弹力 (5)

初中物理《弹力弹簧测力计》教学案例【教学目标】一、知识与技能:1、知道什么是弹力，弹力产生的条件。

2、了解弹簧测力计测力的原理。

3、能正确使用弹力测力计。

二、过程与方法:1、通过观察和实验了解弹力测力计的结构。

2、通过自制弹簧测力计以及弹簧测力计的使用，掌握弹簧测力计的使用方法。

三、情感态度与价值观:通过探究物体形变大小与外力的关系、使用弹簧测力等活动，提升学生的探究和实验能力，培养学生主动参与物理学习、乐于探究、勤于动手的习惯和意识，进一步激发学习物理的兴趣。

【教学重与难点】重点：弹簧测力计的正确使用。

难点：弹簧测力计制作方案的探究及其制作过程。

【教学准备】教师：弹弓、弹簧、玩具小车、厚玻璃瓶（带插细玻璃管的橡皮塞，装有红水）、青蛙玩具（能上弦）、弹簧测力计。

学生：橡皮筋、弹簧、直尺、气球、铝导线、橡皮泥、木块、钩码、木板、支架、弹簧测力计。

【教学过程】一、情境导入，明确任务师：有没有同学玩过弹弓？老师今天准备了一个，有谁愿意上来表演一下自己玩弹弓的本领？一名学生表演玩弹弓，其余的学生观察所发生的变化。

师：请大家思考一下，必要时可以相互讨论。

为什么弹弓能把粉笔头弹出去，黑板在被粉笔头碰击之后为什么发出“砰”的声音而且还会留下粉笔印？学生思考讨论。

生：因为弹弓有能量。

师：对，我们把这个力叫弹力。

这就是我们今天要学习研究的新知识。

板书课题：弹力弹簧测力计投影：学习目标1、了解弹性、塑性及其在生活中的应用；知道什么是弹力，弹力产生的条件。

2、研究弹簧伸长的长度与拉力的关系。

3、探究弹簧测力计的制作方案，并学会它的制作。

4、学会使用弹簧测力计。

二、动手操作，感知弹力1、弹性、塑性师：下面请同学们利用桌面上的任意器材，自己设计实验证明“力可以改变物体形状”这一观点的正确性。

要求设计尽量多的实验；实验过程中请同学们注意观察实验现象。

学生设计并操作实验。

师：请一个小组把他们设计的实验展示给大家。

生：用力拉弹簧，弹簧伸长了。

（失去拉力，弹簧恢复原来长度。

）铝导线用力折弯，变弯了。

（失去拉力不恢复原状。

）直尺，用力压变弯了。

（失去力后恢复原状。

）橡皮泥用力捏，扁了。

（失去力不恢复原状。

）师：还有不同实验吗？生：气球用力压，扁了。

（失去力后恢复原状。

）师：请各小组讨论：以上这么多的实验现象，有哪些共同点、哪些不同点呢？学生思考交流。

生：共同点是：这几种实验器材都是物体受到力的作用时发生了变形。

不同点是：有的不受力时恢复了原状，有的不受力时却不能恢复原状。

师：受力时发生形变，不受力时又恢复原状的是哪些器材？生：弹簧、直尺、橡皮筋、气球。

师：弹簧受力时发生形变，不受力则又恢复到原来的形状。

我们把像弹簧这类物体所具有的这种特殊性质，叫弹性。

师：谁能给弹性下个定义呢？生：受力时发生形变，不受力时又恢复原来形状的性质叫弹性。

师：像橡皮泥，在受力时发生形变，不受力时不能恢复原来形状的性质，在物理上，我们把物体的这种性质叫塑性。

2、弹力师：刚才同学们在弯尺子、拉橡皮筋(或弹簧)、压扁气球时，有什么感觉呢?生：我拉弹簧时，感觉到它对手也有力的作用。

师：我们把这种力就叫做弹力，弹力是怎样产生的?它的施力物体是谁呢?学生讨论。

生：我们不拉弹簧也不压弹簧时，弹簧对手就没有作用力，如果用手去压或拉弹簧时，弹簧的形状改变，对手就会有力的作用，所以弹力是由于物体发生形变而产生的力，弹力的施力物体是发生形变的物体。

生：力的作用是相互的，只要你对别的物体施力，物体肯定也会对你有力的作用，所以我认为物体不发生形变也会有力的作用。

师：(积极鼓励同学们互相辩论，发表不同的意见引导同学们通过实验来分析和解决问题)．请同学们一起来观察下面的实验。

[演示](1)放在平面上静止的小车，用手推动后运动起来，力改变了小车的运动状态。

(2)将小车和一端固定、处于自由伸缩状态的弹簧挨放在一起，小车的运动状态不会改变。

(3)将小车和一端固定且被压缩的弹簧挨放在一起，松开弹簧后，弹簧恢复原状，小车向右运动(如右上图)师：分析上面的实验，你有什么收获吗?生：小车受到力以后运动状态才会改变．和自由伸缩的弹簧挨靠在一起的小车运动状态没有改变，说明弹簧不发生形变时，对车没有力的作用；和被压缩的弹簧靠在一起的小车在弹簧被松开后，在弹簧的作用下运动状态改变，说明受到了弹簧的弹力，说明只有弹簧发生形变，才能产生弹力。

师：进一步向同学们说明，任何物体只要发生形变就一定会产生弹力，有些物体发生的弹性形变是用肉眼"无法"观察到的，如：用手捏一个厚玻璃瓶，玻璃瓶会发生弹性形变，但我们是无法观察到的。

我们如果在瓶中灌满有色的水。

把细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入厚玻璃瓶中，用手轻捏厚玻璃瓶并观察细玻璃管中水面的高度变化，就能知道厚玻璃瓶是否发生了形变。

日常生活中经常遇到的支持物的压力、绳的拉力等，其实质都是弹力。

师：弹力在生活中有广泛的应用，例如这只小青蛙(出示实物)，给它上弦后，放在地上就会自己跳起来(演示)，你知道生活中还有哪些地方用到弹力?同学们讨论后汇报交流。

生：我们用的自动铅笔和一些圆珠笔里面要利用弹簧的弹力。

生：跳水运动中1m板和3 m板的跳水都是利用了弹力。

生：射箭运动员利用了弓的弹力才能把箭射出去。

生：撑杆跳高运动员利用了杆形变后产生的弹力。

生：体操比赛中，跳马运动员利用踏板的弹力才能腾空，跳远运动员也要利用踏板的弹力。

生：自行车的支架上也有利用弹簧的弹力。

生：拉力器也是利用了弹簧的弹力。

师：同学们讲得都非常好．大家能说出这么多利用弹力的例子，说明在平时的生活中大家一定是注意仔细观察，认真思考了，以后还要继续保持这种好习惯．师：弹力的产生离不开形变，而形变又离不开外力，那么，物体形变的大小与外力的大小有没有关系呢？请同学们思考，再设计一个小实验来验证一下。

学生根据自己的猜想设计并进行实验。

生1：用手拉弹簧，逐渐增大拉力，弹簧被拉得越长。

生2：用手压气球，压力越大，气球被压得越扁。

生3：将直尺搭放在两个木块之间，观察直尺的形变，然后在尺中央放一个钩码、两个钩码，观察到直尺的形变越来越明显。

师：在刚才的实验中，你们能得出什么结论？生：作用在物体上的外力越大，物体的形变也越大。

三、探究弹簧测力计1、弹簧测力计的原理师：在刚才的实验中，我们知道了拉力越大，弹簧的伸长就越长。

那么弹簧伸长的长度与拉力之间有没有什么具体的数量关系呢？请同学们利用支架上的弹簧和一把老师自制的刻度尺进行探究。

师：首先请观察一下老师自制的刻度尺。

刻度尺的零刻线冲齐了弹簧未挂钩码时的下边沿。

这样就可以直接读出弹簧伸长的长度了。

师：另外我还要告诉大家，每个钩码的质量是50g，所以一个钩码对弹簧的拉力为0.5N。

下面请同学们设计实验方案并进行实验。

学生分别将1个、2个、3个、4个、5个钩码挂在弹簧下，读出并记录弹簧伸长的长度。

师：下面请**组展示探究结果。

生：投影记录表格师：弹簧伸长的长度与拉力成正比，根据这一原理制成了一种非常有用的工具——弹簧测力计。

2、弹簧测力计的制作师：要制成弹簧测力计，需要哪些器材呢？请各小组做出选择。

然后讨论如何制作弹簧测力计，即具体制作方案。

学生交流讨论。

生1：我们选的材料是：木板、弹簧。

制作步骤：①定零刻线：不挂物体时，记下弹簧最下端所对位置即零刻线。

②在弹簧挂钩上挂1个钩码，在弹簧最下端对应的位置画出对应的刻线。

③量出从零刻度线到挂上钩码后弹簧最下端对应的刻度线的长度，平均分成5份，每一份是0.1N，并画出刻线。

④按0.1N的长度依次画出刻线.生2：我们选的材料是：木板、弹簧。

制作步骤：①定零刻线：不挂物体时，记下弹簧最下端所对位置即零刻线。

②定终刻线：挂四个钩码，记下弹簧最下端所对位置即为2N。

③根据最小刻度的要求，在0~2N 之间平均分格，画出所有刻线。

……师：同学们的制作方案都很好，请用你们认为的最佳方案制作弹簧测力计。

我们统一要求：制作出来的弹簧测力计的量程为2N，分度值为0.1N。

制作过程中请注意相互配合好。

学生制作弹簧测力计。

师：你是否觉得我们的弹簧测力计还有需要进一步完善的地方？学生思考交流。

生：可以把弹簧下面加了一根线，可以方便挂上物体测量。

生：可以在弹簧的最下端固定了一根指针，可以使读数更方便。

师：老师再在你们共同制作的测力计上加一个拉环，就变成了实验室常用的弹簧测力计。

3、弹簧测力计的使用师：(出示弹簧测力计)，同学们来观察一下常用的弹簧测力计的结构。

生：实验室常用的弹簧测力计由弹簧、挂钩、拉环、刻度、指针等几部分组成。

师：实验室常用的弹簧测力计和同学们自己制作的测力计比较，有什么不同?生：实验室常用的测力计刻度盘是活动的，使用前，如果测力计的指针没有指在零点，可以方便地调整。

师：现在请一位同学给我们演示一下用弹簧测力计测一个物体的重力，同学们注意观察，看他使用的对不对。

学生演示，结束后同学们交流。

生：读数时视线应该和刻度线正对(学生示范)。

生：拿弹簧测力计的时候，一般用手拉住吊环而不应该用手抓着外壳。

生：使用前要先估计被测物重力，以免被测物重力太大，损坏弹簧测力计。

演示：一根弹簧在持续增加的外力作用下被拉直。

师：刚才同学们看到的演示实验，说明了什么问题?生：弹簧的弹性有一定的限度，超过了这个限度，即使撤销外力，弹簧也不会恢复原状，所以，使用弹簧时不能超过它的弹性限度，否则会使弹簧损坏。

师：现在请同学们将一根头发拴在弹簧测力计的秤钩上，用力拉头发，读出头发被拉断时拉力的大小。

然后归纳弹簧测力计的使用规则。

学生实验并交流。

使用测力计应注意下面几点：(1)所测的力不能大于测力计的测量限度，以免损坏测力计。

(2)使用前，如果测力计的指针没有指在零点，那么应该将弹簧测力计的指针调到零点。

(3)使用时力的方向必须和弹簧的轴线方向一致，使弹簧测力计能自由伸缩而不受阻碍、若指针与外壳有摩擦，应及时消除。

(4)观察弹簧测力计的量程与最小刻度值，以便正确读数。

(5)弹簧测力计稳定时才可读数，读数时视线应正对刻度线，与刻度板面垂直。

师：生活中除了弹簧测力计外还有许多其他形式的测力计。

投影：形形色色的测力计。

四、梳理整合，迁移提高1、师：请同学们想一想：本节课的学习内容有哪些？它们之间有什么内在的联系？请用你喜欢的图示方法表示出来。

学生思考交流并尝试画图。

2、各小组推出代表进行展示、交流。

学生在互评、自评中取长补短，知识框架得到修正、完善。

3、引导学生寻找知识的脉络和内在联系。

【教学反思】1、关于弹簧，学生已有一定的生活经验和初步认识，但远没有形成完整的知识链，对其性质和原理的认识几乎是空白。

课堂教学设计的思路就是通过一系列的体验，探究和测量的学习活动，使学生对弹力和弹簧测力计形成一个完整的知识链，同时课堂学习培养学生乐于参与，勇于创新的意识。