5.3 弹力与弹力测力计

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§5.3 弹力与弹簧测力计
【教学目标】
一、教学目标：
1、知识与技能
(1) 组织学生通过动手实验得出形变及弹力的概念以及外力的大小与物体形变大小的关系
(2) 领悟弹簧测力计的原理，认识其构造，学会使用弹簧测力计测力，知道国际单位制中力的单位
(3) 通过观察，知道发生弹性形变的物体具有能量
(4) 了解非弹性形变
2、过程与方法
培养学生勇于创新的意识和实验设计、动手能力
3、情感态度与价值观
通过小组探究活动，培养学生团结合作的精神。
【教学重点】
弹簧测力计的原理和正确使用是本节课教学的重点。
【教学难点】
弹性形变和弹力是本节课的教学难点。
【学法指导】
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，同时通过课堂学习培养学生乐于参与，勇于创新的意识。
【教学过程】
引言
同学们，我们这节课复习下上一节课的内容，上一节我们讲怎样描述力，力的三要素是，力的大小、方向、作用点；力的单位是牛（N）同时我们还讲了力的示意图，那么力的示意图要包含力的三个要素，也就是线段的起点和终点表示力的作用点，线段箭头表示力的方向，线段的长短粗略的表示力的大小。压力和支持力的作用点在物体的表面，也可以标在物体的重心位置，前提是不改变力的作用效果。
一、弹力
（1）形变与弹力
师：请同学们利用提供给你们的橡皮筋、橡皮泥、弹簧、气球等器材，想办法改变它们的形状，待会儿将你的亲身感受与大家交流。
生：活动（有的吹气球、有的拉橡皮筋，有的捏橡皮泥┈，忙得不亦乐乎）
师：在外力的作用下，你们看到物体发生了怎样的变化？
生1：气球压扁了，变圆了
生2：橡皮筋伸长了，弹簧变长（短）了
生3：橡皮泥变扁了
师：很好！通过观察这些现象，你们知道物体在哪些方面发生了变化？
生：物体的形状和体积发生了改变。
师：你们知道在物理学中，物体的形状和体积的改变称作为什么？
生：形变
师：对，那么外力可以使物体怎样？
生：外力可以使物体发生形变
师：板书：外力 形变 形状 改变体积
师：在探究的过程中，你们有没有新的发现？
生：橡皮筋撤去外力后，能恢复原来形状，橡皮泥撤去外力后不能恢复原来形状
师：很好，尽管物体都发生了形变，但这两种形变是不同的。下面让我们通过自己看书找出这两种形变的不同。
（板书）弹性：物体受力发生形变，不受力由恢复原来形状的特性。
塑性：物体受力发生形变，不受力却不能恢复原来形状的特性。
师：列举生活中具有弹性的物体和具有塑性的物体。适时拿出上次实验时被破坏的弹簧，引导同学说出弹簧都有一定的弹性限度，超过这个限度弹簧就不再具有弹性。
师：当你使物体发生形变的同时，你的手有何感觉？
生1：橡皮筋也拉我的手
生2：弹簧也拉我的手
生3：气球也推我的手
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师：这又说明了什么呢？
生：发生形变的物体能产生力
师：物理学上把物体由于形变而产生的力叫做弹力。拉力和压力都属于弹力
做出下列物体所受弹力的示意图。
师：刚才的实验中，我们使用的都是柔软的物体，在外力的作用下，它们会发生形变，如果是坚硬的物体也会发生形变吗？
生：会/不会
师：老师这儿有一只烧瓶，我用力挤压瓶壁后，瓶子是否会发生形变呢？
生：发生了
师：怎样知道？你们能否帮我设计一个实验来证实？
生：瓶中装满水，瓶口用橡皮塞塞紧，插入一根空心细玻璃管，如果挤压后，看到玻璃管中水能上升，说明瓶子发生了形变
师：这位同学说得怎么样？
生：好（掌声鼓励）
师：那就请这们同学来演示一下
生：演示
师：刚才大家看到了什么？说明了什么？
生：看到玻璃管中水能上升，说明瓶子发生了形变
师：只是坚硬的物体形变很小，用肉眼直接观察不易看出，在外力作用下，任何物体都会发生形变
师：你们能设计一个实验观察桌子受压后是否发生了形变呢？
生：讨论后还是不会说
师：（利用光的反射，观察墙上光斑的变化）
（2）形变大小与外力的关系
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？
生：猜想：外力越大，物体的形变也越大
师：请大家根据所给的器材设计实验自行探究：形变的大小与外力的关系
板书：形变大小与外力的关系
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：将塑料尺搭放在两个木块之间，观察塑料尺的形变，然后在尺中央放一个钩码、二个钩码，观察到塑料尺的形变越来越明显
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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
二、弹簧测力计
向学生介绍测量力的工具——弹簧秤。
演示：将一弹簧挂在铁架台上，在弹簧的后面立一木板，并在木板上贴上白纸，用笔记下挂钩所在的位置。用一个小力竖直向下拉弹簧，用笔记下此时挂钩所在的位置。再用一个较大力竖直向下拉弹簧，重复上述实验步骤。说明什么是弹簧的伸长量。比较两次的伸长量，得出弹簧的伸长量随拉力的增大而增大的结论。
对于基础好的同学在此基础上告诉学生：当第二次拉力为第一次的n倍时，弹簧第二次的伸长量为第一次的n倍。从而得出“弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比”的结论。
用容易观察的量显示不宜观察的量,是制作测量仪器的一种思路。这种科学方法称做物理实验中,有些物理量的大小是不宜直接观察的,但它变化时引起其他物理量的变化却容易观察“转换法”。利用这种方法制作的仪器象：温度计、弹簧测力计、压强计等。
借此实验简单介绍弹簧秤的测力原理。
①　学生实验：
请同学们仔细观察提供给你们的弹簧测力计，回答下列问题：（每两个人一组分配1个弹簧称）
看一看：
（1）弹簧测力计是由什么组成的？
（2）力的单位是什么？
（3）弹簧测力计的范围和分度值分别是什么？
试一试：
（1）若弹簧测力计指针开始偏离“0”刻度，应如何调节？
（2）使用弹簧测力计，应让物体挂于哪个位置，手拉哪个部位？可用学生身边的物体作为称量物体如笔袋、钢笔、水杯等
（3）应怎样计数？
学生以组为单位进行交流，教师选择几组有代表的，将结果写在黑板上。
教师利用利用演示用的大弹簧秤，引导学生再次观察，指导学生对上述的结论，进行自我分析评估。
最后师生共同总结：①弹簧秤的构造，②弹簧秤的量程，③弹簧秤上的单位，④零刻度，⑤一大格和一小格各表示多少。以及介绍如何使用弹簧秤，并介绍其它的测力计，知道弹簧秤是实验室里常用的测力计。
让同学讨论节后的“想想议议”，在同学讨论发言的基础上，教师强调：使用前轻轻拉动几次挂钩，避免弹簧被卡在壳上；若使用前指针不指零：①校正零点，②修正测量数据：若在未测量力前，指针指某一刻度，将测得数值减去这一刻度，所得的差是被测的力的值。
练一练：做一做：
（1）手拉弹簧测力计，感受一下2N的力有多大？
（2）将身边的物品，称一下有多重？
（3）测拉断头发的力的大小时，让每个同学都测一次，激起同学的兴趣。测后将拉力的大小与课本表中给出的各年龄组的数据比较。并交流测量的方法
【作业布置】万向思维
板书设计
一、弹力：我们在压尺子、拉橡皮筋、拉弹簧时，感觉到它们对手有力的作用，这种力叫做弹力。
弹力是物体由于弹性形变而产生的。
二、弹簧测力计：
A、原理：在弹性限度内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比。
B、使用方法：“看”：量程、分度值、指针是否指零；“调”：调零；“读”：读数=挂钩受力。
C、注意事项：加在弹簧测力计上的力不许超过它的最大量程。
【教学反思】
本节教学活动应是学生在教师的组织、引导下，学生积极主动探索的过程。在参与过程中培养学生的观察能力、分析问题、解决问题的能力，自己动手操作的能力，使之在观察中思考、学习。
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