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2020高中物理弹力教案大全

2020-06-01

文/水上君子

高中高中物理弹力教案大全物理 2020 ____

　　弹力亦称“弹性力”。物体受外力作用发生形变后，若撤去外力，物体能恢复原来形状的力，叫作“弹力”。接下来是小编为大家整理的2020高中物理弹力教案大全，希望大家喜欢!

　　2020高中物理弹力教案大全一

　　一、设计思路

　　总体上，以高中物理新课改的基本理念为指导，围绕让学生“想学——会学——学会”三个紧密相关的教学问题，基于高一学生的实际和与《弹力》相关的学习任务，注重对实验(特别是实验设计思想方法)的挖掘和探究式学习，使学生不仅仅是掌握一定的科学知识和技能，更强调科学方法的教育与熏陶、领悟科学的思维品质，并尽可能强化创新的意识。

　　具体来看，本节课是整个高中物理较早进入学生学习的力学内容。考虑到学生的知识基础的现状，他们在生活中已接触到一些弹力现象，但由于认知水平正处在从形象思维向抽象思维的转变阶段，所以对弹力的认识上更多的停留在表面上，还具有一定的片面性，特别是在物体发生微小形变时产生弹力的认识了解不够，即有经验的感性认识无法提高到理性认识。

　　再看学习任务设计，本节教材在文字叙述上非常简洁，并配有大量的插图，内容直观、感性，表面上看较易为学生接受，若只是照本宣科，教学将会很空泛。如果深入研读教材，这节课既有物理学中把微小量放大的科学思想——通过细管液面升降放大、光点反射放大等方法来研究微小形变，又有力学模型——轻弹簧弹力大小的定量研究及弹簧模型的建立，这就为学生进行探究式学习创造了较大的空间，为学生体验和应用科学方法提供了一个很好的平台与载体。

　　再考虑到高中物理新课改，明确地倡导让学生使用类似科学研究的方法去探究问题，并在探究学习中体会科学的思想，从而提升他们全面的科学素养。因此，本节课主要采用如下图所示的非线性教学策略，通过模拟前人的探究历程，尤其是通过总结评价，让学生反思实验的成败之处及原因，从而促进学生掌握和领悟科学方法、科学思想和科学智慧。

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　　二、学习任务分析

　　【教材内容】

　　《弹力》这节课的内容我将分为三个知识层框：“弹力产生的条件”、“弹性形变的存在”、“验证胡克定律”。

　　【教材的地位和作用】

　　《弹力》选自人民教育出版社新课标《物理》必修1第三章第二节。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。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。

　　三、学习者分析

　　【已有知识与经验】

　　高一学生通过前面对《重力基本相互作用》的学习，已经对力的三要素及作用效果等有了一定的了解。而且在初中阶段的学习过程中，也对弹力有了初步感性的认识和一定的理念基础。在高中教学中要进一步帮助学生深化对弹力的理解。

　　【认识特征】

　　弹力产生的原因及其方向的判定，是学生普遍感到难以把握的问题。为此，在这节课的教学中要精心设计实验，通过形象直观的实验教学帮助学生突破难点，并让学生在亲历探究的过程中，体验到探究未知世界的乐趣，领悟科学探究的真谛。

　　四、教学目标

　　《普通高中物理课程标准》指出，物理学知识应注重与现实生活的联系，倡导探究性学习，强调面向全体学生，进一步提高学生的物理科学素养。基于以上对学习任务和学习者情况的把握，以及科学新课程的理念，为了提升每一位学生的科学素养，由此，我确定如下三维目标：

　　【知识与技能】

　　1.用自己的语言说出弹性形变的概念及弹力产生的条件，会判断弹力的有无和方向;

　　2.知道胡克定律的表达式，弹簧劲度系数的单位、符号及物理意义，并能运用胡克定律解决相关问题。

　　【过程与方法】

　　1.通过明显形变和微小形变的演示实验，用自己的语言说出弹性形变的概念及掌握微小形变观察的物理思想方法;

　　2.通过探究性实验，尝试使用图像法进行数据处理，得出胡克定律的表达式。

　　【情感、态度与价值观】

　　从任何物体都能发生形变入手，对实事求是的科学态度的养成起到非常大的作用，从而形成不被表面现象所迷惑的科学观。

　　【教学重难点】

　　根据学科的特征、内容的特点和学生的水平，以及课标的要求，由此我确定本节课的重难点为：

　　1.教学重点：弹力产生的条件、方向的判断和利用胡克定律解决相关问题。

　　2.教学难点：弹力产生的条件、方向的判断和显示微小形变。

　　五、教学准备

　　【教具学具】

　　细钢丝、弹簧，通过橡皮塞插有细玻璃管的扁平玻璃瓶、牙膏、激光教鞭器光源、平面镜两块(一大一小)、喷雾器、演示胡克定律用的刻度尺、钩码、力传感器、电脑液晶屏、偏振片、有机玻璃。

　　【教法学法】

　　以学生为主体，充分发挥学生的自主能力和创新能力，调动学生学习的积极性，创设一定的情境，自主形成科学概念，这是建构主义教学理论的核心，也是课程标准的要求。本着这个主导思想，本节课以探究式教学模式为主，结合演示法、归纳法、多媒体辅助法等教学方法。对探究实验设计好实验的内容、步骤和表格，便于学生的探究。教学中多处通过设计演示实验，多媒体课件动画演示，创设物理情境，把复杂抽象的问题形象化，以便于学生的思考和分析。

　　六、教学过程

　　亲身体验，导入新课(5min)

　　(课前以4人为一小组，每个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】用自己绕制的小弹簧，轻轻地一拉或一压，感受弹簧被拉伸或压缩的时候，手受到的力的作用。

　　【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?让学生亲身体验弹力的存在，从而导入新课《弹力》。

　　【学生实验】用力拉或压同一个弹簧，弹簧不能够恢复原状。

　　【小组讨论】上面的形变有什么特点：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者观察到的一些形变，区分哪些是弹性形变，哪些是非弹性形变。

　　(播放视频)：撑船时竹竿弯曲，皮球与地面接触时内凹，钓鱼时鱼竿弯曲。

　　通过观看视频，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。(二)放大形变，突破难点(20min)

　　像弹簧、海绵、钓鱼竿，这些物体在力的作用下，都能发生形变，这种形变是很明显的。一本书放在桌面上，桌面也会发生形变，而这种形变是很微小的，眼睛无法看见。怎么才能看到微小形变?同学们开始讨论，提出了很多方案，教师在进行评价时，给予适当的提示：例如一张纸的厚度测不出来，我们采用什么方法来测量?这样，通过类比的方式使他们想到了放大法。从而在课堂教学中引入渗透微观放大的物理思想方法。设计微小形变实验。【探究实验1】如图所示，一个扁平的玻璃瓶里，装满了红色的液体，用力挤压玻璃瓶的不同位置时，让学生想一想：玻璃瓶是否发生形变了?但我们肉眼看不见，让学生展开思考。

　　【学生活动】把一根毛细管子插入橡皮塞中，用来显示体积的变化。

　　尝试后，液面真的上升了。这表明了玻璃瓶在力的作用下，体积减小了，水上去了。

　　【教师活动】如果在腰部给玻璃瓶施加一个力呢?请同学上来表演。

　　【学生活动】挤压玻璃瓶的腰部，液面下降了。

　　【教师活动】为什么?与此同时，用挤压一支牙膏来说明这个问题，从而把这种细管液面升降放大的思想教给学生。说明这种放大的思想很管用。

　　【实验说明】结合书本“问题与练习”的第1个实验，我将实验装置做了如下的改进：

　　玻璃瓶的首选为体积较大横截面为椭圆的瓶子;

　　细管用口径较小的硬毛细管子，在细管上套一个黑色小橡皮圈，使挤压前与液面相平，并在细管背面用白色硬纸相衬，有利于观察水面升降;

　　用红墨水将水染红，水与细管的色差较大，宜于观察水面的升降情况。

　　挤压不同部位，水面有升又有降，彻底打消了学生的疑惑——水面的上升不是由于水的热膨胀而是由于瓶子的形变引起的，因而更清楚更全面展示了玻璃瓶的形变。

　　细管液面升降放大法是通过透明细管中的有色液面的上升或下降来反映某种物理量(如体积、温度、压强、热量、内能等)的微小变化，其显著程度取决于细管直径的大小。细管液面升降放大法在热学演示实验中用得比较多。如用空气温度计或微小压强计来演示诸如比热实验、热辐射实验、液体蒸发制冷实验、焦耳定律实验、克服摩擦力做功增加内能实验等，实际上都是运用了细管液面升降放大法。

　　【探究性实验2】力作用在桌子上的这个形变怎么来显出?

　　【学生活动】小组讨论，提出方案，展示方案。

　　【教师活动】用光点反射放大的办法来进行。激光教鞭器发出的激光通过平面镜两次放大，在墙上出现一个点迹，为了看清激光光线，增强趣味性，用喷雾器喷洒细水雾在两平面镜之间的区域，两次反射的红色激光光线立即跃入眼帘，非常生动。同时，为了之后易于观察，用蓝色的小纸片贴住之前的这个点迹。

　　【学生活动】一名学生上来对桌面施加一个作用力，其它同学观察墙壁上点迹的变化。

　　【实验结果】点迹发生了移动。这个光点位置的变化说明了桌面发生了微小形变，通过光的两次放大，从而把它显示出来了。这就是光点反射放大。

　　【实验说明】光点反射放大法是使光的反射角的微小变化通过反射线投射到远处的墙壁上的光点的移位来显示，其变化的显著程度取决于反射镜至光点投射之间的距离。这种放大法通常也叫“光杠杆放大法”。光点反射放大法是物理实验中常用的放大方法。如卡文迪许设计的测量万有引力的著名扭秤装置，就是巧妙地运用了光点反射放大法才解决了测量石英丝微小扭转角的难题，进而算出两球间的引力。

　　【探究性实验3】细管液面升降放大和光点反射放大的两种方法已经能够帮助我们解决生活中的很多问题了。但是，有一些物体，像坚硬的钢板、有机玻璃，无论怎么挤压，这个形变还是很难用前面两种办法显示出来。而在这个实验中，可以让一束特殊的光通过这块有机玻璃片，然后对有机玻璃片施加一个压力。透过偏振片来观察一下。

　　【实验结果】有机玻璃片的边缘花纹发生了改变，用力越大，这花纹改变得越明显。挤压不同部位，花纹改变的形状不一样。这就说明了用这种仪器可以看到极难改变的形变。这在桥梁、刚体形变发生中有着广泛的应用。

　　【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种弹力。

　　2020高中物理弹力教案大全二

　　【教学内容】

　　第一单元第3节第1课时：“重力、弹力”。

　　【教学目标】

　　知识与技能：知道力是物体对物体的作用，能在具体问题中区分施力物体与受力物体。知道力既有大小又有方向，是矢量;了解重力的概念，知道重力的方向及大小计算;了解弹力的概念及其产生条件。

　　过程与方法：通过联系生产生活中的力现象，通过各种力现象的区别比较，培养观察概括能力及分析综合能力。

　　情感态度价值观：通过对微小形变现象的实验观察，培养严谨求实的科学态度。

　　【教学重点】

　　重力、弹力的概念。

　　【教学难点】

　　弹力的产生条件及方向确定。

　　【教具准备】

　　弹簧、弹簧秤、小车、砝码、橡皮泥、PPT课件等。

　　【教学过程】

　　◆创设情境──引出课题

　　一、力

　　1.回顾初中所学内容：

　　(1)什么是力?

　　力是物体对物体的作用。这里的作用指的是一个物体提、压、推、拉另一个物体，所以一提到力，至少有两个物体，一个物体施加出力，称为施力物体，另一个物体受到力，称为受力物体，力不能离开物体而存在。

　　(2)力作用在物体上，能产生什么效果?

　　力作用在物体上，可以改变物体的运动状态，使物体产生加速度;也可以改变物体的形状。

　　(3)力的三要素是什么?

　　力有大小、方向、作用点，称为力的三要素。意思是说，力作用于物体，所产生的作用效果与力的大小、方向、作用点有关系。要明确说明一个力，就要说明白力的大小是多少牛顿，方向朝什么方向，作用在受力物体上的什么位置(点)。

　　力是矢量。

　　(4)力的单位是什么?

　　在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，用字母“N”表示。

　　(5)力的大小能测量吗?

　　力的大小可用测力计来测量。

　　(6)如何用图示表示一个力?

　　用图示表示一个力，就是运用图形表示出力的三要素。具体做法是：从力的作用点起，沿力的方向按一定的标度(比例)画一条带箭头的线段，这样，线段的起点就代表力的作用点，线段的长度表示力的大小，箭头的方向表示力的方向。

　　在以后的学习中常常需要分析一个物体的受力情况，用受力示意图表示分析结果，相当于画出每个力的图示，不过对线段的长度没有严格要求，不需要确定标度。

　　2.教师讲述

　　在物理学的力学部分，按照力的产生过程，即力的性质，把力分为重力、弹力、摩擦力。

　　◆合作探究──新课学习

　　二、重力

　　1.回顾初中所学内容

　　(1)什么是重力?

　　由于地球的吸引而使物体受到的力是重力。需要注意的是，重力是由于地球对物体的吸引而产生的，但重力不等于地球对物体的吸引力。

　　(2)重力的方向是怎样的?

　　重力的方向是竖直向下的。

　　(3)怎样测量重力的大小?

　　演示并讲解：将物体挂在弹簧秤弹簧自由端的挂钩上，提起弹簧称外壳上的挂钩，使弹簧秤和物体静止在空中，此时弹簧秤指钟所指出的值，就是被测物体所受重力的大小。

　　(4)物体所受的重力大小与它的质量有什么关系?

　　在地球上的同一地点，物体所受的重力的大小与物体的质量成正比，用公式表示就是：，式中的，表示质量1kg的物体受到的重力是9.8牛顿。

　　若已知物体的质量，利用此式可以求出物体的重力大小。

　　物体的质量不随它的地理位置的变化而变化，但不同地理位置处的g值不一样，所以同一物体在地球上的不同位置(纬度)所受重力大小不同。

　　(5)怎样确定重力的作用点?

　　物体有一定的大小和形状，它的各个部分都受到重力作用，我们可以把各部分的重力等效成物体上的一个点所受到的重力，这个点称为物体的重心。

　　2.交流评价──关于重心的讨论

　　2020高中物理弹力教案大全三

　　一、教学目标

　　1、知识与技能：

　　(1)知道什么是弹力以及弹力产生的条件。

　　(2)知道压力、支持力、拉力都是弹力。能在力的示意图上正确的画出力的方向。

　　(3)知道弹力大小的决定因素及胡克定律。

　　2、过程与方法：

　　通过探究弹力的存在，使学生体会微量放大法解决问题的巧妙。

　　3、情感态度与价值观：

　　(1)观察和了解形变的有趣现象，感受自然界的奥秘，培养对科学的好奇心和求知欲。

　　(2)在实验中，培养其观察能力，结合实际的实事求是的科学精神。

　　二、教学重点、难点

　　1、教学重点

　　(1)弹力产生的条件及方向的规定。

　　(2)胡克定律的内容和应用。

　　2、教学难点

　　接触的物体是否发生形变及弹力方向的确定。

　　三、教学方法

　　观察、推理、分析、综合、总结规律

　　四、教学工具

　　气球、小车、橡皮泥、木板、钢丝等

　　五、教学过程

　　导入新课

　　师：同学们上课

　　生：老师好

　　师：请坐，我们知道物理是一门以实验为基础的学科，而研究问题的方法往往从实验入手，从观察起步。今天我们的学习就从观察实验开始。下面请同学们先看老师做一个演示实验。

　　演示实验1：

　　小车、气球、木板演示。用力将小车压气球，然后放手。

　　师：同学们能观察到什么现象呢?

　　生：在撤去外力后，小车由静止变为运动。

　　师：小车为什么会运动呢?

　　生：小车受到一个力的作用。

　　师：对，回答得非常好，在这个实验中，小车受到一个力的作用，使小车由静止变为运动。这个力就是我们今天要一起学习的弹力。

　　推进新课

　　一、弹性形变和弹力

　　师：下面请同学们接着思考，气球对小车的作用力是怎么产生的呢?

　　生：由于气球发生了形变后要恢复原状是产生的。

　　师：像上述这种由于一个物体发生形变后要恢复原状时会对另一个与他接触的物体施加力的作用的现象是否普遍存在呢?为此我们有必要对各种常见的形变进行研究。

　　下面请同学们带着思考如下问题：

　　1)物体为什么会发生形变?

　　2)物体形变可以如何分类?

　　3)物体发生形变是否都对与他接触的物体施加作用力?

　　演示实验2：

　　现在老师的手中有一支气球、一块橡皮泥(强调用了力)，当我分别用力挤压它们时，请注意观察气球和橡皮泥会发生什么样的变化

　　生：气球的体积发生了变化。橡皮泥的形状发生了变化。

　　师：非常好，当我们用力时会看到物体形状或体积发生了改变。物体在力的作用下形状或体积会发生改变，这种变化叫做形变。(板书)

　　师：请同学们思考一下是不是所有的物体在力的作用下都会产生形变呢?比如我用手按压桌子，再比如现在老师手里有一个玻璃瓶，大家都知道玻璃瓶比较坚硬，现在我用力挤压瓶子，瓶子发生了形变吗?

　　学生回答：有没有

　　老师：那到底是有还是没有呢。现在我们就一起来见证一下，老师在玻璃瓶里装满了水，水里插了一根吸管。下面请一个同学上来给大家演示一下。有没有自愿上来的，请你用力挤压瓶子看看吸管处有什么现象，然后告诉大家。

　　生：水柱上升。

　　师：为什么水柱会上升呀?

　　生：里面的体积变小了。

　　师：我们用力挤压瓶子，使瓶子发生微小的形变，瓶子里面的容积变小，从而水柱上升。通过这个实验。我们知道我们用力挤压玻璃瓶时使瓶子发生形变。那么刚刚重物压迫桌面，桌面有没有发生形变呢? 请同学们把教材翻到54页，再看大屏幕。

　　师：通过这两个实验，我们可以得出结论一切物体在力的作用下都会产生形变。

　　演示实验3：

　　两小车、气球、橡皮泥、木板演示。请一同学配合用小车同时压气球、橡皮泥，然后同时放手。

　　师：请同学们认真观察小车、气球、橡皮泥各发生了什么变化呢?

　　师：(实验演示完毕)问气球、橡皮泥有什么现象?他们都发生了、、

　　生：形变。

　　师：他们的形变有什么不同呢?

　　生：一个能恢复原状，一个不能恢复原状。

　　师：回答得很对。气球和橡皮泥受力发生形变，当撤去这个作用力后，气球能恢复原状，橡皮泥不能恢复原状。从这里我们可以把形变分成两类：物体在形变后撤去外力后物体能恢复原状，这种形变叫做弹性形变。如刚刚气球的形变。而物体在形变后，撤去外力物体不能恢复原状，这种形变叫做非弹性形变。介绍发生弹性形变时，弹性限度的概念!

　　师：我们再分析小车在实验时有什么现象呀?

　　生：气球一边小车运动了。而橡皮泥一边小车没有动。

　　师：我们说小车运动是因为什么呢?

　　生：受到弹力。

　　师：从这个实验我们可不可以回答我们第三个问题。物体发生形变是否都对与他接触的物体施加作用力?

　　生：不一定。

　　师：那么在什么情况下才有这种力呢?

　　生：发生弹性形变。

　　师：只有当物体发生了能恢复原状的形变时才会对与他接触的物体施加作用力。

　　师：通过我们刚才的实验现象及所得的结论呢，下面我们一起来给弹力定义。

　　弹力：发生形变的物体，由于要恢复原状，对与他接触的物体产生力的作用。这种力就叫做弹力。

　　师：现在我们知道了弹力的定义，有没有同学可以告诉老师产生弹力有什么条件呀?