施桂蓮

摘 要：物理實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的關(guān)鍵，本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)重在通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析能力，并能夠總結(jié)結(jié)論。對(duì)人教版物理必修一課本第54頁(yè)演示微小形變的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)儀器簡(jiǎn)單易得，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，提高了教學(xué)的效果。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)；彈力的方向；微小形變；替換法；假設(shè)法

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2018）5-0034-3

【教學(xué)目標(biāo)】

（一）知識(shí)與技能

1.知道彈力產(chǎn)生的條件。

2.知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力，能在力的示意圖中畫出它們的方向。

（二）過(guò)程與方法

1.通過(guò)問(wèn)題的解決，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、總結(jié)的能力。

2.引導(dǎo)學(xué)生在困難面前的發(fā)散思維能力，掌握“條件法”，知道“放大法”的思想，了解“替換法” 與“假設(shè)法”。

（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀

1.培養(yǎng)學(xué)生直面困難、勤于思考和尋求方法的科學(xué)探究精神。

2.通過(guò)問(wèn)題的解決，享受解決問(wèn)題的喜悅。

【教學(xué)課時(shí)】 1課時(shí)。

【教學(xué)重點(diǎn)】 彈力有無(wú)和彈力方向的判斷。

【教學(xué)難點(diǎn)】 微小形變及彈力有無(wú)的判斷。

【教學(xué)方法】 自主學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)探究、師生互動(dòng)、放大法、替換法等。

【教學(xué)手段】 多媒體輔助教學(xué)。

【教具準(zhǔn)備】

刻度尺、彈簧、鉤碼、水氣球、演示微小形變的儀器（激光筆）、鐵架臺(tái)。

【教學(xué)流程】 用時(shí)40分鐘。

引題（2分鐘）→復(fù)習(xí)鞏固（5分鐘）→彈力產(chǎn)生的原因、定義、條件（5分鐘）→微小形變、實(shí)驗(yàn)總結(jié)（放大法）（2分鐘）→替代法（2分鐘）→假設(shè)法（2分鐘）→方向（支持力、壓力、拉力）（10分鐘）→課堂練習(xí)（8分鐘）→小結(jié)（4分鐘）

【教學(xué)過(guò)程】

（一）新課導(dǎo)入

視頻引入：播放“撐桿跳和跳水”視頻。

師：桿和跳板的形變都對(duì)運(yùn)動(dòng)員有支撐作用，這個(gè)力就是彈力。本節(jié)課我們就重點(diǎn)研究彈力。

（板書） 第二節(jié) 彈力

（二）新課教學(xué)

下面我們一起復(fù)習(xí)鞏固初中已學(xué)過(guò)的彈力相關(guān)概念。

首先，我們來(lái)做個(gè)實(shí)驗(yàn)。

【演示實(shí)驗(yàn)一】 逐漸加大用力，使直尺彎曲，觀察直尺形變過(guò)程。

（板書） 一、形變和彈性形變

1.形變

物體在力的作用下_________或________發(fā)生改變，叫做形變。

2. 彈性形變

有些物體（例如直尺）在形變后撤去作用力時(shí)_______恢復(fù)原狀，這種形變叫做彈性形變。

3. 彈性限度

如果形變過(guò)大，超過(guò)一定的__________，撤去作用力后物體（尺子）不能完全恢復(fù)原來(lái)的形狀，這個(gè)限度叫做彈性限度。

4.非彈性形變（塑性形變）

有些物體（例如橡皮泥）在形變后撤去作用力時(shí)_______完全恢復(fù)原狀，這種形變叫做非彈性形變。

（板書） 二、彈力

【演示實(shí)驗(yàn)二】

（1）如圖1所示，滑塊原來(lái)靜止在0刻線處，現(xiàn)在用手把滑塊拉向右端約5 cm處使其處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖2所示，觀察彈簧的原狀和現(xiàn)狀，分析彈簧形變的方向。

（2）釋放后，觀察小車的運(yùn)動(dòng)方向及彈簧的變化情況，判斷小車的受力方向。

師：引導(dǎo)學(xué)生分析彈力（拉力）方向和彈簧恢復(fù)原狀方向的關(guān)系。得出彈力產(chǎn)生的原因和定義。

1.彈力的產(chǎn)生原因

物體發(fā)生__________，想要恢復(fù)_______。

2.彈力的定義

發(fā)生__________的物體，由于要恢復(fù)原狀，對(duì)與它_______的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用，這種力叫做彈力。

師：結(jié)合定義，分析彈力產(chǎn)生的條件。

3.彈力的產(chǎn)生條件：____________________________、_________________________。

例1 如圖3所示， 物體A靜止放在水平桌面上，判斷物體A是否受到彈力？

生：思考回答。

師：根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件來(lái)分析。一看接觸，二看是否發(fā)生彈性形變。如何判斷桌面是否發(fā)生形變？

生：看不見(jiàn)。

師：能否設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)發(fā)現(xiàn)桌面在有力作用時(shí)的微小形變呢？

【演示實(shí)驗(yàn)三】 如圖4所示，在桌面上放置一只激光筆，用力按壓桌面，觀察遠(yuǎn)距離墻壁上的光點(diǎn)位置是否變化。

師：光點(diǎn)為什么會(huì)移動(dòng)？

推理過(guò)程：光點(diǎn)動(dòng)→激光筆動(dòng)→桌面形變（微小形變）。

同理：一切物體都可以發(fā)生形變。

師：實(shí)驗(yàn)證明，在例1中桌面發(fā)生了彈性形變，因此我們可以說(shuō)例1中的物體A受到了桌面的彈力（支持力）。同時(shí)，我們還發(fā)現(xiàn)，根據(jù)產(chǎn)生條件判斷彈力的有無(wú)存在局限性（如微小形變）。因此，我們要尋求其他方法，同學(xué)們還知道哪些方法？

對(duì)于形變微小的物體，可用彈簧或（海綿）替換后觀察形變情況，再根據(jù)產(chǎn)生條件分析，這種方法叫做“替換法”；或者假設(shè)撤去與之接觸的物體，觀察被研究物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變，若改變則存在彈力，否則不存在彈力。這種方法叫做“假設(shè)法”。

4.彈力有無(wú)的常見(jiàn)判斷方法：條件法、替換法、假設(shè)法。

【練習(xí)題】

師：如何判斷彈力的方向呢？

（板書）三、幾種常見(jiàn)的彈力及其方向的判斷

實(shí)例1 支持力和壓力方向的判斷。

如圖5所示，放在水平桌面上的物體A，如何研究物體與桌面間的支持力、壓力的方向？

師：如圖6所示，將桌面換成直尺，觀察直尺的形變情況，畫圖分析。

直尺：形變方向↓→恢復(fù)原狀方向↑→支持力方向↑。

直尺對(duì)書的支持力方向：總是指向施力物體恢復(fù)原狀的方向。

支持力方向：總是垂直于接觸面指向被支持的物體。

師：如圖7所示，觀察水氣球下端的形狀，比較前后變化，畫圖分析。

水氣球：形變方向↑→恢復(fù)原狀方向↓→支持力方向↓。

水氣球?qū)ψ烂娴膲毫Ψ较颍嚎偸侵赶蚴┝ξ矬w恢復(fù)原狀的方向。

壓力方向：總是垂直于接觸面指向被壓的物體。

實(shí)例2 繩子的彈力（拉力）

如圖8所示，用繩子懸掛一個(gè)小球，處于靜止?fàn)顟B(tài)。

分析：繩子對(duì)小球的拉力。

繩子：形變方向↓→恢復(fù)原狀方向↑→拉力方向↑。

拉力的方向：總是指向繩子恢復(fù)原狀的方向。

綜上所述，彈力（支持力、壓力、拉力）的方向：

指向 恢復(fù)原狀的方向。

【練習(xí)題】

（三）課堂小結(jié)

1.彈力產(chǎn)生的原因是什么？

2.判斷彈力有無(wú)的常見(jiàn)方法有哪些？

3.如何確定彈力的方向？

（四）作業(yè)：課本P56“問(wèn)題與練習(xí)”的第2題。

（五）板書設(shè)計(jì)

一、主板書

1.形變和彈性形變

2.彈力

產(chǎn)生原因：發(fā)生彈性形變→要恢復(fù)原狀定義：發(fā)生彈性形變→恢復(fù)原狀→對(duì)接觸物體→產(chǎn)生彈力產(chǎn)生條件：①接觸 ②發(fā)生彈性形變 有無(wú)的判斷方法：①條件法②替換法③假設(shè)法 3.幾種常見(jiàn)的彈力及其方向的判斷

支持力：總是垂直于接觸面指向被支持的物體。壓力：總是垂直于接觸面指向被壓的物體。繩的拉力：總是沿著繩指向繩收縮的方向。彈力的方向：總是指向施力物體恢復(fù)原狀的方向。

二、副板書

例1 如圖9所示，物體A靜止放在水平桌面上。

（1）直尺對(duì)物體A的支持力方向

直尺：形變方向↓→恢復(fù)原狀方向↑→支持力方向↑

（2）水氣球?qū)ψ烂娴膲毫Ψ较?/p>

水氣球：形變方向↑→恢復(fù)原狀方向↓→支持力方向↓

例2 繩對(duì)球的拉力方向

繩：形變方向↓→恢復(fù)原狀方向↑→拉力方向↑