第2节 弹 力
教学目标:
1.了解弹力及弹力产生的条件.
2.了解弹簧测力计测量力的原理.
3.会正确使用测力计测量力的大小.
【教学重点】
使用弹簧测力计测量力的大小.
【教学难点】
使用弹簧测力计测量力的大小.
教学过程:
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课(5分钟) 播放图片:撑杆跳高、跳板跳水等体育比赛场景.思考:撑杆跳高、跳板跳水比赛中运动员怎样才能取得好成绩 蹦极中的选手为什么下落到最低点后又会上升呢 学生观看,感悟.思考,交流,此时不必回答. 感受力与美的结合,激发学习兴趣.提出问题,激发学生的求知欲.
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
新课教学(30分钟) 一、弹性与塑性活动:分别用力作用在橡皮筋、弹簧、橡皮泥、气球、纸等物体上,物体有什么变化 松手后,结果有何不同呢 生活中还有哪些物体有类似的性质 你能根据这些物体的特性进行概括与分类吗 总结得出弹性、塑性并板书. 学生先动手实验操作,探究完毕,学生进行交流,互相解决问题,并将不能解决的共同性问题提出来,共同讨论最后得出结论. 由直观到抽象,从亲身的体验及身边的现象中归纳出事物的共同特征,得到具有普遍意义的概念.
二、弹力活动:找一名学生演示用橡皮筋将粉笔头弹出去.思考:不让橡皮筋发生形变,能把粉笔头弹出去吗 当使橡皮筋、弹簧、气球等发生形变的同时,你的手有何感觉 这又说明了什么呢 归纳总结:任何物体只要发生形变就一定会产生弹力.日常生活中经常遇到对支持面的压力、物体受到的支持力、绳的拉力等,其实质都是弹力.活动:取出废旧圆珠笔里的小弹簧,先用较小的力拉,再用较大的力拉,使发生较大形变.观察后一种情况下,撤去力后弹簧还能恢复原状吗 引出弹性限度概念. 学生观察思考,认识到发生弹性形变的物体会产生弹力,体会到物体的弹性形变是有一定限度的. 调动学生的学习热情,活跃课堂气氛,从生活走向物理,认识弹力的效果,了解弹力的产生,也能极为自然地引出弹力的概念.
三、探究并验证弹簧的伸长与拉力的关系物体的形变与外力的大小有没有关系呢 请提出猜想,并设计一个小实验来验证一下. 学生提出猜想,并设计简单的实验,最好能实际操作一下.得出弹力大小与弹性形变的关系. 实验简单易行,学生能够参与教学,提高兴趣和探究能力.
四、观察并使用弹簧测力计思考:根据物体的形变与外力的大小的对应关系,能否制造一个测量力的大小的工具 出示弹簧测力计,知道测量力的大小的工具.让学生说出弹簧测力计的原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧被拉得越长.观察弹簧测力计,说出弹簧测力计的构造由弹簧、挂钩、指针、刻度盘组成.让学生说出弹簧测力计的量程、分度值,加在弹簧测力计上的力能否超过其量程 如果指针不指零应该怎么办 分组实验:按照课本中安排的实验步骤练习使用弹簧测力计测量力,体验力的大小,记录好数据,交流体会使用弹簧测力计的注意事项.阅读材料的力学特性,了解材料还有哪些力学特性 它们有哪些应用 学生进行思考、观察、实验、讨论等方式认识弹簧测力计,知道其用途、原理、结构,得出正确使用测力计的方法:“一看”:量程、分度值、指针是否指零;“二调”:调零;“三读”:读数=挂钩受力.多媒体展示其他形式的测力计. 通过多种学习方式,充分调动学生学习的积极性,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.从物理走向社会,通过对弹簧测力计的作用、结构、使用方法的探究与认识,了解一般仪器的使用方法,培养应用的能力.
【课堂小结】
通过今天的学习,同学们有哪些收获 在实验探究中又存在哪些问题 还有什么想探究的问题
学生可以个别回答,或相互交流,在交流的基础上进行学习小结.
板书:
第2节 弹 力
一、弹性:物体受力时发生形变,不受力时又恢复原状的特性.
二、弹力:物体由于弹性形变而产生的力.
三、弹簧测力计
1.弹簧测力计原理:弹性限度内,弹簧受的拉力越大,它的伸长越长.
2.制作(构造):弹簧、指针、刻度板、挂钩、吊环、外壳.
3.使用注意事项:(1)观察测力计的量程及分度值,加在测力计上的力不能超过其量程;(2)使用前将测力计的指针调到零;(3)使用时力的方向应与弹簧的轴线一致;(4)读数时,视线应与刻度板面垂直.
课堂检测:
1.下列事例中,不属于弹性形变的是( )
A.用手将充满气的气球按成凹形
B.人站在木板上把木板压弯
C.用锤子把铁块敲打成各种形状
D.撑杆跳高运动员撑杆起跳时把杆压弯
2.关于弹力,下列说法错误的是( )
A.只有相互接触并发生形变的物体间才存在弹力作用
B.只有受弹簧作用的物体才受到弹力作用
C.弹力是指发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对接触它的物体产生的力
D.压力、支持力、拉力都属于弹力
3.使用弹簧测力计时,下列注意事项中错误的是( )
A.弹簧测力计必须竖直放置,不得倾斜
B.使用前必须检查指针是否指在零刻度线上
C.使用中,弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦
D.测量力的大小不能超出测量范围
4.将玻璃瓶、两端开口的细玻璃管和橡皮塞组装成如图所示的装置,使用时瓶内装入液体,瓶口密闭,通过细玻璃管内液面高度的变化可验证的物理规律有
.
5.如图所示,一个弹簧测力计在不加力的时候,指针指在A处,当加上4 N的拉力的时候,指针指在B处.
(1)根据题意,请在图中画出最小刻度为0.5 N的刻度;
(2)在弹簧测力计上画出3.5 N拉力时指针所指的位置.
答案:
1.( C )
2.( B )
3.( A )
4. 力可以使物体发生形变 .
5.答案:如图所示
备课资源:
1.无处不在的弹簧
在我们的日常生活中,弹簧形态各异,处处都在为我们服务.常见的弹簧是螺旋形的,叫螺旋弹簧.做力学实验用的弹簧测力计、扩胸器等的弹簧都是螺旋弹簧.螺旋弹簧有长有短、有粗有细,扩胸器的弹簧就比实验室用弹簧测力计的弹簧粗且长.有一种用来紧固螺母的弹簧垫圈,只有一圈.在紧固螺丝螺母时都离不开它.螺旋弹簧在拉伸或压缩时都要产生反抗外力作用的弹力,而且在弹性限度内,形变越大,产生的弹力也越大;一旦外力消失,形变也消失.有的弹簧制成片形的或板形的,叫簧片或板簧.在口琴、手风琴里有铜制的发声簧片,在许多电器开关中也有铜制簧片,在玩具或钟表里的发条是钢制的板簧,在载重汽车车厢下方也有钢制的板簧.它们在弯曲时会产生恢复原来形状的倾向,弯曲得越厉害,这种倾向越强.有的弹簧像蚊香那样盘绕,例如,实验室的电学测量仪表(电流计、电压计)内以及机械钟表中都安装了这种弹簧.这种弹簧在被扭转时也会产生恢复原来形状的倾向,叫扭簧.
2.胡克定律
胡克定律,是力学弹性理论中的一条基本定律,表述为:固体材料受力之后,材料中的应力与应变(单位变形量)之间成线性关系.满足胡克定律的材料称为线弹性或胡克型(英文Hookean)材料.胡克定律指出:弹簧在发生弹性形变时,弹簧的弹力F和弹簧的伸长量(或压缩量)x成正比,即F=kx,k是物质的弹性系数,它只由材料的性质所决定,与其他因素无关.负号表示弹簧所产生的弹力与其伸长(或压缩)的方向相反.