笔芯为什么能伸缩（教学设计）-2023-2024学年科学三年级下册人教鄂教版

笔芯为什么能伸缩 教学设计 一、教学目标 （1）学生能够理解弹性与弹力的概念，并能够描述物体在弹性形变下的行为。 （2）学生能够通过实验操作，探究并总结弹簧弹性形变与外力大小之间的关系。 （3）学生能够认识到弹力在日常生活中的应用，并培养对科学探究的兴趣和动手实践的能力。 二、教学重难点 （1）理解并掌握弹性形变和弹力的概念。 （2）探究并体验弹簧的弹性特点及其在实际生活中的应用。 三、教学难点 （1）理解并掌握弹性形变与弹力的概念及其相互关系。 （2）设计并进行实验，探究弹簧在不同外力作用下的弹性特点。 四、教学方法 实验法、探究法、小组合作法 五、教学过程 一、导入新课 （教师展示一个圆珠笔，并示范如何使用它的伸缩功能）师：同学们，你们见过或用过这样的圆珠笔吗？（生：见过，用过。）这种圆珠笔的笔芯为什么能伸缩呢？是不是所有的笔都有这个功能呢？（生：不是。）今天我们就来探究“弹力是怎样产生的”。 二、科学实践活动：探究“弹力是怎样产生的” 1. 探究圆珠笔的笔芯伸缩的秘密 活动一：拆解圆珠笔 (1) 让学生们自行准备一只笔芯可以伸缩的圆珠笔，尝试自己拆开看看内部结构。（老师巡视指导并提醒大家注意安全以及不要弄丢小零件） (2) 拆开之后，请大家仔细观察内部有什么特别的东西？ （生：里面有一个小弹簧和一些其他的部件） (3) 如果我们将这个小弹簧取出来，换成其他材料（比如橡皮泥），再装回去看看还能不能实现原来的伸缩功能？ （学生实践后回答：不可以了，因为没有弹性） 2. 体验弹力的作用, 观察物体的弹性形变 实验1：拉伸弹簧体验 (1) 分组进行实验，每个小组拿到一根弹簧。 (2) 大家轮流轻轻地拉拽这根弹簧，感受一下当你停止用力时它会发生什么变化？ （生：当停止施加外力，弹簧会立刻回弹至原来的长度） 实验2：按压弹簧体验 (1) 按照相同的方式再来尝试几次，不过这次我们是通过挤压而不是拉伸。 （生操作完毕后交流自己的感受） (2) 每个人描述在你手指接触并给弹簧施加压力的过程中感受到了什么样的力量？放开时又发生了什么？ （生：感受到有一个方向相反的力量；放开后弹簧恢复原状） 3. 通过定量实验观察弹簧的弹性形变 定量实验设置与数据记录 (1) 每组选择一位同学将提供的铁架台组装起来，并把弹簧固定在其上。 (2) 老师协助调整好直尺位置以确保能够准确测量每一次长度的变化。 (3) 不挂任何重物的情况下的初始长度为 (L_0)。 (4) 加载不同数量（从1到N）的标准钩码后，分别测量记录对应时刻下弹簧的实际长度 (L_n)。 (5) 移除所有负载后再次确认恢复后的最终状态是否依然等于 (L_0)。 结论分析： (师生共同回顾收集到的数据，并总结规律) 实验表明，在一定范围内，随着外加力增大，弹簧被拉长的程度也随之增加； 当去掉外加力之后，只要不超出其弹性限度，弹簧都能很好地恢复原始形态。 4. 认识弹性与弹力的概念 师：结合刚才所做的一系列探索，我们可以得出如下定义： 弹性指的是某些物质受力会产生形变，但当除去这些作用力后又能恢复原状的能力。 弹力则是指由于弹性形变而引起的存在于变形物体与其接触面之间的一种相互作用力，它总是试图让变形消失恢复正常。 (举例说明: 弹簧被拉长了就会产生希望回到短的状态的那种力；气球被吹大了同样想要缩小回来等等) 三、学习使用弹簧测力计 介绍原理及构造 (1) 出示实物图并讲解工作机理。 这是一种依据胡克定律设计出来的工具，“(F = -kx)" 表示在弹性限制内，物体受到的弹性回复力大小正比于其发生位移的距离，比例系数叫劲度系数 (k)。 (2) 认识各部分名称及其功能。 如挂钩用于连接待测物品，指针显示读数等。 实际操作 (1) 现场演示如何正确安装与校准。 (2) 邀请几位志愿者上台模拟测试几样不同质量标准砝码的具体重量值。 (3) 其余同学可以在座位上跟着一起练习基本步骤。 四、拓展与应用 生活中的例子讨论 (1) 提出问题：除了我们今天所使用的圆珠笔外，你还能想到哪些日常用品具有显著的弹性特性？ (生列举诸如橡皮筋、蹦床等各种实例) (2) 探讨这些弹性性质是如何为我们服务从而改善生活质量的？ 动手实验验证 (1) 注射器实验：向注射器里打入空气然后堵住出口，尝试推挤活塞感受阻力，释放后观察活塞是否会自动返回。 (生完成实验并分享各自体验) (2) 球类运动装备体验：拿几个充了气的篮球或者足球让学生按压并感受反弹力量。 (生操作过后讲述发现) (3) 测试非典型材质如钢条或塑料片等的弯曲恢复能力。 (通过此类简单易行的小活动加深理解) 归纳总结 最后引导全班一起回顾整个课程重点内容，重申重要概念并鼓励同学们保持好奇心继续在生活中寻找更多有趣的物理现象吧！ 学科网（北京）股份有限公司 $$