資源簡介

第2節(jié)　彈力
知識與技能：
1．了解彈力及彈力產(chǎn)生的條件。
2．了解彈簧測力計測量力的原理。
3．會正確使用彈簧測力計測量力的大小。
過程與方法：
1．通過觀察和實驗，了解彈力產(chǎn)生的原因，了解生活中常見的彈力。
2．通過實驗，探究并驗證彈簧的伸長與拉力的關(guān)系。
3．探究彈簧測力計的使用過程，進(jìn)一步掌握使用測量工具的基本方法。
情感、態(tài)度與價值觀：
1．對周圍生活中彈力應(yīng)用的實例有濃厚的興趣，體會科學(xué)技術(shù)的價值。
2．通過對彈簧測力計使用的探究，培養(yǎng)學(xué)生樂于探索日常用品中的科學(xué)道理的情感、培養(yǎng)學(xué)生探索新器件的能力。
3．通過了解彈簧測力計的制作原理，培養(yǎng)學(xué)生勤于動手的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)作風(fēng)。
重點：彈簧測力計的使用。
難點：彈力的概念及產(chǎn)生條件。
多媒體課件、直尺、橡皮筋、橡皮泥、紙張、彈簧、鐵架臺、彈簧測力計、鉤碼。
一、情景導(dǎo)入
教師組織學(xué)生做小實驗：
(1)將一把直尺的兩端分別靠在書上，輕壓使它發(fā)生形變，體驗手感，撤去壓力，直尺恢復(fù)原狀。
(2)取一根橡皮筋，把橡皮筋拉長，體驗手感，松手后，橡皮筋會恢復(fù)到原來的長度。
(3)取一塊橡皮泥，用手捏，使其變形，手放開，橡皮泥保持變形后的形狀。
(4)取一張紙，將紙揉成一團(tuán)再展開，紙不會自動恢復(fù)到原來的形狀。
同學(xué)們交流實驗觀察到的現(xiàn)象，并對這些實驗現(xiàn)象進(jìn)行分類，說明按什么分類，并要求給各類現(xiàn)象再舉些類似的例子。(按物體受力變形后能否恢復(fù)原來的形狀這一特性進(jìn)行分類)
我們在壓直尺、拉橡皮筋時，感受到它們對手有力的作用，這種力在物理學(xué)上叫做彈力。今天就讓我們一起來學(xué)習(xí)彈力的有關(guān)內(nèi)容。
多媒體展示圖片：蹦床、蹦極、撐竿跳高、跳水等場景。
　　　
同學(xué)們想一想撐竿跳高、跳板跳水比賽中，運動員怎樣才能取得好成績？蹦極中的選手為什么下落到最低點后又會上升？今天我們就來探究其中的奧秘。
二、合作探究
　彈力
1．彈性與塑性
用手對彈簧、橡皮筋、橡皮泥等施加力的作用，觀察物體有什么變化，體會一下手有什么感覺。
同學(xué)們交流討論上述實驗現(xiàn)象，思考什么是彈性，什么是塑性，并思考兩者之間有什么區(qū)別？
(1)彈性：物體受力時發(fā)生形變，不受力時恢復(fù)到原來形狀的性質(zhì)。如：橡皮筋、氣球、彈簧等。
(2)塑性：物體受力時發(fā)生形變，不受力時不能自動地恢復(fù)到原來形狀的性質(zhì)。如：橡皮泥等。
2．彈力
前面同學(xué)們知道了彈性和塑性，那么什么是彈力呢？
同學(xué)們做一個小實驗：將直尺一端固定在桌面上，另一端伸出桌面，用手壓彎(幾次用力使直尺彎曲的程度不一樣)，體會手的感覺。
同學(xué)們交流討論各自的感受。
(1)彈力是物體由于發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力。
(2)彈力產(chǎn)生的條件：①物體互相接觸；②物體發(fā)生彈性形變。
蹦極及其注意事項
蹦極是近些年來新興的一項非常刺激的戶外休閑活動。首次使用橡皮繩蹦極是在美國，但蹦極跳的真正發(fā)揚光大是在新西蘭，是新西蘭人成立了世界上第一個反彈跳躍協(xié)會，并在1988年首次向社會公開展示高空懸跳，從此大力推廣這一運動。到目前為止，世界上有很多國家都已建立了蹦極跳運動基地，例如新加坡、日本、加拿大、澳大利亞以及一些歐洲國家。1997年5月1日，蹦極跳首次傳入中國，發(fā)展到現(xiàn)在，已有多種形式，大致可分為三種：橋梁蹦極、塔式蹦極和火箭蹦極。
橋梁蹦極是在橋梁上伸出一個跳臺，或在懸崖絕壁上伸出一個跳臺；塔式蹦極主要是在廣場上建造一個斜塔，然后在塔上伸出一個跳臺；火箭蹦極，顧名思義，是將人像火箭一樣向上彈起，然后上下彈躍。
蹦極跳作為一項勇敢者的運動，能極大地鍛煉向困難與恐懼挑戰(zhàn)的勇氣。而且蹦極跳作為一項娛樂健身活動，安全可靠，只要心理健康、身體狀況良好，男女老幼，均可參加。
當(dāng)你站在高高的跳臺上，遠(yuǎn)眺，群山疊翠；近觀，溪水潺潺，優(yōu)美風(fēng)光，一覽無余；而當(dāng)你從跳臺上躍下時，猶如凌空直下的燕子，在山水間，自由飛翔；隨著橡皮繩的反彈力，你還能變換視野，表演各種動作，在空中悠然蕩漾，是何等的舒展、暢快。
蹦極的注意事項：
①蹦極對身體素質(zhì)要求較高，凡是有心、腦病史的人不能參加。
②深度近視者要慎重，因為硬式蹦極跳下時頭朝下，人身體以9.8 m/s2的加速度下墜，很容易腦部充血而造成視網(wǎng)膜脫落。
③跳下前應(yīng)充分活動身體各部位，以防扭傷或拉傷。
④著裝要盡量簡練、合身，不要穿易飛散或兜風(fēng)的衣物。
⑤跳出后要注意控制身體，不要讓脖子或胳膊被彈索卷到。
　彈簧測力計
1．探究并驗證彈簧的伸長與拉力的關(guān)系
彈簧受到的拉力與彈簧伸長的長度有什么關(guān)系？
按如圖所示過程進(jìn)行實驗，并將每次的實驗結(jié)果記錄在表格中。
　　　　
實驗 次數(shù) 施加拉 力/N 彈簧原 長/cm 彈簧的 長度/cm 彈簧的伸 長量/cm
1
2
3
4
5
同學(xué)們根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，交流討論在彈性限度內(nèi)，彈簧受到的拉力與彈簧伸長量的關(guān)系。
在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長量與受到的拉力成正比。
2．彈簧測力計的構(gòu)造
多媒體展示不同彈簧測力計及其構(gòu)造圖：
(1)構(gòu)造：由刻度盤、彈簧、指針、掛鉤、外殼、掛環(huán)構(gòu)成。
(2)單位：標(biāo)識在彈簧測力計刻度盤的上方，是“N”。
(3)量程：零至彈簧測力計刻度盤上的最大示數(shù)。
(4)最小刻度(分度值)：從0～1 N之間有n小格，每一小格(分度值)為 N。
3．彈簧測力計的使用方法
同學(xué)們拿出課前準(zhǔn)備好的彈簧測力計，練習(xí)使用彈簧測力計及體驗力的大小。
同學(xué)們觀察量程和分度值，看指針是否指在零刻度線上，否則要調(diào)零；用手拉測力計的掛鉤，使指針分別指到1 N、3 N、5 N的位置，觀察彈簧測力計長度的變化，感受1 N、3 N、5 N的力。教師引導(dǎo)同學(xué)們自己歸納出使用彈簧測力計的方法和注意事項。
彈簧測力計的使用方法：
①首先看清它的量程，即測量范圍，加在彈簧測力計上的力不允許超過它的量程；
②認(rèn)清它的分度值，以便能快速準(zhǔn)確地讀數(shù)；
③觀察指針是否指在零刻度線上，若沒有，則需要校零；
④使用前，輕輕拉動它的掛鉤幾次，避免彈簧被外殼卡住；
⑤使用時，拉力方向應(yīng)與彈簧軸線方向一致，以確保測量準(zhǔn)確；
⑥待示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與刻度盤板面垂直。
無處不在的彈簧
在我們的日常生活中，彈簧形態(tài)各異，處處都在為我們服務(wù)。常見的彈簧是螺旋形的，叫螺旋彈簧。做力學(xué)實驗用的彈簧測力計、擴(kuò)胸器的彈簧等都是螺旋彈簧。螺旋彈簧有長有短、有粗有細(xì)，擴(kuò)胸器的彈簧就比彈簧測力計的粗且長，抽屜鎖中的彈簧又短又細(xì)，約幾毫米長。螺旋彈簧在拉伸或壓縮時都要產(chǎn)生反抗外力作用的彈力，而且在彈性限度內(nèi)，形變越大，產(chǎn)生的彈力也越大；一旦外力消失，形變也消失。有的彈簧制成片形的或板形的，叫簧片或板簧。在口琴、手風(fēng)琴里有銅制的發(fā)聲簧片，在許多電器開關(guān)中也有銅制的簧片，玩具或鐘表里的發(fā)條是鋼制的板簧，在載重汽車車廂下方也有鋼制的板簧。它們在彎曲時會產(chǎn)生恢復(fù)原來形狀的傾向，彎曲得越厲害，這種傾向越強(qiáng)。有的彈簧像蚊香那樣盤繞，例如，實驗室的電學(xué)測量儀表(電流表、電壓表)內(nèi)、機(jī)械鐘表中都安裝了這種彈簧。這種彈簧在被扭轉(zhuǎn)時也會產(chǎn)生恢復(fù)原來形狀的傾向，叫做扭簧。
形形色色的彈簧在不同場合下發(fā)揮著不同的功能。
(1)測量功能
我們知道，在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長量(或壓縮量)跟外力成正比。利用彈簧這一性質(zhì)可制成彈簧測力計。
(2)緊壓功能
觀察各種電器開關(guān)會發(fā)現(xiàn)，開關(guān)的兩個觸頭中，必然有一個觸頭裝有彈簧，以保證兩個觸頭緊密接觸，使導(dǎo)通良好。如果接觸不良，接觸處的電阻變大，電流通過時產(chǎn)生的熱量變大，嚴(yán)重的還會使接觸處的金屬熔化。卡口燈頭的兩個金屬柱都裝有彈簧，也是為了接觸良好；至于螺口燈頭的中心金屬片以及所有插座的接插金屬片都是簧片，其功能都是使雙方緊密接觸，以保證導(dǎo)通良好。在盒式磁帶中，有一塊用磷青銅制成的簧片，利用它彎曲形變時產(chǎn)生的彈力使磁頭與磁帶密切接觸。在訂書機(jī)中有一個長螺旋彈簧，它的作用一方面是頂緊訂書釘，另一方面是當(dāng)最前面的釘被推出后，可以將后面的釘送到最前面以備訂書時推出，這樣，就能自動地將一個個釘推到最前面，直到釘全部用完為止。許多機(jī)器的自動供料，自動步槍中的子彈自動上膛都靠彈簧的這種功能。此外，像夾衣服的夾子，圓珠筆、鋼筆套上的夾片都利用了彈簧的緊壓功能。
(3)復(fù)位功能
彈簧在外力作用下發(fā)生形變，撤去外力后，彈簧就能恢復(fù)原狀。很多工具和設(shè)備都是利用彈簧這一性質(zhì)來復(fù)位的。例如，許多建筑物大門的合頁上都裝了復(fù)位彈簧，人進(jìn)出后，門會自動復(fù)位。人們還利用這一功能制成了自動傘、自動鉛筆等用品，十分方便。此外，各種按鈕、按鍵也少不了復(fù)位彈簧。
(4)帶動功能
機(jī)械鐘表、發(fā)條玩具都是靠上緊發(fā)條帶動的。當(dāng)發(fā)條被上緊時，發(fā)條產(chǎn)生彎曲形變，存儲一定的彈性勢能。釋放后，彈性勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽埽ㄟ^傳動裝置帶動時針、分針、秒針或輪子轉(zhuǎn)動。在許多玩具槍中都裝有彈簧，彈簧被壓縮后具有勢能，扣動扳機(jī)，彈簧釋放，勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽埽矒簟白訌棥保蛊溲貥尮苌涑觥Ｌ飶奖荣愑玫陌l(fā)令槍和軍用槍支也是利用彈簧被釋放后彈性勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽茏矒舭l(fā)令紙或子彈的引信完成發(fā)令或發(fā)火任務(wù)的。
(5)緩沖功能
在機(jī)車、汽車車架與車輪之間裝有彈簧，利用彈簧的彈性來減緩車輛的顛簸。
(6)振動發(fā)聲功能
當(dāng)空氣從口琴、手風(fēng)琴中的簧孔中流動時，沖擊簧片，簧片振動發(fā)出聲音。
第2節(jié)　彈力
彈力
本節(jié)課主要讓學(xué)生認(rèn)識什么是彈力，其次是學(xué)會使用彈簧測力計。關(guān)于彈簧測力計的使用探究：物理測量類器材在使用前，首先要了解器材的量程和分度值，并對器材進(jìn)行調(diào)零，這是一個常識；在具體的使用過程中應(yīng)該注意：避免彈簧和外殼間有過大摩擦，測量時拉力的方向應(yīng)與彈簧的軸線方向一致，讀數(shù)時視線與刻度線垂直，這些都是學(xué)生在學(xué)習(xí)中應(yīng)該掌握的內(nèi)容。另外在條件允許的情況下，教師應(yīng)盡可能設(shè)置一些課外的活動，比如將三個測力計首尾相連，在兩端施加力，觀察測力計的示數(shù)，以達(dá)到“會正確使用彈簧測力計”的技能目標(biāo)。

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