《弹力》教学设计

施桂莲

摘 要：物理实验是物理教学的关键，本节教学设计重在通过演示实验，培养学生的观察能力和分析能力，并能够总结结论。对人教版物理必修一课本第54页演示微小形变的实验进行了改进，实验仪器简单易得，实验现象明显，提高了教学的效果。

关键词：实验；弹力的方向；微小形变；替换法；假设法

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2018）5-0034-3

【教学目标】

（一）知识与技能

1.知道弹力产生的条件。

2.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的示意图中画出它们的方向。

（二）过程与方法

1.通过问题的解决，培养学生观察、分析、总结的能力。

2.引导学生在困难面前的发散思维能力，掌握“条件法”，知道“放大法”的思想，了解“替换法” 与“假设法”。

（三）情感、态度与价值观

1.培养学生直面困难、勤于思考和寻求方法的科学探究精神。

2.通过问题的解决，享受解决问题的喜悦。

【教学课时】 1课时。

【教学重点】 弹力有无和弹力方向的判断。

【教学难点】 微小形变及弹力有无的判断。

【教学方法】 自主学习、实验探究、师生互动、放大法、替换法等。

【教学手段】 多媒体辅助教学。

【教具准备】

刻度尺、弹簧、钩码、水气球、演示微小形变的仪器（激光笔）、铁架台。

【教学流程】 用时40分钟。

引题（2分钟）→复习巩固（5分钟）→弹力产生的原因、定义、条件（5分钟）→微小形变、实验总结（放大法）（2分钟）→替代法（2分钟）→假设法（2分钟）→方向（支持力、压力、拉力）（10分钟）→课堂练习（8分钟）→小结（4分钟）

【教学过程】

（一）新课导入

视频引入：播放“撑杆跳和跳水”视频。

师：杆和跳板的形变都对运动员有支撑作用，这个力就是弹力。本节课我们就重点研究弹力。

（板书） 第二节 弹力

（二）新课教学

下面我们一起复习巩固初中已学过的弹力相关概念。

首先，我们来做个实验。

【演示实验一】 逐渐加大用力，使直尺弯曲，观察直尺形变过程。

（板书） 一、形变和弹性形变

1.形变

物体在力的作用下_________或________发生改变，叫做形变。

2. 弹性形变

有些物体（例如直尺）在形变后撤去作用力时_______恢复原状，这种形变叫做弹性形变。

3. 弹性限度

如果形变过大，超过一定的__________，撤去作用力后物体（尺子）不能完全恢复原来的形状，这个限度叫做弹性限度。

4.非弹性形变（塑性形变）

有些物体（例如橡皮泥）在形变后撤去作用力时_______完全恢复原状，这种形变叫做非弹性形变。

（板书） 二、弹力

【演示实验二】

（1）如图1所示，滑块原来静止在0刻线处，现在用手把滑块拉向右端约5 cm处使其处于静止状态，如图2所示，观察弹簧的原状和现状，分析弹簧形变的方向。

（2）释放后，观察小车的运动方向及弹簧的变化情况，判断小车的受力方向。

师：引导学生分析弹力（拉力）方向和弹簧恢复原状方向的关系。得出弹力产生的原因和定义。

1.弹力的产生原因

物体发生__________，想要恢复_______。

2.彈力的定义

发生__________的物体，由于要恢复原状，对与它_______的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。

师：结合定义，分析弹力产生的条件。

3.弹力的产生条件：____________________________、_________________________。

例1 如图3所示， 物体A静止放在水平桌面上，判断物体A是否受到弹力？

生：思考回答。

师：根据弹力产生的条件来分析。一看接触，二看是否发生弹性形变。如何判断桌面是否发生形变？

生：看不见。

师：能否设计一个实验来发现桌面在有力作用时的微小形变呢？

【演示实验三】 如图4所示，在桌面上放置一只激光笔，用力按压桌面，观察远距离墙壁上的光点位置是否变化。

师：光点为什么会移动？

推理过程：光点动→激光笔动→桌面形变（微小形变）。

同理：一切物体都可以发生形变。

师：实验证明，在例1中桌面发生了弹性形变，因此我们可以说例1中的物体A受到了桌面的弹力（支持力）。同时，我们还发现，根据产生条件判断弹力的有无存在局限性（如微小形变）。因此，我们要寻求其他方法，同学们还知道哪些方法？

对于形变微小的物体，可用弹簧或（海绵）替换后观察形变情况，再根据产生条件分析，这种方法叫做“替换法”；或者假设撤去与之接触的物体，观察被研究物体的运动状态是否改变，若改变则存在弹力，否则不存在弹力。这种方法叫做“假设法”。

4.弹力有无的常见判断方法：条件法、替换法、假设法。

【练习题】

师：如何判断弹力的方向呢？

（板书）三、几种常见的弹力及其方向的判断

实例1 支持力和压力方向的判断。

如图5所示，放在水平桌面上的物体A，如何研究物體与桌面间的支持力、压力的方向？

师：如图6所示，将桌面换成直尺，观察直尺的形变情况，画图分析。

直尺：形变方向↓→恢复原状方向↑→支持力方向↑。

直尺对书的支持力方向：总是指向施力物体恢复原状的方向。

支持力方向：总是垂直于接触面指向被支持的物体。

师：如图7所示，观察水气球下端的形状，比较前后变化，画图分析。

水气球：形变方向↑→恢复原状方向↓→支持力方向↓。

水气球对桌面的压力方向：总是指向施力物体恢复原状的方向。

压力方向：总是垂直于接触面指向被压的物体。

实例2 绳子的弹力（拉力）

如图8所示，用绳子悬挂一个小球，处于静止状态。

分析：绳子对小球的拉力。

绳子：形变方向↓→恢复原状方向↑→拉力方向↑。

拉力的方向：总是指向绳子恢复原状的方向。

综上所述，弹力（支持力、压力、拉力）的方向：

指向 恢复原状的方向。

【练习题】

（三）课堂小结

1.弹力产生的原因是什么？

2.判断弹力有无的常见方法有哪些？

3.如何确定弹力的方向？

（四）作业：课本P56“问题与练习”的第2题。

（五）板书设计

一、主板书

1.形变和弹性形变

2.弹力

产生原因：发生弹性形变→要恢复原状定义：发生弹性形变→恢复原状→对接触物体→产生弹力产生条件：①接触 ②发生弹性形变 有无的判断方法：①条件法②替换法③假设法 3.几种常见的弹力及其方向的判断

支持力：总是垂直于接触面指向被支持的物体。压力：总是垂直于接触面指向被压的物体。绳的拉力：总是沿着绳指向绳收缩的方向。弹力的方向：总是指向施力物体恢复原状的方向。

二、副板书

例1 如图9所示，物体A静止放在水平桌面上。

（1）直尺对物体A的支持力方向

直尺：形变方向↓→恢复原状方向↑→支持力方向↑

（2）水气球对桌面的压力方向

水气球：形变方向↑→恢复原状方向↓→支持力方向↓

例2 绳对球的拉力方向

绳：形变方向↓→恢复原状方向↑→拉力方向↑