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[!--downpath--]《彈性學》教學設計1 教學內容《普通中學課程標準實驗化學教材變形與彈性教學設計化學(選修課1)》(湖南科學技術出版社,第三版)第4章——相互作用——變形與彈性。 本課程圍繞彈性的三個要素組織。 一是通過視頻、圖片創設情境,激發中學生的求知欲,訴諸中學生先入為主的觀念。 然后,通過體驗式實驗,引出變形,特別是小變形,讓中學生認識到任何力作用在物體上都會引起變形。 通過實證實驗總結彈力形成的條件和方向。 通過探索性實驗總結彈簧伸長與彈力的關系,得到胡克定律,在應用和實際問題中。 教學目標 1.知識與技能 (1)了解常見變形; (2)通過實驗了解物體的彈性; (3)了解胡克定律,能夠運用定理進行簡單的估計。 二、過程與技巧 (1)通過一些經驗性的實驗,了解常見的變形,探索彈力; (2)通過中學生小組實驗,探究彈簧伸長與彈力的關系。 3.情感心態與價值觀在探索事物的概念和規律的過程中,從生活到生活,通過形象生動的示范實驗,激發中學生的學習興趣*,培養中學生的觀察能力被培養。 教學重點(1)小變形示范; (2)判別彈力形成的條件和方向。 教學難點(1)各種療效彈性方向的判斷; (2) 探究彈簧伸長率與彈力的關系。 中學生學習情況分析 * 1.中學生情況分析:中學生是新課改的對象。 中學生思維活躍,課堂氣氛良好。
2、學習情況分析:初一新生已經具備一定的力知識,由于中學生以往觀念的錯誤影響,可能對變形和變形有錯誤的認識。彈性。 隨著探究性實驗的不斷推進,中學生的問題得到了充分的暴露,暴露問題的過程也是解決問題的過程。 教學過程 1.引入新課、引入話題、設計情境、提出問題、播放短片或圖片,激發中學生的學習興趣。 視頻1:蹦極 視頻2:射擊 視頻3:跳板跳水 視頻4:撐桿跳 問題:請中學生仔細觀察視頻中的橡皮繩、跳板、弓弦是如何變化的? 為什么會發生這些變化? 經過討論,中學生會給出這是由于變形和彈性作用。 聯覺:什么是變形? 什么是彈性的? 它是如何形成的? 在本課中,我們將研究這個問題。 【引入主題,激發原有知識,目的是讓中學生在自己的腦海中形成問題。 老師不要忙著解釋,讓中學生明白這是明天要學的內容。 帶著這樣的疑問和好奇,踏入新的課堂教學。 】 2.探索新課教學實驗,厘清概念,得出規律 1.通過小實驗,探究變形的概念 (1)體驗式實驗,讓中學生體驗變形? 一位朋友演示了一組實驗,其他朋友注意觀察實驗中物體的變化。 實驗記錄(物體如何變化?) 實驗實驗一:一只手握住鋼鋸床的一端,在另一只手的作用下彎曲 實驗實驗二:彈簧被拉伸或縮短 實驗實驗三:拉橡皮筋 長期體驗實驗4:鋼鋸床被子 體驗實驗5:用手揉皺紙 體驗實驗6:用手壓蛋糕 體驗實驗7:用手壓橡皮泥 引導中學生觀察感知:物體以上實驗中的所有共同特征是什么? 即對象如何變化? 預測中學生可能會回答:彎腰; 拉長; 縮短; 扭曲,壓扁; 體積改變,形狀改變等。
教師引導中學生回答:一般情況下,物體的變化,不就是物體形狀或體積發生變化的共同特征嗎? 進一步的問題:比如實驗一中,情節做了哪些改動,實驗六中,蛋糕做了哪些改動? 中學生回答:在實驗一中,棒的形狀發生了變化,在實驗六中,形狀和體積都發生了變化。 【其他實驗讓中學生自己分析】 班主任總結:物體形狀或體積的變化稱為形變。 通感:任何物體都可以變形嗎? 中學生:不確定或者是。 【中學前學生概念前問題暴露,形成問題沖突,進一步設疑】(2)小變形實驗演示,導致任何物體在力的作用下都可以變形。 示范實驗一: 用拇指按住實驗臺 b. 將物體放在桌子上。 問:物體在以上兩個實驗中有沒有變形? 中學生:右手正好,物體和桌面沒有。 演示實驗2(課本63頁):桌面小變形效果。 借助器材:激光筆、*面罩、鐵架。 用激光發射一束光,經全身鏡反射打到天花板上形成一個亮點,然后用右手按在鏡子左側的桌子上,亮點在天花板上有重要的聯系。 示范實驗3(教材第64頁):玻璃瓶的小變形效果。 借助設備:玻璃瓶、細管、紅墨水。 引導中學生觀察聯覺:應該用什么方法觀察物體形狀的細微變化? 中學生:“放大”微小的實驗方法。 引導中學生總結許多實驗現象,告訴我們一個事實:任何物體在力的作用下都會發生變形。
有些物體會顯著變形,而另一些則不會。 (3) 根據實驗得出變形類型。 通感:根據物體的變形類型,有任何方法。 中學生總結,力作用下的變形有拉伸、壓縮、彎曲、扭轉等不同方式。 通感:所有物體的變形在撤去力后都能恢復嗎? 中學生回答:不能,體驗實驗1、2、3、4可以還原,但是體驗實驗5、6、7不能完全還原。 師生共同總結,根據變形產生不同類型的效果:一類是受力引起的變形,只有去除外力才能恢復原狀。 這些變形稱為彈性變形。 只有變形后才能恢復原狀的物體稱為彈性體。 一是受力變形后,撤去外力不能恢復原狀。 這些變形稱為規范變形。 2.通過實驗探索彈力。 (1) 探索什么是彈力的演示實驗? 回顧視頻1:蹦極; 示范實驗四:將粉筆尖放在弧形鋸片的一端,放開粉筆尖彈起; 示范實驗五:在壓縮彈簧的一端放一個小球,放開小球彈起。 通感:鋸機和彈簧在力的作用下發生變形。 為什么放手時球和粉筆頭會彈起? 一位中學生回答:松手后,鋸機和彈簧要恢復變形,分別對球和粉筆有彈性作用。 通感:在實驗四中,粉筆受到的彈性承力物體和施力物體分別是什么? 中學生回答:粉筆是受彈力的,鋸床是施力對象。 通感:我們說力的作用是相互的,那么粉筆的彈性對鋸床有影響嗎? 中學生回答:是的。
通感:給鋸床施加彈力的對象是什么? 中學生:粉筆通感:粉筆彈出前會變形嗎? 中學生回答:是的,因為任何物體在力的作用下都會變形,只是變形很小。 中學生恍然大悟:要研究物體所受的彈力,一定是物體的變形產生了力。 引導中學生總結:什么是彈性? 變形的物體,因為要恢復到原來的形狀,所以在與其接觸的物體上形成了一個力。 這些力稱為彈性力。 (2)設置問題,層層深入,引出彈性形成的條件。 通感:粉筆彈出后,沒有接觸的物體之間是否有彈性? 中學生:沒有。 通感:物體接觸之間一定有彈性嗎? 中學生:有沒有。 師:有這種事嗎? 讓我們通過實驗一起探索。 示范實驗六:在桌子上掛一個鉤子,彈簧秤的鉤子輕輕勾到通感:彈簧秤雖然和鉤子接觸,沒有變形,這是什么意思? 中學生:沒有彈力效果。 班主任通過多次實驗分析總結,發現彈性形成的條件是:a. 直接聯系; b. 彈性變形。 這兩個條件缺一不可。 (3)分析總結得出彈力的方向。 以上述實驗為分析材料,師生分析彈力的方向與施力物體變形的關系。 中學生得出的結論是,彈力的方向總是與受力物體變形的方向相反,或者說與受力物體變形恢復的方向相同. 分析常見物體的彈性方向: 例1 壓縮彈簧使球彈起,分析球的彈性方向; 變形與彈性教學設計實例2.一本書放在桌子上的彈性方向分析; 變形與彈力教學設計實例3.圖中球的彈性方向分析; 變形與彈力教學設計實例4.掛在電纜線上的燈的彈力方向分析; 變形與彈性教學設計實例5,分析圖中的桿件受彈性方向作用。
變形與彈性教學設計者與學生共同分析總結:彈簧力的方向就是恢復原長的方向。 中學學的繩子的壓力、支撐、拉力都是有彈性的。 是根據彈力的治療作用而命名的力。 支撐力的方向始終垂直于支撐面并指向被支撐物體。 繩索拉力的方向指向繩索收縮的方向。 (4) 學生進行小組實驗,探究彈簧力及其相關因素有哪些? 通感:請推測彈簧力與什么原因有關? 中學生可能會回答:彈力的大小與寬度和變形程度有關。 師:那它具體和什么有關呢? 讓我們通過實驗一起探索。 彈簧的變形在中學階段比較常見,所以我們通過探究性實驗來探究彈簧的變形(伸長)或寬度與彈力的關系(課本66)。 實驗步驟: 1、記下彈簧未鉤時的原始寬度; 2、掛100g的鉤子,記錄總長和伸長率; 3、一根一根下鉤,記錄相應的總長和伸長率,并填表; 為縱坐標,伸長率(或伸長后的總寬度)為橫坐標。 使用圖形來分析它們的關系。 指導中學生設計實驗數據記錄表:中學生通過動手實驗自己推論:彈簧力等于鉤子上的重力,隨著伸長率減小,彈簧力也減小. 圖表表示反比例。 但厚度與彈力的大小無關,也就是說與厚度無關,而與變形量有關。
班主任總結法律; 胡克定律:F=kx; 該定理適用于在彈性極限內發生彈性變形的彈簧。 【知識鏈接:介紹胡克的生平事跡及其對化學的貢獻】 x:彈簧的伸長(或縮短)量; k:彈簧的剛度系數(即圖中的斜率) 由材料、形狀、寬度決定; F:彈簧彈力; 結果外推:彈力與變形有關彈力的概念如何引入,變形越大,彈力越大,變形消失,彈力消失。 3.課堂練習*,鞏固提高總結規則,簡單應用,鞏固提高(1)樣題(教材67)(2)總結4、課后作業與研究性學習*課后探索,自主學習*、創新(1))作業:完成課本第70頁2.3.4.5(2)研究性學習*通過調查研究,探究與材料剛度系數相關的因素,以及鋼筋在混凝土中的作用. 鋼筋在不同位置應該如何放置? 為什么? 拉伸在生活中很常見! 探索彈性在生活中的應用? 每組寫兩篇小論文,第一組和第二組寫第一個問題,第三組和第四組寫第二個問題,安排時間一起交流。 設計思路與教學反思本部分的內容設計力求貼近現實生活,從生活到生活,過程中也盡可能多地安排中學生做實驗的機會,讓中學生參與實驗,以及讓中學生在做實驗的過程中切身體驗和感受成功的喜悅。 同時,課堂氣氛活躍而有條理。 中學生深受其情感、心態和價值觀的影響。 中學生們也表現出了極大的好奇心和求知欲。
為了滿足中學生思維的發展,本次教學有選擇地設計和安排了課程資源。 設計的小實驗也伴隨著問題的形成。 化學情況由彈簧伸長和彈性的定性分析轉變為定量分析,引起了中學生的討論和交流,不斷糾正中學生的問題,使中學生真正理解了彈簧的數學概念彈性。 胡克變形與彈性教學設計導論 胡克,美國實驗化學家,儀器發明家。 1635 年出生于西班牙懷特島的克利爾沃特。 他自幼體弱多病,但心機靈巧。 他喜歡玩機器。 他制造了木制鐘表和可以開火的小型軍艦。 1653年到牛津大學做工讀生,1663年獲文學碩士學位。 1655年成為波義耳的助手,由于他的實驗能夠,1662年被任命為皇家學會的實驗主持人,為每一方安排了三四次實驗,1663年獲得碩士學位,并被選為英國皇家學會的成員同年英國皇家學會很快成為會員,他還擔任該學會的陳列室經理和圖書管理員。 1667年至1683年任學會秘書,負責出版特刊。 社會的工作條件使他能夠在自然科學的前沿領域(如機械儀變、彈性、重力、光學,甚至生物學、建筑學、化學、地質學等)做出自己的貢獻。 1703年卒于紐約。 《彈性學》教學設計2 [教材解析] 1.變形:物體的變形是力作用的結果。 變形方法包括形狀和體積的變化。 任何物體只要受到力的作用都會發生變形,但有些變形是非常劇烈的。 小,只有用儀器和實驗手段才能顯著表現出來,沒有在力的作用下不變形的物體。
變形有兩種,一種是彈性變形,一種是非彈性變形。 2.彈力:彈力是一種接觸力。 當物體之間形成彈力時彈力的概念如何引入,這兩個物體必須接觸并發生彈性變形。 這兩個條件缺一不可。 可以通過假設的方法判斷兩個接觸物體是否發生彈性變形。 如果假設接觸物體之間存在彈性變形,則存在彈力。 【教學目標】 1.知識與技能。 知道什么是彈力以及彈力形成的條件;. 知道繩索的壓力、支撐力和拉力都是彈力,能在受力示意圖中正確畫出力的方向; 知道彈力大小的決定因素和胡克定律。 2.工藝與技巧。 提高在實際問題中判斷彈力方向的能力;. 中學生通過探索彈性的存在,感受假設推理解決問題的巧妙性。 3、情感心態和價值觀觀察和理解變形的有趣現象,體驗大自然的奧秘,培養中學生對科學的好奇心和求知欲。 【教學重點和難點】 1、重點:彈力形成的條件和彈力方向的判斷,胡克定律的內容和應用。 2.難點:判斷接觸物體是否變形,彈力方向。 [教學類型] 新課 [主要教學方法] 講授法 [可視化教具與教學媒體] 黑板、粉筆 [課程表] 1 課時 [教學過程] 1. 重新介紹 問題一:力的定義是什么? - 對象之間的交互。
問題2:力的作用是什么? ——改變物體的運動狀態,改變物體的形狀。 問題3:你能舉出一些外力改變物體形狀的例子嗎? —— 壓縮彈簧、擠壓海綿、用手彎曲直尺、用鳥彎曲花蕊、拉橡皮筋等 二、新課教學(一)彈性變形與彈力問題4:常見的有哪些上面例子中每個對象的特征? - 物體的形狀或體積發生了變化。 推論:物體在力的作用下發生形狀或體積的變化,稱為形變。 在上面提到的反例中,物體在外力作用下的變形非常明顯,肉眼可以看得很清楚,但有些變形很小,無法辨認清楚。 例如,當一本書放在桌子上時,桌子會發生變形; 當人站在地上時,地面會發生變形。 我們需要通過儀器和實驗方法來判斷這種變形。 任何物體在受到外力作用時都會發生形變,只是形變的變化幅度很大。 示范:。 用力擠壓海綿,海綿變形,放手后又恢復原狀; 用力拉橡皮筋,橡皮筋斷了,沒能恢復原狀。 總結:當一個物體發生形變時,有些物體在外力去除后可以恢復到原來的形狀,比如例子中的海綿。 這種變形稱為彈性變形。 但是,有些物體會因為過度變形超過一定限度而無法恢復到原來的形狀。 這些變形稱為非彈性變形,而這個極限稱為彈性極限。 如果任何物體的變形超過了彈性極限,它就不會恢復到原來的形狀。
示范:。 將一支粉筆放在彎曲的直尺上,松手時粉筆會彈起;。 在拉緊的皮筋上放一個小紙團,松手時小紙團彈開。 問題五:為什么粉筆頭和小紙團會彈起來? 引導中學生回答:變形的物體會恢復原狀,對與之接觸的物體形成力,彈起。 我們稱這種力為彈性力。 問題六:如果粉筆和小紙球不接觸變形的物體,會不會有彈性? 引導中學生回答:沒有接觸肯定不會有彈性。 小結:彈力的形成需要兩個條件,直接接觸和形變。 (2) 幾種彈性力學 * 在定義了彈力之后,我們通過幾種常見的彈力來進一步研究彈力的問題。 問題一:課本放在桌子上。 根據我們學過的知識,課本和桌子之間的相互排斥力有哪些? ——多桌面對教材的壓力和桌面對教材的支撐。 問題 2:它們有彈性嗎? 為什么? ——它們是彈力,因為它們滿足彈力形成、接觸和變形的條件。 班主任詳細說:書放在水平桌子上,會因為重力壓住桌子,造成書和桌子同時輕微變形。 當書本恢復原狀時,形成一個垂直于桌面向下的彈力F1,這就是書本對桌面的壓力; 當桌面恢復原狀時,形成一個垂直于書本向上的彈力F2,這就是桌面對書本的支撐力。 中學生活動:書本靜靜地放在傾斜的木板上。 書對木板有壓力,木板對書有支撐力。 懂得畫中學生受力示意圖,分析壓力和支撐力的方向。
目的; 支撐力的方向始終垂直于支撐面并指向被支撐物體。 引導中學生分析吊繩對靜止重物的拉力和方向。 引導中學生進行推理:由于重力作用,懸掛物拉緊了吊繩,使重物和吊繩同時發生輕微變形。 由于重物的輕微變形,當它恢復原狀時,在繩索上形成一個垂直向上的彈力F1,這就是重物對繩索的拉力; 由于吊繩的輕微變形,在重物恢復原狀時對重物形成垂直向下的彈力F2,這就是吊繩對重物的拉力。 推論:拉力是彈性的,方向總是順著繩子指向繩子收縮的方向。 彈性存在與否的判定可采用假設法。 接觸是形成彈力的必要條件,但接觸的物體之間不一定有彈力。 引學生分析靜止球與壁之間是否存在彈力如圖4所示。推論:壁與球之間不存在彈力。 可以用假設的方法,假設墻和球之間有一個彈力F,那么球就不會在水平*方向靜止不動,而是會向右運動,這與球體的靜力是矛盾的球在問題中,所以墻對球沒有彈力。 這是判斷接觸的物體之間是否有彈性的基本技巧,即兩個物體接觸但沒有變形。 (3) 胡克定律推導:壓力和支撐力都是彈力。 壓力的方向始終垂直于支持演示:。 直尺彎曲不同程度使粉筆尖彈出,彎曲程度越大彈出越遠。 . 橡皮筋被不同程度的拉伸,將小紙團彈出,拉伸程度越大,彈出的距離越遠。
引導中學生推理:物體變形越大,彈力越大,變形消失,彈力也突然消失。 這是對拉伸大小的定性描述。 定量描述彈力與變形的關系通常比較復雜,彈簧力與變形的關系相對簡單。 彈簧的彈力與彈簧的伸長或壓縮滿足關系:F=kx,即彈簧的彈力與彈簧的變形量成反比。 這個多項式最早是由美國科學家胡克發現的,所以稱為胡克定律。 式中,F代表彈力,表示彈簧的剛度系數,單位為N/m,符號為N/m。 生活中常說有的彈簧“硬”,有的彈簧“軟”,就是說彈簧的剛度系數不同。 彈簧的剛度系數與彈簧的厚度、材質、長度、直徑、纏繞方法等有關。 它反映了春天的特點。 每個彈簧都有其特定的剛度。 【布置作業】 教材56《彈性》教學設計 3 教學目標: 1.通過觀察演示實驗,在一定程度上理解物體的彈力、塑性、彈力等較為具體的概念。 2、用手拉橡皮筋、壓彈簧、搬膠帶等體驗彈力的作用,再通過具體的思維總結出彈力的一般概念,從中可以隱約感受到從特殊到普通、從特殊到普通的科學思維方式表面到本質。 3、通過演示“自制彈簧測力計”,自然而然地了解彈簧測力計的原理和結構,增加自創信心。 通過觀察生活中其他各種測力計,我們可以發現它們的共性(都是依靠彈簧的變形量與外力大小的關系,將具體外力的大小換算成直觀的寬度或角度。尺寸)。
并且通過這種方式,它可以擴展其他基本檢測工具相同的理解。 4、通過“使用測力計”的小組實驗總結使用要領,但是接觸上面學習的溫度計、電流表、電壓表、刻度、量筒,了解它們有共同的使用要領,所以旁路的學習通過類 * 的方式形成一些自發的意識。 教學重點:彈簧測力計的使用。 教學難點:彈性概念的理解。 授課時間:一學時。 教學過程: 一、彈力、可塑性和彈性極限 1、示范一: (1)拉動橡皮筋,觀察其伸長情況,撤去拉力,觀察其恢復原狀。 {2} 拉動泡泡糖棒,觀察其伸長情況,撤去拉力,觀察不能恢復原狀。 (3) 按壓海綿,觀察其變薄,卸下壓力,觀察其恢復。 (4)按壓橡皮泥,看它變薄,撤掉壓力,看它不復原。 (5) 按下尺子,看它彎曲,卸掉壓力,看它恢復。 (6)壓住鐵絲,看它彎曲,卸掉壓力,看它不能復原。 2、用示意圖重現以上六個演示實驗的現象。 3. 學生分組討論,對以上六種現象進行歸類。 4、各抒己見,引出統一,得出彈性和可塑性的概念。 5. 2: Pull the same with small, large, and large , and that it can be . 6. , it can be that the of has a limit. 2. 1. Hands-on for : pull bands, press , move , and the force of bands, , and .
2. the of the above force, and get the of force. (1) When the band is , the force by the is force. (2) When the is , the force by the is force. (3) When the ruler is bent, the force by the is force. " bands, , and steel " are as ; ", , and bent" are as ; "hands" are as that the . Then take of the to get the of . 3. Write the of on the , out the for the of . 4. the of . First the way of , then let the , and the class will make . 3. The and of the 1. The self-made to "" make it , and then "" finds that such a can the of force, and the of and to this Named a . 2. force gauge. 2. the used in the by the : the video data: the and of the . 3. the of the : First, the and the will , and then the head will write on the . 4. other : video : . Then their : they all use the the of the and the force to the of the force into width or angle. , think back to , , and to of the of basic tools: the size of the into the size of the image.
4. Use of 1. Group : the force that the hair can bear. 2. The each state the that be paid to in use. When it comes to the "0" scale line, play video : 0 point . 3. : the value, the value, the "0" , and look at the scale board. 4. : to the of using , , and , and find that basic tools have . . 5. * : on the bar- scale plate , on the fan- scale plate 5. and : the two of in this with , so point out the title of this : 13.1 force, , and then this title in the form of a kt board. . 13. 1 force and 1. force: The force by an on the when it is is force. 2. : 1. : the limit, the the force on the , the more it will . 2. : , , scale plate. 3. Use: the value, see the 0 scale line, see the value, and look at the scale plate.