资源简介

(共19张PPT)
弹力，弹力
1.视频中蹦极的人员身上有什么特殊的装置？
2.这个装置的主要用途是什么？
1.生活中你都见过哪些皮筋类型？它们的弹力一样吗？
2.你会用什么方式去判断皮筋弹力的情况？
本节课就一起用一种科学的方式，为一款弹力发射器选择合适的皮筋。
提示：其中直尺、弹簧测力计、双面胶带来自于工具包，使用完后放回工具包内。
弹簧测力计
双面胶
橡皮筋（三种尺寸）
毛线
曲别针
直尺
1.皮筋的差别与选择
仔细观察我们手边的几种皮筋，有什么差别？
如果要为一款弹力发射器的玩具选择一款皮筋，帮助发射毛绒球，你会选择哪种类型的皮筋？你会考虑哪些要求？
2. 皮筋的差别与选择
你有什么办法来比较这几种皮筋的弹力吗？
使用手边工具，比较手边的几种皮筋的弹力，说出自己比较的过程与结果，并说出该过程是否准确的原因。
3. 利用工具测定弹力大小
现在观看老师使用了什么工具，如何科学的比较弹力的大小。
测定三种不同的皮筋30/60/90g时形变长度并将其记录在实验记录单上。
4. 换种方式测弹力
思考：你还有哪种方式可以比较出三种皮筋的弹力大小吗？
5. 改变一种类型的皮筋的弹力
你有什么办法改变其中一种类型的皮筋的弹力大小吗？
请2人一组，讨论并测试你的想法。
6.分析结果
说一说，相同材质下，那种皮筋的弹力最好？
比较两根长度相同，粗细不同的橡皮筋经过相同的力拉伸后的形变长度，判断哪个弹力较好？
比较两根粗细相同，长短不同的橡皮筋通过相同的力拉伸后的形变长度，判断哪个弹力较好？
7. 拓展活动
目前的科技中，你知道弹力有哪些你意想不到的应用吗？
1．三种皮筋中你要选择哪种皮筋作为发射器中弹力部分？为什么？
2．你用哪两种方式测定比较弹力大小？结果一致吗？
3．有什么方法来增加皮筋的弹力？
4. 现代科技中，弹力有哪些应用？
在实验中，我们通过在不同的力下观察形变的长度以及相同的形变长度下观察力的大小两种方式分别测试皮筋弹力的大小，得出相同的材质下，较粗较短的弹性形变较小，安全性更高，更结实。
同时：同一型号的皮筋通过增加皮筋的数量叠加使用，最终改变弹力大小。跳伞装置、火箭发射装置、蹦极的装置中等等都有弹力的应用。
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请你回顾本堂课的学习过程
用心记录下自己的成长与收获吧！Lesson 11 弹力，弹力
教学内容
物体受外力作用发生形变后，若撤去外力，物体能恢复原来形状的力，叫作“弹力”。在弹性限度内，形变越大，弹力也越大；形变消失，弹力就随着消失。对于拉伸形变（或压缩形变）来说，伸长（或缩短）的长度越大，产生的弹力就越大。本节课通过给定长短、粗细不同的橡皮筋，以“哪一种皮筋弹力更适合做弹力发射器”为问题，鼓励学生根据常识建立预测，经过一系列实验验证推测，收集数据，分析数据得出结论，培养学生科学思维能力。
教学目标
科学知识：在弹性限度内，形变越大，弹力也越大；形变消失，弹力就随着消失。对于拉伸形变（或压缩形变）来说，伸长（或缩短）的长度越大，产生的弹力就越大。
科学探究：以“哪一种皮筋弹力更适合做弹力发射器”为问题，鼓励学生根据常识建立预测，经过一系列实验验证推测，收集数据，分析数据得出结论，培养学生科学思维能力。
科学应用：蹦极绳、安全绳。
跨学科内容：技术（T）：使用带有刻度的测力工具测定力的大小。
数学（M）：测量比较不同皮筋弹性形变的大小。
教学重点
以“哪一种皮筋弹力更适合做弹力发射器”为问题，利用数学方法测定不同皮筋弹力的大小。
教学难点
尝试用多种方式测量、比较不同皮筋的弹性形变的大小。
教学准备
解决问题所需材料：橡皮筋（三种尺寸）、曲别针、毛线。工具包：直尺、弹簧测力计、双面胶。
教学活动流程
一、引入（5min）
师：STEAM科学大课堂开始啦！
让我们看一段爆眼球的视频。
教师根据爆眼球视频内容，引导学生展开讨论。
＊主题引入
师：视频中蹦极的人员身上有什么特殊的装置？（提示：弹力安全绳）
师：这个装置的主要用途是什么？（提示：蹦极的人不会一直向下掉，到一定距离会被拉上去。）
＊ 实验引入
师：生活中你都见过哪些皮筋类型？它们的弹力一样吗？（提示：扎头发用的普通橡皮筋；车子轮胎上用的气门筋；弹弓上用的弹力绳等，它们的弹力是不同的）
师：你会用什么方式去判断皮筋弹力的情况？（提示：通过拉一拉，看看需要使用力的大小。）今天，我们就一起用一种科学的方式，为一款弹力发射器选择合适的皮筋。
二、实验过程（30min）
＊认识材料
师：请取出袋子中的材料，看看它们如何帮助你解决实验问题？
教师带领学生从袋子中取出材料，根据学生水平及实验需要，引导学生初步观察，并了解不同实验材料特征及使用方法。
开始实验
教师引导学生开展探究实验，（注意：探究过程中，应以学生自主探究为主，如果学生遇到操作问题，教师可根据情况选择为学生展示相应的手部视频，帮助学生了解操作方法。）
1．建立假设，制作模型
师：仔细观察我们手边的几种皮筋，有什么差别？（提示：长短、粗细不一样）
学生比较几种皮筋的外观，说出他们的区别。
师：如果要为一款弹力发射器的玩具选择一款皮筋，帮助发射毛绒球，你会选择哪种类型的皮筋？你会考虑哪些要求？（提示弹力强且可以帮助毛绒球远距离发射）
学生讨论并说出理由，分析弹力发射器有什么需求，建立假设。
师：你有什么办法来比较这几种皮筋的弹力吗？说一说，你是如何比较出它们的大小的？你认为这样测定准确吗？为什么？
学生使用手边工具，比较手边的几种皮筋的弹力，说出自己比较的过程与结果，并说出该过程是否准确的原因。
师：现在观看手部视频，看看老师使用了什么工具，如何科学的比较弹力的大小。（提示：视频中教师使用其中一根皮筋，将毛线一端系在橡皮筋上，另一端系在曲别针上。用手固定曲别针的位置，将弹簧测力计挂在橡皮筋的另一端，分别使用30gf，60gf，90gf的力进行拉伸，用直尺测量拉伸后橡皮筋的长度。）学生观看手部视频，请用直尺分别测量出三根橡皮筋的长度记录在实验记录单上。了解如何测定皮筋弹力大小的方法。
2．验证推测，确定最优模型
师：使用上一步老师示意的方法，测定三种不同的皮筋在30／60／90gf时形变长度并将其记录在实验记录单上。
两人一组，依次测量三根橡皮筋的变形程度，将形变后的长度记录下来，并计算出形变长度记录在实验记录单上。（提示：形变长度＝形变后的长度—原始长度）
师：在相同的90gf力的大小下，哪个皮筋的形变的长度更长？学生根据实验数据，比较不同皮筋的弹力。
3．优化方案，再次测试
师：思考：你还有哪种方式可以比较出三种皮筋的弹力大小吗？学生讨论并测试实验，得出实验结论。
师：观看手部视频，看看示范老师是如何进行的？（提示：培养学生逆向思维，教师用曲别针固定毛线一端，毛线另一端固定皮筋，用直尺测定相同形变长度，观察三种不同皮筋力的大小有何不同。）学生根据教师示范再次测试，比较三种皮筋的弹力大小，观察两种方法结论是否一致。
4．改变实验条件，设置实验变量，收集数据
师：你有什么办法改变其中一种类型的皮筋的弹力大小吗？请两人一组，讨论并测试你的想法。（提示：可以将两个皮筋叠加，增加皮筋的数量可以改变弹力大小。）
学生利用手中材料测试并获得实验结论。
5．分析实验结果，得出结论
师：说一说，相同材质下，那种皮筋的弹力最好？
学生比较两根长度相同，粗细不同的橡皮筋经过相同的力拉伸后的形变长度，判断哪个弹力较好？比较两根粗细相同，长短不同的橡皮筋通过相同的力拉伸后的形变长度，判断哪个弹力较好？
6拓展活动
师：目前的科技中，你知道弹力有哪些你意想不到的应用吗？学生观察ppt，并说一说自己了解的知识。
三、分享与讨论（10min）
教师引导学生对以下问题展开讨论，分享自己的观点。
1．三种皮筋中你要选择哪种皮筋作为发射器中弹力部分？为什么？2．你用哪两种方式测定比较弹力大小？结果一致吗？
3．有什么方法来增加皮筋的弹力？
4．现代科技中，弹力有哪些应用？
四、实验结论（5min）
师：通过这个实验，请陈述一下你所看到的现象，并解释这个实验现象背后的科学原理。（教师可根据学生分享与讨论的内容，结合以下信息做简要总结。）
总结：
师：在实验中，我们通过在不同的力下观察形变的长度以及相同的形变长度下观察力的大小两种方式分别测试皮筋弹力的大小，得出相同的材质下，较粗较短的弹性形变较小，安全性更高，更结实。同时：同一型号的皮筋通过增加皮筋的数量叠加使用，最终改变弹力大小。跳伞装置、火箭发射装置、蹦极的装置中等等都有弹力的应用。
（提示：教师可根据师训视频中的实验总结部分，了解本次实验的原理。）
五、拓展与迁移（5min）
教师可利用“科学大讲堂”视频，帮助学生拓展本节课相关知识。
师：科学大讲堂中发生了哪些有意思的事情和有趣的实验呢？让我们一起去看看吧。播放科学大讲堂视频。
六、回顾与总结（5min）
教师请学生拿出活动单页，引导学生完成自我反思与评价。
师：经过本节课的学习，你得到哪些收获和成长？请将你本节课的实验收获和心得以及还需提高和优化的部分记录在《回顾与总结》表中，并对自己本堂课在科学兴趣、科学实践、科学思维方面的成长给予评价。

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