小学科学力与变形课件ppt

小学科学力与变形
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目录
• 引言 • 力的基本概念 • 变形的基本概念 • 力与变形的关系 • 实验探究：力与变形 • 生活中的力与变形 • 课堂小结与拓展
01
引言
课题背景与意义
课题背景
小学科学课程中，力与变形是一个重要的物理概念。通过学 习力与变形，学生可以了解物体运动的基本原理和形态变化 的过程。
力的表示方法
可以用箭头表示力的方向，箭头的长度表示力的大小，箭头的指向表示力的方向 ；也可以用正负号表示力的方向，规定正方向后，与正方向相同的力为正，相反 的力为负。
03
变形的基本概念
变形的定义与分类
定义
变形是指物体在受到外力作用时，其形状、大小或体积发生改变的现象。
分类
根据变形的性质和特点，可以将其分为弹性变形和塑性变形两大类。弹性变形是指物体在去除外力后 能恢复原状的变形；塑性变形则是指物体在去除外力后无法完全恢复原状的变形。
过程与方法目标
通过观察、实验、归纳和演绎等科学 探究过程，培养学生的探究能力和科 学思维。同时，引导学生学会合作学 习、交流分享和反思评价。
情感态度与价值观目标
激发学生对力与变形现象的好奇心和 探究欲望；培养学生的科学态度和精 神；增强学生的团队合作意识和环保 意识。
教学内容与方法
教学内容
本课程将涵盖力的概念、分类和作用效果，变形的原因、分类和表现形式，以及力与变形在日常生活中的应用等 内容。
。
弹性模量
表示物体抵抗弹性变形的能力， 弹性模量越大，物体在相同外力 作用下产生的弹性变形量越小。
塑性变形与力的关系
塑性变形定义
当外力超过物体的弹性限度时， 物体产生的不能恢复的变形称为
塑性变形。
力与塑性变形关系
在塑性变形阶段，外力与物体的塑 性变形量不再保持正比关系；外力 撤销后，塑性变形不会消失，物体 形状发生改变。
屈服点和流动应力
表示物体开始发生塑性变形的临界 应力和继续发生塑性变形所需的应 力。
断裂变形与力的关系
断裂变形定义
01
当外力继续增大到某一值时，物体会发生断裂，此时称为断裂
变形。
力与断裂变形关系
02
在断裂前，物体内部的应力会达到一个临界值，称为断裂应力
；当外力超过断裂应力时，物体会发生断裂变形。
断裂韧性和疲劳强度
实验器材与步骤
实验器材：弹簧、橡皮筋、尺子、不同质量的 砝码等。01实验步骤02
04
2. 在弹簧或橡皮筋上挂上不同质量的砝码， 观察并记录其长度变化。
05
3. 重复实验，探究不同力作用下物体的变 形情况。
1. 将弹簧或橡皮筋固定在尺子上，并记录 下其原始长度。
03
06
4. 分析实验数据，得出结论。
04
力与变形的关系
弹性变形与力的关系
弹性变形定义
物体在受到外力作用后，形状或 体积会发生改变，当外力撤销后 ，物体能够恢复到原来的形状和 体积，这种变形称为弹性变形。
力与弹性变形关系
在弹性限度内，外力与物体的弹 性变形量成正比，即外力越大， 弹性变形量也越大；外力撤销后 ，弹性变形消失，物体恢复原状
实验数据与结论
实验数据：记录不同力作用下弹 簧或橡皮筋的长度变化，如下表
所示
| 砝码质量（g）| 弹簧/橡皮筋 长度（cm）| 变形量（cm）|
| --- | --- | --- |
实验数据与结论
| 0 | 10.0 | 0 |
| 100 | 14.0 | 4.0 |
| 50 | 12.0 | 2.0 |
变形的结果与影响
结果
变形的结果通常表现为物体形状、大小或体 积的改变。这些改变可能是暂时的，也可能 是永久的，取决于变形的性质和物体的材料 特性。
影响
变形对物体的影响是多方面的。一方面，变 形可能会影响物体的使用性能和寿命；另一 方面，变形也可能会导致物体产生裂纹、断 裂等破坏性现象。因此，在工程设计和实际 应用中，需要对物体的变形进行严格的控制 和评估。
课题意义
掌握力与变形的知识，有助于培养学生的科学素养和探究能 力，为后续的物理学习打下基础。同时，了解力与变形在日 常生活中的应用，可以增强学生的实践意识和解决问题的能 力。
教学目标与要求
知识与技能目标
使学生了解力的概念、分类和作用效 果；理解变形的原因、分类和表现形 式；掌握基本的实验方法和测量技能 。
变形的原因与过程
原因
变形的原因主要是物体受到了外力的作 用，如拉伸、压缩、弯曲、扭转等。这 些外力可以改变物体的内部结构和应力 状态，从而导致物体发生变形。
VS
过程
变形的过程通常包括外力作用、物体内部 应力变化、形状或体积改变等阶段。在外 力作用下，物体内部的应力会发生变化， 当应力超过物体的弹性极限时，物体就会 发生塑性变形。
力的性质
力具有大小、方向和作用点三个 基本要素；力是矢量，遵循平行 四边形定则或三角形定则。
力的单位与测量
力的单位
在国际单位制中，力的单位是牛顿（N），表示物体受到的力的大小。
力的测量
可以使用测力计等仪器来测量力的大小，如弹簧测力计、电子测力计等。
力的方向与表示方法
力的方向
力是有方向的物理量，其方向由作用点指向受力物体，与物体受到的力的方向相 反。
03
表示物体抵抗断裂的能力以及在交变应力作用下发生断裂的临
界应力。
05
实验探究：力与变形
实验目的与原理
实验目的
通过实验，探究力对物体形状的影响 ，了解力与变形之间的关系。
实验原理
当物体受到力的作用时，其形状和大 小可能会发生变化，这种变化称为变 形。本实验将通过观察不同力作用下 物体的变形情况，来探究力与变形之 间的关系。
教学方法
本课程将采用讲授、演示、实验和讨论等多种教学方法。通过直观的教学演示和有趣的实验活动，引导学生主动 探究力与变形的奥秘；通过小组讨论和合作学习，培养学生的团队协作和交流能力。同时，注重启发式教学和情 境教学，激发学生的学习兴趣和思维活力。
02
力的基本概念
力的定义与性质
力的定义
力是物体之间的相互作用，可以 改变物体的运动状态或形状。
实验数据与结论
| 150 | 16.0 | 6.0 |
实验结论：通过实验数据可以看出，随着作用在弹簧或橡皮 筋上的力增大，其变形量也逐渐增大。这说明力与变形之间 存在正比关系，即力越大，变形越明显。同时，也验证了胡 克定律在弹性限度内的适用性。
06
生活中的力与变形