鲁科版必修一4.2形变与弹力 教学设计+教案（5篇范例）

第一篇：鲁科版必修一4.2形变与弹力 教学设计+教案

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第2节

形变与弹力(参考书上)

从容说课

关于弹力，中学阶段经常遇到的大都是支持物的支持力（或对支持物的压力）和绳子的拉力，教材着重讲解这两种情况中弹力的方向.教材分析

形变与弹力分成了三个部分，从生活中常见的形变现象出发，认识到弹力存在.实验探究在力与形变之后，又回到了弹力应用，给学生以感情认识势能与缓冲对生活的影响.学生状态分析

1.对形变有一定的感性认识但是不深入.2.知道支持力、压力，但是不能够概括产生的原因.3.对弹簧形变和拉力的关系有感性的认识.三维目标

知识与技能

知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性，知道胡克定律.过程与方法

1.从生活中常见的物体形变现象出发，在探究形变的过程中，引导学生进一步探索形变与弹性之间的关系之后，使学生了解探究弹力的实际意义.2.使学生知道假设推理法及微量放大法.情感态度与价值观 1.体验弹力的探究过程.2.观察和了解形变的有趣现象，感受自然界的奥秘，发展对科学的好奇心和求知欲.3.积极参与观察和实验，认真讨论，体验探索自然规律的艰辛与喜悦.通过质疑、讨论交流，逐步养成将自己的见解与他人分享的团队精神.教学设计

教学重点 1.根据描出的点的走向，尝试判定函数关系.2.胡克定律.教学难点 1.形变分为弹性形变和范性形变.2.弹力的应用.3.根据描出的点的走向，尝试判定函数关系.教具准备 各种弹簧、橡皮筋（泥）、钢尺、细钢丝、微小形变演示实物、影像及相关实验用图表.课时安排 1课时

教学过程

导入新课

在跳水时用的踏跳板、撑杆跳高运动员的杆，都是利用它们弹性形变时的弹力，同学们还可以举出许多利用弹力的例子，谁来说？

学生回答：拉弓射箭、跳跳床、跳水踏跳板

„„

那弹力是怎样产生的呢？ 推进新课

一、形变 方法引导

弹力是怎样产生的？ 1.实验演示：

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压缩弹簧、海绵、用手弯曲竹片，观察到什么现象？

学生：看到形状或体积改变.老师：对，这就是形变.板书：

物体的形状或体积的改变叫形变.情景：给学生提供物体，教师引导学生在不损坏物体的情况下使物体发生变化.（设计意图：学生亲身经历探究过程，明确两类形变）

引导：任何物体都能发生形变吗？

（学生探究橡皮筋、橡皮泥、弹簧、钢尺等物体的形变）

情景：在桌子上放一本书，桌子会发生形变吗？

（学生探究微小形变）2.教师演示微小实验

任何物体都会发生形变.实验操作：显示微小形变的装置向学生作一简单介绍.入射光的位置不变，将光线经M、N两平面镜两次反射，射到一个刻度尺上，形成一光亮点.用力压桌面，同学们会看到什么现象？

学生：光点在刻度尺上移动.学生分析：桌面有了形变，使M、N平面镜的位置发生了微小的变化.总结：我们通常用眼看到一些物体发生形变，还有一些物体眼睛根本观察不到它的形变，比如一些比较坚硬的物体.但是这些物体都有形变，只不过形变很微小.所以，一切物体在力的作用下都会发生形变.3.引导学生归纳

图4-2-1

（归纳形变的两种情况）

形变分为弹性形变和范性形变.引导：能发生弹性形变的物体，在什么条件下都可以发生弹性形变吗？（设计意图：明确弹性限度）

（课本学生实验4-29，处理数据寻找规律）

当弹性物体形变达到某一值时，即使撤去外力，物体也不能恢复原状，这个值叫弹性限度.弹性限度微观解释（设计意图：教师引导提高的过程）教师精讲

铜丝在被拉伸过程中，其形变与铜原子的引力范围有关.当铜丝被拉伸时，由于铜原子的引力，铜丝可以恢复到原来的长度，这属于弹性形变的范围；但是若继续拉铜丝，当铜原子间的距离拉得太大时，铜原子的引力不能使其恢复到原来的位置，这时铜丝就无法恢复到原长甚至会断裂.二、弹力

1.引导：金属丝对钩码有力的作用吗？如果有，利用弹簧、细绳、物体、钢尺等实验器材做

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实验加以佐证.（设计意图：体验弹力产生的要素的过程，使学生亲身参与并加以论证，从而明确弹力，并产生探究弹力和形变关系的愿望）

被压缩的弹簧上放一黑板擦，放手，黑板擦被弹起；被弯曲的竹片上放一粉笔头，放手，粉笔头被弹起.提问：为什么黑板擦、粉笔头被弹起？

引导学生回答：形变的物体要恢复原状，对和它接触的物体有力的作用，就被弹起.提问：如果粉笔头、黑板擦与形变物不接触，会受到这个力吗？

引导回答：不接触一定不会受到这个力.学生总结：什么是弹力？

板书：

发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力.可见，弹力的产生需两个条件：直接接触并发生形变.弹力的方向：

一般情况下，凡是支持物对物体的支持力，都是支持物因发生形变而对物体产生弹力，所以支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体.［例题］放在水平桌面上的书由于重力的作用而压迫桌面，使书和桌面同时发生微小形变.要恢复原状，对桌面产生垂直于桌面向下的弹力F1，这就是书对桌面的压力；桌面由于发生微小的形变，对书产生垂直于书面向上的弹力F2，这就是桌面对书的支持力.图4-2-2

学生分析：静止放在倾斜木板上的书，书对木板的压力和木板对书的支持力，并画出力的示意图.图4-2-3

结论：压力、支持力都是弹力.压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体，支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体.引导学生分析静止时，悬绳对重物的拉力及方向.引导得出：悬挂物由于重力的作用而拉紧悬绳，使重物、悬绳同时发生微小的形变.重物由于发生微小的形变，对悬绳有竖直向下的弹力F1，这是物对绳的拉力；悬绳由于发生微小形变，对重物产生竖直向上的弹力F2，这就是绳对物体的拉力.结论：拉力是弹力，方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向.图4-2-4 2.巩固训练（出示投影片）

（1）画出下列各静止物体的弹力（接触面光滑）.上中学学科网，下载精品资料！

图4-2-5（2）师生共评：弹力的方向总跟接触面垂直，面与面接触，点与面接触，都是垂直于面；点与点的接触要找两接触点的公切面，弹力垂直于这个公切面指向被支持物.强调：像B图中，斜面与球间有无弹力？

对小球状态进行分析：如果小球受到斜面弹力，小球在水平方向上不会静止，会向右运动.由此可判定小球不受斜面的弹力.这是判定相接触的物体间是否有弹力的基本方法，说明两接触物体接触但没有发生形变.物体发生弹性形变时，会产生一种恢复原状的力，这种力叫做弹力，方向总是与物体形变方向相反.（学生探究与弹力相关的因素，设计相关实验寻找答案）

实验：探究弹力与形变之间的关系.（设计意图：得出胡克定律）

实验方案：

利用图4-2-6装置，改变钩码个数，测出弹簧总长度和所受拉力（钩码总重力）的多组对应值，设计表格并填入.图4-2-6

算出对应的弹簧的伸长量.在坐标系中描点，根据点的分布作出弹力F随伸长量x而变化的图象，从而确定Fx间的函数关系.解释函数表达式中常数的物理意义及其单位.该实验要注意区分弹簧总长度和弹簧伸长量.对探索性实验，要根据描出的点的走向，尝试判定函数关系.（这一点和验证性实验不同）

实验步骤：

①将弹簧竖直挂在铁架台上，在不挂钩码的情况下测出其原长

②依次挂上1个、2个、3个„„钩码（注意弹簧的弹性限度及刻度尺的量程），测出相应的弹簧的长度，并算出对应的弹簧的伸长量;③在坐标纸上用描点法画出F-Δx图;④换用另一根弹簧，重复①②③步骤.函数关系的判定：

作图时应充分应用数学知识，去掉物理实验中的“奇点”得到函数关系.（学生动手实验，通过实验数据及现象探究弹力与形变之间的关系，归纳出胡克定律）

胡克定律：在弹性限度内，弹性体的弹力和弹性体伸长（或缩短）的长度成正比，即F=kx，其中k是劲度系数，简称劲度，单位是N/m.［例题剖析］ 有一根弹簧的长度是15 cm，在下面挂上0.5 kg的重物后长度变成了18 cm，求弹簧的劲度系数.上中学学科网，下载精品资料！

解：已知弹簧原长为l0=15 cm，弹簧的弹力为5 N，伸长量为3 cm=0.03 m,由胡克定律F=kx可知，k=F/x=166.7 N/m.说明：不同材料的劲度是不一样的，同一种材料的形状和长度不相同时，其劲度也是不一样的.三、弹力的应用

1.情景：观察小球压迫弹簧的过程和小球撞击钢板的过程的慢动作影片.（设计意图：迁移与提高）

2.观看（1）伞的释放，机械表上发条，射箭过程；

(2）跳高垫子、蹦极绳子、沙发及床垫中的弹簧、自行车座的弹簧.3.引导学生从功和能的角度理解弹力，体会弹性势能，缓冲.（因为初中已经学过功、能关系及弹性势能的概念.弹性体在储能和放能两个方面的应用）课堂小结

这节课研究了弹力，弹力产生的原因是物体发生了弹性形变.弹力的方向跟接触面垂直，绳中的弹力是沿着绳的方向的，弹力的大小用胡克定律计算.布置作业

1.实验测量不同弹簧的劲度系数，给出原始数据，总结处理数据的过程.2.调查不同弹性体的应用.3.阅读课本信息窗.板书设计 形变与弹力

1.形变：物体的形状或体积的改变.弹性形变：在外力停止作用后，能够恢复原状的形变.非弹性形变：在外力停止作用后，不能恢复原状的形变.2.弹力

（1）定义：发生形变的物体，由于要恢复原状，会对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力.（2）弹力产生的条件：①物体间直接接触；②物体发生弹性形变.（3）弹力的大小：

①物体的弹力大小与物体形变的大小有关，形变越大，弹力也越大；形变消失，弹力也消失.②弹力的大小可以用二力平衡来求解.（4）弹力的方向：

①对含有接触面的弹力方向，总是垂直于接触面指向研究对象； ②对于绳、弹簧类的弹力方向，总是沿着绳或弹簧所在的直线.活动与探究

用压力传感器、录像频闪照相等定性探索弹力和时间的关系.习题详解

1.答：弹性形变：跳板跳水和撑杆跳、沙发垫、回力鞋底、篮球、网球拍„„ 范性形变：棉絮、面包、橡皮泥„„

2.答：从小球在光屏上的像在竖直方向上的移动（向上）.3.答：量程即是弹簧在弹性限度内的最大拉力，刻度的总长即是在最大拉力情况下弹簧的伸长量，由胡克定律可知：F=kx，其中F=15 N，x=0.1 m 所以k=150 N/m，不称重物时k=150 N/m.4.答：弹簧秤的示数即是拉弹簧秤的挂钩的力的大小，即弹簧秤示数为2 N.(B)选项对.

第二篇：高中物理：《形变与弹力》教案(鲁科版必修1)

第二节 形变与弹力

一、知识架构

1、列举实例，叙述弹力的定义。

2、说出弹力产生的条件，能区分弹力和重力。

3、说出显示微小形变的方法。

二、知识目标

1、了解形变的概念，了解弹力是物体发生弹性形变时产生的．

2、能够正确判断弹力的有无和弹力的方向，正确画出物体受到的弹力．

3、掌握运用胡克定律计算弹簧弹力的方法．

三、能力目标

1、能够运用二力平衡条件确定弹力的大小．

2、针对实际问题确定弹力的大小方向，提高判断分析能力．

教学建议

一、基本知识技能：

（一）、基本概念：

1、弹力：发生形变的物体，由于要回复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力．

2、弹性限度：如果形变超过一定限度，物体的形状将不能完全恢复，这个限度叫做弹性限度．

3、弹力的大小跟形变的大小有关，形变越大，弹力也越大．

4、形变有拉伸形变、弯曲形变、和扭转形变．

（二）、基本技能：

1、应用胡克定律求解弹簧等的产生弹力的大小．

2、根据不同接触面或点画出弹力的图示．

二、重点难点分析：

1、弹力是物体发生形变后产生的，了解弹力产生的原因、方向的判断和大小的确定是本节的教学重点．

2、弹力的有无和弹力方向的判断是教学中学生比较难掌握的知识点．

教法建议

一、关于讲解弹力的产生原因的教法建议

1、介绍弹力时，一定要把物体在外力作用时发生形状改变的事实演示好，可以演示圆

形状玻璃瓶在用力握紧时的形状变化，也可以演示其它明显的形变实验，如矿泉水瓶的形变，握力器的形变，钢尺的形变，也可以借助媒体资料演示一些研究观察物体微小形变的方法．通过演示，介绍我们在做科学研究时，通常将微小变化“放大”以利于观察．玻璃瓶的形变

如下图所示，在椭圆形的大墨水瓶瓶塞中插一根内径约1－1.5 mm毛细管，瓶内装满染色水，管后衬白色纸屏。演示时，在瓶的截面短轴方向（图a所示方向）施加压力，水柱上升，说明瓶体微小形变使容积减小；撤去压力，水柱下降到原位。在瓶的长轴方向（图b所示方向）施加压力，水柱下降，说明瓶的容积变大；撤去压力，水柱升到原处。

演示长轴方向施力时水柱下降，可纠正学生错误认为是这是瓶内水柱受热膨胀所致。玻璃管的长短、内径的大小要经实验选择，以液柱变化明显为宜。

（2）桌面的形变 如右图所示，用激光束照在桌面平面镜上，经两次反射后照在墙上。演示时，用力压桌面，墙上的光点会发生明显偏移，说明桌面受外力而产生形变。若无激光器可用幻灯代替，用一块开有狭缝的黑纸片插在透镜前，利用墙上的狭光带偏移演示桌面的形变。

二、关于弹力方向讲解的教法建议

1、弹力的方向判断是本节的重点，可以将接触面的关系具体为“点——面（平面、曲面）”接触和“面——面”接触．举一些例子，将问题简单化．往往弹力的方向的判断以“面”或“面上接触点的切面”为准．

如所示的简单图示：

2、注意在分析两物体之间弹力的作用时，可以分别对一个物体进行受力分析，确切说明，是哪一个物体的形变对其产生弹力的作用．配合教材讲解绳子的拉力时，可以用具体的例子，画出示意图加以分析．

教学过程

第二节 形变与弹力

教学方法：实验法、讲解法

教学用具：演示形变用的钢尺、橡皮泥、弹簧、重物（钩码）． 过程设计：

（一）复习提问

1、重力是的产生原因是什么？重力的方怎样？

2、复习初中内容：形变；弹性形变．

（二）新课教学

由复习过渡到新课，并演示说明

1、演示实验1：捏橡皮泥，用力拉压弹簧，用力弯动钢尺，它们的形状都发生了改变，教师总结形变的概念．

形变：物体的形状或体积的变化叫做形变，形变的原因是物体受到了力的作用．针对橡皮泥形变之后形状改变总结出弹性形变的概念：能够恢复原来形状的形变叫做弹性形变．不能恢复原来形状的形变叫做塑性形变．

2、将钩码悬挂在弹簧上，弹簧另一端固定，弹簧被拉长，提问：（1）钩码受哪些力？（重力、拉力、这二力平衡）（2）拉力是谁加给钩码的？（弹簧）

（3）弹簧为什么对钩码产生拉力？（弹簧发生了弹性形变）由此引出弹力的概念：

3、弹力：发生弹性形变的物体，会对跟它直接接触的物体产生力的作用．这种力就叫弹力． 就上述实验继续提问：

（1）弹力产生的条件：物体直接接触并发生弹性形变．（2）弹力的方向

提问：课本放在桌子上．书给桌子的压力和桌子对书的支持力属于什么性质的力？其受力物体、施力物体各是什么？方向如何？

与学生讨论，然后总结：

4、压力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体（被压物体）．

5、支持力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体（被支持物体）．

继续提问：电灯对电线产生的拉力和电线对电灯产生的拉力又是什么性质的力？

其受力物体、施力物体各是谁？方向如何？ 分析讨论，总结．

6、绳的拉力是绳对所拉物体的弹力，方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向．

7、胡克定律

弹力的大小与形变有关，同一物体，形变越大，弹力越大．弹簧的弹力，与 形变的关系为：

在弹性限度内，弹力的大小

跟弹簧的伸长（或缩短）的长度 成正比，即：

式中 叫弹簧的倔强系数，单位：Ｎ／ｍ．它由弹簧本身所决定．不同弹簧的倔强系数一般不相同．这个规律是英国科学家胡克发现的，叫胡克定律． 胡克定律的适用条件：只适用于伸长或压缩形变．

8、练习使用胡克定律，注意强调 为形变量的大小．

（三）、布置课后作业．

探究活动——运用弹簧的串并联知识研究钢材的拉伸 课题1：

题目：关于弹簧的串并联——钢材的拉伸

内容：在建筑力学中，关于钢筋的劲度以及拉伸，可以根据弹簧的串并联进行研究。有关弹簧的串并联内容可以参考“探究活动”中的相关内容。探究活动——自行设计实验求解弹簧的劲度系数 课题2：

题目：自行设计实验求解弹簧的劲度系数

内容：学生自行组织利用工具研究弹簧的劲度求解，方法不限，记录实验数据，写出实验报告——说明实验 的、实验仪器、实验原理以及结论。

目

第三篇：形变与弹力公开课教案、教学反思

4.2 形变与弹力

教学目标 知识与技能

1.知道什么是弹力，理解弹力产生的条件.2.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力.3.通过实验得出弹簧的弹力与形变量成正比；知道胡克定律；掌握运用胡克定律计算弹簧弹力的方法.过程与方法

1.创设物理情境，通过对具体现象的分析，体会弹力是如何产生的.2.通过探究弹力的存在，使学生体会假设推理法及微量放大法解决问题的巧妙.3.通过实验探究的方式理解胡克定律，重点强化对数据进行分析与论证的环节.情感、态度与价值观

1.通过实验和例子，使学生感知物理来源于生活又服务于生活，进一步体会物理学习的重要性.2.在探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系过程中，培养学生对待科学严谨、求实的态度；学生体验自主探索物理规律的艰辛和喜悦；学生通过交流合作，提高协作的意识.教学重难点

重点：弹力产生的条件和弹力方向的判断；实验探究胡克定律.难点：胡克定律的理解和应用.教学方法：启发式教学，探究实验教学.课时安排：1课时

教具准备：课件，弹簧，铁架台，刻度尺，橡皮筋，气球，微小形变瓶等.教学过程

一、新课导入

思考：运动员利用撑杆的目的是什么？ 视频：运动员撑杆跳的视频.教师总结：运动员在撑杆跳这个项目中是利用撑杆的弹力作用使得其可以越过横杆.体验：手拉皮筋，压气球，用物理语言谈谈感受.学生分析回答：在拉力和压力的作用下，皮筋和气球发生了形变，力越大，形变的效果就越显著.二、新课教学 1.形变

演示实验：压缩弹簧和橡皮泥.弹簧原状 施加外力产生形变 停止用力形变消失

弹性形变 橡皮泥原状 施加外力产生形变 停止用力形变保留 范性形变

提问：以上两个实验中物体发生形变，有什么不同？ 学生讨论后回答：弹簧在形变后能够恢复原来的形状；橡皮泥在形变后不能恢复原来的形状.教师总结：物理学中把能恢复原来形状的形变称为弹性形变，不能恢复原来形状的形变称为范性形变.提问：所有发生弹性形变的物体在任何时候是不是都可以恢复原来的形状呢？

教师总结：当对弹簧所施的力超过一定的值时，使得弹簧不可以恢复原来的形状，我们把那个值叫弹性限度。

刚才我们看到的这些现象是用肉眼可以明显观察到的，而用手按压厚实的玻璃瓶，玻璃瓶会有形变吗?让学生用手挤压桌子上玻璃瓶的不同部位，观察微小形变？ 学生思考分析：发生了形变，只不过形变太微小，肉眼无法识别.演示微小形变的实验，最后得出一切物体都会发生形变.演示实验：

教师总结：这就是微小量放大的研究方法.2.弹力

通过观察弹性剑的视频，让学生得出弹力的定义.学生思考后回答：发生弹性形变的物体，由于要恢复原来的形状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫弹力.教师总结：我们初中所学的拉力、压力和支持力也是由于物体发生形变而产生的，它们都是弹力.弹力产生的条件是什么？

（1）施力物体和受力物体直接接触；（2）施力物体发生弹性形变.3.实验探究弹簧伸长量与弹力大小的关系

讨论：弹力的大小跟什么因素有关？有什么样的关系？

学生：弹力的大小跟形变有关系，形变越大，弹力也越大，形变消失，弹力随着消失.实验：请你设计一个实验来研究一下弹簧弹力和伸长量之间的关系.进行实验前，要强调实验的安全性，分组实验前让学生明确实验目的，实验要求及实验过程中必须注意的事项，如标度的选取要合理，得到数据要尽量分布在直线的两侧.(1)实验器材：带指针的弹簧、钩码、刻度尺以及铁架台.(2)实验过程：

（3）实验数据

（4）利用图像法处理数据

利用学生得到的一组实验数据进行描点作图，并且提醒学生，寻找物理量之间的关系是研究物理学的一种常用方法.得出规律：弹簧弹力的大小与弹簧的形变量成正比.教师总结：我们可以用一个公式来表示这种关系.F=kx这个公式是英国科学家胡克首先发现的，叫做胡克定律.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，也可以是弹簧的压缩量；k是弹簧的劲度系数，单位是牛每米，符号是N/m.生活中常说的弹簧“硬”，有的弹簧“软”指的就是它的劲度系数不同.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，劲度系数反映了弹簧的特性.4.典型例题

课本P67页例题.三、课堂小结

弹力的理解比较抽象.其一是从弹性形变的方向来理解弹力的产生，从而分析弹力的方向.其二是通过弹簧弹性形变的特性来探究胡克定律.要从中体会微小量放大和理想模型的物理方法，学会用图像法处理数据，归纳出规律.四、板书设计

1、形变（1）定义（2）分类

2、弹力（1）定义（2）产生条件（3）弹力的方向

（4）探究弹簧伸长量与弹力大小的关系

五、作业布置

课本P69页第1、2、3题

六、教学反思

反思：通过上完这堂课，感觉自己在以下一些方面有一些不足。这是一节以实验数据为主要内容的课，学生应对得到的数据进行处理，最后得出胡克定律。对实验数据的作图一些注意事项没有交代清楚，比如做图的标度选择一般都取整数倍，像1,2,3；10,20,30；5,10,15等，而不能取一些带小数点之类的数，所以学生在课本中作图时导致有些不知所措。对例题讲完后，应该有一个更高层次的总结，使学生对所学知识能有一个更好的掌握。该堂课没有涉及到一些常见弹力的方向，所以在下次讲课时，要准备得更充分一些，在大体把握上能更游刃有余。形变量越大，弹力越大，而不能说反；弹簧静止时，物体所受的重力等于弹簧弹力的大小。希望自己在以后的备课中能注意这些缺点。

第四篇：2018年高中物理必修一教案：3.2 弹力

3.2 弹力

【教学目标】

一、知识与技能目标

1.理解弹力的概念，知道弹力产生的原因和条件。

2.知道压力、支持力、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。

3.理解形变概念，了解放大法显示微小形变。

二、过程和方法目标

1.通过观察和实验了解弹簧测力计的结构。

2.通过自制弹簧测力计以及弹簧测力计的使用，掌握弹簧测力计的使用方法。

三、情感、态度与价值目标

通过弹簧测力计的制作和使用，培养严谨的科学态度和动手动脑的好习惯。【教学重点】

什么是弹力，正确使用弹簧测力计。【教学难点】

弹簧测力计的测量原理。【课时安排】 1课时

［教学过程］

一、引入新课

教师活动：展现常见的一些相互作用（推、拉、提、压、举等）。提出问题，引导学生观察、思考其相互作用的共同点及本质。

学生活动：亲身感受推、拉、提、压、举等相互作用，并在教师的引导下，观察分析。点评：列举实际问题分析现象，培养学生抽象概括的能力，并导人新课。

二、进行新课

（一）弹性形变和弹力

教师活动：指导学生实验（见教材P54图3.2-2和P55图3.2-3），提出弹性形变和弹性限度。

学生活动：学生实验体会，归纳总结。

物体在力的作用下形状或体积会发生改变，这种变化叫形变。

有些物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状，这种形变叫做弹性形变。

发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。

点评：通过拉长和压缩弹簧，使学生认识弹性形变，并理解弹性限度。教师活动：教师启发学生思考推、拉、提、压、举等力是怎样产生的？ 学生活动：学生进一步分析归纳总结。

点评：结合对前面实验的观察和分析，进一步培养学生抽象概括的能力。教师活动：实验讲解，学生观察思考，掌握方法。

学生活动：学生观察思考，体验观察微小形变的法，提高实验能力。点评：观察微小形变，培养观察能力和掌握显示微小形变的方法。教师活动：教师演示，学生观察，启发学生思考，分析弹力的方向。

学生活动：学生观察分析，归纳出弹力的方向。提高学生分析、判断和归纳的能力。

点评：在掌握弹力产生条件的基础上，思考弹簧和绳子产生的弹力方向，提高学生的判断分析能力。

教师活动：教师引导学生总结归纳弹力的方向。

学生活动：学生分析常见的弹力的力向。并进行总结。点评：小结弹力的方向，提高学生的综合能力。

（二）几种弹力

事实上，只要两个相互接触的物体相互挤压，就一定能产生弹力，可见，弹力的产生需要两个条件：直接接触并发生形变。

常见的弹力除了以上讲到的外，还有支持力，拉力等。

弹力的方向：一般情况下，凡是支持物对物体的支持力，都是支持物因发生形变而对物体产生弹力，所以支持力的方向总是垂直于运动面指向被支持的物体。

教师活动：放在水平桌面上的书，由于重力的作用而压迫桌面，使书和桌面同时发生微小形变，书要恢复原状，对桌面产生垂直于桌面向下的弹力，这就是书对桌面的压力，桌面由于发生微小形变，对书产生垂直于书面向上的弹力，这就是桌面对书的支持力。

学生活动：静止地放在倾斜木板上的书，书对木板在压力，木板对书有支持力，指导学生并画出力的示意图。

结论：压力、支持力都是弹力，压力的方向总是垂直于运动面而指向被压的物体，支持力的方向 总是垂直于支持面而指向被支持的物体。

引导学生分析静止时悬绳对重物的拉力及方向。

引导得出：悬挂物体由于重力的作用而拉紧悬绳，使重物、悬绳同时发生微小形变。重物由于发生微小形变，对悬绳产生竖直向下的弹力;这是物体对绳的拉力，悬绳由于发生微小形变，对物产生竖直向上的弹力，这就是绳对物体的拉力。

结论：拉力是弹力，方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。

（三）胡克定律

教师活动：指导学生进行实验研究，从感性认识出发，上升到理性认识。学生活动：学生实验探究，讨论交流，得出结论。点评：感受弹簧弹力的大小与弹簧形变的关系。

教师活动：利用传感器，通过计算机实时测量，处理试验数据，分析买验结果。学生活动：学生观察思考，通过计算机演示物理量之间的关系。

点评：实验研究――胡克定律，使学生了解科学的研究问题的方法。教师活动：指导学生如何对数据进行处理（利用图象处理），如何分析图象找出规律。学生活动：学生讨论交流，总结现津，得出结论。

点评：培养学生进行数据分析、探索和寻找数据之间的关系，发现物理规律的能力。教师活动：指导学生做F-x图象，利用数学知识确定F和x的关系，找出物理规律。学生活动：学生利用用实验数据做图象，进一步体验用图象处理数据的方法。点评：掌握用图象处理实验数据的方法。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1mm，应估读一位。

3.弹簧组的说明书已经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。通过以上实验能得出什么结论？

胡克定律：在弹性限度内，弹性物体的弹力和弹性物体的伸长（或压缩）的长度成正比，即Fkx，其中k是劲度系数，单位是N/m。

(四)实例操练

例题1.有一根弹簧原长为l00.15m，在下面挂上0.5Kg的重物后长度变成了18cm，求弹簧的劲度系数。

解答：已知弹簧的原长为l00.15m，后来的长度为l0.18m，弹簧的弹力为5N，伸长量为x0.03m，由胡克定律Fkx可知，kF166.7Ns。x答案：166.7N/s 说明：不同材料的弹簧劲度系数是不一样的，同一种材料的弹簧形状和长度不相同时，其劲度系统也是不一样的。

训练：竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为4N的物体时弹簧长度为12cm;挂重为6N的物体时弹簧长度为13cm，则弹簧原长为 cm，劲度系数为 N/s。

解析：弹簧上悬挂物体时弹簧在伸长，由胡克定律可知：弹簧的拉力与弹簧的伸长量成正比，即Fkx，其中k为劲度系数，x在数值上等于伸长后总长度减去原长l0，即xll0，改变悬挂重物的重力，伸长量变化，这样可以列出两个方程，通过方程组可求出弹簧原长和劲度系数。

设弹簧的原长为l0，劲度系数为k，设挂G14N的重物时弹簧的长度为l1，挂G26N的重物时弹簧的长度为l2，则l112cm l213cm，由胡克定律得：

G1k(L1L0)G2k(L2L0)

代入数据解得：

l00.10m k200Nm

答案：10 200

三、课堂小结

在弹力的教学过程中，在这样几个难点需要突破，一是任何相接触的物体间都可能有弹力，弹力的产生条件是接触并且有形变，但是有些物体的形变量很小，不容易观察到，就会使学生产生这样的疑问：这种情况下弹力到底有没有？例如物体放在桌面上，压力和支持力不通过 形变来判断，解决这个问题的方法是微小形变的演示，通过演示，使学生确信任何两个接触的物体间都可以有弹力。另外一个难点是弹力有无的判断，解决这个问题可以用假设判断的方法，不仅让学生知道判断的访求，更应该让学生学会这些方法的迁移，例如假设的判断方法，也可以用到摩擦力的有无的判断中去。一般弹力大小的判断要根据物体的实际情况 判断，而弹簧弹力的判断可以根据胡克定律进行判断，让学生通过实验“发现”胡克定律，在发现中锻炼探究物理规律的能力。

四、布置作业

教材P56“问题与练习”

3、4题。

第五篇：4.2《研究机械能守恒定律》教学设计(沪科版必修2)

4.2《研究机械能守恒定律》教学设计

教学目的：

知识与技能：知道什么是机械能，知道什么叫机械能守恒，知道机械能守恒的条件。

过程与方法：能从理论上分析自由落体的机械能守恒；会通过实验探究的方法验证自由落体的机械能守恒。

情感态度与价值观：认识理论分析和实验探究在物理研究中的作用；能用守恒定律分析相关的实际现象。

重点：

机械能守恒的分析及验证。

教具：

共28组，每组仪器：电火花计时器1台，重锤1只，纸带4条。

教学过程：

第一课时：机械能守恒定律的推导及应用

一、简述机械能守恒定律的重要性，引入新课。

二、进行新课

1、机械能（学生自行阅读）。

2、研究自由落体的机械能

提出问题：课本中P63图4－10中，若以最低处高度为0，则重锤从最高处自由下落，在上、中、下三个位置的机械能怎么计算？

学生可自行推导、阅读课文、互相讨论，得出结论：

E3E2E1 即：重锤下落过程机械能守恒。

3、机械能守恒定律

学生分析P62图4－9a、b中的果实和过山车的势能和动能的变化（凭直觉和经验）：物体上升，势能增大，动能减少。反之亦然。

再分析c中的闪光照片，直观看出高处慢、低处快

学生阅读P63结论：只有重力做功时，无论是直线不是曲线运动，机械能均守恒。

教师简介弹力做功问题。

学生阅读课本黑体字，体会其涵义。

4、应用机械能守恒定律分析问题

P65的三个案例有定性的，也有定量的，让学生讨论解决。对案例3，只要求大致了解。

三、作业任务

依P61“实验方案一、二”，设计自己的方案，完成《实验操作与评价》中“实验12：验证机械能守恒定律”（P37）的预习任务。

第2课时

实验探究

一、实验操作

1、食品可直接用手按在实验桌边，不用铁架台固定。

2、选择1、2两点距离约等于2mm的纸带。

二、数据处理

方法1：在纸带上选某个计时点处h=0,求得其余几点的机械能Enmghn12mvn2，比较各En是否相等。

方法2：任选两个计时点，求得两处ΔEk和ΔEp，比较二者大小是否相等。

实验表格自行设计，要求同桌两个同学分别采用上述一种方法分析，最后参阅对方的数据，体会机械能守恒的两种表述。

第3课时

自习辅导

一、实验数据的处理

二、P66作业指导

1、学生讨论：1、2、3题。

2、书面作业：

4、6题。

注意探测器不是竖直上抛，所以v0在最高点时具有水平速度。