鲁科版必修1第4章 相互作用第2节 形变与弹力精品教案设计

弹力教学设计

一、教材分析

弹力是力学中最经常遇到的力之一，对弹力认识清楚与否，会直接影响到今后的学习。本节课的重点是弹力产生的原因及弹力的方向，难点是常见的弹力有无以及方向的确定。教材用实例引出了形变、弹性形变和弹力的概念，后又对常见弹力（压力、支持力、拉力等）的方向进行了分析和说明。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。

二、学情分析

学生虽然在生活中已经知道了有关弹力的一些现象和特点，但是大多数学生的抽象思维能力还比较低，对物理现象和知识的理解、判断、分析、和推理常常表现出一定的主观性、片面性、和表面性，这就要求在教学过程中合理安排、引导学生突出重点、突破难点，提高学生分析、归纳、及抽象思维能力。作为高一年级的普通班的学生，学生的基础比较薄弱，学习积极性也不高。所以，在教学过程中，我有意识地结合结合实验，鼓励学生动手，并肯定和表扬学生，从而提高他们的积极性。

三、教学目标

1．知识与技能：

（1）．知道弹力产生的条件。

（2）知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的示意图中画出它们的方向。

（3）知道形变越大弹力越大，知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比，即胡克定律。会用胡克定律解决有关问题。

2．过程与方法：

（1）通过归纳得出弹力产生的条件是物体发生弹性形变。

（2）学会用放大的方法去观察微小形变。

（3）知道实验数据处理常用的方法，尝试作用图象法处理数据。

3．情感、态度和价值观：

（1）真实准确地记录实验数据，体会科学精神和科学态度在探究过程的重要作用。

（2）从任何物体都能发生形变入手，培养学生实事求是的世界观。

四、教学重点难点

重点：弹力产生的条件、弹力的方向

难点：1．在接触的物体间是否有弹力

2．弹力方向的确定

五、教学方法

1、启发式综合教学法： 观察实验、分析综合、总结规律.

2、学案导学

六、课内探究

（一）自主学习

 [问题情境]请同学们阅读教材后，回答问题：什么叫做形变？什么叫做弹性形变？什么叫做弹力？并举出生活中有关形变的例子。

（二）进行新课

1．导入新课

PPT展示：在运动场上跳远时要用踏跳板，撑杆跳高运动员的杆，用手压橡皮泥，弹簧拉动小车，击球的球网，请同学们仔细观察以上图片，从中发现它们有什么特点？

师：在运动场上撑杆跳高运动员利用撑杆产生的一种力将身体迅速弹出，我们把这种力叫做弹力，那么弹力是怎样产生的呢？今天让咱们一起走入弹力的课堂！

2、引入概念：

师：在以上现象中，可以看到物体的形状和体积都发生了改变，由此我们得到形变的概念。

课件展示：

（1）认识形变：物体的形状或体积的改变叫形变。

（2）形变的类型：

按性质可分为：弹性形变和非弹性形变

师：再观察以上图片，请同学们指出哪些现象是弹性形变，哪些现象是非弹性形变？

生：弹簧、球网、撑杆发生了弹性形变，橡皮泥发生了非弹性形变。

提问:哪个同学还能举出一些其它弹性形变的例子？

生:拉弓射箭、跳跳床、跳水踏跳板，

课件展示：

（3）弹性限度：

师：是不是所有能够发生弹性形变的物体，撤去外力后都能安全恢复原状呢？

引导：让学生用很大的力拉弹簧，放手后观察弹簧的形状，从而使学生认识了弹性限度。

课件展示：

（4）弹力：

师：发生弹性形变的物体，要恢复原状对与它接触的物体会怎么样？指名学生回答。

引导回答：形变的物体要恢复原状，对和它接触的物体有力的作用.

    生：总结什么是弹力。

课件展示：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。

（5）演示实验：探究弹力的产生条件

思考1：竖直的弹簧悬挂一辆小车，哪是施力物体，哪是受力物体？

    思考2：弹力产生条件？

生：条件有两个，一是直接接触，二是发生弹性形变。

思考3：小车有没有受到弹簧的弹力？

师：看不到的形变是否一定不存在？

实验操作：显示微小形变的装置向学生作一简单介绍。

（1）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。

（2）手捏插有细管的盛水硬塑料瓶，请同学观察水柱的上升和下降现象。

（3）有机玻璃的形变：在压力的作用下，请同学观察一束光通过有机玻璃时颜色的变化。

师生总结：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，我们可以运用放大法显示微小形变。所以，一切物体都在力的作用下会发生形变。

3、弹力有无的判断方法：

师：弹力无处不在，那么我们用什么方法来判断物体之间是否存在弹力呢？

生：从产生条件一是直接接触，二是发生弹性形变。

师：但是有时候物体之间的弹性形变非常微小，用肉眼根本观察不到，那怎么办呢？比如：

一个光滑的金属球静止放置在水平木板ON和倾斜木板OM之间，问金属球和木板之间有没有弹力？

小组讨论：

精讲点拨：判断弹力有无的方法可以利用假设法

（1）假设该处有弹力（或无弹力），通过受力平衡来判断弹力是否存在；

（2）假设该处与其接触的另一物体撤去，通过判断物体能否维持原来的运动状态来判断弹力是否存在。

师生总结：弹力有无的判断方法有条件法、假设法。

4、弹力的方向

（1）平面弹力

例1、放在水平桌面上的书，画出书与桌面受弹力的方向。

引导分析：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。

学生分析：静止地放在倾斜木板上的书，画出书对木板的压力和木板对书的支持力的示意图，并回答是哪一个物体以及发生了怎样的形变引起的？

师生总结：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。

变式训练1、请同学画出下面物块与轻杆AB所受弹力的方向。（独立完成）

师生总结：点与平面间弹力方向为过接触点垂直平面指向受力物体

（2）曲面的弹力

例2、画出右图球体之间弹力的方向。

引导分析：曲面与曲面间弹力方向为垂直于过接触点的公切面指向受力物体。

（过球心！在两个球心的连线方向上）

变式训练2、请同学画出下面球体所受弹力的方向。（独立完成）

师生总结：

（1）曲面与平面间的弹力方向：

过接触点垂直于平面指向受力物体。（过球心！）

（2）点与曲面间的弹力方向：

垂直于过接触点的切面指向受力物体。（过球心！）

小组讨论：

如果球体的质量分布不均匀，球心下面部分密度大，请同学重新画出球体所受弹力的方向

精讲点拨：点与曲面间的弹力方向一定过球心垂直于过接触点的切面指向受力物体，与质量分布是否均匀无关。

（3）绳和弹簧的弹力

例3、画出右图物体所受弹力的方向。

引导分析：绳子提供拉力方向为沿绳收缩的方向。

绳子也是受力物体，受到悬挂的物体向下的拉力。

演示实验：用橡皮套来演示悬挂的物体发生弹性形变的方向。

变式训练3、请同学指出绳子与弹簧的弹力区别在哪里？

师生总结：

绳子提供拉力方向只能为沿绳收缩的方向，而弹簧的弹力可以沿着弹簧收缩的方向，也可以沿着弹簧伸长的方向。

（4）轻杆的弹力

例4、判断右图中棒棒糖所受弹力方向？

引导分析：由于棒棒糖处于静止状态，根据二力平衡，轻杆的弹力方向与重力方向相反，竖直向上。

变式训练4、如图，在竖直墙壁上一轻杆斜拉着一个金属小球，小球

处于静止状态，请同学画出小球所受弹力的方向。（独立完成）

师生总结：轻杆的弹力方向可沿杆的方向, 也可不沿杆的方向，要根据物体的运动状态判断。

5、小组讨论：弹力方向的总结

弹力的方向与施力物体形变方向         ，作用在        物体上。

（三）课堂小结

 弹力概念

 相互接触

 弹力 产生条件

  发生形变

 压力或支持力的方向

 方向：

 绳的拉力方向

（四）板书设计

一、概念

1、形变：物体在力的作用下形状或体积发生改变，叫做形变。

2、弹性形变：物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变，叫弹性形变。

3、弹力：

（1）定义：

（2）产生条件：

（3）判断方法：

二、几种弹力的方向

1、 平面的弹力

2、曲面的弹力

3、绳和弹簧的弹力

4、轻杆的弹力

七、课后反思

判断弹力的方向是这节课学习的重点，下一节课将要学习弹力大小的计算。只有掌握了弹力方向的判断方法，确定了弹力的方向，才能为今后的受力分析打下良好的基础。

本节课的教学设计体现了新课程理念，以培养和发展能力为着眼点，以掌握物理研究方法和物理思维方法为依据，学生在充满创新活力的开放氛围中学习，从而落实了学生的主体地位。当然，教无定法，贵在得法，还要根据课堂上的实际情况及时调整教学活动，不断地反思和总结。