劲度系数

板书技能：弹簧劲度系数的研究

教学

目标

1、猜测弹簧的劲度系数与哪些因素有关，并进一步地猜测弹簧的劲度系数与其中的

四个因素可能有着怎样的定性关系。

2、知道利用控制变量法和对比法进行实验。

技能

训练

目标

1、理解板书技能的“结构布局，书写绘画，板书与讲解、演示的配合，强调要点和

突破难点”等技能要素。

2、掌握板书技能的应用要点。

时间教师活动学生活动应用技能要素教学媒体

00:00-0

0:42

师：弹簧形态各异，应用广

泛。大家请看，这是大弹簧，

这是小弹簧。

现在请大家想想我们用哪

一个物理量来描述弹簧本

身的属性量的不同呢？

师：恩，劲度系数。人们就

是根据各种不同的需要制

造出各种劲度系数不同的

弹簧用在各个领域。那么今

天我们就来研究哪些因素

会影响弹簧的劲度系数？

又是怎样影响的呢？

师：我在这里给大家画一个

大弹簧。

生：劲度系数。

书写

结构布局

绘画

出示大弹簧和小

弹簧

板书：弹簧劲度

系数的研究

画出一个大弹簧

00:43-0

5:11

师：好了。直接和猜测往往

是科学研究的开始。那同学

们就先大胆猜测一下，你觉

得有哪些因素可能在影响

着弹簧的劲度系数呢？想

好了请举手。

师：弹簧丝的材质（边说边

板书）。

师：还有吗？

师：弹簧丝的粗细，我们把

它称为线径（边说边板书）。

师：还有吗？

生1：我觉得跟

弹簧丝的材质有

关。

生2：我觉得跟

弹簧丝的粗细有

关。

生3：我认为还

书写

书写

板书：材质（大

弹簧右侧位置）

板书：线径（大

弹簧下侧位置）

师：恩。把它称为匝间距（边

说边板书）。

师：甲同学。

师：很好，弹簧的匝数。

师：乙同学。

师：好！横截面积（边说边

板书）。

师：还有吗？

师：恩，弹簧的原长，很准

确（说完后板书）。

师：丙同学。

师：制作弹簧的工艺（边说

边板书）。

师：还有吗？

师：恩，弹簧的形状（边说

边板书）。

师：好了。大家猜测出来了

这么多可能的相关因素。

考虑到实验的条件，还

有时间的限制。今天我们就

来研究最简单的圆柱形螺

旋弹簧，而且在密绕情况下

即匝间距为0的四个因素：

一截面积、二匝数、三材质、

四线径与劲度系数k的关

系。（划线强调关键点）

跟每相邻的两圈

螺旋的中间距离

有关。

生4：我觉得还

可能跟匝数有

关。

生5：可能与弹

簧的横截面积有

关。

生6：我认为和

弹簧的原长有

关。

生7：老师，我

觉得可能跟制作

弹簧的工艺有

关。

生8：我觉得和

弹簧的横截面的

形状有关系。

书写

书写

书写

书写

结构布局

书写

书写

绘画与讲解配合

强调要点

板书：匝间距（副

板书位置）

板书：匝数（大

弹簧左侧位置）

板书：横截面积

（大弹簧上侧位

置）

板书：原长（副

板书位置）

板书：制作工艺

（副板书位置）

板书：形状（副

板书位置）

板书：划线强调

关键点

05:12-0

7:17

师：那么大家再进一步地猜

测弹簧的劲度系数与这四

个因素可能有着怎样的关

系？定性即可。想好了举

手。

师：甲同学。

师：嗯，匝数越多，弹簧劲

度系数越小。

师：乙同学。

师：线径越大，劲度系数越

大。

师：丙同学。

师：还有吗？丁同学。

师：哦，你的意见和丙同学

的是相反的。好，请坐，我

们在这里画个问号。

师：这位同学。

师：好的，材质越硬，劲度

系数越大。

师：还有没有不同意见呢？

其实在这一步的猜测中大

家就发现了已经有争论意

见了，那么我们的猜测是对

还是不对，或者是谁对谁

错，那只有经过科学的实验

才能下最后的结论。

甲：我觉得可能

弹簧匝数越多，

弹簧劲度系数越

小。

乙：我觉得线径

越大，劲度系数

越大。

丙：我认为截面

积越大，劲度系

数越小。

丁：我认为截面

积越大，劲度系

数也应该越大。

戊：我觉得材质

越硬，劲度系数

越大。

书写

书写

书写

书写

突破难点，使学

生对劲度系数的

影响因素形成较

为整体的认识。

板书：多→k↓

（匝数左侧位

置）

板书：大→k↑

（线径右侧位

置）

板书：大→k↓

（截面积右侧位

置）

板书：问号

板书：硬→k↑

（材质右侧位

置）

07:18-1

1:10

师：下面，同学们再来说一

说，既然我们要研究弹簧的

劲度系数与这四个因素的

关系，那么在实验当中我们

要用到什么物理方法呢？

师：与控制变量法常常在一

起使用的是什么方法呢？

师：另外，比如我们要研究

匝数和k的关系，就要把这

两个弹簧的这三个因素都

相同还不够，还要保持两个

弹簧所受到的外力相同，在

相同外力的作用下，比较两

个弹簧的伸长量来确定弹

簧的劲度系数的关系。

刚刚有的同学提到老

师没有提供砝码，那么怎样

获得相同的外力呢？请同

学们来讨论。

师：有的同学想到了利用作

用力与反作用力的关系，用

弹簧对拉来获得相同的外

力。这个方案设计非常巧。

那我们就把这种操作

方案推广到各个小组。

师：那么进行这个实验的实

验原理是什么？

师：还有就是大家学过的胡

克定律。

生：控制变量法。

生：对比法。

生：可不可以拿

两个弹簧对拉

呢？利用之前学

过的作用力和反

作用力的关系。

生：牛顿第三定

律

书写

强调要点

书写与讲解配合

强调要点

板书：实验方法：

控制变量法

板书：对比法。

板书：实验原理：

牛顿第三定律、

胡克定律

xkF

11:11-1

2:14

师：在同学们亲自动手实验

之前呢，老师要讲三大步

（板书：实验步骤）：

第一大步，每组同学要通力

合作制作出实验所需要的

弹簧，我们来比一比看看哪

一组的弹簧做得最漂亮、速

度最快；

第二大步，充分利用所制出

的弹簧来测量数据，得出结

论；

第三大步，每组同学要拿着

你们制作的弹簧到讲台向

大家展示你的实验过程。那

么看看哪一组的汇报比较

有创意、比较有特色。

师：好了，现在大家开始动

手实验，注意安全。

板书与讲解配合板书：实验步骤

1、

2、

3、

板书设计：

横截面积→大→k↓?

材质→硬→k↑

线径→大→k↑

k↓←多←匝数

匝间距

原长

制作工艺

形状

实验方法：控制变量法

对比法

实验原理：牛顿第三定律

胡克定律

xkF

实验步骤：1、

2、

3、

弹簧劲度系数的研究