作业标题 :研修终结成果 作业周期 : 2019-01-08 — 2019-02-16
作业要求 : 内容: 通过选修课程,研修学习和教学实践,提交一篇你认为好的教学案例或者教学课件(PPT)。 要求: 1.要求原创,拒绝雷同。字数不少于300字。 2.为方便批改,请尽量不要用附件形式提交。(最好先在文件编辑器word软件里编辑好,利用粘贴复制的方式提交在平台上。) 3.请在作业截止日之前提交。
发布者 :项目组
提交者:学员陈仕云 所属单位:大竹县职业中学 提交时间: 2019-01-12 11:46:04 浏览数( 8 ) 【举报】
《弹力》 教案
课题名称: 《弹力》
设 计 者: 大竹县职业中学:陈仕云
一、概述
学 科:物理
年 级:高中一年级
课题来源:新课标物理第一册
所需课时:一课时
概述学习内容:
弹力的知识跟人们的日常生活紧密相连,因此学习它有广泛的现实意义。本节的特点之一是:演示实验和探究实验直接使学生参与到探究物理规律的过程,体验学物理的乐趣。特点之二是:先研究比较常见的各种形变,后研究与形变有关的弹力,符合学生由感性到理性的认知过程。特点之三是:基础概念多,演示实验多,再加上学生的探究实验,故容量较大。知道弹力的产生条件,对常见的弹力要知道其方向,由形变与弹力的关系得出胡克定律是我们学习的重点内容。
概述这节课的价值以及学习内容的重要性:
《弹力》是高中物理新课程(必修1)第三章第二节的内容,是力学的核心内容之一,在整个高中物理中占有相当重要的地位,是以后正确进行受力分析的基础。其重点是弹力产生的原因及弹力的方向,难点是常见的弹力方向的确定。教材从物体的明显形变引入,继而通过放大的思想演示“微小形变”的过程中,用实例引出了形变、弹性形变和弹力的概念。并通过研究形变来探究弹力产生的原因、弹力的方向和作用点,探究支持力、压力和绳子的拉力这几种弹力产生的原因和方向。对于胡克定律的教学,要先让学生亲身经历体验,然后引导学生设计实验“探索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办法十分重要,在教学过程中应注意渗透。
本教学设计特别强调了对实验的挖掘。通过引入新课时设计的实验,培养学生的问题意识和激发学生的学习兴趣。通过教学中的若干个演示实验的设计,特别是精心设计了研究桌面的微小形变实验,使学生感悟科学的探究方法和强化创新的意识。学生在互动和探索的过程中,培养学生的合作精神、获得探究的成功体验,使原本平淡的课堂教学变得充实、饱满、有声有色。
二、教学目标分析
知识与技能
⑴知道形变、弹性形变的概念,理解弹性限度。
⑵知道什么是弹力,掌握弹力产生的条件。
⑶知道压力、支持力、绳子的拉力都是弹力,会确定它们的方向
⑷知道形变与弹力的关系,掌握胡克定律。
过程与方法
观察演示实验,把看到的现象与已有的经验结合起来;经历探究弹簧形变与弹力的关系,了解科学探究的方法。
情感态度与价值观
在探究物理规律的过程中,学生感受学习物理的乐趣,把亲自探究出的规律与平时对弹力的认识相结合,体会物理规律的价值。
三、学习者特征分析
学生目前对形变和弹力有一定的感性认识但是不够深入;知道支持力、压力都是弹力,但是不能够概括产生的原因。因此我采取引导、启发的教学方式。
四、教学策略选择与设计
(一)教法
教法:物理教学是以实验探究为基础的,重在启发思维,教会方法。本节课利用多媒体辅助教学、创设情景──观察──分析──猜想──实验探究──交流讨论──归纳总结相结合的教学方法。
(二)学法
学法:学生是课堂教学的主体,新课程理念更重视在教学过程中对学生的学法指导。本节课的教学过程中通过观察生活中的常见形变,巧用引导性提问,激发学生的积极性,让学生在轻松、自主、讨论的学习氛围中总结出本节的主要内容从而完成学习任务。
五、教学资源与工具设计
⑴演示用具:弹簧、钢丝、激光笔、细竹竿、微小形变放大器一套、已拉坏了的弹簧、钢尺。
⑵学生探究实验用具:铁架台(带支架),两个原长一样但劲度系数不一样的弹簧、刻度尺、钩码10个、长20cm的细铁丝。
六、教学过程
(一)活动中感悟 亲历体验
(课前每小组分发一根细钢丝,让学生在课前自己动手绕制一个小弹簧)
(学生实验)用细钢丝绕制的小弹簧,轻轻地拉一拉或压一压,感受弹簧被拉伸或压缩的同时,手受到了力的作用。
【思考】这种力是什么性质的力?它产生的条件是什么?它的大小、方向和作用点又如何呢?让学生亲身感受弹力的存在,从而揭示课题《弹力》。
(演示实验)让学生了解物体的形变。
(小组讨论)上面的这些形变有什么特点:有的形变可以恢复原状,有的不可以恢复原状
【结论】能恢复原状的形变,叫弹性形变;不能恢复原状的形变,叫非弹性形变。
让学生举例在日常生活中所发现或观察到的一些形变,看看哪些是弹性形变哪些是非弹性形变。
(播放视频):钓鱼时钓鱼杆的形变,绳的扭转,皮球与地面接触时,网球与球拍接触时都有形变。
观看视频,形成印象,物体的形变、由于形变而产生的弹力在现实生活中很常见的。让学生感觉到,物理很实用,物理就在我身边,从而调动起其学习物理的兴趣。
(二)放大形变 突破难点
一本书放在桌子上,我们知道书本对桌子有压力,桌子对书本有支持力。
【提问】那么压力和支持力又是怎样产生的呢?会不会也象弹簧一样由于物体的形变而产生的呢?若有这个形变与弹簧、橡皮条的形变有什么不一样?
【学生猜想】没有,可能发生了形变,但是由于形变量太小,所以肉眼观察不出来。我们怎样来体现微小的形变量。
在课堂教学中引导渗透微观放大的物理思想方法。设计微小形变实验,在一个大桌上放两个平面镜,用小型激光源发射激光照射平面镜M,用力压桌面,让一束光依次被两面镜子反射,通过反光镜的放大原理可以使墙上的光点移动很大的距离。通过放大的思想演示“微小形变”的过程,让学生认识到任何物体受到外力作用后都会发生形变的事实。
【体验】如图所示,用手压扁平瓶子半长轴的不同部位,以细线标记处为基准点,发现细管中的液面上升或下降,通过观察液面的升降可以判断瓶子发生形变。请几个学生上台体验表演,激发了学生的积极心,信心,进一步体会自然科学的乐趣,领悟科学探究的真谛。
(演示实验)弹簧在较大的力作用下始终处于拉伸状态,不能恢复原状。
引导得到原因,发生弹性形变的物体要恢复原状是有条件的,不能超过一定的限度,超过一定的限度,即使撤去力的作用,也不会恢复原状,这种限度叫做弹性限度。从而说明,弹簧秤不能称量过大的物体的原因。
【引出概念】我们把这种发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生力的作用,这种力叫做弹力。像上面我们所熟知的拉力、压力和支持力就是最常见的几个弹力。
(三)分析类比 引出条件
(对比实验)被拉长的弹簧使小车右运动,处于原长的弹簧使小车保持静止,橡皮泥被小车压缩,放手后小车不动。
引导学生分析实验现象,得出弹力产生的条件有两个:直接接触并且发生弹性形变。
力是矢量,弹力也是矢量,设计师生共同完成演示实验,体会弹力方向。
(演示实验)
A.书本(装水气球)与桌面(纤维板)间相互挤压,并让学生完成表格中的内容(加括号的内容)。
B.用电线悬挂着的电灯(用水气球替代灯泡,用橡皮筋代替电线)与电线的相互拉伸。
内容 | 弹力方向 | 施力物体 | 施力物体形变的方向 | 施力物体恢复形变的方向 | 受力物体形变的方向 |
书本对桌面的压力 | (向下) | (书本) | (向上) | (向下) | (向下) |
桌面对书本的支持力 | (向上) | (桌面)
| (向下) | (向上) | (向上) |
电灯对电线的拉力 | (向下) | (电灯) | (向上) | (向下) | (向下) |
电线对电灯的拉力 | (向上) | (电线) | (向下) | (向上) | (向上) |
(小组讨论)利用表格对实验现象进行分析的过程中,概括出压力、支持力、绳子的拉力都是弹力以及这三种力的产生原因和方向。
【结论】弹力是由于施力物体发生弹性形变而产生,弹力的方向总是指向施力物体形变恢复的方向。让学生真切地感受到书与桌面、电线与电灯的形变情况,用直观性降低学习的台阶。
(四)自主探究,寻找规律
(演示实验):三个弹簧,两个一样。不一样的两个弹簧上挂一个质量相同的钩码,另一个挂两个钩码。并提出弹簧弹力的大小与哪些因素有关?
(学生讨论回答):与形变量有关,与弹簧本身有关。
请学生自行设计一个实验,实验的目的是寻找与弹簧的弹力与形变量的关系。
学生设计实验,然后分组实验。
【参考实验案例】
如图所示,用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,系统静止时,弹簧的弹力等于所悬挂钩码的总重;弹簧的长度及伸长量可由刻度尺测出。
【注意事项】
(1)本实验要求定量测量,因此要尽可能减小实验误差。标尺要竖直且紧靠指针以减小读数带来的误差,每次改变悬挂钩码个数后,要待系统稳定后再读数。
(2)实验中所提供的米尺精确度为1 mm,应估读一位。
弹簧组的说明书已说明每个弹簧的弹性限度,注意不要超过它的弹性限度使用。
【建议做法】
(1)选择器材:从弹簧组中选择一只弹簧悬挂在铁架台的杠杆上:从实验桌上选择合适的钩码。(将班级分成两大组,选用不同的弹簧进行实验,进行对比实验)
(2)首先将实验装置调整妥当(如整个装置是否竖直平稳,标尺与弹簧的距离是否合适,标尺面与弹簧上的指针是否在同一平面内,是否便于读数等)。
(3)读出弹簧自然下垂时指针所指刻度。
(4)悬挂50g钩码一个,待稳定后,读出弹簧上指针所指刻度并计算出弹簧的伸长量记入表格。
(5)逐个增加钩码,重复第4步,至少做5组数据。
弹簧规格( ) | |||||
初态指针对应刻度 (X0/m) | |||||
弹簧的弹力 (F/N) | |||||
指针所指刻度(X/m) | |||||
弹簧改变量(△X/m) |
(6)图象法处理数据:
在下面的坐标纸上,以弹簧弹力为纵轴,弹簧伸长量为横轴建立坐标系,如图所示。描出5个特殊点,以寻找弹簧弹力和弹簧伸长量之间的关系。
【拓展一步】常用的实验数据的处理方法有:计算法(求比值、求积、求和、求差等)和图象法两种。两者比较,图象法处理数据更为直观、更容易得出物理变化规律,且该种方法处理数据能更好地减小实验的偶然误差。
请各实验小组派代表上讲台,用实物投影展示实验结果,并对实验探究情况进行交流。
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。
(五)媒体重现 得出结论
引导学生运用Excel软件利用图象法进行实验数据处理。在坐标纸上,以弹簧弹力为纵轴,弹簧伸长量为横轴如图所示建立坐标系,描出5个点,以寻找弹簧的弹力与弹簧伸长量间的关系。得出如图所示弹力与弹簧伸长间的函数关系图象。
【结论】通过分析实验中的实验数据,可以得到弹簧弹力的大小与弹簧的形变量成正比。
为了实验结果更具有说服力,帮助学生提高分析综合信息的能力,借助DIS系统研究弹力问题。实验变得方便灵活、操作简单,条理清晰,同时也让实验更具现代科技气息。
【力传感器演示】将传感器与弹簧的挂钩相连,用传感器把弹簧弹力随形变量变化的信息采集到电脑上。给弹簧施加任意由小到大的力,在计算机屏幕上显示以弹簧弹力为纵轴、弹簧伸长量为横轴的弹簧的弹力与其伸长量间的关系图象是一条过原点的倾斜向上的直线。
【总结】我们可以用一个公式F=kx来表示这种关系。其中F是弹簧受到的弹力大小,x是弹簧的形变量,既可以是弹簧的伸长量,又可以是弹簧的压缩量。
这个公式实际上是一个定律,叫做胡克定律,是英国科学家胡克首先发现的,其中式子中的k是弹簧的劲度系数,单位是牛每米,符号是N/m。生活中常说有的弹簧“硬”,有的弹簧“软”指的就是它们的劲度系数不同。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。式中的x是弹簧的形变量,即伸长或缩短的量。
(六)巩固练习 深化拓展
【课堂训练】
1.下列说法中,正确的是( )
A.闹钟是由发条的弹力带动指针走动的,电子钟不是由发条的弹力带动指针走动的
B.用细杆拨动水中的木头,木头受到的弹力是由于木头发生形变而产生的
C.绳对物体拉力的方向总是沿绳而指向绳收缩的方向
D.木块放在桌面上受到向上的弹力,是由于木块发生微小形变而产生的
解析:闹钟跟电子钟的工作原理是不同的,闹钟是利用发条的弹力带动指针起动的,而电子钟则是一种机械运动,跟闹钟不一样。而产生弹力的原因是施力物体发生了形变而产生的。绳子上拉力的方向是沿绳而指向绳收缩的方向。故选项是A、C。
2.一根轻质弹簧,当它受到10N的拉力时,长度为12cm,当它受到25N的拉力时长度为15cm,问弹簧不受力时的自然长度为多少?该弹簧的劲度系数为多少?当受到20N的压力时,其长度为多少?(均在弹性限度内)
解析:有些同学往往把弹簧的原长、弹簧的长度、弹簧伸长的长度混淆起来。有的同学还把弹簧被压缩时的弹簧形变量与弹簧伸长量混淆起来。帮助学生形成认真审题、仔细分析的解题习惯,养成规范解题格式的习惯。
(七)课堂小结 理清思路
引导学生在小组分析讨论的基础上进行总结,帮助学生形成知识纲要,提高学习的水平。
【总结】a. 形变和弹性形变
b.弹力的概念
b.弹力的有无与弹力方向的
d.胡克定律的表达式,劲度系数的单位、符号及物理意义
e.确定弹簧弹力大小的计算
【课外研究】我们在物理中会碰到许多弹力,但他们的方向是有共同规律的,你能不能找出?这个问题希望大家根据书本在课后去找资料、同学间相互讨论来完成一篇关于更一般的弹力方向的规律的小论文。
教学设计流程图:
板书设计:
形变与弹力
(一)形变
教学评价设计
通过探究性实验,让学生体验到成功的喜悦,鼓励他们多动手,从生活中找到物理,从物理走向生活,充分调动了学习的积极性。
帮助和总结
通过这节课的教学,我有以下几点体会:
1、加强和改进实验教学,激发学生学习物理的兴趣
实验过程是学生积极观察、思考和探索的过程。通过实验,模拟物理知识发现的过程,让学生受到物理思想方法教育。通过趣味、新奇的物理实验演示,激发学生的好奇心理,从而激发他们思索的欲望。用实验导人新课的方法,可以使学生产生悬念,然后通过授课解决悬念。每节课的前十几分钟,学生情绪高昂,精力旺盛,注意力集中,如果能抓住这个有利时机,根据所讲内容,做一些随手可做的实验,就能激发他们的学习兴趣,使学生的注意力集中起来。这节课的演示实验很多,用橡皮泥演示范性形变,用弹簧演示弹性形变,分别用玻璃瓶和激光器演示微小形变,用弓箭演示弹力,通过实验探索弹簧伸长量与弹力的关系等。
2、开展丰富的科技活动,培养学生物理学习的兴趣
学习是一个主动参与和积极探索的过程。学习物理必须主动地去发现问题,并用科学的方法解决问题。教科书只是一种媒介,所涉及的问题是有限的。要更好的学习,提高学生发现问题、综合分析问题和解决问题的能力,培养物理学习兴趣,就要把眼界放宽,把自己置身于自然和社会这个大课堂中,让学生自己动手,自己设计,就地取材,做好实验。
3、巧妙设置问题,将课堂引向深入
教师的课堂提问是把知识引向深人的重要渠道。从引人新课到课后小结,我将尽力设计适当的问题,创造物理情境,并通过自己去有意识地引导、点拨、激发学生的求知欲和学习热情。在这节课中,有几个关键性的设问对课堂内容的展开起到推波助澜的作用。如力的作用效果有哪些?弹簧和橡皮泥的形变有什么不同之处?坚硬的物体能发生形变吗?如何观察
桌子的微小形变?是不是只要接触就能产生弹力?弹簧的弹力大小与形变量有什么关系?弹簧的劲度系数与哪些因素有关?等等。
以上是我对新教材的一点粗浅认识,整个设计过程一定有许多缺点和漏洞,希望能起到抛砖引玉的作用,敬请老师和专家能给予批评和指正。
评语时间 :2019-01-18 14:36:36