弹力大小与弹簧形变的关系正式版

教学基本信息课题弹力大小与弹簧形变的关系北京十二中韩力学科物理学段：模块一年级 高一教材书名：普通咼中课程标准实验教科书物理必修 1 出版社：教育科学出版社指导思想与理论依据本节是弹力的第二节课，主要研究弹簧的弹力大小与弹簧伸长的关系（在弹性限度内）。在学生对弹力与形变的关系已有感性认识的基础上，引导学生进行定量的实验探究，并运 用图像法对数据进行分析，最后得出弹力与弹簧的形变（伸长）的正比关系，即胡克定律。接 着通过组间图像的比较交流，再次探究斜率（即弹簧的劲度系数）的物理意义。由于本节知识与初中的相关知识有衔接，难度较低；另一方面胡克定律的形式简单明了、变量 少，故难度不高，适宜进行实验探究，重心可放在让学生体验探究过程、掌握基本科学的研究 方法方面。教学背景分析教学内容：弹力大小与弹簧形变的关系学生情况：通过初中学习对于弹簧弹力有定性的了解，但不了解定量关系和劲度系数教学方式：以学生实验为基础的探究式教学教学手段：分组实验仪器：铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、白纸技术准备：幻灯投影、实物投影教学目标【知识与技能】通过实验探究得到胡克定律，理解劲度系数的含义。【过程与方法】1、实验使学生直接参与到探究知识的过程，体验科学的探究过程2、应用图像法分析实验数据。【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。教学过程教学 阶段教师活动学生活动设 置 意 图:时间 :安排创设情境温故知新通过上节课的学习，我们知道了什么是弹力，了解了 一些常见的弹力，还学会判断弹力的方向。那么弹力的大 小怎样确定呢？演示弹簧形变这节课我们研究弹力的大小，主要是弹簧弹力大小。【问题】弹力大小与什么因素有关？【问题】弹簧弹力的大小与什么因素有关？ 弹簧弹力与其伸长量有怎样的定量关系？下面我们就通过思考、回答新课讲解实验来探究弹力大小与弹簧伸长量的定量关系。一、实验过程请根据所给的器材（铁架台、白纸、弹簧、钩码、刻 度尺），设计实验方案。【问题引导】?需要测量、记录哪些物理量？?分别怎样测量？?测量几组数据？ 明确实验步骤：1安装仪器；2 标记弹簧原长位置；3标记挂1个、2个5个钩码时的弹簧位置；（画标 记时以红色指针为准）4弹簧、钩码归位；取下白纸，用刻度尺测量Lo （原长）、Li、L2Ls,并填 表、计算。次 数钩码质量（kg）弹簧弹力（N）弹簧长度（cm弹簧伸长 量（cm）1Fi =Li =X =2F2 =L2 =% =3F3 =L3 =Xs =4F4 =L4 =Xi =5F5 =:L5 =% =说明：实验可分两大组，每组所用弹簧不同二、实验数据分析、结论【问题引导】?实验数据中的F和x有什么特点？?用什么办法更直观地反映两者关系？【点评】图像法是分析实验数据的一种很直观的好方法【实物投影】展示学生成果（一种图像）【问题引导】?从得到的图像观察，弹力F与伸长量x之间是什么 关系？?能否写出数学关系式？?本实验若改为压缩弹簧，会得到什么结果？观察思考回答总结明确实验 目的和步 骤后，两人 一组开始 实验。观察分析思考描点作图思考分析明确目的引入主题为实验探究做铺垫通过实验进行探究 引导分析实验结果lnminm2inm5投影inm8inm4实物投影展Inml（一）胡克定律【板书】（一）胡克定律在弹性限度内，弹簧的弹力大小跟弹簧的伸长量（或缩 短量）成正比。F=kx【强调】x的含义这个规律是英国物理学家胡克发现的，称为“胡克定 律”。回答明 确 结 论示3min2min【实物投影】展示学生成果（两种同时）实【问题引导】物?你有什么发现？组间交流巩投2min?你能求出所画直线的斜率吗？比较思考固影' F1斜展k =率示彳X1定量练习计4mink王算1Z引【注意】k有单位：N/m出劲【问题引导】比较思考度?再次比较图像，说说直线的斜率有什么物理意义？回答系数（二）劲度系数（倔强系数）k对于一根弹簧，k是个定值（与力、形变量等因素均无关）；对于不同弹簧，k是不同的定值。斜率k反映了弹簧本身性质，物理上叫做劲度系数（倔强系数）。k值越大，表明弹簧被拉伸或压缩单位长度时产生弹6min力越大，弹簧越不易形变，通俗地讲就是弹簧越“硬”。总结理解【板书】1、物理意义：发生单位形变量时的弹力大小。【问题引导】理?组间交流比较实验所用弹簧，思考 k可能与什么因比较观察解素有关？思考劲【展示】不同弹簧度【板书】2、大小由弹簧本身的物理结构决定一一与弹簧材系料、长度、截面积、匝数、弹簧丝粗细等有关。数第三部分、课堂小结【问题】对于弹簧弹力与形变量的关系你有什么新的认反思总结联1min识？系【教师小结】定量关系；劲度系数；弹簧在减震实1min方面的应用。际本教学设计与以往或其他教学设计相比的特点新课改对学生探究能力的要求较高，选择合适的题目进行探究活动就十分必要。“弹簧弹 力与形变量的关系”是比较适合探究的题目，通过初中学习，学生对于弹簧弹力与形变量之间 的关系有定性了解，对于两者之间的定量关系的猜想假设也较容易，再做实验，不难得到结论。探究可分为实验探究和思维探究。本节的设计同时体现了两种探究形式。第一部分，实验探究。具体实施时，实验前对于实验的设计（步骤、需要测量的物理量、 如何测量和如何设计数据记录表格）要做好，教师通过设计的问题引导学生思考、回答。第二部分，思维探究。这一部分安排是，在教师设计的问题的引导下，让学生掌握劲度系 数的计算办法以及理解劲度系数的物理意义。最后的小结部分，也分为学生反思和教师总结两部分。学生反思学到了什么新知识并能够 复述或表达出来，这也作为评价本节课的效果的一个方式。教师总结时要体现不同、有所升华, 主要设计思想是要“从物理走向生活”，联系健身拉力器，火车、摩托车和自行车上的减震器 加强对弹簧进度系数的理解。