高中物理-3.2-实验-探究胡克定律教案-新人教版必修1
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实验:探究胡克定律课题 3.2实验:探究胡克定律课型实验课教学目标1、知识与技能学习胡克定律(F=kx)2、过程与方法经历实验探究弹力的过程,了解科学研究的方法。
3、情感态度与价值观在探究物理规律的过程中,感受学习物理的兴趣,通过生活中的弹力认识物理规律的价值。
重点难点重点:胡克定律,探究实验的方法。
难点:胡克定律的学习和应用。
教具准备尺子、测力计、勾码、弹簧课时安排1课时教学过程与教学内容教学方法、教学手段与学法、学情引入:当物体受到作用而产生弹性形变时,物体将对产生弹力的作用。
形变量越大,弹力越大; 形变量越小,弹力越小。
弹力与形变量有什么定量的关系,弹簧的形变大小跟弹力的大小又有什么关系?教学环节一:1、教师活动:经过前面的学习可以知道,弹簧的形变量越大,弹力越大,形变量越小,弹力越小。
然而,弹簧的形变的大小,跟弹力的大小具体有什么关系呢?依靠实验,来探究弹簧的形变量跟弹力大小的因素:弹簧的形变量:x = l-l0①、实验设计:(1)将弹簧挂起来,测出弹簧的原长l 0,然后在弹簧上分别挂上质量不同的勾码,并分别用刻度尺测出弹簧伸长以后的长度l,根据x = l-l 0,算出对应的伸长量,观察弹簧弹力与伸长量的关系。
(2)更换一个硬度(劲度系数)不同的弹簧重复上述实验过程,观察比较两个弹簧的弹力与形变量的关系有什么相同的地方和不同的地方。
说明:钩码质量:小的每个50克,大的每个200克。
g取10m/s2根据二力平衡可知,物体平衡时所受到重力与弹簧对它的作用力F大小相等。
1、学生活动:分组合作实验。
2、教师活动:实验步骤:(1)将弹簧挂起来,用刻度尺测出弹簧没有挂勾码时的长度l 0(弹簧的原长),探究性引导,设问引入教学过程设计,注重学生能力培养并填入表1。
(2)按记录表将不同质量的钩码挂在弹簧上,平衡后用刻度尺测出弹簧伸长以后的长度l ,并填入表1。
(3)根据x = l -l 0,算出对应的伸长量(4)分析得到的数据,观察得出弹簧弹力与伸长量的关系。
知识纲要导引(4)了解弹力在生产生活中的应用。
知识点一弹性形变和弹力玩具汽车停在模型桥面上,如图所示,压力和支持力各是怎么产生的?提示:桥面受向下的弹力,是因为汽车轮胎发生了弹性形变,由于要恢复原状,对桥面有向下的作用力.汽车受向上的弹力,是因为桥面发生了弹性形变,由于要恢复原状,对汽车有向上的作用力.知识点三胡克定律1.弹力的大小与形变的大小的关系:弹性形变越大,弹力越大,形变消失,弹力随着消失.2.胡克定律:(1)实验表明,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比,即F=kx.(2)k为弹簧的劲度系数,单位是牛顿每米,符号用N/m表示.(3)比较而言,k越大,弹簧越“硬";k越小,弹簧越“软”.ﻬ核心一弹力有无的判断1.直接法:根据弹力产生的条件判断(1)物体间相互接触;(2)发生弹性形变.两个条件必须同时满足才有弹力产生,适用于形变比较明显的情况.2.假设法:例如(图甲),挡板AB被拿走后,球会下降,而将挡板AC拿走后,球仍会静止,故球只受AB对它的支持力这一个弹力.球形物体虽与墙接触,假设它们之间有弹力作用,球形物体将不会处于静止状态,故球形物体只受重力和地面对物体的支持力两个力作用.例1。
一个球形物体O静止放在光滑的水平地面上,并与竖直墙壁相接触,A、B两点是球与墙和地面的接触点,则下列说法正确的是()A.物体受三个力,重力、地面对物体的支持力、墙壁对物体的弹力B.物体受两个力,重力、地面对物体的支持力C.物体受两个力,重力、物体对地面的压力D.物体受三个力,重力、物体对地球的引力、物体对地面的压力【解析】物体在竖直方向上受重力和支持力,二力平衡,在水平方向上虽然与墙壁接触,但不挤压,不受墙壁的弹力,选项B正确,A、C、D错误.【答案】 B误区警示判断弹力有无的误区(1)误认为只要接触就一定有弹力的作用,而忽略弹力产生的另一个条件-—发生弹性形变.(2)误认为形变不明显就无法判断弹力的有无,而忽略了用假设法、运动状态判断法、作用效果法等判断方法.训练1[2019·山西柳林高一期末]在下图中a、b表面均光滑,天花板和地面均水平,则a、b ﻬ间一定有弹力的是()解析:A、C错:假设a、b间有弹力,则a、b会分开;B对:假设a、b间没有弹力,则悬线竖直;D错:假设斜面a撤去,b依然处于静止状态,故a、b间无弹力.答案:B核心二弹力方向的判定及大小的计算1.弹力的方向:弹力的方向由施力物体形变的方向决定,弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反,与施力物体恢复形变的方向相同.弹力的方向“有面—垂直、有绳—沿绳、有杆不一定沿杆”.2.三种弹力的区别(1)绳的弹力(2)杆的弹力(3)弹簧的弹力:弹簧既可产生拉力,又可产生支持力,一般形变变化需要一段时间,弹力不能突变.ﻬ例2按下列要求画出图中所示物体所受的弹力的示意图.(1)图甲中斜面对物块的支持力;(2)图乙中用细绳悬挂靠在光滑竖直墙上的小球受到的弹力;(3)图丙中大半球面对小球的支持力;(4)图丁中光滑但质量分布不均的小球的球心在O点,重心在P点,静止在竖直墙和桌边之间,试画出小球所受弹力;(5)图戊中质量分布均匀的杆被细绳拉住而静止,画出杆所受的弹力.【解析】解答本题时要明确以下三点:①当点与面(或曲面)接触时,弹力方向与面之间的关系.②绳上弹力方向的特点.③接触面为球面时,弹力方向的延长线或反向延长线的特点.各物体所受弹力如图所示:【答案】见解析弹力方向的判定方法(1)根据形变的方向判断.具体判断步骤:明确被分析的弹力→确定施力物体→分析施力物体形变的方向→确定该弹力的方向.(2)根据不同类型弹力的方向特点判断.支持力和压力总是垂直于接触面指向被支持或被压的物体,绳的拉力总是沿绳指向绳收缩的方向.训练2如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个质量为m=0。
胡克定律教案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN(必修一教案总第个)实验:探究弹力与弹簧伸长的关系主编:李静参编:马兴华刘宝龙使用时间: 2014-11-14教学目标1.通过分组实验,探究弹力和弹簧伸长的关系。
2.通过实验,学习用图象的方法分析问题。
3.学会处理实验数据,分析实验误差。
【评价设计】1.通过回答导学案上的设置的问题,通过小组互评的方式检测学生的达成情况。
2.通过做达标检测题,以提问的方式检测学生完成情况,要求达标率为90%以上【教学过程】集体备课个性备课1.实验目的??? 探究弹力与弹簧伸长的定量关系,并学习所用的科学方法.??? 2.实验器材??? 弹簧、直尺、钩码、铁架台、刻度尺等.??? 3.实验原理??? 弹簧受到拉力会伸长,平衡时弹簧产生的弹力和所受外力大小相等.这样弹力的大小可以通过测定外力而得出(可以用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力);弹簧的长度可用刻度尺测出.多测几组弹力F与对应的弹簧伸长量的数据,用列表或作图的方法得出弹力与弹簧伸长的定量关系.??? 4.实验步骤??? (1)安装实验装置如图所示.??? 弹簧的弹力用F来表示,弹簧原长(自然长度)用L来表示,测量时弹簧长度用L来表示,弹簧的伸长量用x来表示,则x= ;??? (2)用刻度尺测出弹簧下端不挂砝码时所对应的长度L;??? (3)将弹簧一端固定,另一端挂上砝码(钩码),待弹簧平衡后,记录下弹簧所对应的长度L及砝码的质量,计算砝码的重力.然后改变砝码的质量,再读出几组数据.并将数据记录在表格中? 5.处理数据、探究结论 (1)建立坐标系:标明横轴和纵轴所表示的物理量及单位.(2)标度:标度要适当,让所得到的图线布满整个坐标系.(3)描点:描点时要留下痕迹.(4)连线:让尽可能多的点落在同一直线上,让其余的点落在直线的两侧,误差较大的点舍弃。
(5)尝试写出曲线代表的函数表达式???(6)解释函数表达式中常数的物理意义.??? 6.实验警示??? (1)测量有关长度时,应区别弹簧原长L、实际长度L及伸长量X三者之间的不同,明确三者之间的关系.?? ? (2)描线的原则是尽量使各点落在画出的线上,可允许少数点分布于线两侧,直线的要用尺子画直,描出的线不是直线的不应是折线,而应是平滑的曲线.??? 7.误差剖析??? (1)由于弹簧自身重力的影响,不挂砝码时弹簧的长度略大于弹簧的自然长度;??? (2)读取刻度时存在偶然误差;??? (3)描点作图线时存在误差.【达标检测】1.某同学做“探索弹力和弹簧伸长的关系”实验.他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是下列所示图线的哪一个2.某同学在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻弹簧竖直悬挂于某一深度为h=25.0 cm,且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内,但测力计可以同弹簧的下端接触),如图 2-4-4 甲所示,如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端弹簧的长度l,现要测出弹簧的原长l0 和弹簧的劲度系数,该同学通过改变l 而测出对应的弹力F,作出F-l 变化的图线如图乙所示,则弹簧的劲度系数为______N/m,弹簧的原长l0=______m.3.某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系.(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在方向(填“水平”或“竖直”).(2)弹簧自然悬挂,待弹簧时,长度记为L0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为L x;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表:代表符号L0L x L1L2L3L4L5L6数值(cm)表中有一个数值记录不规范,代表符号为L3,由表可知所用刻度尺的最小分度为1mm .(3)根据表中数据作图,纵轴是弹簧弹力,横轴是弹簧长度与L0的差值(4)由图可知弹簧的劲度系数为 N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为 g(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8m/s2).。
第二节弹力教案教学目标(一)知识与技能1.知道弹力是接触力,本质是电磁力。
2.知道形变、弹性形变的概念,理解弹性限度3.知道什么是弹力,掌握弹力产生的条件4.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,会确定它们的方向5.知道弹簧形变与弹力的关系,掌握胡克定律(二)过程与方法6.观察演示实验,把看到的现象与已有的经验结合起来,细细体会弹力的产生。
7.通过观察桌面微小形变的演示实验,体会物理研究中的放大思想。
8.在实验中学会数据的处理能力。
(三)情感态度与价值观9.在探究物理规律的过程中,感受学习物理的乐趣,把亲自探究出的规律与平时对弹力的认识相结合,体会物理规律的价值10.真实准确地记录实验数据,体会科学的精神和态度在科学探究过程的重要作用教学重点1.弹力产生的条件及方向的判定2.胡克定律教学难点1.弹力有无的判断及弹力方向的判断教学过程设计思路:1、据上节内容复习形变概念;2、提问什么样的物体能发生形变及手压桌面、推墙是否有形变;3、演示实验:放大桌面微小形变;逻辑推理结合实验给出结论:任何物体均能发生形变;4、根据生活观察归纳总结出弹性形变与X性形变。
5、提问什么物体发生的弹性形变,演示手拉直弹簧引出弹性限度。
提问橡皮泥上放蚂蚁体会弹性限度;6、感觉体会三个实验,得出弹力概念,并总结弹力产生的条件;7、弹力产生的实验分析;8、通过让学生到黑板创作图,纠正物体同时受支持力与弹力的错误观点,总结日常所说的压力、支持力、拉力等从性质上讲均为弹力;9、弹力有无及弹力方向的判断;10、实验探究得出胡克定律并运动;11、提出疑问并总结弹力与四大基本作用力的有关系。
师:前面的学习中我们已经了解到力可以使物体发生形变,大家还记得什么是形变吗?生:如果物体的形状或体积发生变化,那么我们说物体发生了形变。
师:很好!大家都知道了形变的概念,那大家知道什么样的物体能发生形变吗?学生思考回答,大部分答案都是我们日常生活中见到的能发生明显形变的物体师:刚才大家举了好多例子,那我来问大家一个问题:如果你用手去压桌面或推墙面,桌面和墙面会发生形变吗?生:不知道,看不出来。
《胡克定律》的教学设计一、教学目标1.经历“探究弹簧弹力与形变量的关系”的设计过程,能够依据要求进行实验设计,学会选择合理的实验方案进行探究实验。
2.经历用图像处理实验数据的过程,从图像中发现物理规律,了解探究中获取及处理数据的方法。
3.经历实验操作和测量的过程,知道如何利用二力平衡测弹簧的弹力及弹簧的形变量的操作方法,体会探究过程的科学性和严谨性。
二、教学重难点重点:探究弹簧的弹力跟弹簧伸长(或缩短)量的关系,胡克定律难点:探究弹簧的弹力跟弹簧伸长(或缩短)量的关系三、教学设计(一)课程导入同一弹簧悬挂不同质量的物体,质量越大形变量越大;不同规格的弹簧悬挂同一物体时,形变量也不同。
综上所述,弹簧的弹力除了和形变量有关外,还和弹簧本身的性质有关。
(二)新课教学环节一:小组讨论:使用下面的实验器材探究弹簧的弹力大小与形变量之间的关系器材:弹簧、刻度尺、铁架台、质量相同的钩码若干、弹簧测力计小组讨论解决的问题:1.找弹簧的弹力?2.如何确定弹簧弹力的大小?3.如何测量弹簧的形变量?教师活动:1.找弹簧的弹力?弹簧对钩码的拉力2.如何确定弹簧弹力的大小?钩码静止时,F=G (二力平衡)3.如何测量弹簧的形变量?x=L-L0在解答的过程中向学生展示在实验中如何来测量,1.在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等。
2.弹簧的长度可用刻度尺直接测出,伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算。
这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系了。
本处教学设计的目的:1.知识问题化,让学生从问题中寻找探究弹簧的弹力大小与形变量关系的实验步骤。
2.培养学生的观察能力,以及小组合作讨论,交流的能力。
3.培养善于发现问题,学生分析问题,解决问题的能力环节二:学生实际操作(学生根据上面的总结,测量多组数据)教师提问:如何来测量多组数据?学生回答:在弹簧下加钩码小组实验的弹簧有二种:一个弹簧软,一个弹簧硬。
3.2弹力教学流程:【新课引入】上节课我们学习了力的相关知识,请同学们回忆下力的作用效果有哪些;(改变物体的运动状态;使物体发生形变)那么什么叫做形变呢?发生形变的物体又具有怎样性质呢?这节课我们就来研究这一问题,学习弹力。
【新课讲授】一、弹性形变和弹力1.形变定义:物体在力的作用下形状或体积发生改变,叫做形变。
注意:形变有两种形式,一是形状的改变,如压弯的直尺,折叠起来的纸张等;二是体积的变化,如压扁的篮球,推动密封注射器活塞,活塞内液体被压缩,体积变小等。
2.弹性形变:定义:有些物体在形变后能后恢复原来的形状,我们称之为弹性形变。
例如:用手把橡皮筋拉长,松手后,橡皮筋又会恢复原长;坐在沙发上,沙发会凹陷下去,当不坐它的时候就会恢复原状;再如教材图中的弹簧;3.弹力在图甲中,让一个载有重物的小车靠近处于拉长的状态的弹簧,弹簧恢复原长时候就会产生一个作用力,作用在与他接触的小车上而使小车运动;在乙图中,弹簧处于压缩状态,恢复原长时同样会对与他接触的小车有力的作用,而使小车运动。
我们发现,发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体就会产生力的作用,我们称之为弹力。
定义:产生条件:①两物体要直接接触②接触面要发生弹性形变弹性限度:通常弹性形变越大,产生的弹力越大,但是若物体的形变过大,超过一定限度,撤掉作用力后,物体不能完全恢复原来的形状,我们把这个限度叫做弹性限度。
注意:物体受力就会发生形变,但是有时候形变较小不易被观察到,我们称之为微小形变,我们通常采用放大法来观察他。
例如:在一个附有橡胶塞的玻璃瓶中装满水,在瓶塞上插入一个细管,这样挤压玻璃瓶产生的微小形变就可以通过细管中水柱变化来观察到。
为使现象明显,我们通常用有颜色的液体。
二、几种弹力1、压力和支持力产生:书放在桌子上,在它们的接触面会产生微小形变,则会产生弹力。
由于桌子发生了形变,为了恢复原状,对与它接触的书产生弹力,就是支持力;受力物体是书,施力物体是桌子。
弹力设计思想:弹力是高中力学的基础内容和重要内容,在学习过程中也是一个难点。
高一学生处于从初中物理向高中物理跨越的阶段,因此在语言文字的表达上宜通俗易懂,内容上需直观、感性。
关于形变、弹簧,学生已有一定的生活经验和初步认识,但对其性质和基本原理并不非常熟悉,因此本节教学中从生活中熟悉的常见的形变现象引入新课,从形象向抽象过渡,突出演示实验的作用,多联系实际,利用学生头脑中已有的物理事实,加深对物理概念的理解。
以一系列的体验、探究的学习活动,使学生对弹力形成一个完整的认识。
同时,培养学生团结协作、探索精神及创新意识。
教学流程:情景引入:小实验—捏气球、拉压弹簧、直尺弯曲学生讨论:各现象的共性与区别提出问题:物体为什么会发生形变学生讨论:分别阐述理由教师总结:得出弹力产生的过程、原因铁块放在海绵上学生实验:橡皮条或弹簧实验 小组讨论总结:弹力产生的原因、弹力的方向、大小、作用点师生共同总结简化归纳几种弹力的方向提出问题:弹力的大小与哪些因素有关? 学生猜想 师生共同演示弹力大小的因素:记录数据画出图像拓展:得出图像法处理数据更直观学生分析:生活中的小问题并用图例表示课后思考:教学目标〔一〕知识与技能1.知道什么是形变、弹力以及弹力产生的条件。
2.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中正确画出力的方向。
3.知道弹力大小的决定因素及胡克定律。
〔二〕过程与方法1.通过探究弹力的存在,使学生体会假设推理的科学方法。
2.通过显示微小形变的实验,体会微小量放大法解决问题的巧妙之处。
3.通过弹力方向的学习,使学生体会将情景简化为模型的归纳方法。
〔三〕情感态度与价值观观察和了解形变的有趣现象,感受自然界的奥秘,培养对科学的好奇心和求知欲。
教学重点与难点教学重点:弹力产生的条件及弹力方向的判定,胡克定律的内容及应用。
教学难点:接触的物体是否发生形变及弹力方向的确定。
教学过程(一)新课引入复习提问:重力的产生需要直接接触吗?演示:用手捏气球,引入课题。
高中物理胡克定律的实验验证教案一、教学目标通过本教案的学习,学生将能够:1. 理解胡克定律的基本概念和公式;2. 掌握使用弹簧测力计进行实验验证胡克定律的方法;3. 分析实验数据,进行数据处理和结果分析;4. 培养科学实验的观察、记录和分析能力;5. 培养团队合作和沟通能力。
二、教学重点与难点1. 重点:胡克定律的实验验证方法和数据处理;2. 难点:实验数据的分析和结果的合理解释。
三、教学准备1. 实验器材:弹簧测力计、吊具、一组不同弹簧常数的弹簧、测量尺等;2. 实验材料:实验记录表、实验报告模板等;3. 教师准备:熟悉实验步骤,掌握胡克定律的理论知识。
四、教学过程1. 引入介绍胡克定律的基本概念和公式,并与实际生活进行联系,引发学生对该定律的兴趣和好奇心。
2. 实验原理解释解释实验所用的弹簧测力计的工作原理,讲解胡克定律与弹簧的关系。
3. 实验操作步骤3.1 实验前准备(1)检查实验器材是否完好;(2)组装实验装置,保证实验过程安全;(3)调零弹簧测力计,记录下初始示数。
3.2 实验操作(1)选择一个弹簧,悬挂在吊具上;(2)将弹簧下端连接弹簧测力计;(3)通过逐渐增加质量的方式,记录下相应的示数,保证每次实验步骤的准确性;(4)重复以上步骤,使用不同弹簧进行实验。
4. 数据处理与分析4.1 实验数据整理将实验记录整理成表格或图表形式,使数据更加清晰易读。
4.2 计算弹簧的劲度系数利用胡克定律的公式,计算每个弹簧的劲度系数,并填入表格中。
4.3 结果分析(1)对比不同弹簧的劲度系数,分析其大小差异;(2)讨论可能影响实验结果的因素,如弹簧质量、弹簧的材质等。
5. 实验总结与拓展通过实验验证,总结胡克定律的实验结果,归纳其特点和应用范围;进一步思考和探究弹簧的弹性与劲度系数的关系。
六、教学反思通过本实验,学生不仅掌握了胡克定律的基本概念和实验验证方法,还培养了观察、记录和分析实验数据的能力。
同时,通过小组合作完成实验,加强了学生之间的沟通和合作能力。
高中物理胡克定律教案教学目标:1. 了解物体受到弹簧力的特点;2. 掌握胡克定律的表达形式和物理意义;3. 能够利用胡克定律解决物体受力问题。
教学重点:1. 胡克定律的表达形式;2. 胡克定律在实际问题中的应用。
教学难点:1. 胡克定律的物理意义的理解;2. 胡克定律在复杂问题中的运用。
教学准备:1. 实验器材:弹簧、挂钩、重物;2. 教学课件:胡克定律的表达形式和实验示意图。
教学过程:一、导入(5分钟)教师通过引入一个简单的实验场景,让学生观察并思考物体受到的弹簧力,引出本节课要学习的内容。
二、讲解胡克定律(15分钟)1. 讲解胡克定律的基本内容:$F=-kx$;2. 解释胡克定律中各项的物理意义,例如力的方向、大小和弹性系数等;3. 通过实验演示和计算实例,让学生深入理解胡克定律的应用。
三、学生实验和讨论(20分钟)1. 学生分组进行实验,测量不同重物悬挂在弹簧上的伸长量;2. 学生将实验数据整理并进行数据分析,验证胡克定律的正确性;3. 学生讨论实验现象,并总结胡克定律的适用条件和限制条件。
四、巩固和拓展(10分钟)1. 回顾胡克定律的相关知识点,让学生归纳总结;2. 鼓励学生应用胡克定律解决实际问题,拓展学生的思维能力和应用能力。
五、作业布置(5分钟)布置相关练习题目,巩固和拓展学生对胡克定律的理解和运用。
六、教学反思(5分钟)教师对本节课的教学过程进行总结和反思,为下节课的教学做准备。
教学资源:1. 《物理教学大纲》;2. 实验器材:弹簧、挂钩、重物;3. 教学课件:胡克定律的表达形式和实验示意图。
教学反馈:通过学生的实验数据整理、讨论和作业情况等,及时总结教学成果和问题,不断改进教学方法和提高教学效果。
胡克定律教材分析《弹力》是沪科版高中物理必修1第三章第二节的内容,是牛顿力学的基础知识,在整个高中物理中占有相当重要的地位,也是以后正确受力分析的基础。
其重点是弹力产生的原因、条件、弹力方向和胡克定律,难点是弹力方向和胡克定律。
教材用拉伸、压缩弹簧的事实让学生体会弹力产生的原因和条件;对于胡克定律的教学,可以先让学生亲身经历体验,然后引导学生设计实验“探索弹簧弹力的大小与形变量大小之间的关系”,这种先从感性认识出发,上升到理性认识,再通过实验检验并进行具体运用的研究方法十分重要。
在课中加入物理仿真实验可以让学生更好的进行细致观察,更容易获取规律,形成结论,还可以激发学习兴趣。
教学目标1.通过实验探究,解物体的形变,从而认识弹力产生的条件。
2.养成用科学的质疑的态度去学习知识的习惯,善于在学习的过程中提出问题。
3.知道实验数据处理中常用的方法,尝试使用图象法进行处理数据。
教学重难点教学重难点:胡克定律教学准备多媒体课件,NoBook物理仿真实验软件。
教学过程环节情境与问题教与学活动设计意图导入从东京奥运会导入,播放蹦床运动员朱雪莹的比赛视频,展示获奖照片,猜想弹簧弹力与形变量之间的定量关系。
通过视频和图片,并结合学通过视频让学生体会感受中国的高光时刻,激发学生的探究欲望生的生活经验,对弹簧弹力与形变量之间的定量关系进行猜想。
实验探究实验思路:验中需要测量哪些物理量?选用什么样的实验装置和测量工具?如何记录和处理数据?(1)实验思路讲解(2)实验器材讲解(3)实验步骤讲解(4)注意事项讲解培养学生的观察分析能力,规范学生的实验操作步骤,培养学生的严谨态度和科学探究精神。
应用NoBook 物理仿真实验进行探究应用仿真实验进行探究,请同学们认真观察。
教师一边实验一边讲解,重现实验操作步骤和演示实验过程。
通过直观可视的效果,加强学生对实验的把握。
数据分析如何来处理数据?从公式和受力分析两个角度展开分析,得出与电荷量无关的结论。
胡克定律教学设计一、教学内容分析《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》要求学生通过本节课的学习认识重力与弹力。
本节课的内容为胡克定律,是一节实验探究课,探究弹簧弹力大小与弹簧形变量的关系。
二、学情分析通过《重力与弹力》第一课时的学习,学生以及了解了重力和弹力的部分知识。
认识了什么是弹力,弹力的产生条件和方向的判定,为本节课的学习做了一些铺垫。
三、教学目标通过实验探究弹簧弹力和形变量的关系,了解胡克定律,了解科学探究中获取及处理数据的研究方法。
四、教学重、难点(一)教学重点实验:探究弹簧弹力与形变量的关系。
(二)教学难点探究弹簧弹力与形变量的关系五、教学过程(一)问题引入:教师提出问题:弹簧弹力的大小与什么因素有关?(二)新课教学:1、猜想引导学生提出弹簧的弹力与弹簧形变量有关系。
定性:形变量越大,对应的弹力也越大。
定量:那他们之间量上存在什么样的关系?如何来探究?(实验)2、设计实验提前为学生准备的实验器材如下:带横杆的铁架台、弹簧、刻度尺、钩码若干、坐标纸。
教师提出问题:如何根据已有的器材来进行实验探究?(引导学生回答需要测弹力和弹簧的形变量)让学生思考回答:•如何测量弹簧弹力的大小?学生回答。
教师总结:用悬挂法测量弹簧的弹力,当弹簧下端悬挂的钩码静止时,弹力大小与挂在弹簧下面的钩码的重力相等。
•如何测量弹簧的形变量?学生回答。
教师总结:弹簧的原长与挂上钩码后弹簧的长度可以用刻度尺测出,其伸长量可以用弹簧的长度减去原长来求得。
•实验操作步骤有哪些?学生回答。
教师总结:测原长并记录在相应表格里、测量挂上钩码后弹簧的长度并记录、记录上对应钩码的重力。
改变所挂钩码的个数,重复上步的实验过程多次。
•如何处理实验数据?学生回答。
教师总结:描点、连线。
3、实验①让学生分组实验,期间教师巡视,指出学生在实验过程中的一些错误(读数需要让弹簧静止,并注意正视刻度,而且需要估读。
描点连线细心、连线要用平滑的曲线)②展示学生成果,让学生从实验结果中总结规律。
胡克定律教案教案标题:胡克定律教案教案目标:1. 理解胡克定律的基本概念和公式;2. 能够应用胡克定律解决与弹簧和弹性有关的物理问题;3. 培养学生的实验设计和数据分析能力。
教学时长:2个课时教学资源:1. PowerPoint演示文稿;2. 实验装置:弹簧、质量、标尺、吊钩、测力计;3. 实验记录表格。
教学步骤:第一课时:1. 导入(5分钟):- 利用一个简单的实例,引导学生思考物体弹性的概念和特征。
- 引入胡克定律的概念,解释弹簧的弹性行为与力的关系。
2. 理论讲解(15分钟):- 使用PowerPoint演示文稿,介绍胡克定律的基本原理和公式。
- 强调胡克定律适用于弹簧和弹性体的力学问题。
3. 示例问题讲解(10分钟):- 提供几个简单的胡克定律问题,并与学生一起解答。
- 强调解题步骤和思考方法。
4. 实验介绍(10分钟):- 说明实验目的和步骤。
- 指导学生如何使用实验装置进行胡克定律实验。
- 强调实验中的注意事项和安全措施。
5. 实验操作(15分钟):- 学生分组进行实验操作。
- 指导学生记录实验数据,并保证实验的准确性和可靠性。
第二课时:6. 实验数据分析(15分钟):- 学生根据实验数据,计算并绘制胡克定律的力与伸长量的关系曲线。
- 引导学生分析曲线的特点和规律。
7. 讨论与总结(10分钟):- 学生讨论实验结果,总结胡克定律的应用和限制。
- 引导学生思考其他可能影响弹簧弹性的因素。
8. 拓展练习(10分钟):- 提供一些拓展练习题,巩固学生对胡克定律的理解和应用能力。
9. 课堂小结(5分钟):- 概括本节课的重点内容和学习收获。
- 引导学生提出问题和疑惑,为下节课的学习做准备。
教学评估:1. 实验报告:学生撰写实验报告,包括实验目的、步骤、数据分析和结论。
2. 练习题:学生完成胡克定律相关的练习题,检验其理解和应用能力。
3. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与度、问题提出和解答能力。
探究胡克定律实验教案教案标题:探究胡克定律实验教案教案目标:1. 通过实验,让学生了解胡克定律的基本原理和应用。
2. 培养学生的实验观察能力和数据分析能力。
3. 培养学生的团队合作和沟通能力。
教学资源:1. 胡克定律实验装置(包括弹簧、质量盒子、测力计等)2. 实验记录表格3. 实验报告模板教学步骤:引入:1. 引导学生回顾弹簧的特点和应用,并提出问题:“你知道弹簧的伸长和外力的关系吗?”2. 提出学习目标:“今天我们将通过实验来探究胡克定律,了解弹簧的伸长和外力之间的关系。
”实验步骤:1. 将实验装置搭建好,确保弹簧垂直悬挂,质量盒子挂在弹簧下方。
2. 使用测力计测量不同质量盒子挂在弹簧下方时的伸长量,并记录数据。
3. 根据实验数据,绘制伸长量与挂载质量之间的关系图表。
4. 引导学生观察图表,并提出胡克定律的表达式:“F = kx”,解释其中的符号含义。
5. 让学生讨论胡克定律的应用场景,并列举实际生活中使用胡克定律的例子。
数据分析:1. 引导学生分析图表,观察伸长量与挂载质量之间的关系。
2. 引导学生发现伸长量与挂载质量成正比,即伸长量随挂载质量的增加而增加。
3. 引导学生理解胡克定律的含义:弹簧的伸长量与外力成正比,且伸长方向与外力方向相同。
实验总结:1. 让学生填写实验记录表格,总结实验过程和观察结果。
2. 引导学生撰写实验报告,包括实验目的、步骤、观察结果和结论等内容。
3. 鼓励学生分享实验心得和体会。
拓展活动:1. 邀请学生设计其他实验,进一步验证胡克定律。
2. 引导学生思考如何应用胡克定律解决实际问题,例如弹簧秤的原理和使用方法等。
教学评估:1. 观察学生在实验中的参与程度和合作情况。
2. 检查学生填写的实验记录表格和实验报告,评估他们对实验过程和结果的理解程度。
3. 针对学生的表现给予及时的反馈和指导。
教学延伸:1. 鼓励学生进行胡克定律相关的研究,拓宽他们的知识面。
2. 引导学生探索其他物体的弹性特性,例如橡皮筋、弹簧板等。
高中物理弹胡克定律教案
教学内容:胡克定律的基本概念及相关公式
教学目标:了解胡克定律的基本原理,能够运用相关公式计算相关问题
教学重点:掌握弹簧的弹性力,了解弹簧胡克定律的公式
教学难点:理解弹簧胡克定律的物理原理
教学准备:教师准备弹簧、压力计、不同弹簧常数的实验器材
教学过程:
一、导入(5分钟)
利用实验器材展示弹簧的变形和弹性力,并引出学生对弹簧胡克定律的思考。
二、讲解(15分钟)
1. 弹簧胡克定律的基本原理
2. 胡克定律的公式及相关参数
3. 弹簧的弹性系数和变形量的关系
三、实验演示(20分钟)
1. 分组进行实验,测量不同弹簧的弹性系数
2. 利用胡克定律的公式计算弹簧的变形量
四、操练与讨论(15分钟)
1. 学生自主进行练习,掌握弹簧胡克定律的计算方法
2. 学生之间讨论解题过程中的问题和疑惑
五、总结(5分钟)
1. 整理弹簧胡克定律的相关知识点
2. 引导学生思考如何将所学知识运用到生活中
六、作业布置(5分钟)
布置胡克定律相关的练习题,并要求学生认真复习今天所学内容。
教学反思:在教学过程中,要注重理解弹簧胡克定律的物理原理,引导学生通过实验体会定律的应用,提高学生对物理规律的认识和掌握。
同时,激发学生对物理学习的兴趣,培养学生的实验能力和思维能力。
高中物理教资胡克定律教案课时:1课时教学内容:胡克定律教学目标:1. 理解胡克定律的定义和原理。
2. 掌握计算弹簧弹性系数和弹簧上挂载物体的重力等基本计算方法。
3. 能够应用胡克定律解决实际问题。
教学准备:1. 实验器材:弹簧、挂重物、测力计。
2. PPT课件。
教学步骤:一、引入(5分钟)1. 通过一个简单的实验,引出弹簧弹力的概念。
2. 提出问题:什么是胡克定律?二、理论讲解(10分钟)1. 介绍胡克定律的定义和原理。
2. 讲解胡克定律的公式:F = kx。
3. 解释公式中各个量的含义。
三、弹簧实验演示(15分钟)1. 进行弹簧实验演示:挂上不同重量的物体,测量伸长距离,计算弹簧的弹性系数。
2. 让学生观察实验现象,理解胡克定律的应用。
四、实际应用(10分钟)1. 组织学生参与实际问题解决:如何求解挂在弹簧上的物体的重力。
2. 让学生运用胡克定律的公式进行计算。
五、训练与应用(10分钟)1. 给学生发放练习题,让他们独立解题。
2. 针对解题过程中出现的问题,进行讲解和指导。
六、课堂小结(5分钟)1. 总结胡克定律的重要性和应用。
2. 强调学生课后复习和练习的重要性。
教学反思:通过本节课的教学,学生对胡克定律有了基本的认识和理解,掌握了胡克定律的公式和实际运用方法。
在实验演示和解决实际问题的过程中,学生的动手能力和解决问题的能力得到了提升。
在以后的教学中,可以通过更多的实验和案例让学生深入理解和应用物理知识。
胡克定律教案一、教学目标1. 知识目标:掌握胡克定律的表达式并熟练运用胡克定律来解决问题2. 技能目标:培养学生归纳、总结的能力,引导学生勤于思考,激发学生的学习兴趣二、教学重点难点胡克定律的表达式三、教具演示胡克定律用的带长度刻度的木板、弹簧、钩码等四、教学方法讲授法、实验法、图示法五、教学过程(一)演示实验引入新课1. 弹簧秤在称量不同重物的时弹簧伸长量不同2. 不同弹簧秤在称量相同重物时的弹簧伸长量也不同引导学生总结得出:弹力的大小与物体的材料和物体发生弹性形变的程度有关(二)实验探究将全班分为两大组,两组用硬度(劲度系数)不同的弹簧做实验,组内交流讨论,最后全班交流并得出结论。
将弹簧挂起来,测出弹簧的原长,然后在弹簧上分别挂上质量不同的勾码,并分别用刻度尺测出弹簧伸长以后的长度l,根据x =l -,算出对应的伸长量,观察弹簧弹力与伸长量的关系。
初态指针对应的刻度(cm )通过图像观察,在误差范围内,弹力 F 与伸长量 X 成正比( F 与 x 的比值为定值,即直线斜率一定) ,不同硬度的弹簧下直线斜率不同。
推导得: F=kx说明: 1.k 为弹簧的劲度系数,单位为N/m ,生活中弹簧的 “软”“硬 ”,指的就是他们的劲度系数不同(三) 介绍胡克定律发展历史胡克定律是由英国力学家胡克 (Robert Hooke, 1635-1703) 于 1678 年发现的,胡克提出该定律的过程颇有趣味,他于 1676 年发表了一句拉丁语字谜,谜面是: ceiiinosssttuv 。
两年后他公布了谜底是:ut tensio sic vis ,意思是 “力如伸长(那样变化) ”,这正是胡克定律的中心内容。
实际上早于他 1500 年前, 东汉的经学家和教育家郑玄(公元 127-200 )为《考工记 ·马人》一文的 “量其力,有三钧 ”一句作注解中写到: “假设弓力胜三石,引之中三尺,驰其弦,以指针所指刻度( cm )弹簧伸长量( cm )弹簧弹力( N )图像处理:绳缓擐之,每加物一石,则张一尺。
实验:探究胡克定律
课题 3.2实验:探究胡克定律课型实验课
教学目标1、知识与技能
学习胡克定律(F=kx)
2、过程与方法
经历实验探究弹力的过程,了解科学研究的方法。
3、情感态度与价值观
在探究物理规律的过程中,感受学习物理的兴趣,通过生活中的弹力认识物理规律的价值。
重点难点重点:胡克定律,探究实验的方法。
难点:胡克定律的学习和应用。
教具准备尺子、测力计、勾码、弹簧
课时
安排
1课时
教学过程与教学内容
教学方法、教
学手段与学
法、学情
引入:当物体受到作用而产生弹性形变时,物体将对产生弹力的作用。
形变量越大,弹力越大; 形变量越小,弹力越小。
弹力与形变量有什么定量的关系,弹簧的形变大小跟弹力的大小又有什么关系?
教学环节一:
1、教师活动:
经过前面的学习可以知道,弹簧的形变量越大,弹力越大,形变量越小,弹力越小。
然而,弹簧的形变的大小,跟弹力的大小具体有什么关系呢?
依靠实验,来探究弹簧的形变量跟弹力大小的因素:
弹簧的形变量:x = l-l0
①、实验设计:
(1)将弹簧挂起来,测出弹簧的原长l 0,然后在弹簧上分别挂上质量不同的勾码,并分别用刻度尺测出弹簧伸长以后的长度l,根据x = l-l 0,算出对应的伸长量,观察弹簧弹力与伸长量的关系。
(2)更换一个硬度(劲度系数)不同的弹簧重复上述实验过程,观察比较两个弹簧的弹力与形变量的关系有什么相同的地方和不同的地方。
说明:钩码质量:小的每个50克,大的每个200克。
g取10m/s2
根据二力平衡可知,物体平衡时所受到重力与弹簧对它的作用力F大小相等。
1、学生活动:
分组合作实验。
2、教师活动:
实验步骤:
(1)将弹簧挂起来,用刻度尺测出弹簧没有挂勾码时的长度l 0(弹簧的原长),探究性引导,设问引入
教学过程设计,注重学生能力培养
并填入表1。
(2)按记录表将不同质量的钩码挂在弹簧上,平衡后用刻度尺测出弹簧伸长以后的长度l ,并填入表1。
(3)根据x = l -l 0,算出对应的伸长量
(4)分析得到的数据,观察得出弹簧弹力与伸长量的关系。
(5)更换另一个弹簧,重复上述实验过程,并把数据记入表2中
在不超出弹簧弹性限度的前提下,将不同质量的物体挂在弹簧上,平衡后分别测出弹簧伸长的长度,在表1中记录下实验数据,并计算出相应的结果。
表1 实验数据记录表
弹簧的原长:l 0=_________cm 想一想,F 的大小与弹簧的伸长量x 有何关系?如果压缩弹簧,结果会怎样?
2、学生活动:
分组合作,在教师的指导下进行实验,并学习分析实验数据。
【说明】:分组实验,培养学生的合作能力和实验动手能力,数据分析能力。
教学环节二:
1、教师活动:
克定律:在弹性限度内,弹簧的弹力与形变量成正比。
实验次数 钩码质量 (g/m )
物体重力 (N/G ) 弹簧的伸长后的长度(cm/L )
弹簧的伸长量x/cm
弹力的大小 N / F
1 50克 0.05N
2 100克 1.0N
3 200克 2.0N 4
400克 4.0N
分组实验,培
养学生多方面能力
数据分析,引导总结
弹簧的伸长(或缩短)量
弹簧的劲度系数,大小与弹簧的丝的粗细、材料、弹簧的直径、绕法和长度等量有关) 弹簧的弹力
F=kx
注意:该定律适用于发生弹性形变的弹簧。
课堂练习
1、一根弹簧挂0.5N的物体时长12cm,挂1N的物体时长14cm,则弹簧原
长为多少?
2、一个弹簧原长8cm,下端悬挂4N的重物,静止时,弹簧的长度为10cm,此弹簧的劲度系数多大?若在下端再加1N的重物,静止时的弹簧长度是多少?
1、学生活动:
学习胡克定律,并学会应用。
【说明】:总结加练习,巩固学生的学习知识。
2、教师活动:
总结
胡克定律的内容:在弹性限度内,弹簧的弹力与形变量成正比。
胡克定律的公式:F=k x 实验——观察——思考——归纳
练习巩固
板
书1、胡克定律的内容:在弹性限度内,弹簧的弹力与形变量成正比。
2、胡克定律的公式:F=k x。