高中物理探究弹力与伸长量的关系教案

在学生学习了弹力后，知道弹力是一种最基本的性质力，是摩擦力产生的前提和基础。弹力同时也是物体受力分析中最重要的一种力。弹力来源于形变：“弹力的大小跟形变的大小有关系，形变越大，弹力也越大，形变消失，弹力就随着消失”（高一物理必修）。但弹力与形变究竟有何关系，人教版高中物理课本只给出了定性的关系，原因是弹力与形变关系比较复杂。为了降低难度，减小知识的跨越台阶，课程设置为探究性学习，且只研究弹力与弹簧伸长形变的定量关系。

本节课的教学内容新颖，形式比较生动，有讲解，有实验，有板演，有讨论，有归纳，有练习，可以上成一堂比较典型的探究性实验教学课。我们改变课堂视角，在培养学生科学研究方法的教育中作了一些探索，让学生重走科学家的探索之路，体味科学家的探索精神。

【教学目标】

1、加深弹力和形变关系的理解，知道弹力产生的条件；

2、通过实验得到弹力与弹簧伸长量的关系；

3、学习本课题所用的科学方法；

4、培养学生的探索精神和团队协作精神，激发学生的求知欲；

5、提高学生分析、解决实际问题的能力，并体验成功的愉悦。

【教学重点】

弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系。

【教学难点】

实验数据的处理方法。

【教学方法】

实验法、谈话法。

【课前准备】

教师准备：（弹簧秤、钩码、直尺、铁架台）12套、CAI课件、多媒体展台。

学生准备：三角板、笔、草稿纸。

【教学地点】

物理多媒体实验室。

【课时安排】

1课时。

【教学过程】

一、复习知识并引入课题

师：[多媒体展示]1、什么是弹力？弹力的方向如何？举例说明。

2、弹力产生的条件是什么？

3、什么叫形变及弹性形变？

生：回忆并作答。

师：根据学生回答纠正总结，并用多媒体展示答案。

1、发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫弹力。

例如：放在水平桌面上的书受到桌面对书的弹力，弹力的方向垂直桌面指向书；而桌面受到的弹力方向垂直桌面向下。

挂在电线下面的电灯，受到电线对电灯的弹力，弹力的方向沿着绳而指向绳收缩的方向。

2、弹力产生的条件是：两物体相互接触且发生弹性形变。

3、物体的形状或体积的改变叫做形变；当物体发生形变时，如果撤消外力，物体又能恢复原状，这种形变叫弹性形变。

师：[在投影上展示]用手拉弹簧，弹簧会伸长，用力越大，弹簧伸长也越大，手放开弹簧，弹簧立即恢复原状。请同学们分析演示的实验原理。

生：……

师：分析并设问

弹簧受到拉力会伸长，且平衡时弹簧受到的弹力和外力大小相等，弹簧的伸长越大，弹力也就越大。可见：伸长（原因）→发生形变（原因）→弹力。那么弹力和伸长量之间有什么定量关系呢？本节课同学们通过实验来探究这个关系。

二、实验探究

师：[多媒体投影思考题]

1、采用什么方法给弹簧施力？

2、弹力的大小如何确定？

3、需要测量那些数据？如何记录数据？

4、弹簧能否被过分拉伸？

5、什么是弹簧的伸长量？用什么测量？

师：将学生前后两桌四人一组，阅读课文并讨论问题，形成统一答案写在草稿纸上，准备派代表回答。

生：阅读课文并积极讨论。

师：在实验室巡视，并询问情况。

……

师：请学生逐一回答……

师生共同总结：

1、用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力；

2、根据二力平衡条件，当钩码平衡时，弹簧产生的弹力和钩码的重力大小相等。

3、实验需要测量的数据有：弹簧的原长和每次所挂钩码对应的弹簧的长度。数据可用表格记录，也可用有序实数对记录。

4、加在弹簧上的拉力不能太大，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度。

5、用直尺测量弹簧挂钩码时的长度与未挂钩码时的长度之差，就是弹簧的伸长量，

师：将仪器发给学生，每4人一套。

生：学生讨论并得到实验方法：

将弹簧上端固定在铁架台的支架上，下端挂上钩码静止时，弹力大小等于重物受的重力，以此测量弹力的大小F，从固定于竖直支架上的刻度尺上测出悬挂重物时弹簧的伸长量x（或总长度）。

生：学生实验，并列表记录实验数据。

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