1、弹力主备人学科物理时间课题第七章 力 第2节 弹力教学目标知识与技能1了解弹性、塑性及其在生活中的应用。2知道什么是弹力，弹力产生的条件生活中常见的弹力。3了解弹簧测力计的原理、构造和使用方法。过程与方法1.通过实验探究弹簧的伸长与拉力的关系。2. 通过实际操作学会使用弹簧测力计测力，并进一步掌握使用测量工具的基本方法。情感态度与价值观1. 培养观察现象并善于发现问题的意识，并乐于探索自然现象、生活中的物理学道理。2通过对弹簧测力计的制作，培养学生勤于动手、严谨细致和爱护仪器的良好品质。教学重点1探究弹簧的伸长与所受拉力的关系，理解弹簧测力计的原理。2学会使用弹簧测力计测量力的大小。教学难点1
2、弹力的概念及产生过程。2弹簧测力计制作方案的探究及其制作过程。教具准备弹簧、拉力器 、弹簧测力计（三个、不同构造）、钩码（200g的两个）、小车、橡皮筋、橡皮泥、白纸、气球、弹弓、直尺。教学方法观察法、实验探究法、分析归纳法、转化法教学过程设计导入新课想想议议 ：1.撑杆跳高运动员比普通跳高运动员跳得高，撑杆跳高运动员借助了什么力呢？2.跳水运动员向下压跳板时，跳板变弯，发生形变，同时变弯的跳板也在向上推运动员。这个过程中力是怎样产生的？3.蹦极时，选手为什么下落到最低点后又会上升呢？今天我们就来探究其中的奥秘。 教学过程教学过程教学过程教学过程教学过程教学过程教学过程新课学习一、弹力动手做一
3、做：让学生按下列要求做一做，观察现象：（1）用力拉弹簧；撤去力，观察弹簧的变化。（2）用力拉橡皮筋；撤去力，观察橡皮筋的变化。（3）用力压气球；撤去力，观察气球的形状变化。（4）用力压橡皮泥；撤去力，观察橡皮泥的形状变化。（5）用力弯折铝导线；撤去力，观察铝线的形状变化。（6）用手压钢尺，钢尺变弯；撤去力，观察钢尺的形状变化。物体受力后的形状撤去力后的形状用力拉弹簧，弹簧伸长了弹簧恢复原状用力拉橡皮筋，橡皮筋伸长了橡皮筋恢复原状用力压气球，气球变形气球恢复原状用力压橡皮泥捏，橡皮泥扁了橡皮泥不能恢复原状用力弯折铝导线，铝导线变弯铝导线不能恢复原状用手压钢尺，钢尺变弯钢尺恢复原状力的作用效果之一
4、是：可以使物体发生形变。形变：物体在受力时，发生的形状或体积的改变。上面这些形变有什么相同点和不同点归纳总结：【共同点】它们受力后都发生了形变。【不同点】弹簧、橡皮筋、气球、钢尺发生形变后，还能恢复原状；橡皮泥、铝导线发生形变后，不能恢复原来的形状。1. 弹性：物体受力时发生形变，不受力时恢复到原来形状的性质。2. 塑性：物体受力时发生形变，不受力时不能自动地恢复到原来形状的性质。3弹性形变:物体变形后可以恢复原状的形变。想一想：这些物体的形变哪些属于弹性形变？ 弹弓形变 面包形变 折纸 拍篮球4.塑性形变:物体变形后不能自动恢复原状的形变。问题拓展：用手挤压玻璃瓶，玻璃瓶发生形变吗？讨论与交
5、流：坚硬的物体在很小的力的作用下也会发生形变，可能发生了形变，但是由于形变量太小所以肉眼观察不出来。我们怎样来体现微小的形变量？演示实验：将椭圆形厚玻璃瓶灌满水(加有蓝墨水)，把细玻璃管通过带孔额橡皮塞插入瓶中。沿着不同的方向用力捏后玻璃瓶，观察细管中水面的高度变化。请你从力使物体发生形变的角度解释所看到的现象。现象：用力捏玻璃瓶，使玻璃瓶的形状发生变化，细管中的水面升高或下降，停止捏玻璃瓶，玻璃瓶恢复原状，细管中的水面恢复到原来的位置。实验中采用了放大法，把玻璃瓶的形变放大了。任何物体在外力的作用下都能发生形变。只是形变的明显程度不同。【体验】用力压弹簧和拉弹簧，手有什么感觉？ 我们在拉弹簧
6、或压弹簧时，弹簧发生的是弹性形变，感受到它们对手有力的作用。4弹力：物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力。（1）弹力产生条件： 物体接触 发生弹性形变（2）弹力的三要素：大小：同一物体，弹性形变越大，弹力越大；方向：垂直于物体的表面，与恢复形变的方向相同，与发生弹性形变方向相反；作用点：接触面上。5.常见的弹力弹力是物体由于弹性形变而产生的力。弹力也是一种很常见的力。并且任何物体只要发生弹性形变就一定会产生弹力。而日常生活中经常遇到的支持物的压力、支持力、绳的拉力，推力等，实质上都是弹力。 甲 乙 丙 丁甲：被压弯跳板发生弹性形变，给运动员一个向上的支持力F支。乙：拉长的弹簧发生弹性形变，对手
7、有向下的拉力F拉。丙：压缩的弹簧发生弹性形变，对手有向上的推力F推。丁：放在水平桌面上的物体，物体对桌面的压力F压，和桌面对物体的支持力F支。6.弹性限度【做做看】取出圆珠笔里的小弹簧，先用较小的力拉，再用较大的力拉，发生较大形变。观察后一种情况下，撤去力后弹簧还能恢复原状吗？ 总结：物体的弹性有一定的限度，超过这个限度，撤去力后物体也不能恢复到原来的形状。 使用弹簧时不能超过它弹性限度，否则会使弹簧损坏。二、弹簧测力计问题：弹簧拉伸的长度到底和它所受的拉力存在怎样的关系呢？下面我们就设计实验来探究下弹簧伸长量与拉力大小的关系。实验器材：弹簧、钩码（数个）、铁架台、刻度尺实验步骤：（1）将弹簧
8、悬挂在支架上，测量出弹簧原长记录在表格中；（2）在弹簧上挂2个50g的钩码，测量弹簧的长度。（3）在弹簧上加挂2个50g的钩码，重复以上步骤；（4）在弹簧上再加挂2个50g的钩码，重复以上步骤。每个钩码的重为0.5N，拉力等于钩码重。 找一组同学说出自己的实验过程及实验数据记录弹簧原长L0（cm）拉力F（N）弹簧长度L（cm）弹簧伸长长度L= L- L0（cm）4.01.06.02.02.08.04.04.012.08.0数据处理：描点连线，得出图像:实验结论： 在一定范围内，弹簧的伸长量与外力的大小成正比.测力计是测量力的大小的工具，物理实验室常用弹簧测力计。1原理：在弹性限度内，弹簧受到的
9、拉力越大，弹簧的伸长量就越长。2构造：主要由刻度盘、弹簧、指针、挂钩等组成。 弹簧测力计实验：练习使用弹簧测力计（1）观察弹簧测力计的量程，并认清它的每个小格表示多少牛。 （2）检查弹簧测力计的指针是否指在零刻度线上，如果不在，应该把指针调节到零刻度线上。 （3）用手拉弹簧测力计的挂钩，并分别使指针指到1 N、3 N、5 N的位置，感受1 N、3 N、5 N的力。（4）测量身边小物体对弹簧测力计的拉力。 把文具袋悬挂在弹簧测力计的挂钩上，文具袋对弹簧测力计的拉力F1= 。 用弹簧测力计沿水平方向拖动桌面上的文具袋，测量文具袋对弹簧测力计的拉力F2= 。 （5）总结使用弹簧测力计时应注意的几点操
10、作要求。3.正确使用弹簧测力计：（1）观察量程和分度值，便于读数；（2）观察指针是否在零点，否则要调零；（3）轻轻来回拉动挂钩几次，防止弹簧卡壳；（4）测力时，要使弹簧的方向和所测力的方向一致，弹簧不要靠在刻度板上；（5）读数时，视线要与刻度板面垂直。4.其他形式的测力计 握力计 弹簧秤 托盘秤材料的力学性能了解材料的力学性能，随着科技的发展，一些符合要求的新材料的力学性能都有了很大的提高。一般说来，材料的力学性能包括：1.脆性；2.强度；3.塑性；4.硬度；5.韧性；6.弹性7.延展性等。随着科技的发展，制造出具有优异性能的结构材料和有特殊性质的功能材料。结构材料主要是利用它们的强度、韧性、
11、硬度、弹性等机械性能。如新型陶瓷材料，非晶态合金(金属玻璃) 等。功能材料主要是利用其所具有的电、光、声、磁、热等功能和物理效应。近几年，世界上研究、发展的新材料主要有新金属材料，精细陶瓷和光纤等等。课堂小结课堂练习 1.（2020 邵阳）下列现象中，发生了弹性形变的是（）A橡皮泥上留下漂亮的指印B跳水跳板被运动员压弯C粉笔掉到地上断成两截D饼干一捏变成碎片【答案】B【解析】A. 橡皮泥上留下漂亮的指印,橡皮泥已经不能自行恢复原状了，所以不是弹性形变；B. 跳水跳板被运动员压弯。当运动员起跳时，跳板恢复原状，给运动员一个向上的弹力，所以是弹性形变；C. 粉笔掉到地上断成两截，已经不能恢复原来的
12、形状，所以不是弹性形变；D. 饼干一捏变成碎片。当外力撤去后，也不能恢复原来的形状，所以不是弹性形变。故选B2.（2020 黑龙江省龙东地区）如图乙所示，弹簧测力计的示数为_N【答案】 1.2【解析】由图乙所示弹簧测力计知道，测力计的分度值是0.2N，示数是1.2N3.（2020 四川省遂宁市)请根据要求作图（保留作图痕迹）。一个木箱静止于斜面，请作出木箱对斜面的压力示意图_；【答案】 【解析】在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点，过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段，符号为F，如上图所示。4.（2020 山东省济宁市）请在图中画出跳水运动员对跳板的压力。【答案】【解析】跳水运动员对
13、跳板的压力竖直向下，如下图所示 5.（2020 广东省）如图所示为实验室常用的弹簧测力计，使用前要检查指针、弹簧与外壳之间是否_，指针是否_。【答案】 (1). 卡住 ； (2). 指零【解析】（1）弹簧测力计在使用前首先应轻轻拉动几次，目的是检查指针、弹簧与外壳之间是否卡住，避免造成测量不准。（2）其次使用前必须检查指针是否在零刻度线上，如果指针没有对准零刻度线，需要调零。6.（2020 四川省成都市）在“用弹簧测力计测量力的大小”实验中：(1)根据力的作用效果可以对力的大小进行测量。弹簧测力计能够测量力的大小，利用的是_；A.力可以改变弹簧的形状B.力可以改变弹簧的运动方向C.力可以改变弹
14、簧的运动快慢(2)在进行图所示的实验前，应将弹簧测力计沿_方向放置，然后进行调零；(3)小武同学猜想：用两个不同的弹簧测力计，分别测量相同的力，示数可能不同。以下设计中，能验证该猜想的是_。A.测量一根头发能承受的拉力B.测量同一个木块受到的重力C.测量让小武感受相同的拉力D.测量拉动同一个木块的拉力【答案】 (1). A (2). 水平 (3). B【解析】(1)1弹簧测力计测量力的大小是利用力可以改变弹簧的长度，即改变弹簧的形状。故选A。(2)2实验时，需要水平拉动木块，所以在实验前，应将弹簧测力计沿水平方向进行调零。(3)用两个不同的弹簧测力计，分别测量相同的力，则要控制力大小不变。A测
15、量一根头发能承受的拉力，头发断时，力会突变，不好读数，不能验证；B测量同一个木块受到的重力，木块重力不变，方向竖直向下，能验证；C测量让小武感受相同的拉力，人的感觉不精确，不能验证；D测量拉动同一个木块的拉力，人拉动速度不同，会导致拉力示数不同，不能验证，故选B。7.（2020 江西省)请你应用所学的物理知识解答下列问题在一定范围内，弹簧受到的拉力越大，就被拉得_，利用这个道理可以制成弹簧测力计如下图甲所示，圆筒测力计下挂有一重物，其重G为2N。则此测力计的分度值为_N如果用力F竖直向下拉动挂钩，如下图乙所示，则拉力F为_N。【答案】(1). 越长 ； (2). 0.2 ； (3). 0.8。
16、 【解析】(1)在一定弹性限度范围内，弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长就越长，弹簧所受的拉力与弹簧的伸长成正比；弹簧测力计就是根据这个原理制成的。（2）圆筒测力计下挂有一重物，其重G为2N，共有10个小格，一个小格表示0.2N，分度值是0.2N。（3）图乙中，拉力F为：F=40.2N=0.8N。板书设计第 2节 弹力一、弹力 1弹性：物体在力的作用下发生形变，不受力时又恢复原状的性质叫弹性。2塑性：物体在力的作用下发生形变，不受力时不能自动恢复原状的特性叫塑性。3弹力：物体由于弹性形变而产生的力。（1）产生条件：相互接触；发生弹性形变（2）弹力的三要素：大小：同一物体，弹性形变越大，弹力越大方向：
17、与形变方向相反作用点：接触面上4常见弹力：压力、支持力、拉力二、弹簧测力计1原理：在弹性限度内，弹簧的伸长和拉力成正比2使用规则：（1）观察：量程、分度值、指针是否对准零刻度线；（2）调零；（3）使用时，力的方向与弹簧轴线一致；（4）读数时，视线与刻度面垂直布置作业【必做题】教材第8页动手动脑学物理的2、3、4题.【选做题】教材第8 页动手动脑学物理的1、5题.课后反思学生知道了一些力的知识，知道了力的作用效果，以及力的作用是相互的。学生对弹力的感性认识较多，生活中形形色色的弹簧随处可见，弹力的应用也很多，因此从力的作用效果引入弹力的教学。教学中要注重对学生生活经验的挖掘，利用实际的实验和现象，使抽象的物理概念变成生动形象的认知对象，从而有效地降低学习的难度，让学生在活动中，获得知识、提升能力。弹簧测力计制作原理、测量力的方法是本节课的重点和难点。通过探究影响弹力大小的因素，得出弹簧测力计的原理。对于弹簧测力计的使用方法及注意事项，可以通过学生阅读说明书、观察构造、练习使用、交流总结等多种方式逐步获取，让学生始终处于学习的主体地位，培养他们获取新知识的能力。
