内容正文:
智想卓育 HY 8年级下
6.2 弹力 力的测量和表示
【素养目标】
物理观念
1.知道物体有弹性和塑性等不同的性质。
2.知道什么是弹力,了解弹力产生的条件和方向。
3.知道弹簧测力计的原理,会使用弹簧测力计测量力的大小。
科学思维
1.通过观察不同物体发生形变后的状态,明确弹性和塑性的区别。
2.通过观察实验现象,推理和分析出弹力产生的条件。
3.学会使用力的示意图模型,并能根据力的示意图分析具体问题。
科学探究
1.观察生活中的现象并提出问题,制订简单的科学探究方案去探究弹簧的伸长量与拉力的关系。
2.通过观察和实验了解弹簧测力计的构造,在探究过程中学会使用弹簧测力计。
科学态度与责任
1.通过规范学习,掌握力的示意图画法,培养严谨的科学态度。
2.观察生活中弹力的应用,感受科学技术的价值。
3.通过对弹簧测力计的制作和使用,培养勤于动手、严谨细致的品质和爱护仪器的良好习惯。
【教学重点】
弹簧测力计的正确使用。
【教学难点】
弹力的概念及产生条件。
【教学方法】
采用“探究式”教学模式,边实验、边总结并应用启发式的综合性教学法
【教学准备】
教师用:弹簧、拉力器(一个)、弹簧测力计(三个、不同构造)、钩码(200g的两个)、小车
学生用:橡皮筋、橡皮泥、白纸、弹簧、直尺、弹簧测力计、木板。
教学过程
一、引入新课
演示实验
1.放在水平桌面上静止的小车,用手推动后运动起来,力改变了小车的运动状态。
2.将小车和一端固定且被压缩的弹簧挨放在一起,松开弹簧后,弹簧恢复原状,小车向右运动。
设计意图:从力改变运动状态入手,让学生观察形变后也能产生力的作用,带着疑问学习本节课的知识。设疑激趣,活跃课堂气氛。
二、新课教学
1.弹力
[师]刚才同学们在弯钢尺、拉橡皮筋(或弹簧)时,有什么感觉呢?
[生]我拉弹簧时,感觉到它对手也有力的作用。
[师]我们把这种力就叫做弹力(elastic force),弹力是怎样产生的?它的施力物体是谁呢?请同学们讨论。
[生]我们不拉弹簧也不压弹簧时,弹簧对手就没有作用力,如果用手去压或拉弹簧时,弹簧的形状改变,对手就会有力的作用,所以弹力是由于物体发生形变而产生的力,弹力的施力物体是发生形变的物体。
[生]力的作用是相互的,只要你对别的物体施力,物体肯定也会对你有力的作用,所以我认为物体不发生形变也会有力的作用。
[师](积极鼓励同学们互相辩论,发表不同的意见引导同学们通过实验来分析和解决问题)。请同学们一起来观察下面的实验。
[演示]
(1)放在平面上静止的小车,用手推动后运动起来,力改变了小车的运动状态。
(2)将小车和一端固定、处于自由伸缩状态的弹簧挨放在一起,小车的运动状态不会改变。
(3)将小车和一端固定且被压缩的弹簧挨放在一起,松开弹簧后,弹簧恢复原状,小车向右运动(如右上图)
[师]分析上面的实验,你有什么收获吗?
[生]小车受到力以后运动状态才会改变。和自由伸缩的弹簧挨靠在一起的小车运动状态没有改变,说明弹簧不发生形变时,对车没有力的作用;和被压缩的弹簧靠在一起的小车在弹簧被松开后,在弹簧的作用下运动状态改变,说明受到了弹簧的弹力,说明只有弹簧发生形变,才能产生弹力。
[师]进一步向同学们说明,任何物体只要发生形变就一定会产生弹力,日常生活中经常遇到的支持物的压力、绳的拉力等,其实质都是弹力。
[师]弹力在生活中有广泛的应用,例如这只小青蛙(出示实物),给它上弦后,放在地上就会自己跳起来(演示),你知道生活中还有哪些地方用到弹力?
(同学们讨论后汇报交流)
[生]我们用的自动铅笔和一些圆珠笔里面要利用弹簧的弹力。
[生]跳水运动中1m板和3 m板的跳水都是利用了弹力。
[生]射箭运动员利用了弓的弹力才能把箭射出去。
[生]撑杆跳高运动员利用了杆形变后产生的弹力。
[生]体操比赛中。跳马运动员利用踏板的弹力才能腾空,跳远运动员也要利用踏板的弹力。
[生]自行车的支架上也有利用弹簧的弹力。
[生]拉力器也是利用了弹簧的弹力。
[师]同学们讲得都非常好。大家能说出这么多利用弹力的例子,说明在乎时的生活中大家一定是注意仔细观察,认真思考了,以后还要继续保持这种好习惯。老师今天正好带来了一个拉力器,同学们有没有兴趣试一试?
(请一名女生和一名男生上台拉动拉力器,提醒全体同学注意观察)
[师]在他们拉这个拉力器的时候,你有什么发现?
[生]他们拉得不一样长,女同学拉得较短,男同学拉得较长。
[师]拉力器被拉的长短不同,说明了什么问题?
[生]长短不同,说明了两个同学力的大小不同。
[生]可以根据弹簧伸长的长度来判定力的大小。
[师]同学们可不可以根据这样的原理来自己制作一个测力计呢?请同学们利用你们桌子上的材料试一试。
2.[探究]弹簧测力计的制作和使用
(学生操作,老师巡视并参与学生的活动,然后各组交流)
[师]请一组同学上台来展示一下你们制作的过程。
[生]1、将一块光洁平整的硬纸板竖直地固定在铁架上。再将一根带有挂钩的弹簧的上端固定。在纸板上。弹簧自然下垂时记下弹簧最下端的位置,在纸板上作好记号。2、将0.5 N的钩码挂在弹簧上,记下弹簧最下端的位置并在纸板上作上记号。3、分别将1 N、1.5 N、2 N的钩码依次挂在弹簧上,并在硬纸板上分别记下弹簧最下端对应的位置。4、在对应的位置上标出所用钩码的重量。这样就做成了一个弹簧测力计。
[师]其他组的同学有不同的地方吗?
[生]将0.5 N、1 N、1.5 N、2 N的钩码挂在弹簧下端时,用刻度尺测量硬纸板上相邻两个记号间的距离是相等的,所以弹簧伸长的长度和所受的力是成正比的,因此我们把每相邻的两个记号间又平均分成了5等份,这样测量可以更精确。
[生]我们组把弹簧下面加了一根线,可以方便挂上物体测量。
[生]我们组在弹簧的最大端固定了一根指针,可以使读数更方便。
[师]老师再在你们共同制作的测力计上加一个拉环,就变成了实验室常用的弹簧测力计。(出示弹簧测力计),同学们来观察一下常用的弹簧测力计的结构。
[生]实验室常用的弹簧测力计由弹簧、挂钩、拉环、刻度、指针等几部分组成。
[师]实验室常用的弹簧测力计和同学们自己制作的测力计比较,有什么不同?
[生]实验室常用的测力计刻度盘是活动的,使用前,如果测力计的指针没有指在零点,可以方便地调整。
[师]现在请一位同学给我们演示一下用弹簧测力计测一个物体的重力,同学们注意观察,看他使用的对不对。
(学生演示,结束后同学们交流)
[生]读数时视线应该和刻度线正对(学生示范)。
[生]拿弹簧秤的时候,一般用手拉住吊环而不应该用手抓着外壳。
[生]使用前要先估计被测物重力,以免被测物重力太大,损坏弹簧秤。
[演示]一根弹簧在持续增加的外力作用下被拉直。
[师]刚才同学们看到的演示实验,说明了什么问题?
[生]弹簧的弹性有一定的限度,超过了这个限度,即使撤销外力,弹簧也不会恢复原状,所以,使用弹簧时不能超过它的弹性限度,否则会使弹簧损坏。
[师]现在请同学们利用弹簧秤测量文具盒及课本的重力,然后归纳弹簧秤的使用规则。
使用弹簧测力计应注意下面几点:
(1)所测的力不能大于弹簧测力计的量程,以免损坏弹簧测力计。
(2)使用前,如果弹簧测力计的指针没有指在零点,那么应该将弹簧测力计的指针调到零点。
(3)使用时力的方向必须和弹簧的轴线方向一致,使弹簧测力计能自由伸缩而不受阻碍、若指针与外壳有摩擦,应及时消除。
(4)观察弹簧测力计的量程与分度值,以便正确读数。
(5)弹簧测力计稳定时才可读数,读数时视线应正对刻度线,与刻度板面垂直。
[师]生活中除了弹簧测力计外还有许多其他形式的测力计。
[投影]形形色色的测力计。
3.力的示意图
物理学中,常用力的示意图来表示力。具体来说,就是用一条带箭头的线段来表示力,线段的起点表示力的作用点,箭头的指向表示力的方向。
如图(a)所示,手指用5 N的力向下拉钩子;如图(b)就是手指拉力的示意图。
(a) (b)
三、课堂小结
让学生自己归纳总结本节课的学习内容。
四、布置作业
与八年级名校作业配套练习
五、板书设计
6.2 弹力 力的测量和表示
一、弹性:物体受力时发生形变,撤去外力力时,又会恢复原来的形状的性质。
二、弹力:物体由于发生弹性形变而产生的力。
三、
原理:弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,它的伸长越长
制作(构造):弹簧、指针、刻度板、拉钩、吊环、外壳
(1)观察测力计的量程及分度值,加在测力 弹簧测力计
计上的力不能超过其量程
使用 (2)使用前将测力计的指针调到零
(3)使用时力的方向与弹簧的轴线一致。
(4)读书时,视线与刻度板面垂直。
四、力的示意图:
物理学中,常用力的示意图来表示力。具体来说,就是用一条带箭头的线段来表示力,线段的起点表示力的作用点,箭头的指向表示力的方向。
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