3.2弹力—胡克定律教案沪科版必修1

3.2 弹力第二课时——胡克定律
课标要求
掌握胡克定律，知道弹簧的弹力跟形变量成正比
三维目标
（一）知识与技能
1．知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性。
2．知道弹力产生的原因和条件。
3. 知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力，会分析弹力的方向，能正确画出弹力的示意图。
4．通过实验探究弹力和弹簧形变量的关系，理解胡克定律，了解科学研究方法。
（二）过程与方法
1．提高在实际问题中确定弹力方向的能力。
2．锻炼自己动手进行设计实验和操作实验的能力
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，体会微小量放大的实验思想，感受学习物理的乐趣。
2．了解弹力在生产和生活中的应用，体会物理与生产、生活息息相关，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。
教材分析
《弹力》是沪科版高中物理必修1第三章第二节的内容，是牛顿力学的基础知识，在整个高中物理中占有相当重要的地位，也是以后正确受力分析的基础。其重点是弹力产生的原因、条件、弹力方向和胡克定律，难点是弹力方向和胡克定律。教材用拉伸、压缩弹簧的事实让学生体会弹力产生的原因和条件；通过放大的思想演示“微小形变”，拓宽学生的认识面，激发学生的学习兴趣；弹力的方向是本节的教学难点、重点，教科书通过“思考与讨论”栏目让学生讨论、体会弹力的方向，在学生思考的基础上用通俗的语言概括了弹力的方向，对于胡克定律的教学，可以先让学生亲身经历体验，然后引导学生设计实验“探索弹簧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方法十分重要。
学情分析
通过本章第一节“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论基础。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。
教学重难点
（一）教学重点
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
自行设计实验验证胡克定律。
提炼的课题
胡克定律
教学手段运用
教学资源选择
实验、PPT、
教学过程
教师个性化修改
课堂导入：3.胡克定律
【提问】弹力是由形变引起的，弹力大小与形变有关吗？
【生答】有关，形变越大，弹力越大，形变消失，弹力也消失。
【探究实验】探究“弹簧的弹力与形变量的关系”。
教师仅提供如右图装置、4个均为50g的钩码、刻度尺及对应的研习单，学生分组实验，探究“弹簧的弹力与形变量的关系”。
（1）把所测得数据填在下表中。
序号
1
2
3
4
5
钩码个数
弹簧弹力F/N
x/cm
（2）以F为纵轴，x为横轴建立坐标系，根据表中的数据，在图的坐标纸上描点，画出F-x图像。
（3）通过实验得出弹簧的弹力与弹簧的形变量之间有怎样的关系？
【设计意图】弹力知识学生在初中时已有一定基础，本实验难度不大，易于操作，教时可适当放手，让学生自行思考探索，怎样测量弹力、形变量，数据记录后，如何利用图像处理，根据图像可以得到什么结论。让学生通过随堂实验和亲身经历的探究性实验，在经历体验中，提高合作学习的意识和能力。
【师生分析、共同探讨】请几个实验小组派代表上讲台，实物投影展示实验结果，并对实验探究情况进行交流。
问题1：如何获得弹簧弹力，根据什么知识？
问题2：怎么测量弹簧的形变量？
问题3：如何处理实验数据？
问题4：由画出的图线是过原点直线，可得到什么结论？
问题5：有些小组画的图线不过原点，原因何在？哪种图得出的F-x关系更简洁？
问题6：由得到的结论，函数关系式怎么表示？
问题7：几个实验小组画出的图线斜率为何不一样？k值由什么决定？
通过学生的试验数据分析：利用Excel 处理数据
【总结】在弹性限度内，弹簧的大小和形变量成正比：F＝kx，其中F是弹簧受到的弹力大小，x是弹簧的形变量。该关系是由英国科学家胡克首先发现的，叫做胡克定律，其中表达式中的k是弹簧的劲度系数，国际制主单位是牛每米，符号是N／m。弹簧的劲度系数跟弹簧丝的粗细、材料、弹簧的直径、绕法、弹簧的长度等量有关，这个量反映了弹簧的特性。
【应用】我们学习弹力、研究弹力，更重要的是要了解弹力在生产、生活和现代科技中的广泛应用。
【多媒体展示】订书机、自动伞、摩托车中的弹簧
其实现实生活中与弹簧有关的物件很多，课后同学们可以观察、整理、也可以上网查询，结合本节课所学的知识，把弹簧具体应用的科学道理解释清楚，写一份调研报告。