5.2 弹力 重力（第1课时）（教学设计）物理新教材沪科版（五四学制）八年级上册

该初中物理教学设计聚焦弹力（弹性、塑性、产生条件）与弹簧测力计（原理、使用）核心知识点，通过蹦床运动员跃起场景提问导入，结合学生动手体验拉弹簧、压气球等区分弹性与塑性，建立弹力概念，再经实验探究弹簧伸长量与拉力关系，衔接测力计学习。 资料特色为“生活情境驱动+分层实验探究”，配套《探究弹力与弹簧伸长量的关系》等视频辅助，学生亲历实验操作与数据处理培养科学探究能力，通过汽车压力与支持力实例分析深化弹力方向理解落实科学思维，帮助学生从感性到理性建构物理观念，为教师提供可操作的探究活动设计提升课堂效率。

第2节 弹力 重力（第1课时）（教学设计） 年级 八年级 学科 物理 教师 课题 第2节 弹力 重力（第1课时） 教学 目标 1. 了解物质的弹性，知道弹力的概念，知道弹性有一定的限度。 2. 通过感受日常物品形变时的力，分析弹力产生的原因，能据此推理压力、支持力也是弹力。能利用弹簧所受拉力与伸长量的关系，对弹簧测力计的原理进行分析和解释。 3. 能观察选用的弹簧测力计的特点，制订用弹簧测力计测量力的方案。能亲历实践操作测量拉力，反思总结注意事项并与同学交流。 教材 分析 本节的主要内容和行文逻辑是： 1. 通过节首图所展示的运动员借助蹦床高高跃起场景，引出弹力及其产生条件的问题。 2. 通过分析生活实例和实验现象，建立弹力的概念，并了解弹力的三要素。 3. 通过实验，了解用弹簧测力计测量力的方法，会使用弹簧测力计测力。 4. 通过常见事例和“自主活动”，建立重力的概念，了解重力的三要素及计算重力大小的方法。 学情分析 八年级学生经过前期学习，已掌握力的基本作用效果，对生活中弹簧、橡皮筋、蹦床等弹力现象有丰富的感性认知，也具备基础的观察和实验操作能力。 但学生对弹力的认知仅停留在表面，无法准确概括弹力产生的两个核心条件，对“压力、支持力本质也是弹力”这类抽象概念理解存在困难，也难以建立“弹簧伸长量与拉力成正比”的定量关系。 这个阶段的学生对动手探究实验充满兴趣，喜欢通过亲身体验总结规律，但抽象逻辑思维仍在发展中，对微小形变、弹性限度等知识点容易混淆。教学中可充分利用学生的生活经验，通过分组小实验降低概念理解难度，引导他们从感性认知逐步过渡到理性归纳，落实“从生活走向物理”的教学理念。 教学重点 认识弹力的概念；会用弹簧测力计测量力的大小。 教学难点 弹力的概念。 教学 器材 多个型号不同的弹簧测力计、弹簧、拉力器、钩码多个、橡皮筋、橡皮泥、白纸、气球、弹弓、直尺等。 课件。包含视频资料：①视频讲解—《弹力》；②演示实验—《探究弹力与弹簧伸长量的关系》；③演示实验—《练习使用弹簧测力计》；④课堂小结—《弹力》。 教学过程 导入新课 【提问】蹦床运动有“空中芭蕾”之称。图中运动员借助蹦床高高跃起，在空中做出各种高难度的动作。为什么运动员借助蹦床能跳得很高呢？ 学习新课 一、弹力 1. 弹性与塑性 【学生活动】按下列要求做一做，观察所发生的现象并记入表中。分析这些现象的相同点与不同点分别是什么？ ①用力拉弹簧；撤去力，观察弹簧的形状变化。 ②用力压气球；撤去力，观察气球的形状变化。 ③用力捏橡皮泥；撤去力，观察橡皮泥的形状变化。 ④用力弯折铝导线；撤去力，观察铝导线的形状变化。 ⑤用手压钢尺；撤去力，观察钢尺的形状变化。 物体受力后的形状 撤去力后的形状 用力拉弹簧，弹簧伸长了 弹簧能恢复原状 用力压气球，气球变形 气球能恢复原状 用力捏橡皮泥，橡皮泥变扁了 橡皮泥不能恢复原状 用力弯折铝导线，铝导线变弯 铝导线不能恢复原状 用手压钢尺，钢尺变弯 钢尺能恢复原状 【师生分析归纳】 以上这些现象的相同点是：这些物体受力后都发生了形变。不同点是：弹簧、气球、钢尺发生形变后，能恢复原来的形状；而橡皮泥、铝导线发生形变后，不能恢复原来的形状。 （1）弹性：物体在外力作用下发生形变，撤去外力后又能恢复到原来的形状，物体的这种性质叫做弹性。 （2）塑性：物体发生形变后不能自动地恢复到原来的形状，物体的这种性质叫做塑性。 2. 弹力 （1）弹力：具备弹性的物体发生形变时产生的力叫做弹力。我们拉长弹簧、压缩弹簧、拉橡皮筋时，可以感受到它们对手有力的作用，这就是弹力。 （2）弹力产生的条件：一是两物体直接接触；二是物体间要发生弹性形变，二者缺一不可。 弹力是接触力，物体间不接触不会产生弹力，但相互接触的物体间不一定产生弹力。例如，在水平地面上，有两个篮球刚好接触，但是两个篮球间没有发生形变，所以没有弹力。 （3）对弹力的理解 ①弹力是一种常见的力，我们平时说的推力、拉力、压力和支持力，都属于弹力的范围。 ②对一个弹性物体来说，在弹性限度内，物体弹性形变程度越大，其产生的弹力就越大。 ③弹力是由于物体发生弹性形变而产生的，因此弹力的施力物体是发生形变的物体，受力物体是与它接触的物体。 例如，汽车停在水平地面上，汽车与地面都发生形变，彼此之间都受到弹力的作用。 如图甲所示，汽车对地面的压力F压，是汽车发生弹性形变产生的，汽车是施力物体，地面是受力物体。 甲 乙 如图乙所示，地面对汽车的支持力F支，是地面发生弹性形变产生的，地面是施力物体，汽车是受力物体。 （4）弹力的方向 【学生活动】分析下述几种情况中弹力的方向。 ①上述实例中，汽车停在水平地面上，汽车受到的弹力（支持力）的方向；地面受到的弹力（压力）的方向； ②绳子对小球的拉力方向； ③静止在斜面上的物体受到的支持力的方向； ④静止在斜面上的物体对斜面的压力的方向。 【师生分析】 ①汽车停在水平地面上，汽车受到的弹力（支持力）方向与地面垂直，竖直向上。地面受到的弹力（压力）方向与地面垂直，竖直向下。 ②绳的拉力的作用点在绳与被拉物体的接触点上，方向沿着绳子指向绳子收缩的方向。如图甲所示。 甲 乙 丙 ③静止在斜面上的物体A，受到的支持力方向垂直于接触面指向被支持物体A。如图乙所示。 ④静止在斜面上的物体，对斜面的压力方向垂直于接触面指向被压斜面。如图丙所示。 【师生归纳】弹力的方向： 压力、支持力的方向通常垂直于接触面；绳的拉力方向沿绳子，指向绳子收缩的方向。弹力方向与施力物体恢复形变的方向一致。 【例题1】如图所示，弹簧的一端固定在墙上，另一端用手向右拉伸，下列说法正确的是（ C ） A．在拉伸的过程中，弹簧产生的弹力保持不变 B．墙壁受到手向右的拉力 C．手受到拉力是因为弹簧发生了弹性形变 D．弹簧在水平方向只受到手的拉力 【解析】A．弹簧产生的弹力随伸长量的增大而增大，在拉伸的过程中，弹簧产生的弹力变大，故A错误； B．手没有直接接触墙壁，墙壁受到的是弹簧对它向右的拉力，不是手的拉力，故B错误； C．弹力是施力物体发生弹性形变产生的，手受到的拉力，是弹簧发生弹性形变后对手产生的力，故C正确； D．弹簧在水平方向受到两个力，手向右的拉力、墙对弹簧向左的拉力，故D错误。 故选C。 【例题2】如图所示，物块水平向左压缩弹簧，在O点画出弹簧对物块施加的力的示意图。 【答案】见右图。 【解析】物块水平向左压缩弹簧，根据物体间力的作用是相互的可知：物块在水平方向上受到弹簧对它向右的弹力F，如图所示。 学习新课 二、弹簧测力计 1. 实验“探究弹簧测力计的测力原理” 【学生活动】思考：在生活中，用力拉一根弹簧时，用的力越大，弹簧伸得越长。弹簧伸长的长度与受到的拉力是什么关系？下面一起探究弹簧伸长的长度与受到的拉力的关系。 【设计实验】本实验需要研究弹簧的伸长量与拉力的关系，拉力的改变通过在弹簧下每次增加钩码的个数来实现；弹簧的伸长量通过利用刻度尺测量弹簧的长度得出，装置如图所示。 【实验器材】轻质弹簧、一盒钩码（每个钩码施加的拉力为1N）、铁架台、刻度尺等。 【进行实验】 （1）将弹簧悬挂在支架上，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度L0，即原长，记入表中； （2）在弹簧下挂1个钩码，用刻度尺读出弹簧的伸长量△L，记入表中。 （3）在弹簧下每次增加1个钩码，通过刻度尺读出每次弹簧的总伸长量，记入表格中。 （4）实验完成后，将所有钩码取下，观察弹簧的形状。 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 拉力F/N 0 1 2 3 4 5 6 弹簧伸长量ΔL/cm 0 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 【数据处理】根据实验数据，以拉力F为横坐标，弹簧的伸长量ΔL为纵坐标，画出弹簧伸长量ΔL与弹簧受到的拉力F的关系图象。 【分析论证】分析图像可知，在0～6N的范围内，图像是一条过原点的倾斜的直线，说明弹簧的伸长量与拉力的大小成正比。 【实验结论】通过实验可以发现，在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长，且弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比，这就是弹簧测力计的测力原理。 【交流与评估】当弹簧超过弹性限度时，弹簧的伸长量与所受拉力不再成正比关系，撤去外力，弹簧也无法恢复到原来的形状。 2. 弹簧测力计 【学生活动】阅读教材第122页内容，完成以下任务。 （1）弹簧测力计的原理是什么？ （2）说出弹簧测力计的主要组成部分。 （3）总结出弹簧测力计的使用方法。 （4）使用弹簧测力计测量力。 （5）说出一些常用的测力计。 【师生总结】 （1）弹簧测力计的主要结构：弹簧、圆环、指针、拉杆、面板和挂钩等。 （1）弹簧测力计的原理：在一定范围内，弹簧所受的拉力越大，弹簧的形变程度越大。根据这个原理，人们制造了实验室中常用的测力仪器— 弹簧测力计，其结构如图所示。 使用弹簧测力计时，先将圆环固定，当挂钩受到拉力时，弹簧就会伸长，指针会随弹簧的伸长而移动。弹簧形变稳定时，指针所指的刻度值即为此刻挂钩所受的拉力大小。 （3）弹簧测力计的使用方法 ① 观察量程和分度值：观察量程和分度值各是多少。注意加在弹簧测力计上的力不允许超过它的最大测量值，否则会损坏弹簧测力计。 ②使用前将弹簧测力计沿待测力的方向调零。 ③测量时保持待测力的方向与弹簧伸长方向沿同一直线。 ④用手拉弹簧测力计的挂钩，使指针分别指到1N、2N、4N的位置，感受1N、2N、4N力的大小。 （4）使用弹簧测力计测量力 ① 把文具袋悬挂在弹簧测力计的挂钩上，测量文具袋对弹簧测力计的拉力F1=______。 ② 用弹簧测力计沿水平方向缓慢拉动桌面上的文具袋，测量文具袋对弹簧测力计的拉力F2=______。 3. 测力计 测量力的大小的工具叫做测力计。生活中的测力计有多种，如图所示，它们都可以测量力的大小。如图所示，常见的有握力计等。在科学研究中，还可使用传感器测量力的大小。 【例题3】弹簧测力计及其使用方法。 （1）用途：测量_______的大小； （2）原理：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的______就越大； （3）使用方法 ①使用前观察弹簧测力计的测量范围和_______，检查指针，使其指在_______上； ②测力时应使弹簧测力计受力方向沿着弹簧的_____方向。 【答案】力；伸长量；分度值；零刻度线；轴线 【详解】（1）弹簧测力计是用来测量力的大小的测量工具。 （2）弹簧测力计的原理是：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量越大。 （3）弹簧测力计在使用前，需要观察测量范围和分度值，且检查指针是否指在零刻线处。 测力时弹簧测力计不一定在竖直方向上使用，使弹簧测力计受力方向沿着弹簧的轴线即可。 【例题4】如图所示把钩码挂在弹簧测力计的挂钩上，整个装置处于静止状态。下列说法中正确的是（　D　） A．弹簧测力计是测量质量的工具 B．弹簧测力计的读数为2.3N C．弹簧测力计在任何情况下使用时都必须竖直放置，不得倾斜 D．测钩码重力前，需把弹簧测力计在竖直方向调零 【详解】A．弹簧测力计是测量力的工具，故A错误； B．如图，弹簧测力计的分度值是0.2N，读数为2.6N，故B错误； C．弹簧测力计可以在竖直方向测量物重或拉力，也可以在其它方向测量力的大小，只需保持力的方向与弹簧测力计的轴线方向一致，故C错误； D．弹簧测力计使用前应该在拉力的方向上调零，测量重力要在竖直方向上测量，所以，应该在竖直方向上调零，故D正确。 故选D。 课堂练习 1. 脚踩地面上的皮球，皮球发生形变并对脚产生弹力，这个弹力的施力物体是（ ） A．脚 B．皮球 C．地面 D．鞋子 【答案】B 【详解】对脚的弹力是发生形变的皮球施加的，因此这个弹力的施力物体是皮球，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 2．如图所示，调皮可爱的大熊猫爬到竹枝的末端，将竹枝压弯了。关于竹枝被压弯的现象，下列说法正确的是（ ） A．压弯竹枝的力的施力物体是竹枝 B．竹枝被压弯说明力能改变物体的形状 C．熊猫受到的弹力是由于熊猫发生了形变 D．熊猫先给竹枝一个力，然后竹枝再给熊猫一个力 【答案】B 【详解】A．压弯竹枝的力是熊猫对竹枝施加的，施力物体是熊猫，受力物体是竹枝，故A错误；B．竹枝被压弯后形状发生了改变，说明力能改变物体的形状，故B正确； C．弹力是施力物体发生弹性形变对受力物体产生的力，熊猫受到的弹力的施力物体是竹枝，因此该弹力是竹枝发生形变产生的，故C错误； D．熊猫对竹枝的力和竹枝对熊猫的力是一对相互作用力，相互作用力同时产生、同时消失，没有先后顺序，故D错误。 故选B。 3. 关于弹簧测力计的使用，下列说法错误的是（　　） A．使用前，必须检查零点是否准确 B．使用时，弹簧、指针、挂钩不得与外壳摩擦 C．使用时，必须注意所测的力不能超出弹簧测力计的测量范围 D．弹簧测力计使用时必须要竖直放置，不能倾斜 【答案】D 【详解】A．弹簧测力计使用前，必须检查零点是否准确，不准确要调零，确保测量结果正确，故A正确，不符合题意； B．使用时弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦，否则会影响读数准确性，故B正确，不符合题意； C．弹簧测力计使用时，若所测的力超过测量范围会损坏弹簧测力计，因此必须注意，故C正确，不符合题意； D．弹簧测力计使用时并非必须竖直放置，只要所测的力方向与弹簧轴线方向一致即可，水平或倾斜方向也可使用，故D错误，符合题意。 故选D。 4．某同学将一物体挂在竖直悬挂的弹簧测力计的挂钩上，测出物体对弹簧测力计的拉力为1.6N，如图甲所示。又将该物体挂在弹簧测力计的吊环上，如图乙所示，当物体再次静止时，弹簧测力计（　　） A．示数仍是1.6N B．示数小于1.6N C．示数大于1.6N D．没有示数 【答案】C 【详解】弹簧测力计的工作原理是在弹性限度内，弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。在常规使用中，物体挂在挂钩上时，弹簧测力计的示数等于物体的重力。当物体挂在弹簧测力计的吊环上时，弹簧测力计的示数等于物体的重力与弹簧测力计自身的重力之和。因为物体重力为1.6N，再加上弹簧测力计自身有重力，所以此时弹簧测力计的示数会大于1.6N。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 5. 如图是一种常见的订书机。钉槽内的订书钉之所以不会松脱，是因为固定在槽内后部的弹簧处于压缩状态，会给订书钉一个向_______的弹力，这个力是_______发生弹性形变产生的；在使用过程中，随着订书钉数目的减少，弹簧给订书钉的弹力将_______。 【答案】左；弹簧；减小。 【详解】因为弹簧在右侧被压缩，它会向左推挤前方的订书钉，从而给订书钉一个向左的弹力。“弹簧”被压缩发生了弹性形变，进而对与它接触的订书钉产生了推力，因此，这个力是弹簧发生弹性形变产生的。 订书钉减少后，弹簧向前（向左）推动的距离增加，弹簧自身的压缩程度（即弹性形变量）会变小，产生的弹力就越小，所以弹簧给订书钉的弹力将减小。 6. 如图所示，请画出静止在斜面上的物体所受到的支持力以及物体对斜面压力的示意图。 【答案】见右图。 【详解】物体对斜面的压力F压作用在斜面上，方向垂直于斜面向下；物体受到的支持力 F支作用在物体上，方向垂直于斜面向上，作用点均在物体与斜面的接触面上，从力的作用点，沿力的方向作有向线段，即可作出压力与支持力的示意图，如图所示。 板书设计 第2节 弹力 重力 （第1课时） 一、弹力 1. 弹性：在外力作用下发生形变，撤去外力后又能恢复到原状。 2. 塑性：物体发生形变后不能自动恢复到原来的形状。 3. 弹力：具备弹性的物体发生形变时产生的力。 二、弹簧测力计 1. 主要构造：圆环、弹簧、指针、面板、挂钩等。 2. 原理：在一定范围内，弹簧所受的拉力越大，弹簧的形变程度越大（与拉力成正比）。 3. 使用： （1）观察弹簧测力计的量程和分度值； （2）将弹簧测力计沿待测力的方向调零； （3）保持待测力的方向与弹簧伸长方向沿同一直线。 课堂总结 第2节 弹力 重力 （第1课时） 作业 教学反思 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $