高中物理彈力教案設(shè)計
教案能夠展現(xiàn)出教師在備課中的思維過程,并且顯示出教師對課標(biāo)、教材、學(xué)生的理解和把握的水平以及運用有關(guān)教育理論和教學(xué)原則組織教學(xué)活動的能力。接下來是小編為大家整理的高中物理彈力教案設(shè)計,希望大家喜歡!
高中物理彈力教案設(shè)計一
【教材分析】
1、形變:物體發(fā)生形變是力作用的結(jié)果,形變方式有形狀和體積的改變,任何物體只要受到力的作用必發(fā)生形變,只不過有些形變程度很小,只有通過儀器及實驗手段才能明顯顯示出來,在力的作用下不發(fā)生形變的物體是不存在的。形變的種類有兩種,一種是彈性形變,一種是非彈性形變。
2、彈力:彈力是接觸力,物體間產(chǎn)生彈力,兩物體必須接觸且發(fā)生彈性形變,這兩個條件缺一不可。兩接觸物體是否發(fā)生彈性形變,可用假設(shè)法來判斷,若假設(shè)接觸的物體間有彈性形變,則有彈力作用,若物體所處的狀態(tài)與事實不相符,則假設(shè)不成立,無彈力作用。
【教學(xué)目標(biāo)】
1、知識與技能
?、?知道什么是彈力及彈力產(chǎn)生的條件;
?、?知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力,能在力的示意圖中正確畫出力的方向;
?、?知道彈力大小的決定因素及胡克定律。
2、過程與方法
①.提高在實際問題中確定彈力方向的能力;
?、?通過探究彈力的存在,是學(xué)生體會假設(shè)推理法解決問題的巧妙。
3、情感態(tài)度與價值觀
觀察和了解形變的有趣現(xiàn)象,感受自然界的奧秘,培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的好奇心和求知欲。
【教學(xué)重難點】
1、重點:彈力產(chǎn)生的條件及彈力方向的判定,胡克定律的內(nèi)容及應(yīng)用。
2、難點:接觸的物體是否發(fā)生形變及彈力方向的確定。
【授課類型】 新授課
【主要教學(xué)方法】 講授法
【直觀教具與教學(xué)媒體】 黑板、粉筆
【課時安排】 1課時
【教學(xué)過程】
一、復(fù)習(xí)引入
問題1:力的定義是什么?
——物體與物體之間的相互作用。
問題2:力的作用效果是什么?
——使物體運動狀態(tài)發(fā)生改變,使物體形狀發(fā)生改變。
問題3:能夠舉出一些外力使物體的形狀發(fā)生改變的例子?
——壓縮彈簧、擠壓海綿、用手彎曲直尺、小鳥壓彎枝頭、拉動橡皮筋等。
二、新課教學(xué)
(一)彈性形變和彈力
問題4:以上例子中各物體的共同特點是什么?
——物體的形狀或體積都發(fā)生了改變。
結(jié)論:物體在力的作用下形狀或體積的改變叫做形變。
上面所舉的例子中,在外力的作用下物體的形變都非常明顯,用肉眼可以看的很清楚,但有些形變非常微小,無法看清。例如書本放在桌面上,桌面發(fā)生的形變;人站在地面上,地面發(fā)生的形變。這些形變我們需要通過儀器及實驗手段來判斷。任何物體在受到外力作用時都會發(fā)生形變,只不過形變有大有小。
演示:①.用力擠壓海綿,海綿發(fā)生形變,松手后恢復(fù)原狀;
?、?用力拉橡皮筋,橡皮筋斷裂,無法恢復(fù)原狀。
總結(jié):物體發(fā)生形變,在撤去外力后,有些能恢復(fù)原狀,如例子中的海綿,這種形變叫做彈性形變。而有些物體由于形變過大,超過了一定的限度,從而不能恢復(fù)到原狀,這種形變叫做非彈性形變,這個限度叫做彈性限度。任何物體的形變?nèi)绻^了彈性限度,將不能恢復(fù)到原狀。
演示:①.被彎曲的直尺上放一粉筆頭,放手后粉筆頭被彈起;
?、?被拉伸的橡皮筋上放一小紙團,放手后小紙團被彈飛。
問題5:為什么粉筆頭、小紙團會被彈起?
引導(dǎo)學(xué)生回答:形變的物體要恢復(fù)原狀,會對和它接觸的物體產(chǎn)生力的作用,就被彈起。我們把這個力叫做彈力。
問題6:如果粉筆頭、小紙團與形變的物體不接觸,會受到彈力嗎?
引導(dǎo)學(xué)生回答:不接觸一定不會受到彈力。
總結(jié):彈力的產(chǎn)生需要兩個條件,直接接觸并發(fā)生形變。
(二)幾種彈力
學(xué)習(xí)了彈力的定義,我們通過幾種常見的彈力進一步來研究彈力的問題。
問題1:課本放在桌面上,根據(jù)我們以前所學(xué)的知識,課本和桌面之間的相互作用力是什么呢?
——課本多桌面的壓力和桌面對課本的支持力。
問題2:它們是彈力嗎?為什么?
——它們是彈力,因為它們符合彈力產(chǎn)生的條件,接觸并且發(fā)生形變。
教師精講:放在水平桌面上的書,由于重力作用而壓迫桌面,使書和桌面同時發(fā)生微小的形變。書要恢復(fù)原狀,對桌面產(chǎn)生垂直于桌面向下的彈力F1,這就是書對桌面的壓力;桌面要恢復(fù)原狀,對書產(chǎn)生垂直于書面向上的彈力F2,這就是桌面對書的支持力,如圖1。
學(xué)生活動:靜止的放在傾斜木板上的書,書對木板有壓力,木板對書有支持力,知道學(xué)生畫出力的示意圖,如圖2,分析壓力和支持力的方向。
高中物理彈力教案設(shè)計二
教學(xué)重點
彈力產(chǎn)生的條件及彈力方向的判定,胡克定律的內(nèi)容及應(yīng)用.
教學(xué)難點
接觸的物體是否發(fā)生形變及彈力方向的確定.
課時安排
1課時
課前準(zhǔn)備
各種彈簧、橡皮筋(泥)、鋼尺、細鋼絲、微小形變演示、多媒體課件
教學(xué)過程
導(dǎo)入新課
情景導(dǎo)入
(課件展示)多媒體播放拉弓射箭、蹦極、跳水等情景:
射箭 蹦極 水
圖3-2-1
讓學(xué)生試著回答以上動作的完成有什么共同特點.
結(jié)論:都離不開物體的彈性作用.
彈性物體對作用對象的作用我們稱之為彈力,本節(jié)課我們就來研究彈力產(chǎn)生的條件及其方向的判定等系列問題.
感知導(dǎo)入
學(xué)生分成幾個小組,每組分發(fā)一根細鐵絲.讓大家自己動手制作成一個小彈簧,然后輕輕地拉一拉或者壓一壓,并說出自己的感受.
總結(jié):當(dāng)手拉或壓彈簧時,都要給彈簧一個力的作用,也就是說手都要受到彈簧的力的作用.
那么,這又是什么力呢?它是怎樣產(chǎn)生的呢?它的大小、方向各如何呢?
推進新課
一、彈性形變和彈力
實驗演示1:
壓縮彈簧、海綿,用手彎曲竹片,我們能明顯地觀察到什么現(xiàn)象?
結(jié)論:看到形狀或體積改變,我們就把物體形狀或體積的變化叫做形變.
情景設(shè)置:給學(xué)生提供不同的物體,教師引導(dǎo)學(xué)生使物體的形狀或體積發(fā)生變化(設(shè)計意圖:學(xué)生親身經(jīng)歷探究過程,明確兩類形變)
討論交流:物體的形變有兩種情況:一種是物體在形變后能夠恢復(fù)原狀,這種形變叫做彈性形變,如彈簧的形變、竹片的形變等;另一種是物體在形變后,撤去外力物體也不能夠恢復(fù)原狀的形變,這種形變叫做非彈性形變.
閱讀(課件展示):
凡物體受到外力而發(fā)生形狀變化謂之“形變”.物體由于外因或內(nèi)在缺陷,物質(zhì)微粒的相對位置發(fā)生改變,也可引起形態(tài)的變化.形變的種類有:
1.縱向形變:桿的兩端受到壓力或拉力時,長度發(fā)生改變;
2.體積形變:物體體積大小的改變;
3.切變:物體兩相對的表面受到在表面內(nèi)的(切向)力偶作用時,兩表面發(fā)生相對位移,稱為切變;
4.扭轉(zhuǎn):一圓柱狀物體,兩端各受方向相反的力矩作用而扭轉(zhuǎn),稱扭轉(zhuǎn)形變;
5.彎曲:兩端固定的鋼筋,因負荷而彎曲,稱彎曲形變.
【實驗探究】 怎么才能夠使物體發(fā)生形變呢?(分組合作進行實驗探究、討論,不難得出結(jié)論)
結(jié)論:物體間相互接觸并相互擠壓.
學(xué)生實驗:鼓勵大家自己使勁拉課下制作好的小彈簧,拉到再不能伸長為止.
現(xiàn)象:彈簧被拉直后不能恢復(fù)原長.
結(jié)論:如果形變過大,超過一定的限度,撤去外力作用后,物體就不能完全恢復(fù)原來的形狀,這個限度叫做彈性限度.
彈性限度微觀解釋(設(shè)計意圖:教師引導(dǎo)提高的過程)
教師精講:鐵絲在被拉伸過程中,其形變與銅原子的引力范圍有關(guān).當(dāng)鐵絲被拉伸時,由于鐵原子的引力,鐵絲可以恢復(fù)到原來的長度,這屬于彈性形變的范圍;但是若繼續(xù)拉鐵絲,當(dāng)鐵原子間的距離拉得太大時,鐵原子的引力不能使其恢復(fù)到原來的位置,這時鐵絲就無法恢復(fù)到原長甚至?xí)嗔?
問題設(shè)置:發(fā)生彈性形變的物體有什么用途呢?
引導(dǎo)學(xué)生舉出彎弓射箭、撐桿起跳、拍打籃球、擊打網(wǎng)球等例子.
師生交流討論以上例子的本質(zhì).
結(jié)論:發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復(fù)原狀,對與它接觸的物體會產(chǎn)生力的作用,這種力叫做彈力.
問題設(shè)置:任何物體都能發(fā)生形變嗎?
此時教師可以在桌子上放一本書,借此提問桌子會發(fā)生形變嗎?
(學(xué)生可能回答不發(fā)生形變)
演示實驗2:
教師向?qū)W生作顯示微小形變裝置的簡單介紹.
實驗:入射光的位置不變,將光線經(jīng)M、N兩平面鏡兩次反射,射到一個刻度尺上,形成一光亮點.如圖3-2-2,讓一學(xué)生用力壓桌面,同學(xué)們會看到什么現(xiàn)象?
學(xué)生會看到光點在刻度尺上移動.
圖3-2-2
學(xué)生分析:桌面有了形變,使M、N平面鏡的位置發(fā)生了微小的變化.
總結(jié):我們通常用眼看到一些物體發(fā)生形變,還有一些物體眼睛根本觀察不到它的形變,比如一些比較堅硬的物體,但是這些物體都有形變,只不過形變很微小.所以,一切物體都在力的作用下會發(fā)生形變.
演示實驗3:
(課件展示)多媒體課件展示教材55頁圖3.2-2有機玻璃的形變.
歸納:一塊三角形有機玻璃壓在另一塊有機玻璃上,發(fā)生的形變很小,肉眼不能看出來.但是形變使有機玻璃內(nèi)部不同部位的光學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生了差異,讓特殊的光通過時,就完全可以看到這種差異.
二、幾種彈力
事實上,只要兩個相互接觸的物體相互擠壓,就一定能產(chǎn)生彈力的作用.可見,彈力的產(chǎn)生需兩個條件:直接接觸并發(fā)生形變.
常見的彈力除了以上講到的外,還有支持力和拉力等.
彈力的方向:一般情況下,凡是支持物對物體的支持力,都是支持物因發(fā)生形變而對物體產(chǎn)生彈力,所以支持力的方向總是垂直于支持面而指向被支持的物體.
教師精講:放在水平桌面上的書,由于重力的作用而壓迫桌面,使書和桌面同時發(fā)生微小形變,書要恢復(fù)原狀,對桌面產(chǎn)生垂直于桌面向下的彈力F1,這就是書對桌面的壓力;桌面由于發(fā)生微小的形變,對書產(chǎn)生垂直于書面向上的彈力F2,這就是桌面對書的支持力.如圖3-2-3.
圖3-2-3 圖3-2-4
學(xué)生活動:靜止地放在傾斜木板上的書,書對木板有壓力,木板對書有支持力.指導(dǎo)學(xué)生并畫出力的示意圖.如圖3-2-4.
結(jié)論:壓力、支持力都是彈力.壓力的方向總是垂直于支持面而指向被壓的物體,支持力的方向總是垂直于支持面而指向被支持的物體.
圖3-2-5
引導(dǎo)學(xué)生分析靜止時懸繩對重物的拉力及方向.如圖3-2-5.
引導(dǎo)得出:懸掛物由于重力的作用而拉緊懸繩,使重物、懸繩同時發(fā)生微小的形變.重物由于發(fā)生微小的形變,對懸繩產(chǎn)生豎直向下的彈力F1,這是物對繩的拉力;懸繩由于發(fā)生微小形變,對物產(chǎn)生豎直向上的彈力F2,這就是繩對物體的拉力.
結(jié)論:拉力是彈力,方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向.
課堂訓(xùn)練(課件展示)
畫出下列各靜止物體的彈力(接觸面光滑).
圖3-2-6
分析:彈力的方向總跟接觸的面垂直,面與面接觸,點與面接觸,都是垂直于面;點與點的接觸要找兩接觸點的公切面,彈力垂直于這個公切面指向被支持物.
高中物理彈力教案設(shè)計三
《彈力》教學(xué)設(shè)計
【課題】 彈力
【教材】 人教版普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書·物理必修1第三章第二節(jié)
【課標(biāo)要求】
《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)》要求,知道常見的形變,通過實驗了解物體的彈性,知道胡克定律,并列舉了兩個例子加以說明,例1是調(diào)查日常生活和生產(chǎn)中所用彈簧的形變及使用目的(如獲得彈力或減緩震動等),例2是制作一個簡易彈簧,用胡克定律解釋其工作原理。新課標(biāo)加強了實踐活動和探究活動,注重培養(yǎng)學(xué)生知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀的綜合素養(yǎng)。
【教材分析】
《彈力》是高中物理新課程(必修1)第三章第二節(jié)的內(nèi)容,是力學(xué)的核心內(nèi)容之一,在整個高中物理中占有相當(dāng)重要的地位,是以后正確進行受力分析的基礎(chǔ)。教材從物體的明顯形變引入,繼而通過放大的思想演示“微小形變”的過程,用實例引出了形變、彈性形變和彈力的概念。并通過研究形變來探究彈力產(chǎn)生的原因、彈力的方向和作用點,探究支持力、壓力和繩子的拉力這幾種彈力產(chǎn)生的原因和方向。對于胡克定律的教學(xué),要先讓學(xué)生親身經(jīng)歷體驗,然后引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗“探索彈力的大小與形變量大小之間的關(guān)系”,這種先從感性認識出發(fā),上升到理性認識,再通過實驗檢驗并進行具體運用的研究辦法十分重要。
【學(xué)情分析】
通過前面的對“重力及相互作用”的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)對力的三要素及作用效果等有了一定的了解。而且在初中階段的學(xué)習(xí)過程中,也對彈力有了初步感性的認識和一定的理念基礎(chǔ)。在高中教學(xué)中要進一步幫助學(xué)生深化對彈力的理解。彈力產(chǎn)生的原因及其方向的判定,是學(xué)生普遍感到難以把握的問題。為此,在這節(jié)課的教學(xué)中要精心設(shè)計實驗,通過形象直觀的實驗教學(xué)幫助學(xué)生突破難點,并讓學(xué)生在親歷探究的過程中,體驗到探究未知世界的樂趣,領(lǐng)悟科學(xué)探究的真諦。
【教學(xué)目標(biāo)】
(一)知識與技能
1.知道形變和彈性形變,能識別常見的形變。知道任何物體在外力的作用下都能發(fā)生形變;
2. 知道彈力以及彈力產(chǎn)生的條件,會判斷彈力的有無;
3.知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力,能在力的示意圖中畫出它們的方向;
4.知道形變越大彈力越大,知道彈簧的彈力跟彈簧的形變量成正比,即胡克定律.會用胡克定律解決有關(guān)問題;
5. 知道胡克定律的圖像的意義,掌握利用圖像法計算勁度系數(shù)的方法。
(二)過程與方法
1.培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件分析彈力方向的能力;
2.通過分組“探究彈簧的彈力與形變量之間的關(guān)系”的實驗,培養(yǎng)學(xué)生自己動手設(shè)計實驗和操作實驗的能力,提高學(xué)生自主、探究和合作學(xué)習(xí)的能力;
3.知道實驗數(shù)據(jù)處理常用的方法,嘗試使用圖象法處理數(shù)據(jù)。
(三)情感態(tài)度與價值觀
1.真實準(zhǔn)確地記錄實驗數(shù)據(jù),體會科學(xué)的精神和態(tài)度在科學(xué)探究過程的重要作用.在體驗用簡單的工具和方法探究物理規(guī)律的過程中,感受學(xué)習(xí)物理的樂趣,培養(yǎng)學(xué)生善于把物理學(xué)習(xí)與生活實踐結(jié)合起來的習(xí)慣;
2.從任何物體都能發(fā)生形變?nèi)耸郑囵B(yǎng)學(xué)生實事求是的世界觀.認識事物本來面目,不被表面現(xiàn)象所迷惑;
3.通過學(xué)習(xí)彈力在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用,發(fā)展將知識服務(wù)于人類的愿望。
【教學(xué)重點】
1.彈力有無的判斷和彈力方向的判斷;
2.彈力大小的計算;
3.實驗設(shè)計與操作。
【教學(xué)難點】
彈力有無的判斷和彈力方向的判斷。
【教學(xué)課時】 45分鐘
【實驗器材】 橡皮筋、紙、橡皮、面包、鋼條、小車、彈簧、刻度尺、小球、鐵尺、橡皮泥、演示胡克定律用的帶刻度的木板、鐵架臺、物理小車、彈簧、鉤碼等等.
【教學(xué)方法】 探究、講授、討論、講授—討論
【學(xué)習(xí)方法】 合作交流、實驗探究、邏輯推理、歸納總結(jié)
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖
一、通過實驗、導(dǎo)入新課
二、新課教學(xué)
(一)形變
1.通過運用生活中的小物品做有關(guān)形變的小實驗,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)形變的定義
2.通過圖片展示,讓學(xué)生知道形變按形式的分類
3.通過實驗對比,讓學(xué)生知道形變按效果的分類
4.通過實驗演示,讓學(xué)生知道彈性限度
5.通過微觀放大實驗,讓學(xué)生知道一切物體都可以發(fā)生形變
(二)彈力
1.通過實驗演示,分析跳水運動員案例
讓學(xué)生知道彈力的定義
2.通過實驗對比,讓學(xué)生討論分析彈力產(chǎn)生的條件,知道彈力的作用過程
3.通過實驗演示,讓學(xué)生總結(jié)彈力的方向
4.通過課堂訓(xùn)練,讓學(xué)生深刻體會彈力的產(chǎn)生條件
5.通過實驗,讓學(xué)生知道壓力和支持力都是彈力,并且知道他們的方向.
6.通過多媒體投影題的分析,讓學(xué)生知道如何判斷彈力的有無
7.通過課堂訓(xùn)練,讓學(xué)生深刻體會彈力以及彈力的方向
(三)、胡克定律
1.學(xué)生自己設(shè)計實驗,感受胡克定律,教師加以引導(dǎo)
2.通過課堂練習(xí),深刻體會胡克定律
三、總結(jié)
每小組分發(fā)一根橡皮筋,讓同學(xué)們自己動手輕輕地拉一拉
提問:在拉皮筋的同時,有沒有感覺到你的手受到一個力的作用?
演示實驗:
1.皮筋在手的作用下被拉長了2.橡皮受力扭轉(zhuǎn)
3.面包在手的壓力作用下被壓扁4.紙張被手揉皺
提問:這幾個實驗的共同特征是什么呢?
提問:物體的形變按形式又分為幾種類型呢?
展示各類形變圖片
提問:回顧老師前面做的小實驗,大家思考一下,皮筋被拉長和紙張被揉皺這兩種形變有什么區(qū)別呢?
提問:那是不是所有的彈性形變都可以恢復(fù)原狀呢?
演示實驗:鋼條形變過大不能恢復(fù)原狀
提問:那之前老師做的實驗、舉得例子中物體的形變都很明顯、很容易觀察的,那老師有一個疑問,當(dāng)老師用手壓桌面的時候桌面有沒有發(fā)生形變呢?
播放實驗動畫
提問:通過上面的實驗,我們觀察到什么樣的實驗現(xiàn)象?
生:通過觀察,我們發(fā)現(xiàn)原來不容易觀察的瓶子和桌面也發(fā)生了形變.
提問:通過剛才的實驗,可以得出什么樣的結(jié)論?
演示實驗:
伸長的彈簧將與之相連的小車?yán)^來.
分析跳水運動員案例
演示實驗:
1.彎曲的鐵片將小球彈出.
2.彎曲的橡皮泥卻不能把小球彈出
3. 彎曲的鐵片不與小球接觸,不能把小球推出
實驗演示:
1.彎曲的鐵片將小球彈出.
2.壓縮彈簧將與之相毗鄰的小車推出.
3.伸長著的橡皮筋將與之相連的小車?yán)^來.
提問:力是一個矢量,彈力當(dāng)然也是矢量,那么通過以上的實驗,大家總結(jié)一下彈力的方向。
[課堂訓(xùn)練]
關(guān)于彈力的產(chǎn)生,下列說法中正確的是……………………………( )
A.只要兩物體相接觸就一定產(chǎn)生彈力
B.只要兩物體相互吸引就一定產(chǎn)生彈力
C只要物體發(fā)生形變就一定有彈力產(chǎn)生
D.只有發(fā)生彈性形變的物體才會對與它接觸的物體產(chǎn)生彈力作用
實驗演示:
課本放在桌面上,繩子懸掛物體
提問:當(dāng)把課本放在桌面上,根據(jù)我們以前所學(xué)的知識,課本和桌面之間的相互作用力是什么呢?
提問:它們是不是彈力?為什么?
提問:壓力和支持力的方向是怎樣的呢?
提問:剛才我們演示了繩子拉物體的情形,繩子的拉力是不是彈力呢?它的方向又是如何規(guī)定的呢?
多媒體投影例題
試分析圖3—2—2中光滑小球受到的彈力的情況(小球放在水平面上靜止),并畫出小球受到的重力和彈力(示意圖).
提問:在這個例子中,傾斜的墻面對小球有沒有彈力的作用呢?
[課堂訓(xùn)練]
1.請在圖3—2—3中畫出桿及球所受的彈力.
(1)桿靠在墻上.
(2)桿放在半球形的槽中.
(3)球用細線懸掛在豎直墻上.
(4)球放在兩個等高的支座上.
2.在圖3—2—5中,A、B兩小球相互間一定有彈力作用的圖是……………( )
提問:下面我們大家設(shè)計一個實驗,實驗的目的是尋找與彈簧的彈力有關(guān)的因素.
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4.初二物理 彈力