教科版高一物理必修一《弹力》教学设计

教科版高一物理必修一弹力教学设计一、教材分析弹力是教科版高一物理必修一第二章第三节。是继重力以后的第二大力，是学习摩擦力、静力学、动力学的预备知识。在显示微小形变时用到的“光放大”是以后学习卡文迪许扭秤和库仑扭秤的前提，在探究“弹簧弹力和伸长关系”的活动中用到了实验法、图像法，既深化了第一章所学的s-t图像和v-t图像，也为探究加速度和质量、力的关系打下了基础。因此，本节内容从知识上和方法上都具有预备性和基础性，是高中的重点之一。二、学情分析学生在初中就学过“弹力”，知道支持力和压力都是弹力。进入高一后，学习了力的基本概念，掌握了一些物理研究方法，在生活中也接触了和弹力有关赴日实例，比如跳板、弓箭等，这一切都为学生继续学习奠定了基础。但学生现在正处于由感性思维向理性思维过渡的时期，要深刻理解弹力的产生、弹力的方向、大小等抽象问题还有难度，加之我校学生基础差，自主学习的态度还需培养，因此我在教学中会降低标高，分解难度，将接触面情况的拓展安排在以后的学习中。三、教学目标根据课标、教材特点和我所教学生的实情，我将教学目标确定如下：通过阅读教材、观察图片、视频，设计并参与实验，让学生知道什么是形变，会区别弹性形变和范性形变，知道弹力的定义并理解弹力的产生原因，会画出各种弹力的方向，知道并理解胡克定律。在上述知识的学习过程中，领会微小形变的放大思想，培养实事求是的科学态度。参与科学探究过程，学习科学的研究方法，感受物理学习的乐趣，体会物理规律的价值。由于在大量的力学现象中都要对弹力的产生及其方向进行判断，同时在受力分析中必须要明确两个相互接触的物体之间是否有弹力，因此我将弹力的产生及方向的确定和探究弹簧弹力和伸长的关系作为重点，将弹力有无的判断和胡克定律的理解作为难点。为了突出重点、突破难点，我会充分利用教材和生活中的素材，利用多媒体辅助教学，让学生充分体验、解决参与实验，并预设了猜想、讨论、设计方案并验证的探究过程。四、教法、学法美国哈弗大学校长在世界校长论坛上说过“如果没有好奇心和纯粹的求知欲作为动力，就不可能产生对人类和社会有巨大价值的发明创造”。因此我将本节课的教学方法确定为实验教学法。基于“我听见因而我忘记了，我看见因而我记住了，我亲手做因而我理解了”的理念，本节课在问题的解决先提出假设和猜想，然后引导学生经历问题解决的过程，在该过程中引入竞争机制，采用“量化”和“非量化”的评价，以激发学生的积极性。利用学案增加学生的活动和参与意识，顺利完成课堂的教与学五、说教学设计（一）设计理念 以学生学习为中心，以教材情境为基础，让学生自主猜想、自主设计、自主实验，采用学案导学模式，体现“多元教，多元学”努力构建高效课堂。二教学流程如下三教学过程 这将是我说课的重点首先 利用课前三分钟的候课时间，让学生互查学案预习及学习资料准备情况，我则以小组为单元制好评价表格，说明加分政策，引入竞争机制。然后进入课堂教学的第一环节：情境引入 利用的是四张奥运项目的图片，引导学生以物理眼光看图片，并以问题导入“这四张奥运图片中有一个和本堂课的物理知识有关的共同点，是什么”。这样设计的意图是：以生活情境引入新课，可以迅速激发学生的好奇心和兴趣，以趣生疑，以疑引思，集中学生的注意力，引发探究欲望。接着，以这样一句话：“其实，刚才的现象并不是只出现在运动场上，在我们的生活中也随处可见，请大家用手边的器材体会一下”过渡到第二个环节-认识形变本环节有两个子环节构成。第一个子环节是认识形变、弹性形变和范性形变以及弹性限度。本部分是由学生自主实验，然后依次展示自己的发现和体会，归纳出上述概念。这样设计的意图是利用学生头脑中已有的物理知识，自主归纳，最后又老师总结，突出了以学生为主体的教学理念，有助于学生理解物理概念。当然，在学生展示盒讲解时，有可能提不到弹性限度，这时我可用力将橡皮筋拉断就可顺利引出。第二个子环节是微小形变的演示。这个环节由两个演示构成，一个是借助自制教具-插有毛细管的玻璃瓶。当挤压其腹部或侧面时，可以观察到毛细管内液面的变化。第二个是利用的光放大。为了演示方便且效果明显，我改变了演示方法。让学生观察投射在墙上光点的移动。这样设计的意图是让学生感知微小形变虽然微小，但我们可以用放大的思想来演示，培养学生的创新意识。以上是为了完成学习目标1而设计的接着进入第三个环节-探究弹力的产生及其方向。本环节分为两个子环节。第一个子环节是探究弹力的定义及产生条件，这是本堂课的重点之一。本部分先借助学案上的若干问题引导学生观察教材51页的四幅图片，让小组展开讨论并分享结果，然后进行小组互评。接着借助：“是不是所有的形变都能产生弹力”的问题引导分小组设计实验进行探讨，组内交流后由代表进行总结。在上述活动中表现积极的小组进行加分奖励。以上是为了完成学习目标2而设计的第二个子环节是探究常见弹力的方向，这是本堂课的难点之一。本部分先由学生阅读教材，然后抛出四个情境，每个情境在学案上都设置了2-3个小问，层层递进，逐步搭台阶让学生理解。其中设计了这样一个问题：“怎样研究水平桌面在产生支持力时发生的形变？”这样设计的目的就是想引导学生想到用一个薄板来代替桌面，用放大的思想来研究支持力产生的原因，可以较好地显示形变方向，变抽象为形象，有利于学生理解“弹力的方向和形变方向相反，和恢复形变的方向相同”，更好地突破此难点。同理，在情景三中也可以将轻绳置换为橡皮筋。最后是两个练习，一个画出静止于斜面上的物体受到的支持力的示意图，这个练习中将水平桌面改成斜面是为了知识的迁移；第二个练习是判断相互接触的A、B小球之间是否有弹力。设计的意图是为了引出学生对弹力有无判断方法的思考。以上是为了完成学习目标3而设计的第四个环节是探究弹力的大小 ，这既是重点又是难点首先是创设情境：请观看何雯娜08年奥运夺金的视频，提出问题：为什么何雯娜可以越跳越高？这样设计的意图是让学生带着问题进入学习，使学习更具有目的性。接着，引导学生根据初中使用弹簧测力计的体验，带着“测力计读数的大小到底和伸长有什么关系”进行猜想，提出设计方案，经小组讨论形成共识后进行实验验证。根据我校学生的实情，为了降低难度，提高课堂效益，在学案上设置了三个问题进行引导并提示学生阅读教材。实验结束后，采集两组数据进行处理。为了小组之间的数据不同，在器材安排时注意了不同小组使用不同规格的弹簧。数据采集好以后，利用Excel软件绘制F-X图像，由学生就图像进行讨论，师生共同得出胡克定律的内容、表达式、式中个物理量尤其是x的含义，总结F-X图像特点以及图像斜率的物理意义，引导学生数形结合地进行物理学习。最后再由我演示规范操作过程，强调实验步骤和注意事项。以上环节设计的意图是：由学生进行猜想、实验和得出规律，并借助信息技术绘制F-X图像，既充分将信息技术资源和物理教学进行了整合，又较好地体现了以学生为主体的教学理念，同时也培养了学生团结协作的品质。第五个环节是规律的应用，分为定性和定量两部分。在定性环节，让学生回到引入新课时的四张图片，就学案上的问题进行开放式地讨论。这样设计的目的是让学生知道生活离不开物理理论，做到从实践到理论，再从理论到实践。定量环节是一个计算题，为的是加深对胡克定律的理解。当然，可能有较多的学生会混淆形变量和长度这两个感念，我就会将学案上的备用练习作为矫正。以上是为了完成学习目标4而设计的为了巩固所学，下面进行第六个环节-课堂达标检测。学案上准备了4个题，要求学生在规定的时间独立完成。若学生在规律应用部分反映较好，这四个题就以公布答案的方式进行评价，若反映不好，则由学生充分暴露问题后，再进行矫正第七个环节-课堂总结。在这个环节中，我会尝试引导学生画出思维导图，展示后优者加分。第八个环节作业布置。其中有两个开放性作业，是为了发展学生的好奇心，培养学生利用物理知识解决生活问题的能力最后说板书设计：本节课的板书力求体现两个特点：一是版面简洁，重点突出，二是手写板书和ppt相互补充。 弹力学案 班级_姓名_学习目标1.通过观察图片、参与实验，把看到的现象与已有的经验结合起来，能说出什么是形变，会区别弹性形变与范性形变，领会将微小量放大研究的物理思想2.通过实验，知道什么是弹力，能够说出并理解弹力产生的条件3.通过阅读教材，知道压力、支持力、绳子的拉力等都是弹力，会画出不同情况下上述弹力的方向4.让学生经历探究弹簧形变与弹力的关系，了解科学探究方法，在该过程中感受学习物理的乐趣，体会物理规律的价值，并知道在弹性限度内，形变越大弹力越大，理解胡克定律并能进行简单应用学习重点1.弹力产生的条件及其方向的判断2.探究弹簧弹力与形变的关系学习难点 1.判断弹力的有无2.胡克定律的理解学习过程一、课前准备1.根据初中所学有关形变的知识，回答：（1）什么是形变？（2）举出生活中有关形变的例子2.阅读教材，归纳：（1）什么是弹力？（2）举出生活中有关弹力的例子 二、新课学习（一）看图，思考 四种奥运项目中有一个公共点，和本堂课的物理知识有关，是什么？（二）形变活动一、认识形变请用手中的器材（钢锯条、弹簧、泡沫塑料块、橡皮泥）体会一下形变，然后依次展示自己的发现和体会并总结以下知识点：1.形变的定义：_2.形变的分类：_ _3.弹性限度：_活动二、（观察）演示微小形变1.细液柱高度变化显示2.光学“放大”显示（三）.弹力的产生及方向活动三、探究弹力的产生请观察教材P51 图2-3-3 思考并回答下列问题：1. 图（a）中跳水运动员除重力以外还受其它力吗？若有，该力什么方向？施力物体是谁？施力物体有形变吗？2.图（b）中什么物体对箭产生作用力？为什么要拉弓才能射箭？3.对图（c）、图（d）同样思考上述问题。根据三个问题的思考，总结：弹力的定义：_是不是形变都能产生弹力？请讨论，设计实验，进行验证，组内交流后由代表进行总结：弹力产生的条件：_活动四、探究弹力的方向阅读教材P5152，说一说常见的弹力有哪些？情境一、书放置于水平桌面上，书所受到的支持力问题1.怎样研究当书放置于水平桌面上时，桌面所发生的形变？ 图1问题2.书受到的支持力产生的原因是什么？支持力和形变方向的关系？问题3.画出图1中物体所受到的支持力的示意图 情境二、书放置于水平桌面上，桌面所受到的压力问题1.桌面受到的压力产生的原因是什么？ 图2问题2.画出图2水平面受到的压力的示意图情境三、物体竖直悬挂于绳上问题1.怎样研究有物体悬挂时，绳子的所发生的形变？问题2.物体受到的拉力产生的原因是什么？问题3.在这个情境中，绳子会受到拉力吗？若有，这个拉力的产生原因又是什么？方向如何？情境四、拉伸和压缩的弹簧根据对上述四个情境的思考，总结：1.支持力和压力的方向：_2.绳的拉力的方向：_3.弹簧弹力的方向：_4.弹力方向可以怎样表述？5.两个物体之间的弹力有什么特点？活动五、探究弹力的有无练习1.画出放在斜面上静止的物体所收到的支持力的示意图练习2、判断如图所示，相互接触的A、B两小球间是否有相互作用的弹力。练习1图 练习2图小组讨论总结判断弹力有无的方法：（四）.弹力的大小活动六、探究弹簧弹力在弹性限度内的大小请结合初中所用弹簧测力计思考：弹簧形变时的弹力跟它发生的形变有什么关呢？1.猜想我的猜想是： 我的根据是： 小组交流讨论形成的共同猜想是： 2小组设计实验方案验证猜想。我们的实验方案及所要用到的器材是： 友情提示：可阅读教材52页 实验探究并思考：（1）如何确定弹簧的拉力的大小？（2）弹簧的伸长量如何来测，需要记录什么？（3）如何设计你的实验表格。3.小组完成实验（不同小组的弹簧规格不同）并填好表格实验次数物体的重力G/mg弹簧的长度L/cm弹簧的伸长量x/cm弹力的大小F/mg4. 利用Excel软件绘出FX图象。在同一个直角坐标，做出两个不同弹簧的FX图象，然后进行比较5.思考交流：根据实验和图像总结：(1)胡克定律内容：_(2)表达式：_式中各物理量的含义(3)适用条件(4)F-X图像中直线的斜率的物理含义活动七、应用规律（定性）通过本节内容的学习，请同学们开放式地讨论：从形变与弹力知识去思考，撑杆跳高运动员跳得这么高的主要原因是什么？跳水运动员在空中滞空时间主要由哪方面决定？（定量）探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15 N重物时，弹簧长度为0.16 m；悬挂20 N重物时，弹簧长度为0.18 m，求弹簧的原长L0和劲度系数k.备用练习：一根长6cm的橡皮条上端固定，下端挂0.5N物体时长度为8cm，要再拉长1cm则再挂多重物体？劲度系数是多少？三、课堂达标检测（6分钟，10分）1一个物体放在水平地面上，下列关于物体和地面受力情况的叙述中，正确的是（ ）A.地面受到向下的弹力是因为地面发生了形变B.地面受到向下的弹力是因为物体发生了形变C.物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变D.物体受到向上的弹力是因为物体发生了形变2. 如图3-2-1所示，一个球形物体静止于光滑水平面，并与竖直光滑墙壁接触，A、B两点是球跟墙和地面的接出点，则下列说法正确的是（ ）A.物体受重力、B点的支持力、A点的弹力作用B.物体受重力、B点的支持力作用C.物体受重力、B点的支持力、地面的弹力作用D.物体受重力、B点的支持力、物体对地面的压力作用3. 如图325所示,物体A静止在斜面B上.下列说法正确的是( )A.斜面B对物块A的弹力方向是竖直向上的B.物块A对斜面B的弹力方向是竖直向下的C.斜面B对物块A的弹力方向是垂直斜面向上的D.物块A对斜面B的弹力方向跟物块A恢复形变的方向是相同的4. 将G=50N的物体悬挂在轻质弹簧上,弹簧伸长了2.0cm, 静止时弹簧的弹力是多大?弹簧的劲度系数多大(如图甲)将弹簧从挂钩处摘下,在0点施加一个竖直向上的50N的拉力(图乙),物体仍然静止,那么弹簧的伸长量又是多少?四、课堂小结画出本堂课知识的思维导图五、课后作业1、p53 6 、7 2、自制弹簧秤，并组织评比、3、观察自动伞的结构，说明伞能自动打开的原因，在下节课中进行交流力复习课教学设计方案 课题名称力复习课科 目物理年级九年级教学时间1课时（40分钟）教材分析及学习者分析本章是教科版八年级物理的第七章，属于课程标准中科学内容第二主题“运动和相互作用”。力是初中物理中较抽象的概念，力的概念是物理学中的基础知识，是学习力学的基础。学生通过八年级的学习和日常熟悉的自然、生活、生产现象，对力的概念、力的作用效果、力的三要素以及重力、弹力、摩擦力有一定的认识，但没有形成一定的知识结构，对一些细节和中考要点理解不清。教学目标情感态度与价值观体会生活中的物理知识，认识到客观世界的可认识性过程与方法通过复习“探究影响滑动摩擦力大小的因素”，深入了解控制变量法在物理实验的作用和具体操作方法知识与技能1. 理解力是物体对物体的作用，分清施力物体和受力物体，知道力的作用是相互的。2. 理解力的效果和影响力效果的因素（力的三要素），会用力的示意图表示力的三要素。3. 了解弹簧测力计的原理和构造，会用弹簧测力计测力。4. 知道弹力、重力、摩擦力这三种力，知道弹力大小与弹性形变有关，重力大小与质量成正比，重力的方向总是竖直向下。5. 能区分静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦，知道滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，了解摩擦在实际生产和生活中的应用。教学重点、难点1.力的作用效果是使物体形变或改变物体的运动状态；2.重力的大小和方向 3.摩擦力的产生和方向；4.探究影响滑动摩擦力大小的因素5.理解力的作用是相互的。教学资源木板、木块、弹簧测力计、钩码、麻布、多媒体课件、投影仪等 教学活动教学活动1课前准备完成复习学案的知识梳理教学活动2复习课导入通过对几幅图片的观察，引出我们今天复习的主题力教学活动3知识梳理核对知识梳理（见附录一）的答案：找学生念知识梳理答案的答案，同学同学们一起找展示学生在知识梳理中的问题并记录下来教学活动4重点突破对在上一环节中学生出现的问题和中考易考知识点进行突破，学生可能出现的问题和中考易考点有：1.力的作用效果区分： 改变物体的形状 改变物体的运动状态2.相互作用的力作用在不同物体上例2.力的作用是相互的，人推墙的时候，感受到墙对人也有一个作用力，这两个力大小 ，方向 ，人推墙的力的受力物是 ，施力物体是 ，墙反推人的力的受力物是 ，施力物体是 3.重力大小的计算和重力的方向例3.请计算100g的苹果的重力。（g=10N/Kg）（备注：先展示一个苹果，请学生估计它的质量，然后计算它受到的重力）例4.画出飞行中的足球所受的力的示意图（忽略空气阻力）变式练习：(1)斜面上的铁块的重力为5N，请画出它所受重力的图示 （2）画出上图中电所受力的示意图4.摩擦力的理解思考体验：静止在水平地面上的人受到地面对它的摩擦力吗？静止在斜面上呢？（请两个同学实际体验，然后得出摩擦力产生的条件是有相对运动或相对运动趋势）例5.鞋底的花纹的作用是 ，人走路时，鞋底与地面的摩擦力的方向是 例6.图所示是“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验（1）实验原理：弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做 运动，此时弹簧测力计的示数F与滑动摩擦力f的大小关系是F f实验次数木块对木板的压力接触面滑动摩擦力/N甲一个木块的重力木块和木板乙一个木块和一个砝码的重力木块和木板丙一个木块的重力木块和毛巾（2）分析图甲、乙可知，在接触面粗糙程度相同时， 越大，滑动摩擦力越大（3）分析图甲和丙，发现弹簧测力计的示数F甲 F丙，说明：压力一定时， 滑动摩擦力越大结论：滑动摩擦力的大小与 和 有关（4）本实验用到的实验方法是 教学活动5课堂练习1、一个苹果质量100克，受到的重力是 （准备一个苹果，奖励给讲解的学生学困生，让其他学生感受1N）2.做图例一、画出下图中空中飞行的皮球所收到的力的示意图（教师示范） 变式练习：画出下图中物体所受力的示意图（学生展示）教学活动6实战演练（学生做、展示）1如图甲、乙所示，表示了力的作用效果。其中图甲主要表示力能使物体_；图乙表示力能使物体_。2一个中学生的体重最接近（ ）A5N B50N C500N D5000N3体育课上，小明把足球踢向空中，足球在空中运动时，若不计空气阻力，则该足球受力情况是 ( )A只受脚踢的力 B只受到重力C受到脚踢的力和重力 D不受脚踢的力也不受重力4图1中的四个实例，目的是为了减小摩擦的是( )5画出下图中静止在斜面上的木块所受理的示意图。6为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，小刚同学在老师的指导下做了一系列实验以下是部分实验步骤（实验过程中保持长木板水平且固定）第1次：把木块平放在长木板上，用弹簧测力计水平拉木块，使木块做匀速直线运动（如图9），读出弹簧测力计的示数，并记入下表中；第2次：把木块侧放在长木板上，用同样的方法拉木块（如图10），记下相应的示数；第3次：把两块相同木块叠在一起平放在长木板上，再用同样的方法拉木块（如图11），记下相应的示数实验次数木块对木板的压力/N弹簧测力计的示数/N滑动摩擦力/N14.024.038.0（1）若已知木块质量为2kg，请你帮助小刚填全表格内的数据（2）比较 两次实验数据，可以发现滑动摩擦力的大小与接触面积无关（3）比较第1、3两次实验数据，可以初步得出的结论是： 图9图10图11教学活动7布置作业评价机制评选本节课表现最好的个人和小组，给以奖励教学反思附录一定义：力是 国际单位： ，单位的符号 力的三要素： 力的基本概念力的作用效果：一是使物体的 改变，二是 测量工具： ，工具原理 使用前要：观察 ；校正 ；力的测量测量：要使弹簧测力计受力方向沿弹簧的 。读数时，视线与 。测量工具的使用力的作用是 的，相互作用的两个力作用在不同的物体上，大小 ，方向 ，且在 力定义： 弹力相关因素：物体发生弹性形变； 越大，弹力越大定义： ，重力的施力体是 常见的几种力（分类）大小：与 成正比，计算公式 G= （g= ）重力方向： （重垂线应用）；作用点： 定义：一个物体在宁一个物体表面有 或 时，就会在接触面上产生一种阻碍 的力，这种力就叫做摩擦力。分类： 摩擦力大小：与 和 有关， 摩擦力越大方向： 增大方法 减小方法