怎样测量和表示力
1.教学目标
知识与技能
认识弹簧测力计,了解其测量原理,会用弹簧测力计测量力的大小。
会用力的示意图表示力。
过程与方法
经历用弹簧测力计测量力的实验过程。
领会用示意图表示力的方法。
情感态度与价值观
⑸通过用弹簧测力计测量力的活动,培养学生良好的实验习惯和尊重实验事实的科学态度。
本节课的重点和难点:弹簧测力计是初中力学实验的三大器材(刻度尺、弹簧测力计、天平)之一,要求学生必须正确熟练地掌握。同时,弹簧测力计使用注意事项比较多,对学生来说比较困难,因而弹簧测力计的使用方法既是本节课的重点也是本节课的难点。
新课引入
老师:同学们我们来看一小段视频,台球在撞击中有哪些现象呢?
学生:1.小球运动状态发生了变化。 2.小球发生了形变。
板书:力 1.形变
2.改变运动状态
老师:这两种效果是由什么产生的呢?
学生:力的作用。
老师:非常棒。昨天,我们从力的作用效果认识了力,知道力就是物体对物体的作用。学习了力的单位是牛顿,还知道手托两个鸡蛋的力约为1N。
力是有大小的,那我们怎样测量力呢?要测量就需要工具,今天,老师将和大家一起研究、制作测量力的工具,掌握测量力的方法。
板书:怎样测量 力
一、怎样测量力
活动1:老师:老师想请一位女生和一位男生来玩一个小游戏,谁愿意上来一起玩?
老师带来了一个健身用的弹簧,比一比谁拉的长,我们先请女生来,(加油,加油)
男生开始。(加油,加油)好,请回。
两位同学都使出了洪荒之力将弹簧拉伸了。谁对弹簧的施加力更大呢?
学生:男生(单个回答)
老师:你判断的依据是什么?
学生:男生拉弹簧,弹簧被拉的更长,弹簧形变量更大。
老师:力的大小我们不好直接观察到,同学们提出形变量大,得出力就大。很聪明,你在不知不觉中应用了一种十分重要的探究方法。物理学中对于一些看不见摸不着的现象,通常用一些非常直观的现象去认识,这种研究问题的方法叫转换法。
板书:转换法
老师:同学们非常棒。不过老师现在有个问题:物体受力时发生的形变量大小与所受力的大小有怎样的具体关系呢?(图展示,小组讨论。)
同学们猜想下:
学生:(启发学生说出)1.形变量越大说明力越大。2.形变量的大小跟力的大小成比例。
老师:同学们同意这个猜想吗?
学生:同意
老师:老师我可不敢随便同意,因为没有探究就没有发言权。物理学是以实验为基础的精密定量的科学,我们要研究它们之间的具体关系,猜想了接下来我们该做些什么?
学生:做实验。
老师:那就让我们一起来设计实验验证我们的猜想。今天老师给大家准备了如下器材:略。同学们你们小组内相互交流讨论,比一比哪个小组设计的更合理。开始。(老师帮助一些小组解决问题,重点帮扶一到两个小组设计。)
时间到,同学们停下来,我们请这一小组汇报他们小组设计的方案。还有其他不一样的方案吗?或者还有什么改进的想法。非常聪明。那我们确定了这种实验设计方案了。接下来请同学看清进行实验要收集的数据。略。都清楚了实验要求吗?现在小组分工合作完成实验,并填写实验报告。开始。(指导某一组快速完成测量,并将数据快速处理出来,哪一组先完成就先输入数据,完成三到四组就可以)时间到,同学们请看,这是几组同学测量的数据,现在我们来分析数据,同学们观察你们描出的图和我这里描出的图对比下,数据有什么规律。(正比)结论略。
老师提出:在实验当中同学们遇到哪些问题,或者有什么困惑?一一解答
老师:同学们学的非常棒,不过老师有个困惑,弹簧形变量与拉力大小成正比,那是不是一个弹簧就能无止境的测量力的大小呢?不管被测力多大都测?
学生:不可能。
老师:同学们请看,(我用力将一个弹簧拉直了,问)同学们,这个弹簧还能弹回去吗?还会成正比吗?还能在这种情况下测量力吗?
英国物理科学家胡克做了大量的像刚才同学们所做的实验,他发现,在一定的范围内,弹簧受到的拉力越大,就被拉得越长,弹簧的伸长跟它受到的拉力成正比。这个规律叫做胡克定律。
板书:1、原理:胡克定律
物理学家利用这个原理制作出了测量力的仪器叫做弹簧测力计。
板书:2、测量工具:弹簧测力计
请同学们看看弹簧测力计由什么构成的。
学生:略。老师:好,现在请同学们用弹簧测力计测一个钩码的在竖直方向的拉力,等等。
二、用弹簧测力计来测量一些物体的力
实验次数 一个钩码竖直的拉力/N 宽纸条承受的最大拉力/N 身边的物体
1
2
3
4
汇报数据,分析数据,同一物体为什么拉力不一样啊?什么原因?你怎么测的?
板书:3、测量方法:调零、共线、测量范围。
现在同学们用弹簧测力计正确的测量方法测你们身边的任意小物体有多大的拉力。开始。
汇报数据。
老师:我们已经学习了力的测量,那么力的作用效果由哪些因素决定呢?
学生:大小、方向和作用点。
老师:非常棒。那么我们怎样表示力呢?
板书:三、和表示
二、怎样表示力
老师:现在老师用一个20牛的,与水平方向成30度夹角的,右上方的拉力来拉桌子右上角。同学们这样表示力累死了。你们能重复描述刚才老师说的力吗?
力的示意图
老师作图
老师:我们看看作图方法。现在同学们用铅笔完成课本第11页下面的3到作图题。我们请三位同学上来画图。(点评)
老师:通过今天的这节课,我们学会了什么?
这节课我们通过交流和讨论建立模型一起设计出了测量力的方案,并寻找出弹簧测力计的原理。我相信在这个过程中,同学们也已经掌握了一些基本简单的设计实验的方法和思路,也知道了在遇到问题的时候,应当如何思考如何解决问题。我希望同学能够把学到的方法和知识运用到今后的学习和生活当中。做一个善于思考,敢于创新,热爱生活的人。这节课我们就上到这。回去后自己根据原理再做一个更精准的弹簧测力计,并写出简单的使用说明。下课。