《形變與彈力》教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容

　　《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)物理教科書形變與彈力教學(xué)設(shè)計(jì)物理（必修1）》（山東科技出版社出版，第三版）第四章-相互作用，第2節(jié)-形變與彈力。

　　本節(jié)課圍繞彈力的三個(gè)要素開展，首先通過視頻和圖片創(chuàng)設(shè)情景，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，呼喚學(xué)生的前概念，然后通過體驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)引出形變，特別是演示微小形變，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到任何物體受力的作用都要產(chǎn)生形變。通過演示實(shí)驗(yàn)歸納彈力產(chǎn)生的條件以及方向。通過探究實(shí)驗(yàn)總結(jié)出彈簧伸長量與彈力的關(guān)系，得出胡克定律，在應(yīng)用與實(shí)際問題。

教學(xué)目標(biāo)

　　1.知識(shí)與技能

　　（1）知道常見的形變；

　　（2）通過實(shí)驗(yàn)了解物體的彈性；

　　（3）知道胡克定律，能用定律進(jìn)行簡單的計(jì)算。

　　2.過程與方法

　　（1）通過一些體驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)了解常見的形變，以及探究彈力；

　　（2）通過學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，探究彈簧伸長量與彈力的關(guān)系。

　　3.情感態(tài)度與價(jià)值觀

　　在探究物體概念和規(guī)律過程中，從生活中來，到生活中去，通過形象、生動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。

教學(xué)重點(diǎn)

　　（1）演示微小形變；

　　（2）彈力產(chǎn)生的條件及方向的判斷。

教學(xué)難點(diǎn)

　　（1）各種效果的彈力方向的判斷；

　　（2）探究彈簧伸長量與彈力的關(guān)系。

學(xué)生學(xué)習(xí)情況分析

　　1．學(xué)生情況分析：學(xué)生作為新課改對(duì)象，學(xué)生思維比較活躍，課堂氣氛好。

　　2．學(xué)習(xí)情況分析：高一新生已經(jīng)具備了一定的力的知識(shí)，但是由于學(xué)生前概念的錯(cuò)誤影響，對(duì)形變和彈力會(huì)造成錯(cuò)誤的理解。隨著探究實(shí)驗(yàn)的不斷進(jìn)行，充分暴露學(xué)生的問題，問題的暴露過程也就是問題的解決過程。

教學(xué)過程

　　一、引入新課

　　引入課題，設(shè)計(jì)情景，提出問題

　　播放一小段錄象或者圖片，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

　　視頻1：蹦極

　　視頻2：射箭

　　視頻3：跳板跳水

　　視頻4：撐稈跳高

　　問：要求學(xué)生仔細(xì)觀察視頻中橡皮繩，跳板，弓弦如何變化？為什么會(huì)發(fā)生這種變化呢？

　　學(xué)生討論后會(huì)給出是因?yàn)榘l(fā)生形變，有彈力作用。

　　設(shè)問：什么是形變？什么是彈力呢？它又是如何產(chǎn)生的呢？本節(jié)課我們就來研究這個(gè)問題。

　　[引入主題，喚起原有知識(shí)，目的是讓學(xué)生在自己的頭腦中產(chǎn)生問題。老師不要忙著解釋，讓學(xué)生明白這就是今天學(xué)習(xí)內(nèi)容。帶著這些問題和好奇的心理進(jìn)入新課教學(xué)。]

　　二、新課教學(xué)

　　實(shí)驗(yàn)探究，明確概念，得出規(guī)律

　　1、通過小實(shí)驗(yàn)，探究形變概念

　　（1）體驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體驗(yàn)形變？

　　請(qǐng)7位同學(xué)演示一組實(shí)驗(yàn)，其他同學(xué)們注意觀察實(shí)驗(yàn)中物體變化。

　　體驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)記錄（物體如何變化？）體驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)1：鋼鋸條一端用手按住，在另一手的作用下彎曲體驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)2：彈簧被拉長或縮短體驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)3：橡皮筋拉長體驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)4：鋼鋸條被體驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)5：紙張用手揉皺體驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)6：用手壓面包體驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)7：用手壓橡皮泥

　　引導(dǎo)學(xué)生觀察并設(shè)問：上述實(shí)驗(yàn)中物體都什么共同特點(diǎn)？即物體怎么變？

　　預(yù)測(cè)學(xué)生可能回答：彎曲了；伸長了；縮短了；扭曲了，被壓扁了；體積變化了，形狀改變了等。

　　老師引導(dǎo)學(xué)生回答：物體的這些變化概括來說，共同特點(diǎn)不就是物體的形狀或者體積發(fā)生改變了嗎？

　　進(jìn)一步問：如實(shí)驗(yàn)1，劇條的什么變化了，實(shí)驗(yàn)6，面包的什么變化了？

　　學(xué)生回答：實(shí)驗(yàn)1劇條的形狀變了，實(shí)驗(yàn)6，形狀和體積都變化了。

　　[其他的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生自己分析]

　　教師總結(jié)：物體的形狀或體積的改變叫做形變。

　　設(shè)問：那是不是任何物體都能發(fā)生形變呢？

　　學(xué)生：不一定或者回答能。

　　[學(xué)生前概念問題暴露，產(chǎn)生問題沖突，進(jìn)一步設(shè)疑問]

　　（2）、演示微小形變實(shí)驗(yàn)，引出任何物體在力的作用下都能發(fā)生形變。

　　演示實(shí)驗(yàn)1：a、用手指壓實(shí)驗(yàn)桌 b、物體放在桌面上

　　問：上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中物體都發(fā)生形變了嗎？

　　學(xué)生：手指發(fā)生了，物體和桌面沒有。

　　演示實(shí)驗(yàn)2（教材63頁）：桌面的微小形變效應(yīng)。利用器材：激光筆，平面鏡，鐵架臺(tái)。用一激光器發(fā)出一束光經(jīng)過面鏡子反射后射到天花板上形成了一個(gè)亮點(diǎn)，再用手指壓平面鏡一側(cè)的桌面，亮點(diǎn)在天花板上有明顯的移動(dòng)。

　　演示實(shí)驗(yàn)3（教材64頁）：玻璃瓶的微小形變效應(yīng)。利用器材：玻璃瓶，細(xì)管，紅墨水。

　　引導(dǎo)學(xué)生觀察，設(shè)問：要想觀察到物體形狀的微小變化應(yīng)采用何種方法？

　　學(xué)生：把微小“放大”的實(shí)驗(yàn)法。

　　引導(dǎo)學(xué)生對(duì)眾多的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作出歸納，這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象告訴我們一個(gè)事實(shí)：①任何物體在力的作用下都能發(fā)生形變。②有的物體形變明顯，有些物體形變不明顯。

　　（3）、以實(shí)驗(yàn)為據(jù)，得出形變的種類。

　　設(shè)問：按照物體發(fā)生的形變形式分有哪些形式。

　　學(xué)生歸納出在力的作用下發(fā)生的形變有拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)等不同形式

　　設(shè)問：是不是當(dāng)力撤去以后所有物體的形變都能夠恢復(fù)？

　　學(xué)生回答：不是，體驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)1、2、3、4能恢復(fù)，體驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)5、6、7不能完全恢復(fù)。

　　師生共同歸納得出按照形變效果分有哪些種類：

　　①一類是，受力發(fā)生形變，當(dāng)撤去外力后能夠恢復(fù)原來的形狀，這種形變叫做彈性形變。形變后能夠恢復(fù)原來的形狀的物體稱為彈性體。

　　②一類是，受力發(fā)生形變后，撤去外力時(shí)候不能恢復(fù)到原狀，這種形變叫做范性形變

　　2、通過實(shí)驗(yàn)，探究彈力。

　　（1）演示實(shí)驗(yàn)，探究什么是彈力？

　　回顧視頻1：蹦極；

　　演示實(shí)驗(yàn)4：彎曲的鋸條一頭放上粉筆頭，放手粉筆頭彈起；

　　演示實(shí)驗(yàn)5：壓縮彈簧一端放小球，放手小球彈起。

　　設(shè)問：鋸條和彈簧在力的作用下發(fā)生形變，放手后為什么小球和粉筆頭會(huì)被彈起？