《形變與彈力》教學設計範文
《形變與彈力》教學設計範文
作為一名教師，就不得不需要編寫教學設計，教學設計是對學業業績問題的解決措施進行策劃的過程。那麼什麼樣的教學設計才是好的呢？下面是小編收集整理的《形變與彈力》教學設計範文，僅供參考，希望能夠幫助到大家。
教學內容
《普通高中課程標準實驗物理教科書形變與彈力教學設計物理（必修1）》（山東科技出版社出版，第三版）第四章-相互作用，第2節-形變與彈力。
本節課圍繞彈力的三個要素開展，首先透過影片和圖片創設情景，激發學生的求知慾望，呼喚學生的前概念，然後透過體驗性實驗引出形變，特別是演示微小形變，使學生認識到任何物體受力的作用都要產生形變。透過演示實驗歸納彈力產生的條件以及方向。透過探究實驗總結出彈簧伸長量與彈力的關係，得出胡克定律，在應用與實際問題。
教學目標
1.知識與技能
（1）知道常見的形變；
（2）透過實驗瞭解物體的彈性；
（3）知道胡克定律，能用定律進行簡單的計算。
2.過程與方法
（1）透過一些體驗性實驗瞭解常見的形變，以及探究彈力；
（2）透過學生分組實驗，探究彈簧伸長量與彈力的關係。
3.情感態度與價值觀
在探究物體概念和規律過程中，從生活中來，到生活中去，透過形象、生動的演示實驗激發學生學習的興趣，培養學生的觀察能力。
教學重點
（1）演示微小形變；
（2）彈力產生的條件及方向的判斷。
教學難點
（1）各種效果的彈力方向的判斷；
（2）探究彈簧伸長量與彈力的關係。
學生學習情況分析
1．學生情況分析：學生作為新課改物件，學生思維比較活躍，課堂氣氛好。
2．學習情況分析：高一新生已經具備了一定的力的知識，但是由於學生前概念的錯誤影響，對形變和彈力會造成錯誤的理解。隨著探究實驗的不斷進行，充分暴露學生的問題，問題的暴露過程也就是問題的解決過程。
教學過程
一、引入新課
引入課題，設計情景，提出問題
播放一小段錄象或者圖片，激發學生的學習興趣。
影片1：高空彈跳
影片2：射箭
影片3：跳板跳水
影片4：撐稈跳高
問：要求學生仔細觀察影片中橡皮繩，跳板，弓弦如何變化？為什麼會發生這種變化呢？
學生討論後會給出是因為發生形變，有彈力作用。
設問：什麼是形變？什麼是彈力呢？它又是如何產生的呢？本節課我們就來研究這個問題。
[引入主題，喚起原有知識，目的是讓學生在自己的頭腦中產生問題。老師不要忙著解釋，讓學生明白這就是今天學習內容。帶著這些問題和好奇的心理進入新課教學。]
二、新課教學
實驗探究，明確概念，得出規律
1、透過小實驗，探究形變概念
（1）體驗性實驗，讓學生體驗形變？
請7位同學演示一組實驗，其他同學們注意觀察實驗中物體變化。
體驗性實驗記錄（物體如何變化？）體驗性實驗1：鋼鋸條一端用手按住，在另一手的作用下彎曲體驗性實驗2：彈簧被拉長或縮短體驗性實驗3：橡皮筋拉長體驗性實驗4：鋼鋸條被體驗性實驗5：紙張用手揉皺體驗性實驗6：用手壓麵包體驗性實驗7：用手壓橡皮泥
引導學生觀察並設問：上述實驗中物體都什麼共同特點？即物體怎麼變？
預測學生可能回答：彎曲了；伸長了；縮短了；扭曲了，被壓扁了；體積變化了，形狀改變了等。
老師引導學生回答：物體的這些變化概括來說，共同特點不就是物體的形狀或者體積發生改變了嗎？
進一步問：如實驗1，劇條的什麼變化了，實驗6，麵包的什麼變化了？
學生回答：實驗1劇條的形狀變了，實驗6，形狀和體積都變化了。
[其他的實驗讓學生自己分析]
教師總結：物體的形狀或體積的改變叫做形變。
設問：那是不是任何物體都能發生形變呢？
學生：不一定或者回答能。
[學生前概念問題暴露，產生問題衝突，進一步設疑問]
（2）、演示微小形變實驗，引出任何物體在力的作用下都能發生形變。
演示實驗1：a、用手指壓實驗桌 b、物體放在桌面上
問：上述兩個實驗中物體都發生形變了嗎？
學生：手指發生了，物體和桌面沒有。
演示實驗2（教材63頁）：桌面的微小形變效應。利用器材：鐳射筆，平面鏡，鐵架臺。用一鐳射器發出一束光經過面鏡子反射後射到天花板上形成了一個亮點，再用手指壓平面鏡一側的桌面，亮點在天花板上有明顯的移動。
演示實驗3（教材64頁）：玻璃瓶的微小形變效應。利用器材：玻璃瓶，細管，紅墨水。
引導學生觀察，設問：要想觀察到物體形狀的微小變化應採用何種方法？
學生：把微小“放大”的實驗法。
引導學生對眾多的實驗現象作出歸納，這些實驗現象告訴我們一個事實：①任何物體在力的作用下都能發生形變。②有的物體形變明顯，有些物體形變不明顯。
（3）、以實驗為據，得出形變的種類。
設問：按照物體發生的形變形式分有哪些形式。
學生歸納出在力的作用下發生的形變有拉伸、壓縮、彎曲、扭轉等不同形式
設問：是不是當力撤去以後所有物體的形變都能夠恢復？
學生回答：不是，體驗性實驗1、2、3、4能恢復，體驗性實驗5、6、7不能完全恢復。
師生共同歸納得出按照形變效果分有哪些種類：
①一類是，受力發生形變，當撤去外力後能夠恢復原來的形狀，這種形變叫做彈性形變。形變後能夠恢復原來的形狀的物體稱為彈性體。
②一類是，受力發生形變後，撤去外力時候不能恢復到原狀，這種形變叫做範性形變
2、透過實驗，探究彈力。
（1）演示實驗，探究什麼是彈力？
回顧影片1：高空彈跳；
演示實驗4：彎曲的鋸條一頭放上粉筆頭，放手粉筆頭彈起；
演示實驗5：壓縮彈簧一端放小球，放手小球彈起。
設問：鋸條和彈簧在力的作用下發生形變，放手後為什麼小球和粉筆頭會被彈起？
學生回答：放手後由於鋸條和彈簧要恢復形變，分別對小球和粉筆有彈力作用。
設問：實驗4中粉筆受到的彈力受力物體和施力物體分別是？
學生回答：粉筆是受到彈力，鋸條是施力物體。
設問：我們說力的作用是相互的，那麼鋸條有沒有受到粉筆對它的彈力呢？
學生回答：有。
設問：鋸條受到的彈力的施力物體是？
學生：粉筆
設問：那麼還沒有彈出去時，粉筆有沒有發生形變呢？
學生回答：有，因為任何物體受到力的作用都要發生形變，只是微小形變。
學生恍然大悟：研究某物體受到的彈力，必須是施力物體發生形變作用。
引導學生總結：什麼是彈力？
發生形變的物體，由於要恢復原狀，對跟它接觸的物體產生力的作用，這種力叫彈力。
（2）設定問題，層層深入，引出彈力的產生條件。
設問：粉筆被彈出去以後，即不接觸的物體間是否有彈力？
學生：否 。
設問：接觸的物體間就一定有彈力嗎？
學生：有或不一定 。
師：那麼到底有沒有呢？我們一起透過實驗來探究。
演示實驗6：在桌面上掛一鉤碼，彈簧秤的掛鉤輕輕的鉤住鉤碼，而不產生示數，
設問：雖然彈簧秤有跟鉤碼接觸，但是沒有示數即就沒有發生形變，這說明了什麼？
學生：沒有彈力的作用。
教師分析歸納眾多實驗得到，彈力產生的條件是：a、直接接觸；b、產生彈性形變，這兩個條件缺一不可。
（3）、分析總結，得出彈力的方向。
以前面的實驗為分析材料，師生一同分析彈力方向與施力物體形變間的關係。
由學生歸納出：彈力方向總是與施力物體形變的方向相反，或者說與施力物體恢復形變的方向的相同。
分析常見物體的彈力方向：
例項1壓縮的彈簧把小球彈起，分析小球受到的彈力方向；
形變與彈力教學設計例項2.分析放在桌面的書受到的彈力方向；
形變與彈力教學設計例項3.分析圖中球受到的彈力方向；
形變與彈力教學設計例項4.分析電線上掛的燈受到的彈力方向；
形變與彈力教學設計例項5，分析圖中杆受到的彈力方向。
形變與彈力教學設計師生共同分析總結：
彈簧彈力方向為恢復原長的方向。以前初中階段學習的壓力、支援力、繩的拉力都是彈力。是按照彈力效果命名的力。支援力的方向總是垂直於支援面而指向被支援的物體。繩子拉力方向是指向繩子的收縮方向。
（4）、學生分組實驗，探究彈簧彈力的大小與什麼因素有關？
設問：請同學們猜想彈簧彈力的大小到底與什麼因素有關？
學生回答可能會出現：彈力大小跟長度，形變程度有關。
師：那麼到底跟什麼有關呢？我們一起透過實驗來探究。
高中階段我們較常見的'是彈簧的形變，那麼我們用探究實驗來探究彈簧形變（伸長量）或者長度與彈力之間的關係（教材66）。
實驗步驟：
1，記下彈簧未掛鉤碼時的原來長度；
2，掛上100g的鉤碼記下總長，和伸長量；
3，逐個增加鉤碼記下相應的總長和伸長量，填入表格；
4，以F為縱座標，伸長量（或者伸長後的總長度）為橫座標。用圖線各分析他們的關係。
引導學生設計實驗資料記錄表：
鉤碼總重G
彈簧總長Ln
原長L0
彈簧伸長量△Ln
[學生分組探究，安裝儀器，測量資料，列表紀錄，畫出影象尋找規律。實驗過程教師巡迴指導，強調注意事項，發現問題，及時糾正。]
由學生透過親自動手實驗得出自己的結論：彈簧的彈力等於鉤碼所受的重力，隨著伸長量的增加，彈簧彈力的大小也增大。影象表明成正比。而長度與彈力的大小不成關係，說明與長度無關，與形變數有關。
教師小結得出規律；胡克定律 ：F=kx；該定律適用於彈性限度內，發生彈性形變的彈簧。[知識連線：介紹胡克的生平事蹟，以及對物理所做的貢獻]
x: 彈簧的伸長（或縮短）量；
k: 彈簧的勁度係數（即圖中的斜率）勁度係數由材料，形狀，長度來決定；
F: 彈簧的彈力；
結果外推：彈力大小跟形變數有關，形變越大，彈力越大，形變消失，彈力消失。
三，課堂練習，鞏固提高總結規律，簡單應用，鞏固提高
（1）例題（教材67）
（2）小結四，課後作業與研究性學習
課後探究，自主學習，敢於創新
（1）課後作業：完成教材70頁第2.3.4.5題
（2）研究性學習
①透過調查研究，探究材料的勁度係數與什麼因素有關，以及混凝土中鋼筋的作用，不同位置的鋼筋應該如何放置？為什麼？
②彈力在生活中很常見！探究彈力在生活有何應用？
分組各寫兩篇小論文，一、二組寫第一題，三、四組寫第二題，另安排時間一起交流。
設計思路與教學反思
本部分內容設計力求貼近生活，從生活中來，到生活中去，過程也儘可能多的安排了學生動手實驗的機會，讓學生參與實驗，讓學生有切身的經歷和體會做實驗過程中成功的喜悅感，同時課堂氣氛活躍而有章法，學生在情感態度和價值觀方面受到薰陶，學生也表現出了極大的好奇心和求知慾。
本教學為了符合學生思維的發展而對課程資源進行有選擇性設計和編排。設計的小實驗同時也伴隨問題產生，物理情景由定性分析到探究彈簧伸長量與彈力的定量分析，引發學生的討論與交流，不斷糾正學生問題，使真正使學生明白了彈力這個物理概念。
胡克簡介
形變與彈力教學設計 胡克，英國實驗物理學家，儀器發明家。1635年出生於英格蘭懷特島清水村。從小體弱多病但卻心靈手巧，酷愛擺弄機械，自制過木鐘、可以開炮的小戰艦等。1653年到牛津大學做工讀生，1663年獲文學碩士學位。1655年成為玻意耳的助手，由於他的實驗才能，1662年被任命為皇家學會的實驗主持人，為每次聚會安排三、四個實驗，1663年獲碩士學位，同年被選為皇家學會正式會員，又兼任了學會陳列室管理員和圖書管理員。1665年任格雷姆學院幾何學教授，1667～1683年任學會秘書並負責出版會刊。學會的工作條件使他在當時自然科學的前沿（如機械儀器改制、彈性、重力、光學，乃至生物、建築、化學、地質等方面）作出了自己的貢獻。1703年在倫敦逝世。