《彈力》教學(xué)設(shè)計(jì)

《彈力》教學(xué)設(shè)計(jì)

一、設(shè)計(jì)思想

高一新生正處于從初中物理向高中物理跨越階段的特點(diǎn)，本節(jié)教材在文字?jǐn)⑹錾戏浅：?jiǎn)

潔并配有大量的插圖。內(nèi)容直觀(guān)、感性，較易為學(xué)生接受，加上學(xué)生們?cè)诔踔袝r(shí)對(duì)彈力已有

了一定的感性認(rèn)識(shí)與理論基礎(chǔ)，若只是照本宣科，教學(xué)會(huì)很空泛。教師覺(jué)得“沒(méi)戲可唱”，

學(xué)生則有“炒冷飯”之感。因此將彈力這節(jié)課設(shè)計(jì)成了探究性學(xué)習(xí)課，采用了“參與──體

驗(yàn)──內(nèi)化──外延”的物理課堂教學(xué)模式，由教師創(chuàng)設(shè)情景，讓學(xué)生自己提出想要知道的

問(wèn)題，在教師的引導(dǎo)下，通過(guò)全班同學(xué)的討論，自評(píng)和互評(píng)來(lái)不斷完善。教師在教學(xué)中通過(guò)

具體的實(shí)例、實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，讓學(xué)生主動(dòng)參與到探究的過(guò)程，成為學(xué)習(xí)的主體，

積極主動(dòng)地獲取知識(shí)和能力

本教學(xué)設(shè)計(jì)特別強(qiáng)調(diào)了對(duì)實(shí)驗(yàn)的挖掘。通過(guò)引入新課時(shí)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意

識(shí)和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)教學(xué)中的若干個(gè)演示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，特別是精心設(shè)計(jì)了研究桌

面的微小形變實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生感悟科學(xué)的探究方法和強(qiáng)化創(chuàng)新的意識(shí)。學(xué)生在互動(dòng)和探索的過(guò)

程中，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神、獲得探究的成功體驗(yàn)，使原本平淡的課堂教學(xué)變得充實(shí)、飽滿(mǎn)、

有聲有色。

二、教材分析

《彈力》是高中物理新課程（必修1）第三章第二節(jié)的內(nèi)容，是力學(xué)的核心內(nèi)容之一，

在整個(gè)高中物理中占有相當(dāng)重要的地位，是以后正確進(jìn)行受力分析的基礎(chǔ)。其重點(diǎn)是彈力產(chǎn)

生的原因及彈力的方向，難點(diǎn)是常見(jiàn)的彈力方向的確定。教材從物體的明顯形變引入，繼而

通過(guò)放大的思想演示“微小形變”的過(guò)程中，用實(shí)例引出了形變、彈性形變和彈力的概念。

并通過(guò)研究形變來(lái)探究彈力產(chǎn)生的原因、彈力的方向和作用點(diǎn)，探究支持力、壓力和繩子的

拉力這幾種彈力產(chǎn)生的原因和方向。對(duì)于胡克定律的教學(xué)，要先讓學(xué)生親身經(jīng)歷體驗(yàn)，然后

引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)“探索彈力的大小與形變量大小之間的關(guān)系”，這種先從感性認(rèn)識(shí)出發(fā)，

上升到理性認(rèn)識(shí)，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)并進(jìn)行具體運(yùn)用的研究辦法十分重要，在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注

意滲透。

三、學(xué)情分析

通過(guò)前面的對(duì)“重力及相互作用”的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)對(duì)力的三要素及作用效果等有了一

定的了解。而且在初中階段的學(xué)習(xí)過(guò)程中，也對(duì)彈力有了初步感性的認(rèn)識(shí)和一定的理念基礎(chǔ)。

在高中教學(xué)中要進(jìn)一步幫助學(xué)生深化對(duì)彈力的理解。彈力產(chǎn)生的原因及其方向的判定，是學(xué)

生普遍感到難以把握的問(wèn)題。為此，在這節(jié)課的教學(xué)中要精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)形象直觀(guān)的實(shí)

驗(yàn)教學(xué)幫助學(xué)生突破難點(diǎn)，并讓學(xué)生在親歷探究的過(guò)程中，體驗(yàn)到探究未知世界的樂(lè)趣，領(lǐng)

悟科學(xué)探究的真諦。

四、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識(shí)與技能

1．知道形變和彈性形變，能識(shí)別常見(jiàn)的形變。知道任何物體都會(huì)發(fā)生形變。

2．知道彈力及彈力產(chǎn)生的條件，會(huì)判斷彈力的有無(wú)及彈力的方向。

3．知道胡克定律的表達(dá)式，了解勁度系數(shù)的單位、符號(hào)及物理意義，并能運(yùn)用胡克定

律解決有關(guān)問(wèn)題

4．知道胡克定律的圖象的意義，掌握利用圖象法計(jì)算勁度系數(shù)的方法。

（二）過(guò)程與方法

1．培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件分析彈力方向的能力。

2．通過(guò)分組“探究彈簧的彈力與形變量之間的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生自己動(dòng)手設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)和操作實(shí)驗(yàn)的能力，提高學(xué)生自主、探究和合作學(xué)習(xí)的能力。

3．知道實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中常用的方法，嘗試使用圖象法進(jìn)行處理數(shù)據(jù)。

（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)

1．真實(shí)準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，體會(huì)科學(xué)的精神和態(tài)度在科學(xué)探究過(guò)程中的重要作用。

在用簡(jiǎn)單器材顯示微小形變的過(guò)程中，體會(huì)放大法的實(shí)驗(yàn)思想，感受學(xué)習(xí)物理的樂(lè)趣。

2．通過(guò)學(xué)習(xí)彈力在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，發(fā)展將知識(shí)服務(wù)于人類(lèi)的愿望。

3．從任何物體都能發(fā)生形變?nèi)胧?，培養(yǎng)學(xué)生用實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度去認(rèn)識(shí)事物本來(lái)面

目，不被表面現(xiàn)象所迷惑的科學(xué)觀(guān)。

五、重點(diǎn)難點(diǎn)

（一）教學(xué)重點(diǎn)

1．彈力有無(wú)的判斷和彈力方向的判斷。

2．自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探索彈簧的彈力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系及實(shí)驗(yàn)操作。

（二）教學(xué)難點(diǎn)

彈力有無(wú)的判斷及彈力方向的判斷。

六、教學(xué)策略與手段

本課以探究式教學(xué)模式為主，結(jié)合問(wèn)題法、演示法、啟發(fā)法、歸納法、多媒體輔助法等

教學(xué)方法。

（1）本節(jié)課流程設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)引入（產(chǎn)生疑問(wèn)）→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→學(xué)生探究→分析歸納→得

出結(jié)論（解決問(wèn)題）→拓展應(yīng)用（產(chǎn)生新疑問(wèn)）。

（2）對(duì)探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、步驟和表格，便于學(xué)生的探究。

（3）教學(xué)中通過(guò)設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)，多媒體課件動(dòng)畫(huà)演示創(chuàng)設(shè)物理情景，把復(fù)雜抽象的問(wèn)

題形象化，以便于學(xué)生的思考分析。

七、教學(xué)準(zhǔn)備

細(xì)鋼絲、鋼鋸條、彈簧、海綿、橡皮泥、白紙，通過(guò)橡皮塞插有細(xì)玻璃管的橢圓形玻璃

瓶、激光光源、平面鏡及支架（兩套）、小車(chē)、橡皮筋、氣球、、纖維板、演示胡克定律用

的米尺、彈簧、鉤碼、力傳感器等等。

八、教學(xué)過(guò)程

（一）活動(dòng)中感悟親歷體驗(yàn)

（課前每小組分發(fā)一根細(xì)鋼絲，讓學(xué)生在課前自己動(dòng)手繞制一個(gè)小彈簧）

（學(xué)生實(shí)驗(yàn)）用細(xì)鋼絲繞制的小彈簧，輕輕地拉一拉或壓一壓，感受彈簧被拉伸或壓縮

的同時(shí)，手受到了力的作用。

【思考】這種力是什么性質(zhì)的力？它產(chǎn)生的條件是什么？它的大小、方向和作用點(diǎn)又

如何呢？讓學(xué)生親身感受彈力的存在，從而揭示課題《彈力》。

（演示實(shí)驗(yàn)）讓學(xué)生了解物體的形變。

（小組討論）上面的這些形變有什么特點(diǎn)：有的形變可以恢復(fù)原狀，有的不可以恢復(fù)原

狀

（二）放大形變突破難點(diǎn)

（三）分析類(lèi)比引出條件

施力物體形變的施力物體恢復(fù)受力物體形變

內(nèi)容

彈力方向施力物體

方向

（向下）（書(shū)本）（向上）

書(shū)本對(duì)桌面的壓力

桌面對(duì)書(shū)本的支持力（向上）（桌面）（向下）

（向上）

（向上）

電燈對(duì)電線(xiàn)的拉力

電線(xiàn)對(duì)電燈的拉力

（向下）（電燈）（向上）

（向上）（電線(xiàn)）（向下）

（向下）

（向上）

（向下）

（向上）

【注意事項(xiàng)】

彈簧組的說(shuō)明書(shū)已說(shuō)明每個(gè)彈簧的彈性限度，注意不要超過(guò)它的彈性限度使用。

【建議做法】

（5）逐個(gè)增加鉤碼，重復(fù)第4步，至少做5組數(shù)據(jù)。

彈簧規(guī)格（）

初態(tài)指針對(duì)應(yīng)刻度（X/m）

彈簧的彈力（F/N）

指針?biāo)缚潭龋╔/m）

彈簧改變量（△X/m）

（6）圖象法處理數(shù)據(jù)：

（五）媒體重現(xiàn)得出結(jié)論

【總結(jié)】我們可以用一個(gè)公式F＝kx來(lái)表示這種關(guān)系。其中F是彈簧受到的彈力大小，

x是彈簧的形變量，既可以是彈簧的伸長(zhǎng)量，又可以是彈簧的壓縮量。

這個(gè)公式實(shí)際上是一個(gè)定律，叫做胡克定律，是英國(guó)科學(xué)家胡克首先發(fā)現(xiàn)的，其中式子

中的k是彈簧的勁度系數(shù)，單位是牛每米，符號(hào)是N／m。生活中常說(shuō)有的彈簧“硬”，有

的彈簧“軟”指的就是它們的勁度系數(shù)不同。彈簧的勁度系數(shù)跟彈簧絲的粗細(xì)、材料、彈簧

的直徑、繞法、彈簧的長(zhǎng)度等量有關(guān)，這個(gè)量反映了彈簧的特性。式中的x是彈簧的形變量，

即伸長(zhǎng)或縮短的量。

（六）鞏固練習(xí)深化拓展

【課堂訓(xùn)練】

1．下列說(shuō)法中，正確的是（

）

A．鬧鐘是由發(fā)條的彈力帶動(dòng)指針走動(dòng)的，電子鐘不是由發(fā)條的彈力帶動(dòng)指針走動(dòng)的

B．用細(xì)桿撥動(dòng)水中的木頭，木頭受到的彈力是由于木頭發(fā)生形變而產(chǎn)生的

C．繩對(duì)物體拉力的方向總是沿繩而指向繩收縮的方向

D．木塊放在桌面上受到向上的彈力，是由于木塊發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的

解析：鬧鐘跟電子鐘的工作原理是不同的，鬧鐘是利用發(fā)條的彈力帶動(dòng)指針起動(dòng)的，而

電子鐘則是一種機(jī)械運(yùn)動(dòng)，跟鬧鐘不一樣。而產(chǎn)生彈力的原因是施力物體發(fā)生了形變而產(chǎn)生

的。繩子上拉力的方向是沿繩而指向繩收縮的方向。故選項(xiàng)是A、C。

2．一根輕質(zhì)彈簧，當(dāng)它受到10N的拉力時(shí)，長(zhǎng)度為12cm，當(dāng)它受到25N的拉力時(shí)長(zhǎng)度

為15cm，問(wèn)彈簧不受力時(shí)的自然長(zhǎng)度為多少？該彈簧的勁度系數(shù)為多少？當(dāng)受到20N的壓

力時(shí)，其長(zhǎng)度為多少？（均在彈性限度內(nèi)）

解析：有些同學(xué)往往把彈簧的原長(zhǎng)、彈簧的長(zhǎng)度、彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度混淆起來(lái)。有的同學(xué)

還把彈簧被壓縮時(shí)的彈簧形變量與彈簧伸長(zhǎng)量混淆起來(lái)。幫助學(xué)生形成認(rèn)真審題、仔細(xì)分析

的解題習(xí)慣，養(yǎng)成規(guī)范解題格式的習(xí)慣。

（七）課堂小結(jié)理清思路

引導(dǎo)學(xué)生在小組分析討論的基礎(chǔ)上進(jìn)行總結(jié)，幫助學(xué)生形成知識(shí)綱要，提高學(xué)習(xí)的水平。

【總結(jié)】a．形變和彈性形變

b．彈力的概念

b．彈力的有無(wú)與彈力方向的

d．胡克定律的表達(dá)式，勁度系數(shù)的單位、符號(hào)及物理意義

e．確定彈簧彈力大小的計(jì)算

【課外研究】我們?cè)谖锢碇袝?huì)碰到許多彈力，但他們的方向是有共同規(guī)律的，你能不能

找出？這個(gè)問(wèn)題希望大家根據(jù)書(shū)本在課后去找資料、同學(xué)間相互討論來(lái)完成一篇關(guān)于更一般

的彈力方向的規(guī)律的小論文。

九、教學(xué)反思

上完這一節(jié)課，回顧一下，有以下幾點(diǎn)值得思考：

1．加強(qiáng)和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣

實(shí)驗(yàn)過(guò)程是學(xué)生積極觀(guān)察、思考和探索的過(guò)程。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，模擬物理知識(shí)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程，

讓學(xué)生受到物理思想方法的教育。通過(guò)趣味、新奇的物理實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生發(fā)好奇心理，從而

激發(fā)他們的思索的欲望。本課中設(shè)計(jì)了多個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，演示實(shí)驗(yàn)和自主探究實(shí)驗(yàn)，將原本較

為抽象、枯燥的思維活動(dòng)轉(zhuǎn)化為生動(dòng)活潑、興趣昂然的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，讓學(xué)生在以小課題研究為

載體的研究性活動(dòng)中，獲得了知識(shí)、能力和情感方面的提升和發(fā)展。

2．巧妙設(shè)置問(wèn)題，將課堂引向深入

教師的課堂提問(wèn)是將知識(shí)引向深入的重要渠道，從引入新課到課后小結(jié)，盡力設(shè)計(jì)適當(dāng)

的問(wèn)題。創(chuàng)造物理情境，進(jìn)行有意識(shí)的引導(dǎo)，點(diǎn)撥，激發(fā)學(xué)生的求知欲，在本課的教學(xué)中，

有幾個(gè)關(guān)鍵性的設(shè)問(wèn)對(duì)課堂內(nèi)容的展開(kāi)起到了推波助瀾的作用。如力的作用效果有哪些：彈

簧和橡皮泥的形變有什么不同之處：堅(jiān)硬的物體會(huì)發(fā)生形變嗎？如何觀(guān)察桌子的微小形變？

彈簧的勁度系數(shù)與哪些因素有關(guān)等。

3．