資源簡介

第七章 力
第2節 彈力
設計說明
“彈力”這一節主要是讓學生了解彈力是怎樣產生的，知道彈簧測力計的工作原理，掌握彈簧測力計的使用方法。教學中，應充分利用學生的經驗（比如多數同學都玩過橡皮泥和彈簧或橡皮筋），多舉一些日常生活中的事例，喚起學生的相關體驗，使學生了解物體的彈性與塑性的性質，同時也體驗感受手的受力情況，進行感知彈力的存在，初步形成彈力的概念。
考慮到學生的認知水平，在教學中不必對彈力的由來、彈力的三要素等過多分析，但可在今后的教學中針對具體的力具體分析，如壓力作用在被壓物體表面，方向垂直接觸面指向被壓物體。壓力實質也是彈力。
對于彈簧測力計的原理教學可通過學生體驗，觀察理解為什么可用彈簧長度的變化量度力的大小。實際上利用了“轉換方法”，以后會經常遇到。而對彈簧測力計的使用可通過分組實驗加強練習，學會使用彈簧測力計測量力的大小。
教學目標
1.通過生活經驗和實驗，知道物體有彈性和塑性等不同的性質。說明彈性和塑性的不同。
2.通過實驗了解彈力產生的原因，了解生活中常見的彈力。
3.通過生活經驗和實驗知道在彈性限度內，彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長量越大。
4.通過實驗經歷使用彈簧測力計的過程，學會彈簧測力計的使用方法。
教學重點難點
1.重點：彈簧測力計的正確使用和讀數。
2.難點：彈力的概念及其產生條件。
教具
學生用：彈簧測力計、彈簧直尺、銅絲、橡皮泥、紙、拉力器、木塊、拉力器、橡皮筋。
教師用：彈簧測力計、彈弓。
教學過程
回顧思考
1.力的作用效果：一是可以使物體發生________，二是可以改變物體的________。
2.力的________、________、________影響力的作用效果。
3.使用任何一種測量工具時，都要首先了解它的________和________。
導入新課
1.小實驗導入：
教師：我這里給同學們準備了一個彈簧、一根橡皮筋、一塊橡皮泥和一段銅絲。請四名同學上來用力拉彈簧、橡皮筋，擠壓橡皮泥和彎折銅絲。松手后，觀察它們會出現什么現象？
學生：彈簧和橡皮筋松手后又恢復了原狀；橡皮泥和銅絲松手后不能恢復原狀。
教師：請同學們再列舉一些在日常生活中出現的類似現象。
學生舉例后，教師：那同學們想不想知道造成這些不同現象的原因呢？學了這節課之后大家就能夠明白了。
2.多媒體導入：
播放視頻片段或一組圖片：跳板跳水、撐竿跳高、蹦極、射箭等。
教師：這些比賽項目中的運動員借助什么力來完成并取得好成績呢？學了這節課大家就明白了。
3.游戲導入
拉力比賽：讓兩個學生上臺，在規定的時間內拉動拉力器，看誰拉開的次數多，誰就是勝利者。
游戲結束，教師問學生在拉動拉力器的過程中有什么感覺？
教師提示：像彈簧這樣，手拉彈簧，反過來彈簧也會把手拉回去的力，就是我們這節課研究的彈力。
進行新課
探究點一　彈力
1.彈性和塑性
學生實驗，注意觀察所發生的現象：
（1）用力拉彈簧，使它發生形變，體驗手感，撤去外力，彈簧恢復原狀。
（2）取一條橡皮筋，把橡皮筋拉長，體驗手感，松手后，橡皮筋會恢復到原來的長度。
（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，將紙揉成一團再展開，紙不會恢復原來的形狀。
引導歸納：讓學生交流實驗觀察到的現象，并對這些實驗現象進行分類，說明按什么分類，并要求對各類現象再列舉些類似的例子。
（按物體受力變形后能否恢復原來的形狀這一特性進行分類）
彈簧、橡皮筋等受力時會發生形變，不受力時又恢復到原來的形狀，物體的這種性質叫做彈性；橡皮泥、紙等變形后不能自動地恢復到原來的形狀，物體的這種性質叫做塑性。
問題拓展：用手擠壓玻璃瓶會發生形變嗎？
視頻演示：用力擠壓、放松厚壁玻璃瓶，觀察瓶子上方玻璃管內液柱高度是否會發生變化。
結論：平常我們認為很硬的物體（如桌子等）受擠壓也會發生微小形變。（這樣的形變很微小，只有借助“放大法”或“轉換法”才能觀察到）
歸納：形變的普遍性。任何物體受力都會形變，不過有的物體形變明顯，可以直接觀察，有的物體形變極其微小，要借助儀器或實驗才能顯示出來。
例題講解：（學生先練習，若有問題，教師補充講解）
例1?。?020·湖南邵陽中考）下列現象中，發生了彈性形變的是（　?。?br/>A.橡皮泥上留下漂亮的指印
B.跳水跳板被運動員壓彎
C.粉筆掉到地上斷成兩截
D.餅干一捏變成碎片
解析：橡皮泥形變后不能恢復原狀，不是彈性形變，A錯誤；被壓彎的跳板，在運動員離開后能夠恢復原狀，是彈性形變，B正確；粉筆掉到地上斷成兩截，餅干一捏變成碎片，粉筆和餅干形變后不能恢復原狀，不是彈性形變，C、D錯誤。
答案：B
2.彈力
學生活動：
（1）出示小時候同學們都玩的彈弓，誰愿意上來表演一下呢？當彈弓被拉開時，你的手有何感覺？彈弓為什么能將粉筆頭彈出去呢？
（2）請學生上講臺拉拉力器，并談一談自己的感受。
（3）請同學們用手壓彎你的直尺，使直尺發生形變，你的手有什么感覺？
思考：當使橡皮筋、直尺發生形變時，你的手有何感覺？這又說明了什么問題？
引導歸納：用手將彈弓拉開時，感覺到彈弓也在拉手。彈弓將粉筆頭彈出去，是因為彈弓在形變時產生了力。用手壓彎直尺時，感覺到直尺給手施加了一個作用力。
橡皮筋和直尺在發生形變時，可以感覺到它們對手有力的作用，以上實例說明物體在發生彈性形變時，由于要恢復原狀，會產生力的作用，我們把這種力叫做彈力。
（4）將一重物放在塑料板上，塑料板對重物產生一個向上的支持力，支持力是如何產生的？
（5）將一重物掛在彈簧上，彈簧對重物產生一個向上的拉力，拉力是如何產生的？
引導歸納：學生觀察現象后思考討論，重物放在塑料板上，被壓彎的塑料板要恢復原狀，產生向上的彈力，這就是它對重物的支持力；重物掛在彈簧上，被拉長的彈簧要恢復原狀，產生向上的彈力，這就是它對重物的拉力。物體的形變有多種多樣，所以產生的彈力也有各種不同的形式。
教師總結：任何物體只要發生彈性形變就一定會產生彈力。在日常生活中，物體對支持面的壓力、物體受到的支持力和繩的拉力等，其實質都是彈力。
（6）學生討論：力有大小、方向和作用點，稱為力的三要素，作為彈力，你能說出彈力的三要素嗎？
教師總結：彈力的大小與使物體發生彈性形變的外力大小相等；其方向與使物體發生彈性形變的外力方向相反，且總是與接觸面垂直；其作用點作用在施加外力的物體上。
例題講解：（學生先練習，若有問題，教師補充講解）
例2　下列各力中，不屬于彈力的是（　　）
A.繩子對物體的拉力 　B.桌面對茶杯的支持力
C.兩塊磁體之間的排斥力　D.書對桌面的壓力
解析：由彈力的定義可判斷，繩子的拉力是由于繩子發生彈性形變，繩子想要恢復原狀而對拉它的物體產生的力，屬于彈力；桌面由于被壓后產生了彈性形變，桌面想要恢復原狀對茶杯產生的支持力，屬于彈力；兩塊相互排斥的磁體，并沒有相互接觸，故排斥力不屬于彈力；書發生彈性形變后想要恢復原狀而對桌面產生的向下的壓力，屬于彈力?！　?br/>答案：C
點撥：彈力產生的條件：一是兩物體直接接觸，二是物體發生了彈性形變，二者缺一不可。
探究點二　彈簧測力計
1.測力計
粗略認識力的大小，如手托兩個雞蛋的力大約為1 N。要具體知道某個力的大小要用專門的儀器對它進行測量。
測量力的儀器叫測力計。常用的有彈簧測力計。
2.教師展示彈簧測力計
學生觀察桌面上的彈簧測力計，說出它的主要構造有哪些？
彈簧測力計的構造：主要由外殼、彈簧、指針、掛鉤、刻度板和提環組成。
（學生回答）
3.彈簧測力計的原理
彈簧測力計是根據什么原理制成的？
比一比：誰的力氣大？
讓學生上來拉拉力器（男女生）
男生用的力較大，拉力器彈簧伸得較長；女生用的力較小，拉力器彈簧伸得較短。
教師：在物理學上就是根據力產生的作用效果來測量力的。
問：拉力器彈簧受到的拉力能不能無限度地增大？若受到的拉力無限度地增大，會出現什么情況？
學生：不能。拉力器彈簧受到的拉力如果無限度地增大，它將不會恢復到原來的形狀。
教師引導歸納：在彈性限度內，彈簧受到的拉力越大，伸長量就越長。
4.彈簧測力計的使用
閱讀教材第7頁，練習使用彈簧測力計
（1）觀察彈簧測力計的量程，并認清它的每個小格表示多少牛。
（2）檢查彈簧測力計的指針是否指在零刻度線上，如果不在，應把指針調節到零刻度線上。
（3）用手拉彈簧測力計的掛鉤，分別使指針指到1 N、3 N、5 N的位置，感受1 N、3 N、5 N的力。
（4）測量身邊小物體對彈簧測力計的拉力。
（教師巡回課堂指導，發現問題及時糾正）
（5）將兩個彈簧測力計沿水平方向互拉，誰對誰的拉力大些？哪個讀數大？為什么？
（讀數一樣，因為力的作用是相互的）
教師引導歸納
使用前：
①觀察彈簧測力計的量程，并認清它的每個小格表示多少牛。所測的力不能超過彈簧測力計的最大測量值。
②輕輕來回拉動掛鉤幾次，放手后觀察指針是否能回到原來指示的位置，以檢查指針、彈簧和外殼之間是否有過大的摩擦。
③觀察彈簧測力計的指針是否指在零刻度線的位置，若不是，則需調節。
使用時：
①測力時，拉力的方向應沿著彈簧的軸線方向，以免彈簧卡殼。
②讀數時，視線要與刻度板的表面垂直。
③記錄數字、單位。
可簡記為：
看量程、看分度、要校零；
一順拉、不摩擦、不猛拉。
例題講解：（學生先練習，若有問題，教師補充講解）
例3　如圖所示，彈簧測力計的量程是________，分度值是________，此時被測拉力的大小是________。
解析：彈簧測力計的量程應是一個范圍，即刻度板上所標的最小數值到最大數值之間的范圍，即0~10 N；分度值則是每個小格代表的數值，從刻度板上可以看出，0~2 N之間分成了5個小格，則每個小格代表0.4 N；此時指針正指在6 N的位置，所以被測拉力的大小為6 N。
答案：0~10 N　0.4 N　6 N
點撥：本題考查對彈簧測力計的觀察，讀數時明確分度值，從大刻度讀起，再加上小格的示數，便是測量的值了。
課堂小結
本節課我們主要學習：兩種形變（彈性形變和塑性形變）；什么是彈力；彈簧測力計的構造、測力原理、使用方法及使用注意事項。本節課的重點是學會使用彈簧測力計測量力的大小。為了檢驗一下學習效果，請完成“當堂達標”測試題。
當堂達標
1.關于彈力，下列說法中錯誤的是（　?。?br/>A.相互接觸的物體間不一定產生彈力
B.彈力僅僅是指彈簧形變時對其他物體的作用
C.彈力是指發生彈性形變的物體，由于要恢復原狀，對接觸它的物體產生的力
D.壓力、支持力、拉力都屬于彈力
2.在使用彈簧測力計之前，把它的掛鉤輕輕來回拉動幾次，這樣做的好處是（　?。?br/>A.試試彈簧的彈性
B.可避免彈簧卡殼
C.是無意識地隨便拉拉
D.看看能測多大的拉力，以便確定量程
3.下列關于彈簧測力計的使用方法的說法中，錯誤的是（　?。?br/>A.彈簧測力計的量程不允許超過被測力的大小
B.彈簧測力計不僅能測豎直方向上的力，也能測其他方向上的力
C.被測力應作用在掛鉤上
D.測量時指針不要與外殼接觸
4.如圖所示，彈簧測力計的量程是________N，圖中的示數為________N。在彈性限度內，彈簧受到的拉力越大，彈簧伸長就越________，彈簧測力計就是根據這個原理制成的。
5.小明和小亮同學利用橡皮筋、硬紙板、帶指針的掛鉤、彈簧測力計等器材，制作一個簡易測力計。標注刻度方案一：讓橡皮筋在豎直方向自由下垂，當指針穩定時，在指針所指位置標注“0”刻度。再用彈簧測力計拉動掛鉤，拉力分別顯示為1 N、2 N、3 N、4 N時，在指針所指位置分別標注對應的刻度。實驗相關數據記錄如下表。
拉力F/ N 0 1 2 3 4
橡皮筋伸長ΔL/cm 0 1.2 3.4 6.1 9.9
（1）請你根據表中的數據，在圖中繪制出L-F圖像。
（2）完成上述實驗后，小亮提出了標注刻度的方案二：標注“0”刻度的方法與方案一相同，然后再用彈簧測力計拉動掛鉤，使拉力示數為4 N，在指針所指位置標注4 N的刻度，在0刻度線與4 N刻度線之間分成4等份，標出各刻度線和對應的刻度。如果讓你利用橡皮筋制作簡易測力計，標注刻度時，你會選擇方案一還是方案二，并說明理由。
布置作業
教材第8頁“動手動腦學物理”第1至5題。
板書設計
一、彈力 1.彈性和塑性 2.彈力：物體由于發生彈性形變而產生的力。 3.常見的彈力：壓力、拉力、支持力等。 二、彈簧測力計 1.構造 2.原理：在彈性限度內，彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長量就越長。 3.使用方法：三清一查要垂直。
參考答案
1.B　解析：彈力產生的條件：一是兩物體直接接觸，二是物體發生了彈性形變，兩者缺一不可，因而A選項正確；彈力是物體由于發生彈性形變而產生的力，發生彈性形變的物體不僅僅只是彈簧，B選項錯誤，C選項正確；壓力、支持力、拉力都是物體由于發生彈性形變而產生的力，因而都屬于彈力，D選項正確。
2.B
3.A　解析：被測力的大小不允許超過彈簧測力計的量程，A選項說法錯誤；在彈簧測力計的使用過程中，B、C、D選項說法都是正確的。
4.0~5　2　長　解析：由題圖可知，彈簧測力計的量程是0~5 N，分度值是0.2 N，所以題圖中彈簧測力計示數為2 N；在彈性限度內，彈簧受到的拉力越大，彈簧伸長就越長，彈簧測力計就是根據該原理制成的。
5.（1）如圖所示　（2）方案一　理由見解析
解析：（1）根據表中的數據，先描點，然后用光滑的曲線連接起來。（2）彈簧測力計測量力的原理是：在彈性限度內，彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長量就越長，由題（1）繪制的圖像可知，橡皮筋的伸長量與所受的拉力不成正比，因此方案二中的等分不符合實際情況。所以選擇方案一。
教學反思
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