1、第二节测量:用弹簧测力计测量力1物理观念:(1)知道弹力,知道弹力产生的条件。(2)知道弹簧测力计的原理,会使用弹簧测力计测量力的大小。2科学思维:(1)通过观察不同物体发生形变后的状态,认识弹力。(2)通过观察实验现象,推理和分析出弹力产生的条件。3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。4科学态度与责任:(1)观察生活中弹力的应用,感受科学技术的价值。(2)通过对弹簧测力计的制作和使用,培养学生勤于动手、严谨细致的品质和爱护仪器的科学伦理道德。1重点:(1)让
2、学生经历用弹簧测力计测力的过程。(2)掌握用弹簧测力计测力的正确方法。2难点:(1)微小形变。(2)弹簧测力计原理。学生分组实验:弹簧测力计、几条橡皮筋、一块硬纸板、一个瓶盖、一个回形针、一些棉线。演示实验:弹簧、大号墨水瓶(带橡皮塞)、细玻璃管、红墨水、带刻度的白纸板。一、弹力演示实验:当用手拉(或压)弹簧时,弹簧受力发生形变,这时,弹簧对手也产生一个拉(或推)的力。举例:跳水运动员向下压跳板时,跳板受压后变弯,发生形变。同时,变弯的跳板也在向上推运动员。师:当物体发生弹性形变时,会产生一个力的作用。这种因物体发生弹性形变而产生的力叫做弹力。师:你还知道哪些物体在哪种情况下产生弹力?生甲:撑
3、竿跳高运动员在撑竿跳时,将竿压弯,竿会产生一个向上的力,这个力就是弹力。生乙:我将手中的尺子压弯时,尺子对手有力的作用,这个力也是弹力。生丙:射箭运动员射箭时,将弓拉弯,被拉弯的弓对手也有力的作用,这个力就是弹力。生丁:我将手中的橡皮筋拉长,橡皮筋也会产生弹力。生戊:打篮球时,球与地面挤压(或碰撞),也会产生弹力。师:以上同学都说得很好,生活中产生弹力的例子还很多,例如我们通常所说的拉力、压力、支持力,其实质都是弹力。举例:把手指压在桌面上,手指发生形变,对桌面有一个力(弹力)的作用;同样,桌面发生形变,对手指也有力(弹力)的作用,手指对桌面的弹力就是压力,而桌面对手指的弹力就是支持力。师:对
4、这个实例,同学们还有疑问吗?生:桌面发生形变,我们都看不出来。师:我们来看一个演示实验。关于物体微小形变的演示实验:演示玻璃瓶的形变。如图所示,找一只横截面为椭圆的大号玻璃瓶,在瓶口所加的橡皮塞中穿入一根两头开口的细玻璃管(半径12 mm,长约30 cm)。向瓶内灌满红墨水,使水柱在管中有适中的高度,再在管的背面衬以带刻度的白纸板。演示时,先用钢笔杆轻敲瓶壁,让它发出清脆的响声(表示玻璃比较硬)。然后用手指沿图1紧压瓶子。因瓶子受到这样的按压后容积变小,管中水柱明显上升(如图2a)。当放开手后,水柱液面就恢复到原来的位置。再沿图1压瓶,则瓶的容积变大,水柱明显下降(如图2b)。这说明玻璃受力要
5、发生形变。同理,桌面受力也是要发生形变的,只是形变很微小,我们肉眼看不出来而已。师:归纳以上例子及实验现象,你可得出什么结论?生:物体发生弹性形变时,会产生一种力,这种力叫弹力。二、认识弹簧测力计师:要知道力的大小,我们就要用专门的仪器进行测量,测量力的仪器叫测力计,实验室用的测力计叫弹簧测力计。教师出示弹簧测力计,请大家观察桌面上的弹簧测力计的构造。师:请一位同学说说弹簧测力计的构造。生:弹簧测力计的构造有:刻度盘、弹簧、指针、挂钩、挂环。师:你观察很仔细、很全面,讲得很好,弹簧测力计主要构造是刻度盘、弹簧、指针。师:弹簧测力计的工作原理是什么?生:弹簧受到的拉力越大,伸长就越长。师:这里请
6、大家注意,弹簧受到的拉力能不能无限制地增大?弹簧会不会无限制地伸长?会出现什么情况?生:不会,当拉力超过某个限度时,弹簧会被拉断。师:对。弹簧在一定的弹性范围内,受到的拉力越大,弹簧伸长就越长,弹簧测力计就是根据弹簧这个特性来量度力的大小的。师:你们还知道哪些测力计?生甲:握力计。生乙:拉力计。三、实验:用弹簧测力计测量力师:下面请大家阅读课本P138“认识弹簧测力计”的内容弄清弹簧测力计的正确使用方法,并请一位同学说说。生:弹簧测力计的正确使用方法:(1)了解弹簧测力计的测量范围(量程),不要测量超过它量程的力。(2)明确分度值:了解弹簧测力计的刻度。每一大格表示多少牛,每一小格表示多少牛(
7、分度值)。(3)校零:测力前要使指针对准零刻度线,如果有偏差,要调节到两者对准为止。(4)测力时,要使测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的方向一致,弹簧不要靠到刻度盘上。师:说得很好,很全面,下面请大家观察桌面上的弹簧测力计,针对这只弹簧测力计,再请一位同学说说如何正确使用?生:(1)桌面上这只弹簧测力计的量程是05 N,不要测量超过5 N重的物体。(2)这只弹簧测力计每一大格表示1 N,每一小格表示0.2 N,即分度值是0.2 N。(3)这只弹簧测力计的指针已校零。(4)测力时,要使测力计的弹簧轴线方向跟所测力的方向一致,并让弹簧不要靠在刻度盘上。师:你也说得很好,下面大家思考几个问题?(1)如
8、果所测的力超过5 N,会出现什么情况?(2)指针如何校零?生甲:如果所测的力超过5 N,弹簧被拉长后不会恢复原状,甚至会被拉断。师:正确。生乙:如果弹簧测力计指针不在零刻度线处,只要上下移动指针即可。师:使用前还要上下拉动弹簧,看看弹簧是否靠在刻度盘上或指针是否被刻度盘卡住,如果力的大小是不变的,要等指针稳定后读数才准确;如果力的大小是变化的,要抓住瞬间读数。下面分组实验,请用弹簧测力计做测力的小实验:(1)用手拉弹簧测力计的挂钩,使指针指到1 N、2 N、5 N,感受一下1 N、2 N、5 N的力有多大。(2)把一根头发拴在弹簧测力计的挂钩上,用力拉头发,读出头发被拉断时拉力的大小。(3)用
9、两个弹簧测力计在水平方向上互相拉,看看谁的拉力大些,想想为什么?学生分组实验,教师巡回检查,督促每个学生动手参与。师:请各组把你们所测的头发被拉断时的拉力大小、两个弹簧测力计对拉时拉力大小互相交流一下,看看有什么发现。生甲:不同组头发被拉断时拉力不同。师:正确,因为不同人的头发硬度不同。生乙:两个弹簧测力计对拉,稳定时拉力大小相同。师:正确,你知道这是为什么吗?生乙:因为物体间力的作用是相互的,大小是相等的。师:你对力的概念掌握很好,希望以后继续努力,下面请大家将课前准备好的器材摆在桌面上,制作橡皮筋测力计。比比看谁做得又快又好,发现问题可及时提出来。学生动手制作,教师巡回检查、指导。生:老师
10、,手边没有1 N、2 N、3 N的重物,怎么标刻度线?师:可以用硬币,这时的刻度不是1 N、2 N、3 N而是一个硬币重、两个硬币重当然,也可以用标准的弹簧测力计来与橡皮筋测力计互拉(平行于刻度板一条直线互拉),通过弹簧测力计的示数来标刻度。为了增大橡皮筋测力计的测量范围,可以把几根橡皮筋并在一起使用。生:为什么橡皮筋测力计的刻度是不均匀的?师:因为橡皮筋越拉长,直径越小,伸长量与弹力不成正比。请做好的同学拿到讲台上,请代表上台评比。学生代表上台评比,比出一等奖3名,二等奖5名,三等奖10名。教师将获奖的橡皮筋测力计保存在实验室,并向每人颁发奖品,以示鼓励,请全班同学掌声祝贺。四、课堂归纳小结
11、师:通过本节课学习,你有什么收获?生:通过本节课学习,我们学会制作橡皮筋测力计,学习正确使用弹簧测力计,知道了弹簧测力计的原理及弹力。师:你归纳得很好,很全面,全班同学以掌声鼓励。师:下面每位同学都对自己在本节课的学习情况进行评估。第二节测量:用弹簧测力计测量力1弹力:因物体发生弹性形变而产生的力叫弹力。2弹簧测力计。(1)主要构造:刻度盘、弹簧、指针。(2)工作原理:在一定的弹性范围内,弹簧受力越大,伸长越长。(3)弹簧测力计的正确使用方法:a了解量程。b明确分度值。c校零。d测力时,测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的方向一致,弹簧不要靠在刻度盘上。本节课是学生第一次接触具体类型的力弹力,弹力也是一种很常见的力。根据本节课的特点从以下两个方面来突破重难点。第一,自创实验击破疑点,首先学生们热情很高,参与积极;其次,展示的学生演示的效果非常好,一下子突破了难点和疑点。第二,自制实验突破难点,充分发挥了学生的主体地位,培养了他们的归纳分析能力及应用物理知识解决实际问题的能力。这一环节是本节课的一大亮点。