弹力弹簧测力计教学设计

义务教育课程标准实验教科书人教版九年级物理第十三章《力和机械》第一节《弹力弹簧测力计》教学设计应城市开发区学校熊桂华设计理念本节课以培养学生初步的观察与实验能力、初步的分析与概括能力以及应用物理知识解决简单问题的能力为宗旨，力求体现从物理走向生活，又从生活走向物理的新课程理念，让学生像科学家一样去发现问题、研究问题，激发学生对知识的兴趣和强烈的求知欲以及形成创造思维能力。活动均以“提出问题——实验与观察——分析与归纳——总结与交流”为认知程序，引导学生既研究物理规律，又掌握研究物理规律的方法。教材分析弹力在日常生活中经常见到，同时它又是制作和使用弹簧测力计的原理，课程标准将它纳入教学内容。对弹力的概念只要求了解它是怎样产生的，不必分析它的三要素，重点放在探究弹簧测力计的使用上，让学生边探索边思考边试着应用，为学生在今后的工作与生活中遇到新器材，需要探索其使用方法打下了重要的基础。学情分析通过前面学习，学生已经认识了力的有关知识，知道了力的作用效果，以及力的作用是相互的，而且也适应了探究式教学，初步形成了主动探究问题的习惯，具有一定的动手实践能力和分析思维能力。学生对弹力的感性认识较多，生活中形形色色的弹簧随处可见，弹力的应用也很多，因此能很自然地通过实验或实例引入弹力的教学。教学目标知识与技能1、知道什么是弹力，弹力产生的条件。2、了解弹簧测力计测量力的原理。3、会正确使用测力计测量力的大小。过程与方法1、通过观察和实验，建立弹力的概念。2、通过实验，探究弹簧的伸长与拉力的关系。3、通过制作，探究学习弹簧测力计的结构和使用方法。情感、态度与1、对周围生活中弹力应用的实例有浓厚的兴趣，体会科学技术的价值。价值观2、通过对弹簧测力计使用的探究，培养学生乐于探索日常用品中的科学道理的情感、培养学生探索新器件的能力。3、通过对弹簧测力计的制作，培养学生勤于动手的科学态度和严谨细致的科学作风。教学重点1、弹簧的伸长与拉力的关系。2、弹簧测力计的使用方法。教学难点1、弹力的概念及产生条件。2、弹簧秤制作方案的探究及其制作过程。教学资源教具多媒体课件、拉力计、握力计、弹簧测力计、橡皮泥、乒乓球、气球、弹簧、小车等学具钢尺、弹簧、硬纸板、钩码若干、头发、橡皮泥、乒乓球、气球等。教法与学法观察法、实验探究法、交流讨论法。教学过程教师活动学生活动设计意图创设情境引入新课播放视频：撑杆跳高、跳板跳水、蹦床、蹦极、射箭、打篮球、踢足球等引导：跳板跳水、撑杆跳高比赛中运动员怎样才能取得好成绩？蹦极中的选手为什么下落到最低点后又会上升呢？观看，感悟思考，交流感受力与美的结合，激发学习兴趣。提出疑问，进一步激发探索知识的欲望。探究活动一：探究弹力的产生一、弹性与塑性活动：你能使桌面上的物体，如橡皮筋、弹簧、直尺、橡皮泥、气球、纸、钢尺等发生形变吗？松手后，结果有何不同呢？生活中还有哪些物体有类似的性质。你能根据这些物体的特性进观察、触摸、把玩等活动感知这些物体的特性。体验、观察，思考、交流、讨论、分析、由直观到抽象，从亲身的体验及身边的现象中归纳出事物的共同特征，得到具有普遍意义的概念。行概括与分类吗？归纳弹性、塑性并板书。二、弹力活动：小时候同学们都玩过弹弓，谁愿意上来表演一下呢？弹弓为什么能将粉笔头弹出去呢？当使橡皮筋、弹簧、气球发生形变的同时，你的手有何感觉？这又说明了什么呢？演示：(1)放在平面上静止的小车，用手推动后运动起来，力改变了小车的运动状态。(2)将小车和一端固定、处于自由伸缩状态的弹簧挨放在一起，小车的运动状态不会改变。(3)将小车和一端固定且被压缩的弹簧挨放在一起，松开弹簧后，弹簧恢复原状，小车向右运动。分析上面的实验，你有什么收获吗？任何物体只要发生形变就一定会产生弹力，日常生活中经常遇到对支持面的压力、物体受到的支持力、绳的拉力等，其实质都是弹力。弹力在生活中有广泛的应用，你知道生活中还有哪些地方用到弹力？又有哪些地方用到了物体的塑性呢？归纳弹力的概念并板书。归纳学生用弹弓将粉笔头弹出（提醒学生别对着人）体验，思考讨论、交流、分析、归纳讨论、举例调动学生的学习热情，活跃课堂气氛，从生活走向物理，认识弹力的效果，了解弹力的产生，也能极为自然的引出弹力的概念。演示实验的设计能让学生从直观上感受到弹力的存在，而且也进一步加深对力能改变物体的运动状态的理解。充分利用日常生活中的事例来帮助学生理解概念。广泛的实例也开阔了他们的视野，锻炼了他们的创造思维能力探究活动二：物体形变与外力的关系物体的形变与外力的大小有没有关系呢？你能设计一个小实验来验证一下吗？演示：将乒乓球压在橡皮泥上松手后，球仍保持静止。将乒乓球压在弹簧上，乒乓球会跳起来。而且弹簧的形变越大，松手后乒乓球弹跳的高度越高。组织学生活动——拉拉力器比赛。思考：弹簧能无限制拉长吗？演示：用较大的力拉弹簧后弹簧不能恢复原长。学生根据自己的猜想设计小实验。观察、思考、分析。得出弹力大小与弹性形变的关系。认识到：物体的弹性形变是有一定限度的。直观感受弹性形变与弹力的关系。感受到弹性与塑性的区别，使学生感性认识转化为理性认识。为弹簧测力计原理的探究作准备。采用竞争的方式，激发学生的学习兴趣，激活他们的思维。物体的弹性是有限度的，能让学生认识到弹簧测力计在使用时是不能超量程的。探究活动三：探究弹簧测力计的原理探究：橡皮筋或弹簧的形变程度(伸长)与拉力大小的关系。你应该测量哪些物理量，如何设计实验记录表格？通过实验数据，你能总结出什么样的结论？你能画出弹簧伸长与拉力的关系图像吗？引导学生分析数据，特别是要引导学生将弹簧长度转换到伸长上，因为伸长才是形变的大小。学生自己设计表格，设计并进行实验探究将实验数据记入表格中。画出图像分析数据，总结结论。在明确研究目的的基础上，在教师的引导下，由学生自己设计实验方案，充分体现学生的主体地位，培养了学生的创造能力和创新精神。让学生经历基本的探究过程，通过观察、实验，然后分析、总结出：在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比。探究活动四：自制弹簧测力你能用弹簧或橡皮筋自制一个测力计吗？请写出具体的制作方案并动手实验。要求：测力计的量程为2N，分度值为0.1N。师巡视并指导。重点要指导学生如何定刻度？学生动手制作测力计。将自制测力计与实验用的测力计的测量结果进亲身体验自制测力计的过程，享受合作、成功的喜悦，特别是刻度的标注对于学生也是一次创造性思维的过程。真正的把物理应用于生活中，体会到科学技术的价值。计弹簧测力计测量力是一种间接测量原理，将不可见的力的大小转化成弹簧伸长的长度。类似的仪器有温度计、电流表、电压表、时钟、速度表、气压表等行对比。使学生了解间接测量的科学方法，知道它在实际生活中的应用。探究活动四：观察并使用弹簧测力计出示形形色色的弹簧测力计，分析比较各种测力计。与学生一起了解其结构。指导学生阅读课本P53的探究“弹簧测力计的使用”，明确探究目的。引导学生评估交流，老师归纳小结。引导归纳初中阶段各种测量工具的使用方法，并加以比较。投影“正确使用弹簧测力计的注意要点”认识弹簧测力计的结构。学生分组探究。学生相互讨论，归纳得出正确使用测力计的方法。从物理走向社会，通过对弹簧测力计的作用、结构、使用方法的探究与认识，了解一般仪器的作用方法，培养学生动手动脑的能力。通过”温故而知新”，进一步掌握各种测量工具的使用方法。课堂小结通过今天的学习，同学们有哪些收获？在实验探究中又存在哪些问题？还有什么想探究的问题？在交流的基础上进行学习小结强化过程与方法的体验，促进情感的提升。课后延伸思维拓展多媒体信息快递：头发能承受的拉力随年龄而变化，20岁组的人的头发能承受的拉力最大，平易约1.72N，30岁组的平均约1.5N，40岁组的平均约1.38N。60岁组的平均约0.95N，10岁以下的平均约0.84N。你能画出头发承受拉力与年龄的关系图像吗？学生画图像使学生认识到图像是一种直观表示两个量之间关系的简便方法，生活中常常会用到。成年男子右手的拉力大约700N，成年女子约是390N，一般人右手最大握力约560N，左手约430N。出示拉力计、握力计。演示课本图13.1-5的实验，引导学生观察平时生活中不易显见的形变，将知识升华。感受、了解观察、思考、领会。在课堂教学中渗透微观放大的物理思想方法。让学生认识到形变的广泛。布置作业1、编写一份弹簧测力计的使用说明书。2、思考：物体发生弹性形变时有能量吗板书设计一、弹力：1、弹性2、塑性3、弹力二、弹簧测力计：1、作用2、原理3、使用方法教学反思本教学设计充分注重对生活的挖掘，积极贯彻新课程”从生活走向物理，从物理走向社会”的理念，也充分地注意从学生身边或社会实践活动中选取典型的素材，紧密结合学生已有的生活经验，使抽象的物理概念变成生动形象的认知对象，从而有效地降低了学习的难度。通过实验，模拟物理知识发现的过程，让学生受到物理思想方法的教育，激发学生发好奇心理，从而激发他们的思索的欲望。让学生在研究性活动中，获得了知识、能力和情感方面的提升和发展。弹簧秤制作原理、制作方案的探究及其制作过程是本节课的重点和难点。为突破这一难点，通过教师的演示、学生讨论、分析实验现象及数据等多种方式，顺利得出了弹簧秤的制作原理。制作方案采用讨论的方式各抒己见，相互提出建议，教师引导、点拨，给难点层层铺设台阶，使难点问题在探究中顺利解决。这样的设计，充分发挥了学生的主体地位，培养了他们的归纳分析能力及应用物理知识解决实际问题的能力。弹性、塑性的引出是本节课的第一个亮点。采用实验的形式引入新课，激发了学生的学习兴趣；采用竞争的方式举例，激活了同学们的思维，开阔了他们的视野，增强了同学们的竞争意识，达到了变”要我学”为”我要学”的目的。