7.3 弹力 弹簧测力计 导学案 2024-2025学年 教科版八年级下册物理

第七章 力 7.3 弹力 弹簧测力计 导学目标 1. 知道弹力产生的原因和条件，能识别生活中常见的弹力。 2. 理解弹性形变和塑性形变的区别，了解弹性限度的概念。 3. 知道弹簧测力计的工作原理，会正确使用弹簧测力计测量力的大小。 4. 通过实验探究，培养观察、分析和归纳总结的能力，体会控制变量法在实验中的应用。 重点 1. 弹力的概念、产生条件及常见弹力的判断。 2. 弹簧测力计的工作原理和正确使用方法。 难点 1. 对弹力产生原因的理解，从微观角度解释弹力的产生。 2. 弹簧测力计使用过程中各种误差的分析及处理。 导学方法 实验探究法、讲授法、讨论法 课时 1课时 导学过程 课前导学 1. 弹力的初步认识：日常生活中，我们用力挤压海绵，海绵会发生______，当撤去外力后，海绵又恢复到原来的形状；用力拉橡皮筋，橡皮筋会变长，松手后，橡皮筋又能恢复原状。像海绵、橡皮筋这样，受力时会发生______，不受力时，又恢复到原来形状的性质，叫做______。物体在发生弹性形变时产生的力叫做______。 2. 弹性与塑性：除了海绵、橡皮筋具有弹性，像弹簧、皮球等也具有弹性。但有些物体，如橡皮泥，在受力时会发生形变，撤去外力后，不能恢复到原来的形状，物体的这种性质叫做______。我们把物体发生的形变分为弹性形变和塑性形变，区分它们的关键在于撤去外力后物体是否能______。 3. 弹簧测力计的构造及原理初步了解：观察生活中常见的弹簧测力计，它主要由______、挂钩、指针、刻度盘等部分组成。弹簧测力计是根据在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越______的原理制成的。这里要注意“弹性限度”这个概念，当拉力超过一定限度时，弹簧就不能恢复到原来的形状，这个限度就是弹簧的弹性限度。 4. 力的单位及常见力的大小估计：在国际单位制中，力的单位是______，简称______，符号是______。拿起两个鸡蛋所用的力大约是______N，中学生的体重约为______N。对常见力的大小有一定的估计，有助于我们在使用弹簧测力计时选择合适的量程。 课堂导学 1. 弹力的深入探究：通过实验演示，用手挤压玻璃瓶，观察细玻璃管中液柱的变化（可以在玻璃瓶中装满水，插上细玻璃管）。当挤压玻璃瓶时，细玻璃管中的液柱会上升，这表明玻璃瓶发生了微小的弹性形变，从而产生了弹力。由此可知，不仅像弹簧、橡皮筋这类明显能发生弹性形变的物体能产生弹力，很多看似坚硬的物体在受力时也会发生弹性形变并产生弹力。弹力产生的条件有两个：一是两物体要______；二是物体间要发生______。例如，放在水平桌面上的书本，它与桌面相互接触，并且书本由于受到重力作用，会对桌面产生压力，使桌面发生微小弹性形变，桌面就会对书本产生向上的支持力，这个支持力就是弹力；同时，书本也会发生微小弹性形变，对桌面产生向下的压力，压力也属于弹力。生活中还有很多弹力的例子，如跳板对运动员的弹力使运动员能跳得更高，弓弦对箭的弹力使箭射出等。 2. 弹性与塑性的进一步理解：进行对比实验，分别对弹簧和橡皮泥施加大小不同的力。给弹簧施加较小的力，弹簧会伸长，撤去力后弹簧恢复原状；逐渐增大对弹簧的拉力，当拉力超过一定程度时，弹簧不能完全恢复原状。而对橡皮泥施加力，无论力的大小如何，撤去力后橡皮泥都不能恢复到原来的形状。通过这个实验，我们更清楚地认识到弹性和塑性的区别，同时也深刻理解了弹性限度的意义。在实际生活中，我们要根据物体的弹性和塑性特点来合理使用它们。比如，利用弹簧的弹性制作弹簧测力计、减震装置等；利用橡皮泥的塑性制作各种手工艺品。 3. 弹簧测力计的工作原理及使用方法：详细讲解弹簧测力计的工作原理，结合实验进行演示。在弹簧测力计的弹性限度内，分别挂不同质量的钩码，记录弹簧的伸长量和所挂钩码的重力。通过数据可以发现，弹簧的伸长量与所受拉力成正比，即F = kΔx（F表示弹簧受到的拉力，k是弹簧的劲度系数，Δx表示弹簧的伸长量 ）。这就是弹簧测力计能够测量力大小的依据。接下来学习弹簧测力计的正确使用方法： （1）观察量程和分度值：使用前，要先观察弹簧测力计的量程，也就是它所能测量的最大力的大小，选择合适量程的弹簧测力计，避免被测力超过量程损坏弹簧测力计。同时，要认清弹簧测力计的分度值，即相邻两刻度线之间所表示的力的大小，这样才能准确读出测量结果。 （2）调零：将弹簧测力计竖直悬挂，观察指针是否指在零刻度线处。如果指针不在零刻度线，需要进行调零，调节指针使它指在零刻度线位置。 （3）测量：测量时，要使弹簧测力计的轴线方向与所测力的方向一致，避免弹簧与外壳发生摩擦影响测量结果。同时，要让弹簧测力计的挂钩与被测物体相连，避免挂钩与其他物体接触。 （4）读数：读数时，视线要与刻度盘垂直，读取指针所指的刻度值。如果指针在两个刻度线之间，要进行估读，估读到分度值的下一位。 4. 实验探究：用弹簧测力计测量力的大小：学生分组进行实验，用弹簧测力计测量不同物体的重力，如课本、铅笔盒等。在实验过程中，要求学生严格按照弹簧测力计的使用方法进行操作，记录测量数据，并分析实验中出现的问题及解决方法。例如，有些小组可能会发现测量结果与实际值有偏差，这可能是由于没有正确调零、弹簧与外壳摩擦、读数不准确等原因造成的。通过讨论和分析，让学生学会如何避免这些问题，提高实验操作技能和数据处理能力。 教师引导、学生归纳小结 1. 教师引导学生回顾本节课所学内容，包括弹力的概念、产生条件、弹性与塑性的区别、弹簧测力计的工作原理和使用方法等。 2. 学生自主归纳总结，梳理知识框架，将所学内容系统化。可以让学生以小组为单位进行讨论，然后每组派代表进行发言，分享小组的总结成果。教师对学生的总结进行点评和补充，完善知识体系。 3. 强调重点知识和易错点，如弹力产生的条件、弹簧测力计的正确使用方法等，加深学生对知识的理解和记忆。 课堂练习 1. 下列物体中，没有产生弹力的是（ ） A. 压弯的锯条 B. 拉开的橡皮筋 C. 捏扁的橡皮泥 D. 被挤压的篮球 2. 关于弹力，下列说法正确的是（ ） A. 只要物体发生形变就会产生弹力 B. 两个物体不接触也能产生弹力 C. 弹力是物体发生弹性形变时产生的力 D. 弹力的大小与物体的形变程度无关 3. 使用弹簧测力计时，下列说法错误的是（ ） A. 测量前要先观察量程和分度值 B. 测量时弹簧测力计必须竖直放置 C. 读数时视线要与刻度盘垂直 D. 被测力不能超过弹簧测力计的量程 4. 一个弹簧测力计在不受力时，指针指在0.2N的位置，当用它测量一个物体的重力时，指针指在3.6N的位置，则物体的重力是（ ） A. 3.6N B. 3.4N C. 3.8N D. 无法确定 5. 某同学在使用弹簧测力计测量力的大小时，发现弹簧测力计的指针在0.1N的位置，没有进行调零就直接测量，测量结果为2.5N，则实际力的大小为（ ） A. 2.5N B. 2.4N C. 2.6N D. 无法确定 课后练习 1. 画出下列物体受到的弹力的示意图： （1）放在水平桌面上的木块（画出桌面对木块的支持力） （2）悬挂在天花板上的电灯（画出电线对电灯的拉力） 2. 一根弹簧原长为10cm，当受到5N的拉力时，弹簧的长度变为12cm，则弹簧的伸长量为______cm。若要使弹簧的伸长量变为15cm，则需要施加______N的拉力。（弹簧在弹性限度内） 3. 有一个弹簧测力计，其量程为0 - 5N，分度值为0.2N。用它测量一个物体的重力时，指针指在3.2N的位置，则物体的重力是______N。如果用这个弹簧测力计去测量一个重力为6N的物体，会出现什么后果？ 4.  请设计一个实验，探究弹簧的伸长量与所受拉力的关系。要求写出实验器材、实验步骤、实验数据记录表格和实验结论。 5.  在日常生活中，有哪些地方利用了弹力？请举例说明，并简要解释其工作原理。 课后反思 1. 回顾本节课的教学过程，思考教学目标是否达成，学生对弹力和弹簧测力计的知识掌握情况如何。 2. 分析教学过程中存在的问题，如实验演示是否清晰、学生参与度是否足够、难点知识是否讲解透彻等。 3. 针对存在的问题，提出改进措施和方法，以便在今后的教学中更好地引导学生学习物理知识，提高教学质量。 参考答案 课前导学 1. 形变；弹性；弹力。 2. 塑性；恢复原状。 3. 弹簧；长。 4. 牛顿；牛；N；1；500。 课堂练习 1. C；2. C；3. B；4. B；5. B。 课后练习 1. （略，根据弹力方向的特点进行画图，支持力垂直于桌面向上，拉力沿电线向上） 2. 2；7.5。 3. 3.2；弹簧测力计会被损坏，因为被测物体重力超过了弹簧测力计的量程。 4. 实验器材：弹簧测力计、不同质量的钩码若干、铁架台。 实验步骤： （1）将弹簧测力计悬挂在铁架台上，观察并记录弹簧的原长L0。 （2）在弹簧测力计的挂钩上挂一个钩码，记录此时弹簧测力计的示数F1和弹簧的长度L1，计算弹簧的伸长量ΔL1 = L1 - L0。 （3）依次增加钩码的数量，重复步骤2，记录多组数据。 实验结论：在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比。 5. 例如射箭，弓发生弹性形变产生弹力，将箭射出；再如蹦床，运动员落在蹦床上，蹦床发生弹性形变产生弹力，使运动员弹起。其工作原理都是物体发生弹性形变时产生弹力，利用弹力来实现相应的功能。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$