第六章 熟悉而陌生的力
第二节 测量：用弹簧测力计测量力
教学目标
1.能够区分范性形变和弹性形变.
2.知道什么是弹力，掌握产生弹力的条件.
3.认识弹簧测力计，知道弹簧测力计的原理.
4.会正确使用弹簧测力计.
教学重难点
重点：认识弹力产生的条件，弹簧测力计的正确使用.
难点：弹力的概念及产生条件.
教学过程
一、新课导入
课件展示图片，并提问它们是怎样对运动员产生力的作用呢？
通过本节课学习，同学们就可以知道它们是怎样对运动员产生力的作用啦.
二、新知探究
（一）弹力
1.弹性形变
课件展示：用力分别压弹簧、拉橡皮筋、挤压橡皮泥、捏面团.
教师：用力分别压弹簧、拉橡皮筋，松手后物体可以恢复到原来的形状；用力挤压橡皮泥、捏面团，松手后物体不能恢复到原来的形状.弹簧和橡皮筋的共同点是什么，而橡皮泥、面团的共同点又是什么？
教师：我们把物体的这种受力时会发生形变，不受力时又恢复到原来状态的性质叫做弹性；若这种形变在撤去作用力后，能够恢复原状，则这种形变叫弹性形变.像橡皮泥、面团这样变形后不能自动恢复原来形状的性质叫做范性，这样的形变叫作范性形变.范性不同于弹性.
板书
（1）弹性：弹簧、橡皮筋等物体受力会发生形变，不受力时又恢复到原来的状态的性质；物体受力后会发生形变，若撤去作用力后，该物体能够恢复原状，则这种形变叫弹性形变.若撤去外力，物体不能自动恢复原状，则称为范性形变.
2.弹力
教师：请同学们自己弯曲钢尺、拉长橡皮筋（或弹簧），有什么感觉？
学生动手实验感受弹力（拉弹簧时，感觉到它对手也有力的作用）.
教师：刚才大家在实验的过程中，发现弯曲钢尺、拉长橡皮筋和弹簧时，感受到钢尺、橡皮筋、弹簧对手有力的作用，即钢尺、橡皮筋、弹簧也在拉手，这表明橡皮筋、弹簧等在发生弹性形变时产生了力，我们把这种力叫做弹力.
板书
（2）弹力：物体在发生弹性形变时产生的力.
说明：①有些物体的形变是微小的，人眼不能直接观察到.任何物体在弹性限度内都能发生弹性形变，只不过有的物体形变不明显，不易直接观察到.②物体发生形变时如果超出弹性限度，将发生范性形变.例如：人在水泥地面上行走、汽车在水泥地面上行驶，都会使路面发生弹性形变.汽车如果超载就可能使路面的形变超过弹性限度，路面会发生范性形变即路面被破坏.
3.弹力的性质
教师：请大家再次拉橡皮筋、弹簧，并思考弹力是怎样产生的？它的施力物体是谁呢？
学生思考、讨论：弹力是物体由于发生弹性形变而产生的.弹力的施力物体是像弹簧、橡皮筋等有弹性的物体.
教师：请大家看下面的演示实验.
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.
演示2：将小车和一端固定、处于自由伸缩状态的弹簧挨着放在一起，小车的运动状态不会改变.
演示3：将小车和一端固定且被压缩的弹簧挨着放在一起，松开弹簧后，弹簧恢复原状，小车向右运动，如图：
教师：请大家思考、分析上面的实验，你有什么收获？
教师引导学生分析：小车受到力后运动状态才会改变.和自由伸缩状态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，对小车没有力的作用；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，受到了弹簧的弹力，说明只有弹簧发生形变，才能产生弹力.由此可见，弹力产生的条件：要相互接触同时要发生形变.同时我们还看到，小车是向右运动，表明小车受到的力（弹力）是向右的，而弹簧是缩短的，是在恢复原状的过程中产生的弹力.由此可见，弹力的方向与恢复原状的方向相同，即与弹性形变的方向相反.
演示4：将弹簧压缩得短些、更短些，引导学生观察小车运动的距离变化，并得出结论.
学生观察、思考.教师引导：弹簧压缩得更短些时，小车运动的距离远些，产生的弹力更大.由此得到结论：弹力的大小与形变的大小有关，形变越大，弹力越大.
教师：我们拉测力计时，弹簧拉得越长，我们感觉越吃力，就是这个道理.
教师：任何物体发生弹性形变时都会产生弹力，日常生活中经常遇到的“物体对支持物的压力”“绳的拉力”等，其实质都是弹力.弹力在生活中有广泛的应用，你知道生活中还有哪些地方用到弹力吗？
学生举例：
①我们用的自动铅笔和一些圆珠笔笔筒里面要利用弹簧的弹力.
②跳水运动中1ｍ板和3ｍ板的跳水都是利用了弹力.
③射箭运动员利用了弓的弹力才能把箭射出去.
④撑竿跳高运动员利用撑竿形变后产生的弹力把人弹得更高些.
板书
（3）弹力的性质：①产生的原因：物体发生弹性形变.②产生的条件：要相互接触；要发生弹性形变.③施力物体：弹簧、橡皮筋等发生弹性形变的物体.④方向：与恢复原状的方向相同，即与发生弹性形变的方向相反.⑤大小：弹力的大小与形变的大小有关，形变越大，弹力越大.
说明：（1）在力的作用下物体会发生形变，这是力的一种作用效果.（2）弹力是一种效果力，通常情况下物体的形变往往难以察觉，故判断是否产生弹力可依据两点：①物体间是否接触；②接触处是否存在着相互挤压或拉伸（即是否发生了弹性形变）.
（二）弹簧测力计
教师：我们知道力有大小、方向和作用点.既然弹力的大小与弹性形变的大小有关，那么就可以根据形变的大小来比较、确定弹力的大小.因此，我们可以设计一个通过改变弹簧伸长长度来表示出力的大小的仪器——弹簧测力计.
让学生看课本P138页图6-18认识弹簧测力计，老师同时展示弹簧测力计实物，介绍弹簧测力计的结构以及原理.
板书
（1）弹簧测力计的结构：弹簧、挂钩、拉环、刻度盘、指针、外壳.
弹簧测力计的测量原理（多媒体课件）
测量原理：弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长.因此，弹簧的伸长量能反映弹力的大小.（注意：弹簧的弹性有一定限度，超过这一限度，弹簧的伸长与它所受的拉力就不成正比了，因此加在弹簧测力计上的力不能超过它的量程.）
板书
（2）弹簧测力计测量原理：弹性限度内弹簧伸长的长度跟所受的拉力成正比.
教师拉动挂钩，引导学生观察，同时介绍：实验室常用的弹簧测力计的刻度盘是活动的，使用前，如果弹簧测力计的指针没有指在零点，则需要校零.
教师：为了满足测力的不同需要，人们还制造了其他形式的测力计，如握力计和拉力计等.让学生看课本P138页图6-19.
（三）用弹簧测力计测量力
教师：现在请一位同学上台给我们演示实验“测量身边小物体对弹簧测力计的拉力”，其他同学注意观察，并思考使用弹簧测力计时应注意哪些操作要求.
一位学生演示操作，其他学生分析讨论、回答：
学生1：使用前要先估计被测拉力的大小，以免拉力太大，损坏弹簧测力计；
学生2：拉弹簧测力计的时候，一般用手拉住吊环而不应该用手抓着外壳；
学生3：读数时视线应该正对刻度线.
教师用多媒体播放课件“正确使用弹簧测力计”并讲解.
正确使用弹簧测力计
使用测力计时应注意下面几点：（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，那么应该将指针调到零点.（3）使用时所测的力必须和弹簧的轴线在一条直线上，使弹簧能自由伸缩而不受阻碍，若指针与外壳有摩擦，应及时调整.（4）观察测力计的量程与最小刻度值，以便正确读数.（5）测力计稳定时才可读数，读数时视线应正对刻度线，与刻度盘面垂直.
板书
正确使用弹簧测力计：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整到零；③使用时所测的力必须和弹簧的轴线在一条直线上，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，应及时调整；④弹簧测力计稳定时才可读数，且读数时视线应正对刻度值，与刻度盘面垂直.
教师：下面分小组进行“用弹簧测力计测量力”的实验.
分小组领取实验器材，进行实验，将测量结果记录在学生自己设计的表格中.实验完毕后，每个小组派代表进行结果汇报.
三、课堂小结
四、课堂训练
1.如图所示的弹簧测力计，它的量程为 0~10N ，分度值为 0.4N ，现在弹簧测力计的示数为 6 N.
2.关于弹力,下列叙述正确的是（ D ）
A.物体发生形变时产生的力叫弹力
B.不相互接触的物体间也可产生弹力
C.拉力不属于弹力
D.两个物体直接接触且互相挤压发生弹性形变时才会产生弹力
3.甲、乙、丙三位同学用同一个拉力器比试臂力，结果每个人都能把手臂撑直，则下列说法中正确的是（ C ）
A.甲的体重大，所用拉力大
B.乙的手臂粗，所用拉力大
C.丙的手臂长，所用拉力大
D.甲、乙、丙所用拉力一样大
4.如图所示，在弹簧测力计的两侧，沿水平方向各施加4N的拉力，并静止，此时弹簧测力计的示数为（ B ）
A.0N B.4N C.2N D.8N
5.如图所示，关于弹簧测力计，以下说法正确的是（ B ）
A.弹簧测力计上的字母“N”，表示它的型号
B.该弹簧测力计的量程及分度值分别是0~5N和0.2N
C.已调好“0”点的弹簧测力计可以上下颠倒过来使用
D.在月球上，不能用弹簧测力计测力的大小
五、布置作业
完成《一线课堂》相关练习.
教学反思
弹力是一种很常见的力，在初中和高中阶段都要学习.日常生活中应用弹力的地方也很多.从弹力应用的广泛性和关于力的初步知识的完整性出发，在本课的教学中增加了“了解弹力”的内容.把教学难点定为对弹力的概念的理解，但只要求了解它是怎样形成的，至于它的三要素只简单提到.突破方法是充分利用手中的器材让学生去亲身体验弹力的存在，从而理解弹力的概念.教学重点放在认识弹力，以及弹簧测力计的使用上.对于弹簧测力计的使用，没有一味的讲解，而是通过使用它，让学生在使用中学习，在学习中使用，并在学习中交流.因为学生在今后的工作与生活中也会遇到新的器材，需要探索其正确的使用方法的场合是很多的，所以对于弹簧测力计的使用，安排了学生一边探索一边思考，让他们尝试着去操作.(共24张PPT)
第六章 熟悉而陌生的力
第二节 测量：用弹簧测力计测量力
1.能够区分范性形变和弹性形变。
2.知道什么是弹力，掌握产生弹力的条件。
3.认识弹簧测力计，知道弹簧测力计的原理。
4.会正确使用弹簧测力计。
学习目标
【重点】认识弹力产生的条件，弹簧测力计的正确使用。
【难点】弹力的概念及产生条件。
新课导入
运动员能被弯曲的撑竿弹向高空
蹦极运动中的弹力绳
它们是怎样对运动员产生力的作用呢？
新知探究
知识点 弹力
一
松手后物体可以恢复到原来的形状
松手后物体不能恢复到原来的形状
如图：用力分别压弹簧、拉橡皮筋、挤压橡皮泥、捏面团
试着分析：弹簧和橡皮筋的共同点是什么，而橡皮泥、面团的共同点又是什么？
新知探究
物理学中将物体受到外力而发生形状变化称为形变。
若撤去外力，物体能自动恢复原状，则称这种形变为弹性形变。
若撤去外力，物体不能自动恢复原状，则称为范性形变。
新知探究
压弯的跳板对运动员有向上的力
被拉长的弹簧对手有拉力
被压缩的弹簧对手有推力
注意：发生弹性形变的物体会对与它接触的物体产生力的作用。
这种因物体发生弹性形变而产生的力叫做弹力。
产生的条件：
（1）物体间接触；
（2）物体发生弹性形变。
弹力的方向：
与物体发生弹性形变方向相反。
新知探究
辨析：哪些物体间的作用力属于弹力？
弹力的种类：压力、支持力、拉力、推力
新知探究
知识点 认识弹簧测力计
二
1.用途：测量力的大小。
2.构造：弹簧、指针、刻度盘和挂钩、吊环、外壳等。
新知探究
3.原理：在一定范围内，弹簧受到的拉力越大，它的伸长量就越大，且弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比。
弹簧的伸长量=弹簧拉伸后的长度-弹簧的原长
拉伸后的长度
伸长量
原长
新知探究
（4）拉动：沿弹簧轴线方向轻轻来回拉动几次挂钩，放手后观察指针是否能回到零刻度线处，以防止弹簧卡壳。
量程：0~5 N
4.正确使用弹簧测力计
使用前：
（1）观察量程：待测力的大小应在量程之内。
（2）明确分度值：知道每一大格表示多少牛，每一小格表示多少牛（分度值）。
分度值：0.2N
（3）校零：检查指针与零刻度线是否对齐，若没有，要调节至对齐。
新知探究
（1）测量时：要使测力计内弹簧的轴线跟所测的力在一条直线上，弹簧不能靠在刻度盘上。
（2）读数：待指针稳定后读数，且视线要与刻度盘面垂直。
（3）记录：在记录数据时要带上单位。
新知探究
5.其他形式的测力计
新知探究
知识点 实验：用弹簧测力计测量力
三
实验目的：
1.了解弹簧测力计的构造，学会使用弹簧测力计。
2.用弹簧测力计测量力的大小。
实验器材：
弹簧测力计、钩码。
新知探究
实验步骤：
1.观察弹簧测力计，明确其量程及分度值。
2.检查弹簧测力计指针与零刻度线是否对齐。若没有对齐，把指针调节到零刻度线上。
3.将钩码悬挂于弹簧测力计在钩上，读出钩码对弹簧测力计的拉力F，将测量结果记录在自己设计的表格中。重复实验。
新知探究
交流讨论：
1.若将钩码换成物理教科书，怎样测量书对弹簧测力计的拉力？
2.怎样粗略测量一根细棉线能承受的最大拉力？
将物理教科书放进塑料袋中用弹簧测力计测量。
将细棉线的一头系在弹簧测力器的挂钩上，然后弹簧测力器的另一端固定，最后用手慢慢拉（注意一定要慢）眼睛看着弹簧测力器的示数，直到细棉线断的瞬间，记下示数。
新知探究
测力小实验
2.用两个弹簧测力计在水平方向上互相拉，看看谁对谁的拉力更大些，想想为什么。
1.用手拉弹簧测力计的挂钩，使指针指到 1N、5N、10N，感受一下 1N、5N、10N 的力有多大？
课堂小结
测量：用弹簧测力计测量力
弹力
因物体发生弹性形变
而产生的力
认识弹簧测力计
拉力越大，伸长量就越大
实验：用弹簧测力计测量力
量程、分度值
课堂训练
1. 请完成“用弹簧测力计测量力”的实验报告，在报告中简要说明弹簧测力计测量力的道理，并回答“交流讨论”中列出的问题。
提示：结合课堂实验情况整理报告。
课堂训练
2. 在撑竿跳高运动中，运动员起跳后，撑竿被压弯（图 6-21），在这个现象中，撑竿发生的是什么形变？说明你的理由。
弹性形变。撤去外力时，撑竿可以恢复原状。
课堂训练
3. 如图 6-22 所示，用手拉弹簧测力计时，弹簧测力计的弹簧发生形变后会对手施加一个作用力，这个力是 力，它的方向与手的拉力方向 。
弹
相反
课堂训练
4. 如图 6-23 所示，弹簧测力计的测量范围（量程）是 N，指针所指的示数是 N。
0~5
2.4
课堂训练
5. 某同学用橡胶握力器（图 6-24）进行锻炼时发现，可轻松地让握力器发生形变，但很难将握力器完全“捏扁”。你能解释为什么吗？
握力器发生的形变越大，产生的弹力就越大。
课堂训练
6. 有同学认为“使用弹簧测力计时，弹簧测力计必须竖直放置，不得倾斜”，这种看法是否正确？做实验验证你的看法。
不正确。弹簧伸长的方向与所受拉力方向一致即可。
课堂训练
7. 用橡皮筋、回形针、棉线、小瓶盖、牙膏盒、铁丝、钩码和刻度尺等，动手做一个橡皮筋测力计。观察并记录橡皮筋的伸长量与钩码个数的关系。
提示：用所给器材组装并实验即可。
