3.1探究形变与弹力的关系 教案 (1)表格式

3.1探究形变与弹力的关系
教案
教材分析
1、《课程标准》的要求：知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性，知道胡克定律
2、本节内容在物理知识体系中的地位
本节内容是在初中支持力、压力知识基础上的延伸和拓展，与学生的生活联系十分密切，也是本章教学的重点和难点。由于弹力在许多情形下弹力是否存在、方向如何较难分析，同时是摩擦力是否存在判断的条件之一，故教材将这节内容安排在重力和弹力之间，是学生手里分析能力的起点，是学生能否能更好地掌握好力学知识的基础，因此让学生更好地掌握弹力存在与否的判断方法和弹力方向判断的方法显得尤为重要；在通过直观的演示实验得出弹力的有关知识后，注重引导学生运用所学的知识去分析判断生活中的哪些地方存在弹力；并且，通过对弹力的学习能够帮助体会假设法和二力平衡法在物体受力分析中的应用，为后面的学习打好基础。
教材内容与体系安排
教材的本节内容遵循“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念。教材的编写思路是：认识弹力的概念，总结弹力存在的条件，掌握如何判断弹力的存在与否和弹力方向的判断方法，了解弹力的大小的胡克定律。教材先通过认识形变结合初中支持力、压力的知识提出弹力的概念，通过概念分析弹力产生的条件，得出弹力存在与否的判断方法和弹力方向判断的方法，然后通过实验与探究得出胡克定律。
学情分析
1、认知层面
（1）初中课本只是简单地提及支持力、压力，并没有对其下具体的定义，学生对日常生活中碰到的受力只是停留在感性的认识上，缺乏抽象思维能力和理论分析能力。
（2）学生初中知识对简单的水平面的支持力压力能进行感性的认识，存在所有的弹力都是竖直向上的前概念的认识误区，支持力都是和重力方向相反，支持力的大小等于重力的大小的认识根深蒂固，造成弹力存在与否和方向理解判断的障碍。所以，在教学过程中要注重引导学生走出误区，突破错误的前概念。
2、知识层面
初中学生已经接触并学习过有关支持力、压力的知识，对支持力、压力有了一定的了解和认识。
3、能力层面
学生有前面初中受力分析的基础，但知识停留在感性认识上，进入高中之后要注重抽象思维能力和理论分析能力的培养。
教学目标
1、知识与技能
（1）知道常见的形变。
（2）了解弹性、弹性形变和弹性限度。
（3）知道胡克定律
2、过程与方法
经历实验探究弹力的过程，了解科学研究的方法。
情感、态度与价值观
在探究物理规律的过程中，感受学习物理的乐趣，通过生活中的弹力认识物理规律的价值。
教学重点与难点
1、教学重点：弹力概念和产生的条件
2、教学难点：弹力存在与否的判断和弹力方向的判断
设计理念
为体现新课程“以学生为主体，教师为主导”的理念，本节课的设计分为四大环节。分别是“情景创设，导入新课”、“观察体会，构建新知”、“合作探究，深入理解”、“延伸拓展，学以致用”。通过演示实验、学生实验、探究实验使学生能够亲身感受到静摩擦力、并通过不同感官认识静摩擦力，争取将抽象的概念形象化，帮助学生更好的建立新概念。并通过“深化理解”环节纠正学生的错误前概念，再通过“学以致用”环节，增强学生运用物理知识解决实际问题的意识，进一步体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。
六、教法与学法
1、教法：启发式讲授法；假设法；实验探究法。
2、学法：自主学习法；观察法；讨论法。
七、教学用具
1、实验仪器
弹簧、钢尺、笔芯、海绵、气球、微小形变演示用玻璃瓶等。
2、多媒体
PPT，图片，视频资料。
教学流程图
教学过程
教学环节与教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
【情景创设
导入新课】小孩盘腿坐在两端支起的木板上，使木板发生了形变
【提问】木板为什么弯曲？小孩为什么没有掉下来？小孩的屁股有弯曲吗？
观察图片，思考老师提出的问题
通过萌萌的图片，提起学生的兴趣，是课堂气氛更轻松，同时通过老师的提问引导学生从形变和力的角度分析问题。
自主学习
请同学们阅读课本P50----51页，回答以下问题：1、什么叫形变？2、按形变方式分，形变可分为哪几种？3、有些形变很明显，有些形变很微小，我们
怎么才能观察到微小形变？4、什么叫弹性？5、什么叫弹性形变？6、什么叫做弹性限度？
通过PPT投影问题，要求学生带着问题学生阅读课本，从课本中找出这6个问题的答案。
带着问题认真阅读课本，在课本中找到相关问题的答案，并在课本中划出来。
通过自主阅读提高学生的自主学习能力，带着问题阅读使阅读更有目的性，学生通过自己的阅读，对本节知识有一个初步的理解。为后续的学习做好铺垫。
观察体会
构建新知
认识形变
1、形变的定义：物体的形状或体积发生变化
形变产生的原因：力的作用
2、形变的分类：（1）按形式分：压缩形变、拉伸形变、弯曲形变、扭曲形变。邀请学生利用老师准备的器材演示压缩形变、拉伸形变、弯曲形变和扭曲形变。
老师讲解形变的定义形变的分类：压缩形变：物体由于被压缩而发生的形变拉伸性变：物体由于被拉伸而发生的形变弯曲形变：物体由于被弯曲而发生的形变扭曲形变：物体由于被扭曲而发生的形变邀请四位同学分别用弹簧、笔芯、气球和海绵四样不同材料的物体，让四位同学利用其中一种分别演示压缩形变、拉伸形变、弯曲形变和扭曲形变。
学生在带着问题自主阅读之后，跟老师一起再来对有关概念再深入认识，并检查自己的认识和老师的讲解有无差异。被邀请的同学进行演示其他同学共同探讨学生演示的是否正确
老师带着学生共同学习，检查学生的掌握情况。因为有前面的自主阅读为基础，简单的概念知识学生很容易就能接受，关键是要帮助部分同学检查自主阅读的答案与老师的讲授之间有差异的地方。让学生有的放矢地听课。通过实际的器材演示学到的知识，学生更容易接受，学生也更感兴趣。重要的是能检查出学生是否真的理解相关概念知识
【过度】从刚才的观察的图片同学们的演示发现大部分形变都是非常明显的，很容易观察，是不是所有物体的形变都是这么容易观察呢？比如我站在地板上地板发生形变吗？（学生回答：有或没有）你能看到吗？我用手压桌子桌子发生了弯曲形变了吗？看到了吗？从理论上分析这些物体是发生了形变，只是这些形变量很小，难以直接观察，接下来同学们就思考一下，怎样才能显示出桌面或瓶子的微小形变呢？
（2）按观察分：明显形变和微小形变微小形变必须通过仪器“放大”才能观察到。
【提问】老师站在这里，地面是否发生了凹陷？也就就发生形变？【提问】老师用力压桌子，坐姿有没有发生弯曲？也就是发生弯曲形变？事实上确实发生了形变。只是有些形变用肉眼看的见，有些形变很微小，用肉眼直接观察是观察不到的，必须通过仪器“放大”才能观察。【视频】仪器“放大”的原理，并进行必要的解释。【演示】压桌子观察投影（光点）的现象【视频演示】玻璃瓶的微小形变。
【回答】有或者没有【回答】有或者没有【学生思考】有什么方法可以让大家看到微小的形变。放大镜？学生通过视频知道光点晃动说明发生了形变学生注意投影（光点）在屏幕上是否晃动
通过这种日常的现象，学生又没有思考过的问题，让学生提起兴趣。学生中会有不同的声音，更有利于探讨的进行。学生也更容易集中精神跟着老师的引导一步一步往下走，寻找最终的答案。并在寻找的过程中体验探究的过程，分析现象，总结结论，并感受过程的喜悦和得到成功的情感体验。
合作探究深化理解延伸拓展，学以致用
弹性和弹性限度
1.
弹性(elastic)----
物体发生形变后,具有恢复原状的性质.弹性形变----
外力撤去后,物体能完全恢复原状的形变非弹性形变----
超过了物体的弹性限度的形变.弹性限度——当物体的形变过大，超过一定的限度，撤去外力后物体的形状就不能完全恢复，这个限度叫弹性限度。【探究活动】感受尺子对手的作用力。思考：尺子为什么会有这个力呢？分析：尺子发生弹性形变，它“想”恢复原来形状，所以会对手产生向上的力。弹力
1、弹力：产生形变的物体由要恢复原状,会对与他接触的物体产生力的作用,
这种力称为弹力。弹力产生的条件:物体必须直接接触、发生弹性形变【小贴士】弹力的产生与历史经验的吻合：
哪里有压迫，哪里就有反抗。物体受到压迫，产生形变，它要反抗，就对接触的物体产生弹力。 【弹力存在与否的判断】【过渡】前面的形变都是肉眼看得见的，但是有些形变是用肉眼看不见的。无法用肉眼直接判断是否发生弹性形变可以采用“假设法”。
1、假设弹力不存在
撤去与它接触的物体，如果运动状态不变就说明假设成立即弹力不存在，反之则说明假设不成立弹力存在。
2、假设弹力存在
假设有这个弹力，根据受力分析（受力平衡）。如果运动状态不变说明假设成立弹力存在，反之假设不成立弹力不存在。【练一练】
引导学生：之前演示的形变里面有些形变发生后撤去外力能够恢复原状，如气球、弹簧、海绵等；有些形变发生后撤去外力不能够完全恢复原状，如：笔芯等。从而引入新的概念：弹性、弹性形变、非弹性形变、弹性限度。邀请学生上台进行探究分析弹力的定义，通过定义分析引出弹力产生的条件：1、直接接触；2、发生弹性形变。投影图片，分析是否存在弹力。存在弹力必须满足两个条件——想先看是否直接接触——只要接触的地方就有可能有弹力——接触的地方是否发生弹性形变——有发生弹性形变就说明有弹力存在。老师讲解假设法的逻辑思维关系，引导学生学会利用假设法判断弹力是否存在。老师总结分析流程：找接触的地方，只要接触的地方就有可能有弹力存在接触的地方有没有弹力存在还要满足第二个条件：发生弹性形变肉眼看不到形变，我们可以采用假设法假设弹力不存在，撤去外力应不受影响（即保持原来的运动状态）如果发现运动状态没有改变则假设成立，弹力不存在，反之有弹力存在
学生根据自己的阅读认识和老师的讲授对比思考，深入理解相关概念。邀请学生上台进行演示，并说出感受，并尝试说出原因。两个条件缺一不可，只有当两个条件都满足的时候才说明有弹力的存在。了解老师分析弹力存在判断的流程，然后学生和学生之间相互推理判断弹力是否存在。学生思考理解证明假设成立或不成立的思维流程。学生按照老师总结的分析流程分析各种情况弹力是否存在
概念与现象联系。更有利于学生深入理解相关概念。学生直接参与，提高学生的兴趣。同时锻炼学生的观察能力，分析能力，和总结能力。通过概念定义分析是物理学习的一个方法，学生通过概念定义的理解分析能更好地掌握知识点，更好地应用所学知识分析问题。老师按流程证明弹力的存在与否，学生按照老师的方式分析问题有利于提高学生的逻辑推理能力。
四、小结
一、认识形变
1、形变的概念
2、形变的分类
（1）按形式分类：压缩形变、拉伸形变、弯曲形变、扭曲形变
（2）按性质分类：弹性形变、非弹性形变二、弹性和弹性形变三、弹力
1、弹力的定义
2、弹力产生的条件
3、弹力存在与否的判断
探究形变与弹力的关系
自主学习
带着问题阅读课本初步了解相关概念定义
观察体会，构建新知
通过老师讲解和自主讨论构建新的概念和定义
合作探究，深化理解
弹力存在与否的判断：假设法
延伸拓展，学以致用