3.1.3 实验：弹力和弹簧伸长量的关系 教案（表格式）

课题 重力和弹力3 备课时间：
教学目标核心素养 通过实验探究弹簧弹力和形变量的关系，了解胡克定律，了解科学探究中获取及处理数据的研究方法
教学过程设计 教师引领 学生活动
复习通过昨天的学习，我们知道弹力的产生条件是：相互接触的物体发生弹性形变，在形变恢复的过程中产生的力就是弹力。弹力的方向：我们从弹力产生的原因上去思考，弹力与施力物体形变恢复的方向相同。同时我们学习了几种比较常见的弹力的实例。弹力的大小 学习了弹力的方向，我们今天这节课的重点是讨论弹力的大小。Q1:弹力的大小可能与什么因素有关？生：可能与物体的形变大小有关。根据生活经验，形变越大，产生的弹力就越大。Q2：以弹簧为素材，能不能设计一个实验探究弹力与形变量之间的关系？同学们可以讨论一下。Q3：为了完成好这个实验，有几个问题可能要引发我们的思考：1.如何测量弹力的大小？2.如何测量弹簧形变量的大小？3.如何搭建实验平台？4.如何设计表格采集数据？如何处理数据请同学们以小组为单位讨论一下，在草稿纸上画出实验结构的示意图，然后上台给同学们介绍一下自己的实验装置。（讨论）下面有请第一组的代表上台介绍实验装置。 1．弹簧的弹力F的测量：弹簧下端悬挂的钩码静止时，弹力大小与所挂钩码的重力大小相等，即F＝mg．2．弹簧的伸长量x的确定：弹簧的原长l0与挂上钩码后弹簧的长度l可以用刻度尺测出，弹簧的伸长量x＝l－l0．3．作出弹簧弹力F与弹簧伸长量x的关系图象，根据图象可以分析弹簧弹力和弹簧伸长量的关系．明确了实验目的和实验原理之后，我们如何来开展这个实验呢？1．将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度，即原长．2．在弹簧下端挂质量为m1的钩码，测出此时弹簧的长度l1，记录m1和l1．3．改变所挂钩码的质量，重复步骤2，记录m2、m3、m4、m5、…和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5、…．4．计算出每次弹簧的伸长量x(x＝l－l0)和弹簧受到的拉力F(F＝mg)，并将数据填入表格．
教学过程设计 胡克定律Q1：通过实验，我们得到了这样一组数据，从数据直接分析，同学们能够得出什么结论？生：形变量越大，弹簧的弹力越大。Q2：那弹簧弹力和形变量之间会不会有定量的关系呢？我们如何处理数据？生：可以用描点作图的方法。以形变量x为横坐标，弹力F为纵坐标作图。师：老师这里用软件来处理一下。通过图像，我们发现，在误差允许的范围之内，弹力与弹簧的形变量成比。这就是胡克定律。细节1．所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度．2．测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量，刻度尺要保持竖直并靠近弹簧，以免增大误差．3．描点画线时，所描的点不一定都落在一条曲线上，但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧．4．记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位．
教学反思