力的大小F与弹簧伸长(缩短)的长度x成正比。

F=kx

[教师]上式中,k是比例系数。在坐标系中,图像是一条直线,它的斜率与上式中系数有什么关系?

[学生]k就是图像的斜率。

[教师]k称为弹簧的劲度系数。单位:N/m;由弹簧本身来决定。

(四)课堂练习

1、教材第60页 (2)、(3)、(4)

2、在图3-2-2种做出小球所受弹力的示意图。

 

   (1)               (2)              (3)                 (4)

 

图3-2-2

 

 

 

 

 

 

(五)课堂小结

           弹力概念

 

                       相互接触

弹力      产生条件

                       发生形变

 

                        压力或支持力的方向

            方向:

                            绳的拉力方向

【教学设计说明】

本课时的主要内容是研究弹力产生的原因,及弹力的方向。

初中已经学习过力的知识。这里即是要加强复习,如力的三要素等。更重要的是理解弹力产生的根本原因,弹力的方向以及作用点。让学生先明白简单的情景,如弹簧的弹力是怎么产生的,橡皮筋的弹力是怎么产生的等,从中总结出弹力的产生原因,弹力的方向,作用点。然后通过显示微小形变的实验,对弹力的产生范围加以拓广。

胡克定律的得出,采用猜想—探究的方法,进行研究。研究中采用图表,图像的方法,使学生学习到基本的科学研究方法。

通过老师的引导,提出具有启发性的问题。设计能让学生自己动手做、动脑想的探究实验,真正发挥学生的积极主动性,全身心投入到学习中来。通过学生的自主学习、探究学习、合作学习,使学生真正成为课堂的主人。教学活动的主体。

把可能让学生动手做的实验,就让学生动手做,能分组实验的,就不演示实验。尽量提高学生的动手能力和学习热情。同时,学生在探究时,也给出表格、坐标系等,提出明确的探究方向。避免了盲目性、增强了实验的目的性,加快了课堂节奏。

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