第二节 测量：用弹簧测力计测量力（教学设计）物理沪科版2024八年级全一册

6.2 测量：用弹簧测力计测量力（教学设计） 【学业要求】 1. 物理观念： （1）能认识弹力及其产生的条件。 （2）知道不同类别的弹簧测力计，会正确使用弹簧测力计测量力。 （3）能完成“用弹簧测力计测量力” 的实验，能完成实验报告。 （4）了解弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。 2. 科学思维： （1）通过观察和分析生活中的弹力现象，培养学生的观察能力和逻辑思维能力。 （2）通过实验探究弹力的产生条件和性质，培养学生的实验设计能力和数据分析能力。 3.科学探究： （1）能够设计简单的实验方案，探究弹力的产生条件和性质。 （2）能够使用弹簧测力计测量力的大小，掌握其使用方法。 4.科学态度与责任： （1）激发学生对物理学的兴趣，培养探索自然奥秘的好奇心。 （2）培养学生的实验安全意识和环保意识，养成良好的实验习惯。。 【重点难点】 学习重点：会正确使用弹簧测力计测量力。 学习难点：认识弹力及其产生的条件。 【器材准备】 1.弹簧、弹簧测力计钩码、握力计等。 2.相关的视频、挂图、课件等。 【课时安排】 1课时（45分钟） 【教学过程】 一、新课引入： 1.北京时间8月9日晚，在巴黎奥运会跳水女子三米跳板决赛中，我国选手陈艺文发挥出色，以376.00分的成绩获得跳水女子三米跳板冠军，至此，中国队在奥运会女子3米板跳水项目上，实现了10连冠！ 那么，运动员向上跳起时，为什么要用力向下压跳板？ 2.拉拉弹簧、捏捏气球，你会发现若要把弹簧拉得更长、把气球捏得更扁，需要的力会更大。那么，是否可利用物体形状改变的程度来测量力的大小？ 本节我们学习与弹力相关的内容。 二、自主学习： 助学释疑一　弹力 1.弹性形变和范性形变： （1）形变： 物理学中将物体受到外力而发生的形状变化称为形变。形变包括弹性形变和范性形变。 （2）弹性形变： ①弹性形变：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。 ②弹性限度：物体受的力超出一定范围，物体就不能恢复原状，这个范围就称为弹性限度。 （3）范性形变： 若撤去外力，物体不能自动恢复原状，这种形变则称为范性形变。也叫塑性形变。 2.弹力： （1）定义：因物体发生弹性形变而产生的力叫做弹力。 （2） 现象分析： ①如图6-17所示，运动员向下压跳板，跳板受压后变弯，发生形变。同时，由于力的作用是相互的，变弯的跳板也在向上推运动员。 ②在图6-6中，当用手压（或拉）弹簧时，弹簧受力发生弹性形变；同样，由于力的作用是相互的，弹簧对手也产生一个推（或拉）的力。这说明，物体发生弹性形变后会产生力。 （3）产生条件： A.物体相互接触。 B.相互挤压或拉伸（发生弹性形变）。 （4）产生原因：施力物体发生弹性形变而产生的；如脚对地面的压力属于弹力，它是由于脚（或鞋）发生弹性形变造成的。 （5）弹力方向： 与作用在物体上，使物体产生弹性形变力的方向相反。 （6）大小： 在弹性限度内，弹性形变越大，弹力越大。 （7）常见弹力： 压力、支持力、拉力、推力等。 助学释疑二　认识弹簧测力计 1.认识弹簧测力计： （1）作用：弹簧测力计是一种常用的测量力的大小的工具。 （2）构造：如图所示，弹簧测力计主要是由弹簧、挂钩、指针和刻度盘等组成的。 （3）测力原理 ：在一定范围内拉伸弹簧时，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越大。因此，弹簧的伸长量能反映弹力的大小。 （4）其他测力计：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。 2.会用弹簧测力计： （1）“看”：在使用弹簧测力计前，应观察量程和分度值；应注意所测力不能超过它的最大测量值，否则会损坏弹簧测力计。 （2）“调”：要检查指针与零刻度线是否对齐，若没有对齐，要调节至对齐（校零）。 （3）“一线”：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。 （4）“读”：读数时，视线和刻度板垂直。 如图：弹簧测力计量程为 N，分度值为 ，示数为 N。 助学释疑三　实验：用弹簧测力计测力 下面，我们通过实验来练习怎样使用弹簧测力计测量力的大小。 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。 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挂钩上（图6-20），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。 记录表格： 实验结论：写出你的测量结果（取平均值，减小误差）。 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？ （将物理书本用细线系住，挂在弹簧测力计的挂钩上，然后竖直向上提拉弹簧测力计，当书本静止时，读取弹簧测力计的示数，这就是书对弹簧测力计的拉力。注意确保测力时力的方向与弹簧的轴线方向一致。） 2.怎样粗略测量一根细棉线能承受的最大拉力？ （（1）将弹簧测力器的提环端固定在铁架台上，将细棉线的一头系在弹簧测力器的挂钩上。 （2）用手慢慢拉细棉线，同时注意弹簧测力器的示数，直到细棉线断的瞬间，记下示数。注意确保测力时力的方向与弹簧的轴线方向一致。） 3.用两个弹簧测力计在水平方向上互相拉，两个测力计的示数有什么关系？ （（1）实验发现：两个测力计的示数相等。 （2）理论分析：由于A对B的拉力和B对A的拉力是一对相互作用力，所以两个弹簧测力计的示数相等。） 三、自主测评： 要求：合上课本，像考试一样独立完成。（时间：5分钟；分值：100分） 1.（20分）如图所示是跳水运动员在练习跳水时的情景，跳板发生了_______形变，便产生了_______力，小强用弹簧拉力器锻炼身体，刚拉开时没感到太费力，可是两手拉开的距离越_______，就感到越费力。（在弹性限度内） 2．（10分） 一个足球放在一块长木板上，如图所示，木板和足球均发生了弹性形变，关于它们弹力的情况，以下说法错误的是（ ） A．足球受到的支持力是木板产生的弹力 B．足球产生的弹力是由于足球的形变造成的 C．足球对木板的压力属于弹力 D．木板形变是由于木板产生弹力造成的 3．（10分）（2024·江苏盐城）如图所示，弹簧测力计未挂重物时指针在零刻度线下方。在使用它测量钩码重力之前，应该先（　　） A．把挂钩向下拉 B．把挂钩向上托 C．把面板向上移 D．把面板向下移 4．（20分）弹簧测力计是用来测量 的仪器，它是利用弹簧受到的拉力越大，弹簧的 就越长的道理制成的，若在一次测量中弹簧测力计的示数如图所示，图中物体重为 N。 5．（40分）．实验是学生学好物理的重要手段，也是中学生必备的基本技能之一、亲爱的同学请你运用所学物理知识解答下面的问题。 (1)如图甲所示的弹簧测力计，使用前，要先 ，若直接使用它测量力的大小，则测出的结果比实际值偏 （选填“大”或“小”）。如图乙所示的弹簧测力计的分度值是 ，量程是 N。 (2)如图丙所示的圆筒测力计，每个色环刻度值为0.5N，则手对挂钩的拉力为 N。 (3)如图丁是用弹簧测力计测拉力时的情景，这种测量操作是 的（选填“正确”或“错误”），理由是： 。 四、课堂小结： 引导学生学列本节课的思维导图： 五、板书设计： 见上面思维导图 六、教后反思： 谈谈你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的有哪些？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 6.2 测量：用弹簧测力计测量力（教学设计） 【学业要求】 1. 物理观念： （1）能认识弹力及其产生的条件。 （2）知道不同类别的弹簧测力计，会正确使用弹簧测力计测量力。 （3）能完成“用弹簧测力计测量力” 的实验，能完成实验报告。 （4）了解弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。 2. 科学思维： （1）通过观察和分析生活中的弹力现象，培养学生的观察能力和逻辑思维能力。 （2）通过实验探究弹力的产生条件和性质，培养学生的实验设计能力和数据分析能力。 3.科学探究： （1）能够设计简单的实验方案，探究弹力的产生条件和性质。 （2）能够使用弹簧测力计测量力的大小，掌握其使用方法。 4.科学态度与责任： （1）激发学生对物理学的兴趣，培养探索自然奥秘的好奇心。 （2）培养学生的实验安全意识和环保意识，养成良好的实验习惯。。 【重点难点】 学习重点：会正确使用弹簧测力计测量力。 学习难点：认识弹力及其产生的条件。 【器材准备】 1.弹簧、弹簧测力计钩码、握力计等。 2.相关的视频、挂图、课件等。 【课时安排】 1课时（45分钟） 【教学过程】 一、新课引入： 1.北京时间8月9日晚，在巴黎奥运会跳水女子三米跳板决赛中，我国选手陈艺文发挥出色，以376.00分的成绩获得跳水女子三米跳板冠军，至此，中国队在奥运会女子3米板跳水项目上，实现了10连冠！ 那么，运动员向上跳起时，为什么要用力向下压跳板？ 2.拉拉弹簧、捏捏气球，你会发现若要把弹簧拉得更长、把气球捏得更扁，需要的力会更大。那么，是否可利用物体形状改变的程度来测量力的大小？ 本节我们学习与弹力相关的内容。 二、自主学习： 助学释疑一　弹力 1.弹性形变和范性形变： （1）形变： 物理学中将物体受到外力而发生的形状变化称为形变。形变包括弹性形变和范性形变。 （2）弹性形变： ①弹性形变：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。 ②弹性限度：物体受的力超出一定范围，物体就不能恢复原状，这个范围就称为弹性限度。 （3）范性形变： 若撤去外力，物体不能自动恢复原状，这种形变则称为范性形变。也叫塑性形变。 2.弹力： （1）定义：因物体发生弹性形变而产生的力叫做弹力。 （2） 现象分析： ①如图6-17所示，运动员向下压跳板，跳板受压后变弯，发生形变。同时，由于力的作用是相互的，变弯的跳板也在向上推运动员。 ②在图6-6中，当用手压（或拉）弹簧时，弹簧受力发生弹性形变；同样，由于力的作用是相互的，弹簧对手也产生一个推（或拉）的力。这说明，物体发生弹性形变后会产生力。 （3）产生条件： A.物体相互接触。 B.相互挤压或拉伸（发生弹性形变）。 （4）产生原因：施力物体发生弹性形变而产生的；如脚对地面的压力属于弹力，它是由于脚（或鞋）发生弹性形变造成的。 （5）弹力方向： 与作用在物体上，使物体产生弹性形变力的方向相反。 （6）大小： 在弹性限度内，弹性形变越大，弹力越大。 （7）常见弹力： 压力、支持力、拉力、推力等。 助学释疑二　认识弹簧测力计 1.认识弹簧测力计： （1）作用：弹簧测力计是一种常用的测量力的大小的工具。 （2）构造：如图所示，弹簧测力计主要是由弹簧、挂钩、指针和刻度盘等组成的。 （3）测力原理 ：在一定范围内拉伸弹簧时，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越大。因此，弹簧的伸长量能反映弹力的大小。 （4）其他测力计：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。 2.会用弹簧测力计： （1）“看”：在使用弹簧测力计前，应观察量程和分度值；应注意所测力不能超过它的最大测量值，否则会损坏弹簧测力计。 （2）“调”：要检查指针与零刻度线是否对齐，若没有对齐，要调节至对齐（校零）。 （3）“一线”：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。 （4）“读”：读数时，视线和刻度板垂直。 如图：弹簧测力计量程为 N，分度值为 ，示数为 N。 助学释疑三　实验：用弹簧测力计测力 下面，我们通过实验来练习怎样使用弹簧测力计测量力的大小。 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。 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挂钩上（图6-20），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。 记录表格： 实验结论：写出你的测量结果（取平均值，减小误差）。 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？ （将物理书本用细线系住，挂在弹簧测力计的挂钩上，然后竖直向上提拉弹簧测力计，当书本静止时，读取弹簧测力计的示数，这就是书对弹簧测力计的拉力。注意确保测力时力的方向与弹簧的轴线方向一致。） 2.怎样粗略测量一根细棉线能承受的最大拉力？ （（1）将弹簧测力器的提环端固定在铁架台上，将细棉线的一头系在弹簧测力器的挂钩上。 （2）用手慢慢拉细棉线，同时注意弹簧测力器的示数，直到细棉线断的瞬间，记下示数。注意确保测力时力的方向与弹簧的轴线方向一致。） 3.用两个弹簧测力计在水平方向上互相拉，两个测力计的示数有什么关系？ （（1）实验发现：两个测力计的示数相等。 （2）理论分析：由于A对B的拉力和B对A的拉力是一对相互作用力，所以两个弹簧测力计的示数相等。） 三、自主测评： 要求：合上课本，像考试一样独立完成。（时间：5分钟；分值：100分） 1.（20分）如图所示是跳水运动员在练习跳水时的情景，跳板发生了_______形变，便产生了_______力，小强用弹簧拉力器锻炼身体，刚拉开时没感到太费力，可是两手拉开的距离越_______，就感到越费力。（在弹性限度内） 【答案】弹性；弹；大 【解析】跳水运动员压跳板的力使跳板发生弹性形变，从而产生弹力。 因为弹性限度内弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比，两手拉开的距离越大，弹簧伸长的就越长，弹簧受到的拉力越大，由于力的作用是相互的，因此弹簧对手的拉力也就越大，所以会感到越费力。 2．（10分） 一个足球放在一块长木板上，如图所示，木板和足球均发生了弹性形变，关于它们弹力的情况，以下说法错误的是（ ） A．足球受到的支持力是木板产生的弹力 B．足球产生的弹力是由于足球的形变造成的 C．足球对木板的压力属于弹力 D．木板形变是由于木板产生弹力造成的 【答案】D。 【解析】A．对足球受力分析可知，足球受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，该支持力是木板由于发生弹性形变要向上恢复原状产生的弹力，故A正确，不符合题意；BC．足球发生弹性形变，有恢复原状的趋势，所以产生弹力，即对木板的压力，故BC正确，不符合题意； D．木板形变是由于受到足球对它的作用力，不是因为木板要产生弹力造成的，故D错误，符合题意。。 3．（10分）（2024·江苏盐城）如图所示，弹簧测力计未挂重物时指针在零刻度线下方。在使用它测量钩码重力之前，应该先（　　） A．把挂钩向下拉 B．把挂钩向上托 C．把面板向上移 D．把面板向下移 【答案】D 【解析】弹簧测力计未挂重物时指针在零刻度线下方，说明弹簧测力计在不受力时指针已经偏下，因此在使用它测量钩码重力之前，应该先把把面板向下移，使指针指在零刻度线上，然后再进行测量。 故选D。 4．（20分）弹簧测力计是用来测量 的仪器，它是利用弹簧受到的拉力越大，弹簧的 就越长的道理制成的，若在一次测量中弹簧测力计的示数如图所示，图中物体重为 N。 【答案】 见解析 见解析 【解析】[1]错误观点：只要两个物体相接触就一定有力的作用。 [2]反驳的实例及正确观点：竖直放在竖直墙边的物体刚好与墙面接触，没有力的作用，因此两个物体相接触不一定有力的作用。 5．（40分）．实验是学生学好物理的重要手段，也是中学生必备的基本技能之一、亲爱的同学请你运用所学物理知识解答下面的问题。 (1)如图甲所示的弹簧测力计，使用前，要先 ，若直接使用它测量力的大小，则测出的结果比实际值偏 （选填“大”或“小”）。如图乙所示的弹簧测力计的分度值是 ，量程是 N。 (2)如图丙所示的圆筒测力计，每个色环刻度值为0.5N，则手对挂钩的拉力为 N。 (3)如图丁是用弹簧测力计测拉力时的情景，这种测量操作是 的（选填“正确”或“错误”），理由是： 。 【答案】(1) 校零 大 0.2N 0~5 (2)2.5 (3) 错误 拉力方向与弹簧的轴线方向不一致 【解析】（1）[1][2]图甲中的弹簧测力计不能直接用来测量力的大小，因为指针没有指在零刻度线上，需要调零。若直接测量，所测得的结果比实际值偏大。 [3][4]图乙中的每1N被分成5等份，故该弹簧测力计的分度值是0.2N，弹簧测力计的最大刻度值是5N，因此量程是0~5N。 （2）图丙中每个色环代表0.5N，图中被拉出的色环有5个，则图示中手的拉力为 0.5N×5=2.5N （3）[1][2]如图丁是用弹簧测力计测拉力时的情景，这种操作方法是错误的，使用它存在的错误是拉力方向与弹簧的轴线方向不一致，会由于存在较大的摩擦力导致测量结果不准确。 四、课堂小结： 引导学生学列本节课的思维导图： 五、板书设计： 见上面思维导图 六、教后反思： 谈谈你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的有哪些？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$