2.物体的形状改变以后
【教学目标】
1.通过实验探究发现生活中弹性物体的共同特征。
2.探究拉力与弹簧、橡皮筋拉伸长度之间的关系。
3.知道弹性物体受力时形状会变化,去掉外力时会恢复原来的形状。
4.在科学研究中体验到探究的乐趣,乐于与他人合作,学会创造。
【教学重点】
知道物体受力时形状发生变化,去掉外力时恢复原来的形状。
【教学难点】
了解弹簧拉伸长度与拉力之间的关系。
【教学准备】
教师材料:课件。
学生材料:弹簧、橡皮筋、钩码、铁架台、尺、弹簧秤。
【教学时间】
1课时
【教学过程设计】
一、活动体验,理解弹性
1.今天老师给大家带来了生活中常见的弹簧和橡皮筋(教师展示),请大家拉一拉、比一比,弹簧和橡皮筋有什么共同的特征?不要拉太长哦!拿出1号信封。(学生分组实验)
2.你有什么发现?(用力拉都会变长,手一松又变回原样)老师这儿还有一个弹簧(演示),你看到什么?(用力压变短,手一松又变回原样)为什么会变长或变短?(因为用力了,说明物体受到了外力,变长、变短实际就是物体形状上发生了改变,手松开后还有力作用在上面吗?没有,也就是去掉外力,又变回原样。)根据学生回答板书:“受到外力 形状改变” “去掉外力 恢复原状”)科学家把物体的这种性质叫做弹性。(板书:物体 弹性)
二、探究弹簧拉伸的长度与拉力之间的关系
1.提出问题,设计实验
(1)弹簧用力拉会变长,如果老师用钩码替代拉力,(演示:看看老师是怎样挂上去的)挂一个钩码弹簧会变长(出示图1),增加一个钩码呢?(出示图2)两次弹簧长度是不一样的,这一段就是第2次增加的长度,如果再增加一个相同的钩码呢?(弹簧会变得更长)每增加一个相同的钩码,弹簧都会增加一定的长度(出示图3),这个增加的长度有没有什么规律?(板书:增加相同的力,增加的长度有没有规律?)(有、没有)这都是我们的一种猜测,想要得出正确的结就必须要实验。
(2)怎样才能得到增加的长度呢?(测量)要测量就需要用尺,老师给大家带来了一把特殊的尺,粘在铁架台上可以上下移动,你准备怎样来进行测量(先测量出挂一个钩码弹簧的长度,再测量出挂两个钩码弹簧的长度,把两个数据相减就能得出增加的长度。)我觉得这样可以,有没有什么办法只测一次就能得到增加的长度?(把尺的0刻度线对准挂一个钩码弹簧的指针,再挂一个钩码,伸长的长度就是增加一个钩码后增加的长度)你觉得这样的方法怎样?现在要挂第三个钩码了,事先要做点什么吗?(把尺的0刻度线对准挂两个钩码的指针)
(3)说的非常好,就用同学们刚才想出的这个办法,你觉得应该如何来设计这个实验?也就是第一步干什么?第二步干什么?挂多少个钩码比较合适呢?实验中我们需要注意哪些问题?小组讨论实验方案。
(4)汇报实验方案。结合学生所讲,出示友情提醒:
先挂1个钩码,把钩码下面的指针对准尺0刻度线。
挂钩码后,用手扶助弹簧不抖动后方可读数,读数时要平视。
增加钩码时记得先要把指针重新对准0刻度线,并及时做好记录。
接下来,我们边做实验边把记录单填好。
研究弹簧实验记录单
第 小组
钩码个数
1
2
3
4
5
增加的长度(厘米)
我们的发现
弹簧增加相同的力,增加的长度 。
2.学生动手操作,师巡视指导。
3.学生汇报实验结果。
师:你的实验结果是什么样的?
生:……
师结:根据实验结果,我们发现弹簧增加相同的力,增加的长度相同。(板
书 弹簧 :增加相同的力,增加的长度相同。)
4.如果多挂一个钩码弹簧增加2厘米,挂5个钩码增加几厘米?50个、100个呢?能不能无限制的挂上去呢?
老师这儿有一个弹簧,我请一位学生上台来用力拉,看看会发生什么?
生:弹簧坏了,再也恢复不了原来的形状了。
师:对了,像弹簧这样的物体她的的弹性是有限度的。在弹簧的弹性限度内,弹簧增加相同的力,增加的长度都相等。(板书:弹性限度内)
三、探究橡皮筋会不会有跟弹簧一样的规律
1.橡皮筋挂上钩码也会变长,会不会也有跟弹簧一样的规律呢?我们先
来观察老师为大家准备的橡皮筋(投影出示实验材料橡皮筋)。你看到了什么?你觉得应该把哪一段挂在铁架台上?这个实验应该怎样来做?(学生交流)。希望你们细心一点,并及时做好记录。
2.学生实验,得出结论。
研究橡皮筋实验记录单
第 小组
钩码个数
1
2
3
4
5
增加的长度(厘米)
我们的发现
橡皮筋增加相同的力,增加的长度 。
(板书:橡皮筋:增加相同的力,增加的长度不相同。)
四、比较弹簧和橡皮筋的弹性差别
1.为什么弹簧有这样的规律,而橡皮筋没有呢?再拉一拉弹簧和橡皮筋,想想这是为什么?(板书:弹簧之间的间隔一样,螺旋的疏密发生了变化,橡皮筋是粗细发生了变化。)
2.介绍胡克及胡克定律
弹簧的弹性规律最早是英国物理学家胡克发现的,介绍胡克的相关资料。
罗伯特·胡克,(1635年7月18日-1703年3月3日)英国科学家、博物学家,发明家。 1678年,他发现了物体的弹性力定律,后人为纪念胡克的开创性工作和取得的成果,便把这个定律叫做胡克定律。虽然弹簧的弹性规律不是我们第一个发现,只要大家继续努力,勇于探索,也许在不久的将来也会出现以我们的名字命名的某项发现或定律。
四、巩固应用,拓展延伸
师:通过今天的研究,我们知道了物体的形状改变以后所表现的变化并不相同,我们还发现了一个定律,这个定律的发现直接导致了弹簧测力计的诞生。(出示图片)我们能用弹簧来做一个刻度均匀的弹簧秤,能不能用橡皮筋来做一个刻度均匀的皮筋称呢?(不能)
人们根据实际情况的需要,也制作了很多种的弹簧秤,如条形盒测力计、平板测力计、圆筒测力计等。你了解了这么多,那你能不能根据今天学到的知识,自己也去设计一个测力计呢?课后同学们可以去尝试一下,有机会大家可以一起交流、分享一下。今天的课我们就上到这儿,下课!
【板书设计】
2.物体的形状改变以后
受到外力 形状改变
物体 弹性
去掉外力 恢复原状
弹簧 相同 疏密
弹性限度内 增加相同的力,增加的长度有没有规律?
橡皮筋 不相同 粗细