高中物理探究弹力与伸长量的关系教案
在学生学习了弹力后,知道弹力是一种最基本的性质力,是摩擦力产生的前提和基础。弹力同时也是物体受力分析中最重要的一种力。弹力来源于形变:"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,弹力就随着消失"(高一物理必修)。但弹力与形变究竟有何关系,人教版高中物理课本只给出了定性的关系,原因是弹力与形变关系比较复杂。为了降低难度,减小知识的跨越台阶,课程设置为探究性学习,且只研究弹力与弹簧伸长形变的定量关系。
本节课的教学内容新颖,形式比较生动,有讲解,有实验,有板演,有讨论,有归纳,有练习,可以上成一堂比较典型的探究性实验教学课。我们改变课堂视角,在培养学生科学研究方法的教育中作了一些探索,让学生重走科学家的探索之路,体味科学家的探索精神。
【教学目标】
1、加深弹力和形变关系的理解,知道弹力产生的条件;
2、通过实验得到弹力与弹簧伸长量的关系;
3、学习本课题所用的科学方法;
4、培养学生的探索精神和团队协作精神,激发学生的求知欲;
5、提高学生分析、解决实际问题的能力,并体验成功的愉悦。
【教学重点】
弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系。
【教学难点】
实验数据的处理方法。
【教学方法】
实验法、谈话法。
【课前准备】
教师准备:(弹簧秤、钩码、直尺、铁架台)12套、CAI课件、多媒体展台。
学生准备:三角板、笔、草稿纸。
【教学地点】
物理多媒体实验室。
【课时安排】
1课时。
【教学过程】
一、复习知识并引入课题
师:[多媒体展示]1、什么是弹力?弹力的方向如何?举例说明。
2、弹力产生的条件是什么?
3、什么叫形变及弹性形变?
生:回忆并作答。
师:根据学生回答纠正总结,并用多媒体展示答案。
1、发生形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫弹力。
例如:放在水平桌面上的书受到桌面对书的弹力,弹力的方向垂直桌面指向书;而桌面受到的弹力方向垂直桌面向下。
挂在电线下面的电灯,受到电线对电灯的弹力,弹力的方向沿着绳而指向绳收缩的方向。
2、弹力产生的条件是:两物体相互接触且发生弹性形变。
3、物体的形状或体积的改变叫做形变;当物体发生形变时,如果撤消外力,物体又能恢复原状,这种形变叫弹性形变。
师:[在投影上展示]用手拉弹簧,弹簧会伸长,用力越大,弹簧伸长也越大,手放开弹簧,弹簧立即恢复原状。请同学们分析演示的实验原理。
生:……
师:分析并设问
弹簧受到拉力会伸长,且平衡时弹簧受到的弹力和外力大小相等,弹簧的伸长越大,弹力也就越大。可见:伸长(原因) 发生形变(原因) 弹力。那么弹力和伸长量之间有什么定量关系呢?本节课同学们通过实验来探究这个关系。
二、实验探究
师:[多媒体投影思考题]
1、采用什么方法给弹簧施力?
2、弹力的.大小如何确定?
3、需要测量那些数据?如何记录数据?
4、弹簧能否被过分拉伸?
5、什么是弹簧的伸长量?用什么测量?
师:将学生前后两桌四人一组,阅读课文并讨论问题,形成统一答案写在草稿纸上,准备派代表回答。
生:阅读课文并积极讨论。
师:在实验室巡视,并询问情况。
……
师:请学生逐一回答……
师生共同总结:
1、用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力;
2、根据二力平衡条件,当钩码平衡时,弹簧产生的弹力和钩码的重力大小相等。
3、实验需要测量的数据有:弹簧的原长和每次所挂钩码对应的弹簧的长度。数据可用表格记录,也可用有序实数对记录。
4、加在弹簧上的拉力不能太大,以免弹簧被过分拉伸,超出它的弹性限度。
5、用直尺测量弹簧挂钩码时的长度与未挂钩码时的长度之差,就是弹簧的伸长量,
师:将仪器发给学生,每4人一套。
生:学生讨论并得到实验方法:
将弹簧上端固定在铁架台的支架上,下端挂上钩码静止时,弹力大小等于重物受的重力,以此测量弹力的大小F,从固定于竖直支架上的刻度尺上测出悬挂重物时弹簧的伸长量x(或总长度)。
生:学生实验,并列表记录实验数据。
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