高中物理必修1教案-《《形变与弹力》案例》

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1、§4.2形变与弹力（第一课时：形变与弹力的产生）本节教学案例设计人：福建省建阳一中邱守雄一、教学内容分析内容与地位《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理1”中的第二个二级主题“相互作用与运动规律”中涉及本课时内容的条目有“知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性”，该条目要求学生知道常见的形变，这里注重从学生熟悉的生活现象引人物理内容，体现了“加强课程内容与学生生活、现代社会及科技发展的联系”的课程理念；同时还要求学生通过实验了解物体的弹性，这里强调了学习的过程与结果。弹力的概念是力学中重要的基

2、础知识，在初中学生对它已有初步认识的基础上，在高中要使学生进一步深化对它的理解，本节课将通过研究形变来探究弹力的由来、作用点和方向（下一课时研究弹力的大小及其应用）。在教学过程中，不仅要使学生知道常见的形变、了解物体的弹性、弄清弹力的发生、作用点和方向，而且要让学生经历对问题的探究过程，体验探究未知世界的乐趣，领悟从特殊到一般的研究方法——归纳法。教学目标知道常见的形变，了解物体的弹性，弄清弹力的发生、作用点和方向；体验通过实验探究未知世界的乐趣，领悟从特殊到一般的研究方法——归纳法。重点和难点通

3、过研究形变来探究弹力的发生、作用点和方向，使学生在理解形变与弹力知识的同时领悟其研究方法，是本节课教学的重点；有效的引导学生进行思考、质疑和做好微小形变显示的实验是本节课教学的难点。二、案例设计（一）引入研究一种力就是要弄清它的发生、大小、方向、作用点，上一课我们就是从这几方面来研究重力的。从今天这节课起，我们将用两节课的时间，仍然从这几方面来对大家在初中曾经见过的另一种力——弹力做进一步的研究。本节课先研究弹力的发生、方向、作用点。（二）对弹簧作用力的观察与思考教师指出，物理学是一门以实验为基础

4、的学科，研究物理问题的方法往往是从实验入手，从观察启步。我们的研究也将这样进行。先观察一组实验，并思考弹簧对小车的作用力是怎样产生的？其作用点、方向如何？教师在按图1所示的实验装置演示水平桌面上的小车在压缩（或拉伸）弹簧后受到弹簧对它的压力（或拉力）之后，引导学生讨论上述问题，使学生明确弹簧对小车的压力（或拉力）是由于弹簧发生了形变（被压缩或拉伸后形状的改变）后要恢复原状时产生的，力的作用点在弹簧与小车的接触点，力的方向指向弹簧恢复原状的方向。（教师用ppt打出加波浪线的这段文字和弹簧形变与相应的

5、小车受力示意图）教师引导学生思考：象上述这种由于一个物体（弹簧）发生了形变后要恢复原状时会对另一个与它接触的物体（小车）施加作用力的现象是否普遍存在？为此，我们要对各种常见的形变进行研究。（一）对各种常见形变的观察与思考教师让学生带着如下问题观察、思考教师的演示实验和学生动手实验：A、物体为什么会发生形变？B、当物体发生了形变后是否都对与它接触的物体施加作用力？在什么情况下才有这种作用力？C、物体的形变可以如何分类？（加波浪线的这段文字用ppt打出，以下同）1、教师的演示实验：（1）按图2所示装置

6、演示竹片在小车作用下弯曲，放手后小车被竹片推开；（2）按图3所示装置演示橡皮泥被小车压缩，放手后小车不动；（3）橡皮筋被拉长后把小物体弹出；（4）海绵块受力而被压缩、弯曲与扭转；（5）保险丝被弯成任意角。2、学生动手实验：（1）用双手把橡皮块压缩、拉伸、弯曲、扭转；请思考：在这里为什么要安排学生的动手实验？（2）用双手把橡皮泥压缩、拉伸、弯曲、扭转；教师让学生分小组交流对实验现象的观察、思考结果，在此基础上引导学生得出如下结论：（1）当物体受到力的作用时会发生形状的改变——形变；（2）当物体发生了

7、形变后不一定对与它接触的物体施加作用力；只有当物体发生了能恢复原状的形变时才会对与它接触的物体施加作用力；（3）按物体形变的形式可以把形变分为拉伸、压缩、弯曲、扭转等不同形式；教师指出：我们把停止用力后物体能完全恢复原状的这种属性称为弹性，具有弹性的物体称为弹性体。如橡皮筋、弹簧、海绵块等是典型的弹性体；把停止用力后物体不能恢复原状的这种属性称为范性，这样按停止外力作用后物体能否恢复原状我们又可以把形变分为弹性形变与范性形变：①弹性形变：停止用力后物体能完全恢复原状的形变；②范性形变：停止用力后物

8、体不能恢复原状的形变。（二）弹力的由来、方向、作用点教师引导学生从上述结论中抽象出弹力的概念：发生了弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。然后指出，对拉伸、压缩、弯曲、扭转等不同的形变形式，它们将产生不同形式的弹力，但都作为弹力，它们在产生条件、作用点和方向等方面有共同之处吗？教师引导学生根据弹力的定义和前面的实验观察、思考，对这个问题进行小组讨论。在上述基础上，教师引导学生归纳出如下几点：1、弹力产生的两个条件：（1）施力物体与受力物体必