一、说教材
(一)教材的特点分析
形变与弹力的知识跟人们的日常生活紧密相连,因此学习它有广泛的现实意义。本节的特点之一是:演示实验和探究实验直接使学生参与到探究物理规律的过程,体验学物理的乐趣。特点之二是:先研究比较常见的各种形变,后研究与形变有关的弹力,符合学生由感性到理性的认知过程。特点之三是:基础概念多,演示实验多,再加上学生的探究实验,故容量较大,需仔细安排,做到时间分配合理,条理清晰。
(二)教学目标
按教学大纲要求,结合新课程理念,我设计如下的三维目标。
1.知识与技能
⑴知道形变、弹性形变的概念,理解弹性限度。
⑵知道什么是弹力,掌握弹力产生的条件。
⑶知道压力、支持力、绳子的拉力都是弹力,会确定它们的方向。
⑷知道形变与弹力的关系,掌握胡克定律。
2.过程与方法
观察演示实验,把看到的现象与已有的经验结合起来;经历探究弹簧形变与弹力的关系,了解科学探究的方法。
3.情感态度与价值观
在探究物理规律的过程中,学生感受学习物理的乐趣,把亲自探究出的规律与平时对弹力的认识相结合,体会物理规律的价值。
(三)教学重点、难点
●由于大量的力学现象中都要对弹力的产生条件及其方向进行判断,并且要明确相互接触的物体是否产生弹力及方向如何?而且弹簧所产生的弹力贯穿知识的前后,因此我把重点内容确定为:
⑴弹力产生的条件及其方向的判断。
⑵探究弹簧弹力的规律。
●由于学生对微小形变难于确定而且对其是否产生弹力及其方向不好判断,因此我把探究微小形变的方法作为难点。
二、说教法与学法
教法:物理教学是以实验探究为基础的,重在启发思维,教会方法。本节课利用多媒体辅助教学、创设情景──观察──分析──猜想──实验探究──交流讨论──归纳总结相结合的教学方法。
学法:学生是课堂教学的主体,新课程理念更重视在教学过程中对学生的学法指导。本节课的教学过程中通过观察生活中的常见形变,巧用引导性提问,激发学生的积极性,让学生在轻松、自主、讨论的学习氛围中总结出本节的主要内容从而完成学习任务。
三、说学情分析
学生目前对形变和弹力有一定的感性认识但是不够深入;知道支持力、压力都是弹力,但是不能够概括产生的原因。因此我采取引导、启发的教学方式。
四、教学用具
⑴演示用具:弹簧、钢丝、激光笔、细竹竿、微小形变放大器一套、已拉坏了的弹簧、钢尺。
⑵学生探究实验用具:铁架台(带支架),两个原长一样但劲度系数不一样的弹簧、刻度尺、钩码10个、长20cm的细铁丝。
2.1 教学重点 弹力有无的判断和弹力方向的判断。
自主设计实验探索弹簧的弹力与伸长量的关系及实验操作。 2.2 教学难点 弹力有无的判断及弹力方向的判断。
弹力
教学目标
知识目标
1、了解形变的概念,了解弹力是物体发生弹性形变时产生的。
2、能够正确判断弹力的有无和弹力的方向,正确画出物体受到的弹力。
3、掌握运用胡克定律计算弹簧弹力的方法。
能力目标
1、能够运用二力平衡条件确定弹力的大小。
2、针对实际问题确定弹力的大小方向,提高判断分析能力。
教学建议
一、基本知识技能:
(一)、基本概念:
1、弹力:发生形变的物体,由于要回复原状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。
2、弹性限度:如果形变超过一定限度,物体的形状将不能完全恢复,这个限度叫做弹性限度。
3、弹力的大小跟形变的大小有关,形变越大,弹力也越大。
4、形变有拉伸形变、弯曲形变、和扭转形变。
(二)、基本技能:
1、应用胡克定律求解弹簧等的产生弹力的大小。
2、根据不同接触面或点画出弹力的图示。
二、重点难点分析:
1、弹力是物体发生形变后产生的,了解弹力产生的原因、方向的判断和大小的确定是本节的教学重点。
2、弹力的有无和弹力方向的判断是教学中学生比较难掌握的知识点。
教法建议
一、关于讲解弹力的产生原因的教法建议
1、介绍弹力时,一定要把物体在外力作用时发生形状改变的事实演示好,可以演示椭圆形状玻璃瓶在用力握紧时的形状变化,也可以演示其它明显的形变实验,如矿泉水瓶的形变,握力器的形变,钢尺的形变,也可以借助媒体资料演示一些研究观察物体微小形变的方法。通过演示,介绍我们在做科学研究时,通常将微小变化“放大”以利于观察。
6.1 引入新课
【师】现在同学们手中都有一个小弹簧,试着去拉一拉它,或者去压一压它。手心里有什么感觉?压弹簧的时候是不是感觉被顶着?拉弹簧的时候呢,手指有什么感觉?
【生】有一股力拽着。
【师】对了,这就是我们今天要学习的弹力。同时大家也有一块橡皮泥,也去捏一捏,试试,橡皮泥能恢复原状吗?
【生】不能。
【师】能恢复原状的形变,叫弹性形变;不能恢复原状的形变,叫非弹性形变。
生活中弹性形变有很多。比如:钓鱼时钓鱼杆的形变,绳的扭转,皮球与地面接触时,网球与球拍接触时都有形变。
6.2 新知介绍
一、弹力
【师】像钢尺、跳板、弓箭等受到力的作用时发生了形变,撤去外力后物体会自动恢复到原来的形状;而橡皮泥、铁丝变弯在受到力变形后不能自动恢复到原来的状态。将钢尺等发生的形变称为弹性形变,而橡皮泥发生的形变称为非弹性形变或叫塑性形变。
有时也会出现这样的情况,在拉一个橡皮筋时,如果用力过大,橡皮筋就会被拉断,这时就不能恢复原来的状态了,也就是说物体的弹性有一定的限度,超过了这个限度也就不能完全复原,甚至可能使物体损坏,将这个限度称为弹性限度。
【师】发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体产生一个力的作用,就叫弹力。
施力物:发生弹性形变的物体
受力物:与它接触的物体
产生弹力的条件:
(1)相互接触;
(2)发生弹性形变(发生挤压或拉伸)。
【师】这里要注意:
弹力是接触力,弹力只能存在于物体的相互接触处,但相互接触的物体之间,并不一定有弹力的作用。因为弹力的产生不仅要接触,还要有相互作用。
【弹力的三要素】
(1)大小:同一物体,弹性形变越大,弹力越大;
(2)方向:与形变方向相反,与恢复原状方向相同;
(3)作用点:接触面上。
常见的弹力:压力、支持力、绳的拉力、推力等。
【师】现在我们将一个物体放在直尺上,直尺发生形变而产生弹力。类似的,将同一物体放在桌面上,桌面是否发生形变而产生弹力呢?肉眼并不能察觉这样细微的形变,但是我们可以通过一些实验来将这个变形的效果放大。
【实验】
在一个大桌上放两个平面镜,用小型激光源发射激光照射平面镜M,用力压桌面,让一束光依次被两面镜子反射,通过反光镜的放大原理可以使墙上的光点移动很大的距离。
【实验】
如图所示,用手压扁平瓶子半长轴的不同部位,以细线标记处为基准点,发现细管中的液面上升或下降,通过观察液面的升降也可以放大瓶子发生形变。
【师】上面这两个实验利用的就是微观放大的物理思想方法。
二、弹簧秤
【师】下面我们来介绍一下测量力的工具:测力计。
力可以用F表示,力的单位是牛顿,简称牛,符号用N表示。
原理:
定性原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越长。
定量原理:在弹性限度内,弹簧的伸长和拉力成正比。
下面我们来观察下弹簧秤的外型。
构造:圆环、外壳、指针、刻度、挂钩、弹簧轴线等。
弹簧秤的使用:
先观察:量程、分度值、指针是否对准零刻度线。
测量前,沿弹簧的轴线方向轻轻来回拉动挂钩几次,放手后观察指针是否能回到原来指示的位置,以检查指针、弹簧和外壳之间是否有过大的摩擦;再调零;使用时,力的方向与弹簧轴线一致;
一、设计思想
高一新生正处于从初中物理向高中物理跨越阶段的特点,本节教材在文字叙述上非常简洁并配有大量的插图。内容直观、感性,较易为学生接受,加上学生们在初中时对弹力已有了一定的感性认识与理论基础,若只是照本宣科,教学会很空泛。教师觉得“没戏可唱”,学生则有“炒冷饭”之感。因此将弹力这节课设计成了探究性学习课,采用了“参与──体验──内化──外延”的物理课堂教学模式,由教师创设情景,让学生自己提出想要知道的问题,在教师的引导下,通过全班同学的讨论,自评和互评来不断完善。教师在教学中通过具体的实例、实验,激发学生的求知欲望,让学生主动参与到探究的过程,成为学习的主体,积极主动地获取知识和能力
本教学设计特别强调了对实验的挖掘。通过引入新课时设计的实验,培养学生的问题意识和激发学生的学习兴趣。通过教学中的若干个演示实验的设计,特别是精心设计了研究桌面的微小形变实验,使学生感悟科学的探究方法和强化创新的意识。学生在互动和探索的过程中,培养学生的合作精神、获得探究的成功体验,使原本平淡的课堂教学变得充实、饱满、有声有色。
二、教材分析
《弹力》是高中物理新课程(必修1)第三章第二节的内容,是力学的核心内容之一,在整个高中物理中占有相当重要的地位,是以后正确进行受力分析的基础。其重点是弹力产生的原因及弹力的方向,难点是常见的弹力方向的确定。教材从物体的明显形变引入,继而通过放大的思想演示“微小形变”的过程中,用实例引出了形变、弹性形变和弹力的概念。并通过研究形变来探究弹力产生的原因、弹力的方向和作用点,探究支持力、压力和绳子的拉力这几种弹力产生的原因和方向。对于胡克定律的教学,要先让学生亲身经历体验,然后引导学生设计实验“探索弹力的大小与形变量大小之间的关系”,这种先从感性认识出发,上升到理性认识,再通过实验检验并进行具体运用的研究办法十分重要,在教学过程中应注意渗透。
三、学情分析
通过前面的对“重力及相互作用”的学习,学生已经对力的三要素及作用效果等有了一定的了解。而且在初中阶段的学习过程中,也对弹力有了初步感性的认识和一定的理念基础。在高中教学中要进一步帮助学生深化对弹力的理解。弹力产生的原因及其方向的判定,是学生普遍感到难以把握的问题。为此,在这节课的教学中要精心设计实验,通过形象直观的实验教学帮助学生突破难点,并让学生在亲历探究的过程中,体验到探究未知世界的乐趣,领悟科学探究的真谛。
四、教学目标
(一)知识与技能
1.知道形变和弹性形变,能识别常见的形变。知道任何物体都会发生形变。
2.知道弹力及弹力产生的条件,会判断弹力的有无及弹力的方向。
3.知道胡克定律的表达式,了解劲度系数的单位、符号及物理意义,并能运用胡克定律解决有关问题
4.知道胡克定律的图象的意义,掌握利用图象法计算劲度系数的方法。
(二)过程与方法
1.培养学生根据弹力产生的条件分析弹力方向的能力。
2.通过分组“探究弹簧的弹力与形变量之间的关系”的实验,培养学生自己动手设计实验和操作实验的能力,提高学生自主、探究和合作学习的能力。
3.知道实验数据处理中常用的方法,尝试使用图象法进行处理数据。
(三)情感态度与价值观
1.真实准确地记录实验数据,体会科学的精神和态度在科学探究过程中的重要作用。在用简单器材显示微小形变的过程中,体会放大法的实验思想,感受学习物理的乐趣。
2.通过学习弹力在生产和生活中的应用,发展将知识服务于人类的愿望。
3.从任何物体都能发生形变入手,培养学生用实事求是的科学态度去认识事物本来面目,不被表面现象所迷惑的科学观。
五、重点难点
(一)教学重点
1.弹力有无的判断和弹力方向的判断。
2.自主设计实验探索弹簧的弹力与伸长量的关系及实验操作。
(二)教学难点
弹力有无的判断及弹力方向的判断。
六、教学策略与手段
本课以探究式教学模式为主,结合问题法、演示法、启发法、归纳法、多媒体辅助法等教学方法。
(1)本节课流程设计:实验引入(产生疑问)→设计实验→学生探究→分析归纳→得出结论(解决问题)→拓展应用(产生新疑问)。
(2)对探究实验设计好实验的内容、步骤和表格,便于学生的探究。
(3)教学中通过设计演示实验,多媒体课件动画演示创设物理情景,把复杂抽象的问题形象化,以便于学生的思考分析。
七、教学准备
细钢丝、钢锯条、弹簧、海绵、橡皮泥、白纸,通过橡皮塞插有细玻璃管的椭圆形玻璃瓶、激光光源、平面镜及支架(两套)、小车、橡皮筋、气球、、纤维板、演示胡克定律用的米尺、弹簧、钩码、力传感器等等。
八、教学过程
(一)活动中感悟? 亲历体验
(课前每小组分发一根细钢丝,让学生在课前自己动手绕制一个小弹簧)
(学生实验)用细钢丝绕制的小弹簧,轻轻地拉一拉或压一压,感受弹簧被拉伸或压缩的同时,手受到了力的作用。
【思考】这种力是什么性质的力?它产生的条件是什么?它的大小、方向和作用点又如何呢?让学生亲身感受弹力的存在,从而揭示课题《弹力》。
(演示实验)让学生了解物体的形变。
(小组讨论)上面的这些形变有什么特点:有的形变可以恢复原状,有的不可以恢复原状
【结论】能恢复原状的形变,叫弹性形变;不能恢复原状的形变,叫非弹性形变。
让学生举例在日常生活中所发现或观察到的一些形变,看看哪些是弹性形变哪些是非弹性形变。
(播放视频):钓鱼时钓鱼杆的形变,绳的扭转,皮球与地面接触时,网球与球拍接触时都有形变。
观看视频,形成印象,物体的形变、由于形变而产生的弹力在现实生活中很常见的。让学生感觉到,物理很实用,物理就在我身边,从而调动起其学习物理的兴趣。
(二)放大形变? 突破难点
一本书放在桌子上,我们知道书本对桌子有压力,桌子对书本有支持力。
【提问】那么压力和支持力又是怎样产生的呢?会不会也象弹簧一样由于物体的形变而产生的呢?若有这个形变与弹簧、橡皮条的形变有什么不一样?
【学生猜想】没有,可能发生了形变,但是由于形变量太小,所以肉眼观察不出来。我们怎样来体现微小的形变量。
在课堂教学中引导渗透微观放大的物理思想方法。设计微小形变实验,在一个大桌上放两个平面镜,用小型激光源发射激光照射平面镜M,用力压桌面,让一束光依次被两面镜子反射,通过反光镜的放大原理可以使墙上的光点移动很大的距离。通过放大的思想演示“微小形变”的过程,让学生认识到任何物体受到外力作用后都会发生形变的事实。
【体验】如图所示,用手压扁平瓶子半长轴的不同部位,以细线标记处为基准点,发现细管中的液面上升或下降,通过观察液面的升降可以判断瓶子发生形变。请几个学生上台体验表演,激发了学生的积极心,信心,进一步体会自然科学的乐趣,领悟科学探究的真谛。
(演示实验)弹簧在较大的力作用下始终处于拉伸状态,不能恢复原状。
引导得到原因,发生弹性形变的物体要恢复原状是有条件的,不能超过一定的限度,超过一定的限度,即使撤去力的作用,也不会恢复原状,这种限度叫做弹性限度。从而说明,弹簧秤不能称量过大的物体的原因。
【引出概念】我们把这种发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生力的作用,这种力叫做弹力。像上面我们所熟知的拉力、压力和支持力就是最常见的几个弹力。
(三)分析类比 ?引出条件
(对比实验)被拉长的弹簧使小车右运动,处于原长的弹簧使小车保持静止,橡皮泥被小车压缩,放手后小车不动。
引导学生分析实验现象,得出弹力产生的条件有两个:直接接触并且发生弹性形变。
力是矢量,弹力也是矢量,设计师生共同完成演示实验,体会弹力方向。
(演示实验)A.书本(装水气球)与桌面(纤维板)间相互挤压,并让学生完成表格中的内容(加括号的内容)。
B.用电线悬挂着的电灯(用水气球替代灯泡,用橡皮筋代替电线)与电线的相互拉伸。
内容 弹力方向 施力物体 施力物体形变的方向 施力物体恢复形变的方向 受力物体形变的方向 书本对桌面的压力 (向下) (书本) (向上) (向下) (向下) 桌面对书本的支持力 (向上) (桌面)
? (向下) (向上) (向上) 电灯对电线的拉力 (向下) (电灯) (向上) (向下) (向下) 电线对电灯的拉力 (向上) (电线) (向下) (向上) (向上) ?
(小组讨论)利用表格对实验现象进行分析的过程中,概括出压力、支持力、绳子的拉力都是弹力以及这三种力的产生原因和方向。
一、教学目标
知识与技能:1.知道形变、弹性形变的概念,理解弹性限度。
2.知道什么是弹力,掌握弹力产生的条件。
3.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中画出它们的
方向。
4.知道形变越大弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比,即胡
克定律。会用胡克定律解决有关问题。
过程与方法:1.通过观看演示实验,学会把看到的现象与已有的经验结合起来。
2.经历探究弹簧形变和弹力的关系,了解科学探究的方法。
情感态度与价值观:1.在体验用简单的工具和方法探究物理规律的过程中,感受学习物
理的乐趣,培养学生善于把物理学习与生活实践结合起来的习惯。
2.从任何物体都能发生形变入手,培养学生实事求是的世界观。认
识事物本来面目,不被表面现象所迷惑。
二、教学重点
1.弹力有无的判断和弹力方向的判断。
2.弹力大小的计算。
三、教学难点
弹力有无的判断及弹力方向的判断。
四、教学方法与手段
探究 讲授 讨论 板书与PPT课件结合
五、教具准备
刻度尺、钢锯条、弹簧、泡沫塑料块、铜片、白纸、墨水瓶(灌满红墨水)、通过橡皮塞插有细玻璃管的椭圆形玻璃瓶、激光光源、平面镜及支架(两套)、物理小车、橡皮筋、小球、弹簧、等等。
六、教学过程
进入新课
【学点一】 形变
【动手实验】
实验1:气球被压缩。
实验2:橡皮泥被扭转。
实验3:橡皮筋被拉长。
实验4:尺子在手的作用下弯曲。
1、下定义
演示过程:大家请看桌面的气球,橡皮泥,在我手的作用力下,他们发生了怎样的变化呢? 先看气球,是不是在我手的压缩下,形状发生了改变呢?紧接着是橡皮泥,我用力扭转,
形状是不是发生改变呢?还有橡皮筋,我手一用力,它是不是拉长了?最后是尺子,我一用力, 尺子是不是弯曲了?
老师根据学生答案进行总结:这种现象称之为形变。
紧接着给形变下个定义:物体在力的作用下,形状和体积发生改变,则称之为形变
2、分类
根据刚才演示实验,依照物体的状态对形变进行分类
物体的状态:
压缩形变(气球)扭转形变(橡皮泥)拉伸形变(橡皮筋)弯曲形变(尺子)
观察气球和橡皮泥形变后的情况,依据能否恢复原状对形变进行分类:
弹性形变和非弹性形变
(补充:观察橡皮筋的演示非弹性形变的实验,和前面的演示实验作对比。
得出结论:发生弹性形变的物体,当形变过大,超出一定限度时,发生的不再是弹性形 变,而是非弹性形变,而这一限度就叫弹性限度。)
用手挤压玻璃瓶或桌面,问大家看得出玻璃瓶和桌面发生形变了吗?
用演示实验得出玻璃瓶和桌面都是发生了形变。
根据形变的程度对形变进行分类:微小形变和明显形变
教学不仅是要让学生掌握知识,更重要的是要让学生学会自主学习,培养良好的学习习惯和学习方法,培养和训练他们的各种能力,培养和引导他们正确的思维意识以及人生观和价值观。
联系本节内容,在教学上应在如下几方面下功夫:
第一,教学观念必须转变。过去,我们强调教师的主导和学生的主体作用,今天我们更注重教师的引导和服务意识,要充分体现学生的自主探究意识。本节课,力求为学生提供各种情景、资料及材料,让学生能够观察、思考和体会,力求把课堂还给学生。
第二,要注重培养学生的学习能力。学生的学习能力包括观察、思考、发现问题、提出问题的能力;对问题进行合理的猜想和假设的能力;直觉的判断力;观察推理的能力和收集证据、对数据进行分析处理的能力;对解决问题的创新意识、交流合作,对问题的质疑和反思方面的能力等。当然能力的培养不能一蹴而就,要逐步进行,要有侧重点,要分阶段进行。
本节内容应着重于培养学生观察思考能力。要注意观察弹性形变,体会弹力的存在;其次,本节内容还要注意初步培养学生分析处理数据的能力,如对弹簧的弹力与伸长的关系,要初步学会用图象法分析处理数据,得出弹力与伸长量的关系。
第三,要注重培养学生对科学的好奇心和求知欲。在情感态度与价值观的教学目标上,要让学生通过观察、思考,体会科学的观察和了解形变的有趣现象,感受自然界的奥秘。本节内容,要让学生理解经过光学放大来观察微小形变的科学方法,激发学生利用科学方法探究物理问题。
第一节 弹力
从容说课 弹力也是一种很常见的力。教学实践表明,被动力(如弹力、静摩擦力)的概念是学生难于接受的。因此教材中没有给弹力下定义,而是通过实例说明了什么叫弹力,弹力产生的条件是什么,重点的内容是通过学生探究“弹簧测力计的制作和使用”,了解弹簧测力计的原理,掌握弹簧测力计的使用方法。 日常生活中应用弹力的地方很多,因此在教学中要注重学生学习的过程,通过学生熟悉的弹力的例子,使学生获得形成概念的感悟。通过探究了解测力计的原理。并通过使用测力计进一步分析归纳测力计的使用方法,能够正确使用测力计。教学目标 一、知识目标 1.知道什么是弹力,弹力产生的条件是什么。 2.能正确使用弹簧测力计。 3.知道形变越大,弹力越大。 二、能力目标 1.通过观察和实验了解弹簧测力计的结构,培养一定的观察能力和初步的分析能力。 2.通过自制测力计及弹簧测力计的使用,掌握弹簧测力计的使用方法。 三、德育目标 通过本节内容的学习,初步认识科学对人类生活的影响,增强学习物理知识、探究自然现象和日常生活中的物理学道理的兴趣。教学重点 弹簧测力计的正确使用。教学难点 弹力的概念及产生条件。教学方法 实验法:通过学生实验,感悟弹力的概念,了解测力计的原理。 分析归纳法:通过观察及实际使用测力计归纳出正确使用测力计的一般方法,并学会使用测力计。教具准备 弹弓、钢尺、钢锯条、拉力器、弹簧、木板、钩码、铁架台、投影仪等。课时安排 1课时教学过程 一、引入新课 [师](出示玩具弓箭或弹弓)这是同学们小时候玩过的玩具。拉橡皮筋,橡皮筋变长,发生形变,松手后,橡皮筋又恢复了原状。请同学们利用你身边的东西试一试,看还有哪些物体有类似橡皮筋的特性。 (学生活动后汇报) [生]钢尺或钢锯条,在用力弯时发生形变,撤去外力后恢复原状, [生]我们平时用的橡皮用力扭时也会发生形变,松开手后又会恢复原状。 [生]女同学扎辫子用的橡皮筋也是用力拉时能变长,松手后恢复原状。 [生]用力按皮球时,球会凹下一个坑,松手后恢复原状。 [师]同学们举出了这么多的例子,这些例子中物体的共同特性是什么? [生]受力时会发生形变。不受力时又恢复到原来的状态。 [师]我们把物质的这种特性叫做弹性。大家有没有发现有些物质表现的是和弹性不一样的特性呢? [生]玩橡皮泥时,橡皮泥变形后就不能恢复原状。 [生]玩泥巴时也是一样,撤去外力泥巴也不会变回原来的样子。 [师]像橡皮泥和泥巴这样变形后不能自动恢复原来形状的特性叫做塑性,今天我们重点研究有塑性的物体。 二、进行新课 1.弹力 [师]刚才同学们在弯钢尺、拉橡皮筋(或弹簧)时,有什么感觉呢? [生]我拉弹簧时,感觉到它对手也有力的作用。 [师]我们把这种力就叫做弹力(elastic forcc),弹力是怎样产生的?它的施力物体是谁呢?请同学们讨论。 [生]我们不拉弹簧也不压弹簧时,弹簧对手就没有作用力,如果用手去压或拉弹簧时,弹簧的形状改变,对手就会有力的作用,所以弹力是由于物体发生形变而产生的力,弹力的施力物体是发生形变的物体。 [生]力的作用是相互的,只要你对别的物体施力,物体肯定也会对你有力的作用,所以我认为物体不发生形变也会有力的作用。 [师](积极鼓励同学们互相辩论,发表不同的意见引导同学们通过实验来分析和解决问题).请同学们一起来观察下面的实验。 [演示] (1)放在平面上静止的小车,用手推动后运动起来,力改变了小车的运动状态。 (2)将小车和一端固定、处于自由伸缩状态的弹簧挨放在一起,小车的运动状态不会改变。(3)将小车和一端固定且被压缩的弹簧挨放在一起,松开弹簧后,弹簧恢复原状,小车向右运动(如右上图) [师]分析上面的实验,你有什么收获吗? [生]小车受到力以后运动状态才会改变。和自由伸缩的弹簧挨靠在一起的小车运动状态没有改变,说明弹簧不发生形变时,对车没有力的作用;和被压缩的弹簧靠在一起的小车在弹簧被松开后,在弹簧的作用下运动状态改变,说明受到了弹簧的弹力,说明只有弹簧发生形变,才能产生弹力。 [师]进一步向同学们说明,任何物体只要发生形变就一定会产生弹力,日常生活中经常遇到的支持物的压力、绳的拉力等,其实质都是弹力。 [师]弹力在生活中有广泛的应用,例如这只小青蛙(出示实物),给它上弦后,放在地上就会自己跳起来(演示),你知道生活中还有哪些地方用到弹力? (同学们讨论后汇报交流) [生]我们用的自动铅笔和一些圆珠笔里面要利用弹簧的弹力。 [生]跳水运动中1m板和3 m板的跳水都是利用了弹力。 [生]射箭运动员利用了弓的弹力才能把箭射出去。 [生]撑杆跳高运动员利用了杆形变后产生的弹力。 [生]体操比赛中。跳马运动员利用踏板的弹力才能腾空,跳远运动员也要利用踏板的弹力。 [生]自行车的支架上也有利用弹簧的弹力。 [生]拉力器也是利用了弹簧的弹力。 [师]同学们讲得都非常好。大家能说出这么多利用弹力的例子,说明在乎时的生活中大家一定是注意仔细观察,认真思考了,以后还要继续保持这种好习惯。老师今天正好带来了一个拉力器,同学们有没有兴趣试一试? (请一名女生和一名男生上台拉动拉力器,提醒全体同学注意观察) [师]在他们拉这个拉力器的时候,你有什么发现? [生]他们拉得不一样长,女同学拉得较短,男同学拉得较长。 [师]拉力器被拉的长短不同,说明了什么问题? [生]长短不同,说明了两个同学力的大小不同。 [生]可以根据弹簧伸长的长度来判定力的大小。 [师]同学们可不可以根据这样的原理来自己制作一个测力计呢?请同学们利用你们桌子上的材料试一试。 2.[探究]弹簧测力计的制作和使用 (学生操作,老师巡视并参与学生的活动,然后各组交流) [师]请一组同学上台来展示一下你们制作的过程。 [生](1)将一块光洁平整的硬纸板竖直地固定在铁架上。再将一根带有挂钩的弹簧的上端固定。在纸板上。弹簧自然下垂时记下弹簧最下端的位置,在纸板上作好记号。(2)将0.5 n的钩码挂在弹簧上,记下弹簧最下端的位置并在纸板上作上记号。(3)分别将1 n、1.5 n、2 n的钩码依次挂在弹簧上,并在硬纸板上分别记下弹簧最下端对应的位置。(4)在对应的位置上标出所用钩码的重量。这样就做成了一个弹簧测力计。 [师]其他组的同学有不同的地方吗? [生]将0.5 n、1 n、1.5 n、2 n的钩码挂在弹簧下端时,用刻度尺测量硬纸板上相邻两个记号间的距离是相等的,所以弹簧伸长的长度和所受的力是成正比的,因此我们把每相邻的两个记号间又平均分成了5等份,这样测量可以更精确。 [生]我们组把弹簧下面加了一根线,可以方便挂上物体测量。 [生]我们组在弹簧的最大端固定了一根指针,可以使读数更方便。 [师]老师再在你们共同制作的测力计上加一个拉环,就变成了实验室常用的弹簧测力计。(出示弹簧测力计),同学们来观察一下常用的弹簧测力计的结构。 [生]实验室常用的弹簧测力计由弹簧、挂钩、拉环、刻度、指针等几部分组成。 [师]实验室常用的弹簧测力计和同学们自己制作的测力计比较,有什么不同? [生]实验室常用的测力计刻度盘是活动的,使用前,如果测力计的指针没有指在零点,可以方便地调整。 [师]现在请一位同学给我们演示一下用弹簧测力计测一个物体的重力,同学们注意观察,看他使用的对不对。 (学生演示,结束后同学们交流) [生]读数时视线应该和刻度线正对(学生示范). [生]拿弹簧秤的时候,一般用手拉住吊环而不应该用手抓着外壳。 [生]使用前要先估计被测物重力,以免被测物重力太大,损坏弹簧秤。 [演示]一根弹簧在持续增加的外力作用下被拉直。 [师]刚才同学们看到的演示实验,说明了什么问题? [生]弹簧的弹性有一定的限度,超过了这个限度,即使撤销外力,弹簧也不会恢复原状,所以,使用弹簧时不能超过它的弹性限度,否则会使弹簧损坏。 [师]现在请同学们利用弹簧秤测量文具盒及课本的重力,然后归纳弹簧秤的使用规则。 使用测力计应注意下面几点: (1)所测的力不能大于测力计的测量限度,以免损坏测力计。 (2)使用前,如果测力计的指针没有指在零点,那么应该将弹簧秤的指针调到零点。 (3)使用时力的方向必须和弹簧的轴线方向一致,使弹簧秤能自由伸缩而不受阻碍、若指针与外壳有摩擦,应及时消除。 (4)观察弹簧秤的量程与最小刻度值,以便正确读数。 (5)弹簧秤稳定时才可读数,读数时视线应正对刻度线,与刻度板面垂直。 [师]生活中除了弹簧测力计外还有许多其他形式的测力计。 [投影]形形色色的测力计。 三、小结 [师]通过今天的学习,同学们有哪些收获?可以先讨论一下。 [生]今天的这节课,我知道了测力计的构造,并且还可以自己制造测力计,用自己做的测力计测量物体的重力。 [生]通过今天的学习,我明白了我们身边很多平时不起眼的东西都可以利用,比如一块小纸板、一根弹簧、几个钩码就能做成测力计。以后我们应多动脑、多动手,提高自己的能力。 四、动手动脑学物理 1.物体在力的作用下发生的形变,有的明显,能够直接看到;有的很不明显,不能直接看到,只有用特殊的方法才能观察到。例如,用手按下玻璃瓶时,我们看不到玻璃瓶的形变,但用手按压图12.2-4中装满水的玻璃瓶时,细管中的水面就上升,松开手时,管中的水面又降回原处,这样我们就察觉到了瓶子在受到按压时发生了形变。 实验时,最好选用横截面为椭圆形的大玻璃瓶,可使实验更有趣。当沿椭圆的短轴方向压瓶壁时,瓶内容积变小,可以看到细管中水面上升,松开手则水面降回原处。当沿椭圆的长轴方向压瓶壁时,瓶内容积变大,看到的现象恰与前面相反。 轻按桌面时,由于坚硬物体的微小弹性形变不容易看到,因此可以用显示微小形变的装置将微小形变“放大”到可以直接看出来,如右图。 在一张桌子上放两个平面镜m和n,让一束光线依次被这两面镜子反射,最后射到一个刻度尺上,形成一个光点,只要用力压桌面,镜子就要向箭头所指的方向倾斜。由于两面镜子之间的距离较大,光点就会在刻度尺上有明显的移动,而把桌面的形变显示出来。 2.略 3.鼓励学生分别用不同年龄段和不同性别的人的头发试验,研究人的头发能承受的拉力和年龄及性别的关系。并尝试从生物学的角度解释,渗透学科间的交叉。 4.略 五、板书设计弹性:物体受力时发生形变,不受力时又恢复原状的特性。使用弹簧测力计 弹力:物体由于弹性形变而产生的力。(elastic force) 应 用 原理:弹性限度内,弹簧受的拉力越大,它的伸长越长 制作(构造):弹簧、指针、刻度板、拉钩、吊环、外壳 (1)观察测力计的量程及分度值,加在测力计上的力不能超过其量程 (2)使用前将测力计的指针调到零 (3)使用时力的方向应与弹簧的轴线一致 (4)读数时,视线应与刻度板面垂直
一、 说教材
设计意图:孩子们玩过各种各样的球,如篮球、足球、乒乓球、玩具保龄球等,并且知道这些球的特点和玩法,它们都具有弹性,而弹力球具有比其它球都大的弹性,孩子们在玩的时候,发现弹力球在有些地方跳得高,有些地方跳的低。因此,为了满足幼儿的好奇心,从小培养幼儿科学探究的精神,促进幼儿动手能力,设计了大班科学活动《弹力球》。
二、重点和难点
教学重点:幼儿操作,感知弹力球的特点。
教学难点:让幼儿大胆猜想,鼓励幼儿能在尝试中发现解决问题的多种方法。
三、活动目标:
1、在活动中,感知弹力球的特点。
2、能在尝试中发现解决问题的多种方法。
四、活动准备:
1、活动要在玩过几种球的基础上进行。
2、弹力球或玻璃球幼儿每人1个。
3、教师与幼儿一起收集使弹力球跳的低的辅助材料(如木板、地毯、海绵等)
五、教法与学法
教法:
1、游戏教学法:以游戏的形式教学,在欢乐愉快的活动中,让孩子快乐的玩弹力球。
2、引导法:针对幼儿在探索活动过程中出现的情况,教师可以采取随机指导的方法,它体现了教师的调控能力。
学法:
1、自主探索法:为幼儿准备多种可操作的材料,让幼儿在自主探索的过程中,感知弹力球的弹性。
2、体验交流法:在探索活动结束后,教师组织幼儿进行探讨、交流,发展了幼儿的语言表达能力,也体现了师生互动,幼儿与幼儿的互动。
3、记录法:幼儿在记录表中填写探索结果。
六、活动过程:
1、提出问题。
——你玩过什么球?
老师出示不同材质的球,让幼儿观察比较,重点引导幼儿发现这些球什么不同,感知球的软硬特性。
——什么球跳得高?
教师用同样的力气拍球,让幼儿观察那个球跳得高,得出结论:弹力球比其它球的弹性大,跳得高。
2、弹力球跳起来。
——你是怎么玩弹力球的?
教师提问:孩子们,你们想一想弹力球可以怎样玩呢?拍球、抛球、滚球、踢球、赶小猪等。
——怎样让弹力球跳得高?
——教师引导幼儿学习同伴的不同玩法。
那咱们一起来玩玩吧!玩的时候请小朋友们比较:那个球跳得高。通过自己玩以及和同伴玩与交流。幼儿总结:弹力球跳得最高。老师:“咱们再来一次弹力球跳高的比赛,看看谁的弹力球跳得最高?”
3、比一比。
——请幼儿猜想:怎样使弹力球跳的低?画出表格。
那你知道用什么办法能让弹力球跳的的低吗?(用力小)。
——鼓励幼儿用收集的材料木板、地毯、海绵等进行试验。活动前一起确定一个参照标准,已确定那个球跳的低,教师引导幼儿说出自己使用的方法。
老师给你们提供了木板、地毯、海绵这些材料,你们自己动手试一试吧!
——个别演示,请认为自己的弹力球跳的低的幼儿进行演示。
——教师启发幼儿说出弹力球在哪儿跳的低?
——教师引导幼儿操作后与猜想作比较。
师生共同得出结论:表面光滑平整,质地坚硬材料让弹力球跳得高;表面粗糙(带有纹理和凹陷),质地柔软的的材料让弹力球跳得低。
4、操作记录。
——教师与幼儿在图表上再次记录下操作结果。
七、活动反思
本节活动教师一改往日的“老师讲,学生学”得传统教学模式,从感知弹力球的特性,到探索弹力球在哪跳的低,老师为孩子们准备了丰富的材料,目的是为孩子们搭建了探究的平台;一步步的启发引导,目的是为了孩子们有效的去探究。真正做到让孩子在玩中学。很好的完成了教学目标。