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      “實驗:驗證力的平行四邊形定則”教學(xué)設(shè)計

      2016-05-30 23:23:39陳琦賈玉成羅小利張忠岐
      讀寫算·素質(zhì)教育論壇 2016年13期
      關(guān)鍵詞:繩套彈簧秤測力計

      陳琦 賈玉成 羅小利 張忠岐

      中圖分類號:G633.7 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1002-7661(2016)13-0101-02

      一 、教學(xué)內(nèi)容

      《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書<物理>(人教版必修一)》第三章第四節(jié)的學(xué)生實驗。

      二、教學(xué)目標(biāo)

      1.知識與技能

      (1)知道并理解力的平行四邊形定則;掌握實驗驗證的基本思路;會對實驗進行誤差分析;

      (2)會用力的圖示求兩個共點力的合力。

      2.過程與方法

      采用實驗探究的方式,通過獨立思考與分組討論,師生共同分析等方式,培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗、動手操作的能力,以及分析、綜合、歸納的能力。

      3.情感態(tài)度和價值觀

      (1)通過實驗探究過程,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性;

      (2)通過實驗,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度,提高學(xué)生用科學(xué)方法與學(xué)科知識解決實際問題的能力;

      (3)通過分組實驗,培養(yǎng)學(xué)生自主實踐能力,團結(jié)協(xié)作與交流的精神。

      三、教學(xué)重點和難點

      1.重點:實驗原理;實驗操作過程;實驗數(shù)據(jù)處理的方法;

      2.難點:實驗原理(等效法)的理解和實驗數(shù)據(jù)處理的方法。

      四、教學(xué)方法

      實驗探究、歸納分析、比較、多媒體演示

      五、教具學(xué)具

      方木板、白紙、彈簧秤(兩個)、橡皮筋,細繩套(兩個)、 刻度尺、三角板、圖釘、細芯鉛筆

      六、教學(xué)過程

      (一)復(fù)習(xí)提問

      1.什么是合力,分力? 舉例說明。

      2.力的平行四邊形定則內(nèi)容。

      學(xué)生回答,為下一步的實驗做準(zhǔn)備。

      (二)實驗過程

      1.實驗?zāi)康?/p>

      教師用多媒體PPT課件展示:驗證力的平行四邊形定則,學(xué)生明確實驗的目的。

      2.實驗原理

      多媒體(PPT)展示實驗原理(等效法):橡皮條一端固定,兩個力F1、F2共同作用使橡皮條另一端點伸長到O,用一個力F作用也使橡皮條伸長到結(jié)點O,這一個力F就是前兩個力F1和F2的合力。作出F的圖示,再根據(jù)平行四邊形定則作出F1和F2的合力F′的圖示,比較F和F′是否相同。

      同時教師在黑板畫出實驗原理圖。重點強調(diào)兩次的結(jié)點位置相同,及搞清理論值和實驗值,以及理論值和實驗值得到的方法。

      3.實驗器材

      學(xué)生:橡皮條、彈簧秤(兩個),細繩套(兩個)、刻度尺、三角板。(學(xué)生可能想不到方木板、白紙及細繩套。教師做適當(dāng)?shù)奶崾?。?/p>

      多媒體(PPT)顯示實驗器材:方木板、白紙、橡皮條、彈簧秤(兩個)、細繩套(兩個)、刻度尺、三角板、圖釘若干、細芯鉛筆。

      4.實驗步驟

      (1)儀器調(diào)整與組裝:彈簧秤在水平狀態(tài)下調(diào)零。把白紙鋪在木板上,用圖釘把白紙固定在水平桌面的方木板上。

      (2)用圖釘把橡皮條的一端固定在A點,橡皮條的另一端拴上兩個細繩套。

      (3)用兩只彈簧秤分別鉤住細繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長到合適的位置O,用鉛筆描下_________及此時______。同時記錄__________。

      (4)只用一只彈簧秤鉤住細繩套,把橡皮條的結(jié)點拉到________。記下此時彈簧秤的示數(shù)_______及_________。

      (5)用鉛筆和刻度尺從O點沿兩條細繩方向畫直線,按選定的標(biāo)度作出這兩只彈簧秤的讀數(shù)F1和F2的圖示,以________為鄰邊,用鉛筆及刻度尺作平行四邊形,平行四邊形的對角線即為________的圖示。

      (6)用刻度尺按同樣的標(biāo)度作___________的圖示,比較F′與F的大小和方向。

      (7)改變F1、F2的大小和夾角,重復(fù)做兩次實驗,得出結(jié)論。

      請學(xué)生完成步驟中的填空,教師同時視頻播放教師實際的試驗過程,再次強化加深學(xué)生對步驟的理解。

      5.誤差分析

      教師:請同學(xué)們思考學(xué)生思考試驗中哪些做法會造成誤差?分組討論完后,請一名同學(xué)回答。

      學(xué)生:兩次測量拉力時橡皮條的結(jié)點沒有拉到同一點,會造成誤差;讀數(shù)時應(yīng)正對、平視刻度,要按有效數(shù)字正確讀數(shù);作圖不準(zhǔn)確,造成誤差。

      教師再補充:使用中彈簧測力計的彈簧和外殼之間,指針與外殼間,會造成誤差;讀數(shù)時應(yīng)正對、平視刻度,要按有效數(shù)字正確讀數(shù)。

      多媒體展示誤差分析:

      (1)使用中彈簧測力計的彈簧和外殼之間,指針與外殼間,會造成誤差。

      (2)兩次測量拉力時橡皮條的結(jié)點沒有拉到同一點,會造成誤差。

      (3)讀數(shù)時應(yīng)正對、平視刻度,要按有效數(shù)字正確讀數(shù)。

      (4)作圖不準(zhǔn)確,造成誤差。

      6.注意事項

      (1)同一實驗中兩只彈簧測力計的選?。簩芍粡椈沙诱{(diào)零后互鉤水平對拉,若兩只彈簧秤在對拉過程中,讀數(shù)相同則選。

      (2)同一次實驗中,使橡皮條拉伸時,結(jié)點位置要相同。

      (3)使用彈簧測力計時,拉力要適當(dāng)大一些,但拉伸不能超過其彈性限度。

      (4)兩個細繩套的夾角不宜過大,也不宜過小,在600-1000之間為宜。

      (5)細繩套應(yīng)適當(dāng)長一些,便于確定力的方向。

      (6)在同一次實驗中,畫力的圖示,要用相同的標(biāo)度,要適當(dāng)?shù)倪x取標(biāo)度,并且要嚴(yán)格按幾何作圖法求合力,同時還要把力的圖示作得稍大一些。

      7.學(xué)生開始試驗,教師巡回指導(dǎo)

      鑒于學(xué)生動手能力差,教師要適時指導(dǎo)。學(xué)生試驗中主要是操作過程中會出現(xiàn)一些問題。例如拉彈簧測力計時,沒有平行于板面;讀彈簧測力計的示數(shù)時,沒有估讀;記錄力的方向時不規(guī)范;作平行四邊形時不嚴(yán)格平移等。這些細節(jié)問題需要教師及時提醒。

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