第三章第一节重力与弹力_第一节弹力

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第一节  弹力

从容说课    弹力也是一种很常见的力．教学实践表明，被动力(如弹力、静摩擦力)的概念是学生难于接受的．因此教材中没有给弹力下定义，而是通过实例说明了什么叫弹力，弹力产生的条件是什么，重点的内容是通过学生探究“弹簧测力计的制作和使用”，了解弹簧测力计的原理，掌握弹簧测力计的使用方法．    日常生活中应用弹力的地方很多，因此在教学中要注重学生学习的过程，通过学生熟悉的弹力的例子，使学生获得形成概念的感悟．通过探究了解测力计的原理．并通过使用测力计进一步分析归纳测力计的使用方法，能够正确使用测力计．教学目标    一、知识目标    1．知道什么是弹力，弹力产生的条件是什么．    2．能正确使用弹簧测力计．     3．知道形变越大，弹力越大．    二、能力目标     1．通过观察和实验了解弹簧测力计的结构，培养一定的观察能力和初步的分析能力．    2．通过自制测力计及弹簧测力计的使用，掌握弹簧测力计的使用方法．    三、德育目标     通过本节内容的学习，初步认识科学对人类生活的影响，增强学习物理知识、探究自然现象和日常生活中的物理学道理的兴趣．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    实验法：通过学生实验，感悟弹力的概念，了解测力计的原理．    分析归纳法：通过观察及实际使用测力计归纳出正确使用测力计的一般方法，并学会使用测力计．教具准备    弹弓、钢尺、钢锯条、拉力器、弹簧、木板、钩码、铁架台、投影仪等．课时安排    1课时教学过程    一、引入新课    [师](出示玩具弓箭或弹弓)这是同学们小时候玩过的玩具．拉橡皮筋，橡皮筋变长，发生形变，松手后，橡皮筋又恢复了原状．请同学们利用你身边的东西试一试，看还有哪些物体有类似橡皮筋的特性．    (学生活动后汇报)    [生]钢尺或钢锯条，在用力弯时发生形变，撤去外力后恢复原状，    [生]我们平时用的橡皮用力扭时也会发生形变，松开手后又会恢复原状．    [生]女同学扎辫子用的橡皮筋也是用力拉时能变长，松手后恢复原状．    [生]用力按皮球时，球会凹下一个坑，松手后恢复原状．    [师]同学们举出了这么多的例子，这些例子中物体的共同特性是什么?    [生]受力时会发生形变．不受力时又恢复到原来的状态．    [师]我们把物质的这种特性叫做弹性．大家有没有发现有些物质表现的是和弹性不一样的特性呢?    [生]玩橡皮泥时，橡皮泥变形后就不能恢复原状．    [生]玩泥巴时也是一样，撤去外力泥巴也不会变回原来的样子．12345    [师]像橡皮泥和泥巴这样变形后不能自动恢复原来形状的特性叫做塑性，今天我们重点研究有塑性的物体．    二、进行新课    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 forcc)，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?12345    (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．12345    [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．    使用测力计应注意下面几点：    (1)所测的力不能大于测力计的测量限度，以免损坏测力计．    (2)使用前，如果测力计的指针没有指在零点，那么应该将弹簧秤的指针调到零点．    (3)使用时力的方向必须和弹簧的轴线方向一致，使弹簧秤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)观察弹簧秤的量程与最小刻度值，以便正确读数．    (5)弹簧秤稳定时才可读数，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．    三、小结    [师]通过今天的学习，同学们有哪些收获?可以先讨论一下．    [生]今天的这节课，我知道了测力计的构造，并且还可以自己制造测力计，用自己做的测力计测量物体的重力．    [生]通过今天的学习，我明白了我们身边很多平时不起眼的东西都可以利用，比如一块小纸板、一根弹簧、几个钩码就能做成测力计．以后我们应多动脑、多动手，提高自己的能力．    四、动手动脑学物理    1．物体在力的作用下发生的形变，有的明显，能够直接看到；有的很不明显，不能直接看到，只有用特殊的方法才能观察到．例如，用手按下玻璃瓶时，我们看不到玻璃瓶的形变，但用手按压图12．2-4中装满水的玻璃瓶时，细管中的水面就上升，松开手时，管中的水面又降回原处，这样我们就察觉到了瓶子在受到按压时发生了形变．    实验时，最好选用横截面为椭圆形的大玻璃瓶，可使实验更有趣．当沿椭圆的短轴方向压瓶壁时，瓶内容积变小，可以看到细管中水面上升，松开手则水面降回原处．当沿椭圆的长轴方向压瓶壁时，瓶内容积变大，看到的现象恰与前面相反.    轻按桌面时，由于坚硬物体的微小弹性形变不容易看到，因此可以用显示微小形变的装置将微小形变“放大”到可以直接看出来，如右图．    在一张桌子上放两个平面镜m和n，让一束光线依次被这两面镜子反射，最后射到一个刻度尺上，形成一个光点，只要用力压桌面，镜子就要向箭头所指的方向倾斜．由于两面镜子之间的距离较大，光点就会在刻度尺上有明显的移动，而把桌面的形变显示出来．    2．略    3．鼓励学生分别用不同年龄段和不同性别的人的头发试验，研究人的头发能承受的拉力和年龄及性别的关系．并尝试从生物学的角度解释，渗透学科间的交叉．    4．略    五、板书设计弹性：物体受力时发生形变，不受力时又恢复原状的特性．使用弹簧测力计      弹力：物体由于弹性形变而产生的力.（elastic force）   应    用                原理：弹性限度内，弹簧受的拉力越大，它的伸长越长12345                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，加在测力计上的力不能超过其量程                    （2）使用前将测力计的指针调到零                    （3）使用时力的方向应与弹簧的轴线一致                    （4）读数时，视线应与刻度板面垂直

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