《認(rèn)識(shí)物質(zhì)的一些物理屬性》教案：挖掘物質(zhì)的彈性特性

第頁(yè)共頁(yè)《認(rèn)識(shí)物質(zhì)的一些物理屬性》教案：挖掘物質(zhì)的彈性特性。一、什么是物質(zhì)的彈性特性？物質(zhì)的彈性特性是指物體受力變形后，當(dāng)力被撤銷時(shí)，物體會(huì)恢復(fù)其原來(lái)的形態(tài)和大小的性質(zhì)。就像我們用手平壓一塊海綿，海綿會(huì)發(fā)生形變，但是手離開(kāi)后，海綿會(huì)恢復(fù)原樣。同樣的，拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)等形變僅在物體受到外力時(shí)才會(huì)發(fā)生，撤銷外力后，物體將恢復(fù)原狀。彈性與塑性不同，塑性指的是物體受外力變形后，撤銷外力時(shí)物體無(wú)法恢復(fù)原狀態(tài)。比如我們用重物壓扁了一塊面包，再拿開(kāi)重物，面包的形狀就永遠(yuǎn)變了。二、物質(zhì)的彈性特性分類在教學(xué)的時(shí)候，我們可以將物質(zhì)的彈性特性分為兩類：一類是完全彈性，一類是部分彈性。1、完全彈性完全彈性的物質(zhì)特征是，在受到外界力的變形之后，只要這個(gè)物體的變形量不超過(guò)一定的極限值，就一定能夠恢復(fù)到它原始的尺寸和形態(tài)。這樣的物質(zhì)包括一些金屬等材料。完全彈性的例子：一張彈簧的鋼絲，如果把它拉長(zhǎng)或者擠壓，只要漫不經(jīng)心地?cái)Q一下彈簧，它就可以回彈回去。與此類似的還有吉他弦、網(wǎng)球等。2、部分彈性部分彈性的物體與完全彈性的不同之處，是在物體發(fā)生塑性變形后，的確會(huì)發(fā)生永久形變。將彈性模量理解為物體發(fā)生彈性變形的難易程度，材料的塑性程度則用楊氏模量來(lái)描述。部分彈性的例子：可變形的鋼鐵甚至是某些橡膠材料的結(jié)構(gòu)，可以在一定范圍內(nèi)適當(dāng)變形，但這顆核心結(jié)構(gòu)會(huì)有所損失。汽車(chē)罩、玻璃瓶、人體骨骼等屬于粘彈性物質(zhì)。在教授這些物質(zhì)時(shí)，我們不僅需要跟學(xué)生詳細(xì)講解它們的基本參數(shù)和應(yīng)用場(chǎng)景，還應(yīng)該用一些生動(dòng)的實(shí)例來(lái)解釋它們的物理屬性，以使學(xué)生能夠更好地理解若干概念。三、教學(xué)設(shè)計(jì)探索彈性的特點(diǎn)只有學(xué)生明白彈性的基本特點(diǎn)，才能更好地理解不同材料的彈性差異。我們可以選擇幾種不同的材料，比如鋼絲、橡膠彈性球等。然后請(qǐng)學(xué)生去探究這些物體鑲嵌在彈簧和皮筋中的屬性，只有充分發(fā)揮思考能力，學(xué)生才能真正體會(huì)到彈性特性的不同。測(cè)量彈性實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生自己去測(cè)量物質(zhì)的彈性，請(qǐng)學(xué)生測(cè)量不同長(zhǎng)度的鋼條，在同樣的力作用下，當(dāng)長(zhǎng)度不同時(shí)的彈性變形情況。我們可以提供種類繁多的可調(diào)整的桿和小球（用斜面來(lái)模擬），讓學(xué)生找到自己喜歡的物體去測(cè)量。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生將會(huì)更好地理解材料的彈力特性。模擬彈性數(shù)據(jù)曲線數(shù)據(jù)可視化是科學(xué)教育中非常重要的一部分，學(xué)生可以設(shè)計(jì)不同的彈性材料，測(cè)繪出適合的數(shù)據(jù)，并使用圖表工具將其中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為表格和線圖，以更加形象地顯示彈性特性。學(xué)生可以使用電腦編程軟件，銜接成一個(gè)整體效果獨(dú)特的3D模擬圖。課堂實(shí)驗(yàn)課堂中我們可以利用板條、彈簧等器材開(kāi)展一些小實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生積極參與，比如揪圍繞在蘋(píng)果的橡皮筋，測(cè)量不同幅度下拉扯的橡皮筋的彈性反應(yīng)，以及用板條做簡(jiǎn)單的萬(wàn)能測(cè)試機(jī)測(cè)試實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生逐漸了解不同材料的彈性特性的不同。五、總結(jié)通過(guò)這些實(shí)措施，我們可以幫助學(xué)生掌握物質(zhì)的彈力學(xué)原理。幫助學(xué)生了解物質(zhì)的彈性特性，從而進(jìn)一