7.1 彈力

八年級(jí)物理彈力教學(xué)設(shè)計(jì)【整體設(shè)計(jì)】義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)中要求：“通過常見事例或?qū)嶒?yàn)，了解彈力；學(xué)會(huì)測量力的大小?！蓖ㄟ^前面學(xué)習(xí)，學(xué)生已有一定的“力”的知識(shí)儲(chǔ)備，知道可從力的作用效果來認(rèn)識(shí)力的產(chǎn)生；對“彈力”的感性認(rèn)識(shí)也較好，生活中形形色色的彈簧也是隨處可見，因此教學(xué)中可以很自然地激發(fā)出學(xué)生熱愛物理、探索物理的情感?！皬椓Α笔且环N應(yīng)用廣泛的力，與學(xué)生生活聯(lián)系緊密；“彈力”又是一種較“復(fù)雜”的力（如彈力三要素的分析、彈力大小與伸長量的應(yīng)用等），對學(xué)生的認(rèn)知水平要求較高。因此教材從初中學(xué)生的實(shí)際需要出發(fā)，對“彈力”的概念只要求學(xué)生“了解”，而將重點(diǎn)放在彈簧測力計(jì)的認(rèn)識(shí)和使用上。這樣充分體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向生活”這一課標(biāo)理念。本節(jié)的重點(diǎn)在于讓學(xué)生經(jīng)歷用彈簧測力計(jì)測力的過程。在這個(gè)過程中，不僅要讓學(xué)生掌握彈簧測力計(jì)測力的正確方法，還應(yīng)該注意培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的興趣，一絲不茍的科學(xué)態(tài)度，仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并善于發(fā)現(xiàn)問題的意識(shí)，以及愛護(hù)儀器和做事有條理、善始善終的良好品質(zhì)。 【措施和建議】本節(jié)課的教學(xué)應(yīng)該以事例和實(shí)驗(yàn)為主，按照“從生活走向物理”的理念，充分利用學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)，多列舉一些日常生活中的事例來使學(xué)生理解彈力的概念。通過一系列的實(shí)例分析、觀察和實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)彈性與塑性、彈性形變和彈力。對于彈力只要求初步了解它是怎樣產(chǎn)生的，而不要求分析它的三要素。教學(xué)時(shí)應(yīng)該從學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象出發(fā)，說明物體在發(fā)生形變時(shí)要產(chǎn)生彈力。為了理解“我們通常所說的拉力、壓力、支持力等都是彈力”，除了可以讓學(xué)生用拇指壓桌子，觀察拇指的確發(fā)生了形變外，還可以補(bǔ)充一些微小形變的實(shí)驗(yàn)，例如本課最后給學(xué)生留的課外拓展實(shí)驗(yàn)。 對于彈簧測力計(jì)的學(xué)習(xí)，重點(diǎn)在它的正確使用而不在它的測量原理，課本只用一句話“彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長就越長”對其原理作簡單交代。教學(xué)中不能采取“灌輸”的方式，而是讓學(xué)生邊探索思考邊試著應(yīng)用，為學(xué)生在今后的工作和生活中，學(xué)會(huì)探索遇到的新器材的使用方法而打好基礎(chǔ)。讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)間接測量原理，即用可直接度量的量去間接表現(xiàn)那些不便直接測量的量。 【三維目標(biāo)】知識(shí)與技能：1知道什么是彈力，彈力產(chǎn)生的條件； 2了解彈簧測力計(jì)測力的原理； 3會(huì)正確使用彈簧測力計(jì)測量力的大小。過程與方法：通過經(jīng)歷彈簧測力計(jì)的使用過程，進(jìn)一步掌握使用測量工具的基本方法。情感、態(tài)度與價(jià)值觀：1對周圍生活中彈力應(yīng)用的實(shí)例有濃厚的興趣，體會(huì)科學(xué)技術(shù)的價(jià)值；2通過對彈簧測力計(jì)使用方法的探究，培養(yǎng)學(xué)生樂于探索日常用品的科學(xué)原理的情感，培養(yǎng)學(xué)生探索新器件的能力；3在實(shí)驗(yàn)中養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】1認(rèn)識(shí)彈力產(chǎn)生的條件；2彈簧測力計(jì)的正確使用。【教學(xué)難點(diǎn)】1彈力的引入，理解彈簧測力計(jì)的原理2.探究物體形變大小與外力大小的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析能力?！窘虒W(xué)方法】實(shí)驗(yàn)法：通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)，感悟彈力的概念，了解彈簧測力計(jì)的原理。分析歸納法：通過觀察及實(shí)際使用測力計(jì)歸納出正確使用測力計(jì)的一般方法，并學(xué)會(huì)使用測力計(jì)?！菊n時(shí)安排】1課時(shí)【教學(xué)準(zhǔn)備】教師演示用：彈簧、鋼直尺、彈簧測力計(jì)、拉力器、氣球、相同質(zhì)量的鉤碼若干只等。學(xué)生實(shí)驗(yàn)用：橡皮筋、橡皮泥、橡皮泥、面團(tuán)、乒乓球、彈簧、長木板，鋼直尺、鉤碼一組、彈簧測力計(jì)等?！窘虒W(xué)過程】一、新課引入（2分鐘）教師：上節(jié)課我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了力學(xué)的初步知識(shí)，請同學(xué)們思考下力的作用效果有哪些？學(xué)生：可以改變物體的形狀；可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。教師：給學(xué)生準(zhǔn)備一個(gè)彈簧、一根橡皮筋、一塊橡皮泥和一段銅絲。分別請同學(xué)上來用力拉彈簧、橡皮筋，擠壓橡皮泥和彎折銅絲。松手后，觀察他們會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？學(xué)生：彈簧和橡皮筋松手后又恢復(fù)了原狀；橡皮泥和銅絲松手后不能恢復(fù)原狀。教師：請同學(xué)們列舉一些在日常生活中出現(xiàn)的類似現(xiàn)象。學(xué)生甲：射箭時(shí)箭射出后弓會(huì)恢復(fù)原狀；學(xué)生乙：跳水運(yùn)動(dòng)運(yùn)在跳板上起跳后跳板會(huì)恢復(fù)原狀；學(xué)生丙：面粉團(tuán)可以捏成各種不同形狀的物體它不能夠恢復(fù)原狀。教師：那同學(xué)們想不想知道造成這些不同現(xiàn)象的原因嗎？學(xué)了這節(jié)課之后你們就能夠明白了?！驹O(shè)計(jì)意圖】從力的效果著手符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，然后通過學(xué)生動(dòng)手發(fā)現(xiàn)力的作用效果能使物體產(chǎn)生兩種不同的現(xiàn)象。從而引入對新課的教學(xué)能很好的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。一、彈力（一）彈性與塑性學(xué)生活動(dòng)一：探究物體的形變(1)請同學(xué)們利用桌面上的任意器材，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明，哪些物品與撐桿的特性相類似呢？活動(dòng)要求:用手對你實(shí)驗(yàn)桌上的橡皮筋、彈簧、氣球、橡皮泥等施加力的作用，觀察物體有什么變化？請幾個(gè)小組把他們設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)展示給大家。請各小組討論：類似橡皮筋、彈簧、尺子、橡皮擦、鋼鋸條、皮膚等，發(fā)現(xiàn)它們的共同特點(diǎn)了嗎？除了這些物品還有其他的物品還有什么共同的特性呢？(2)交流觀察到的現(xiàn)象和自身的感受。讓學(xué)生通過親身體驗(yàn)，觀察并分析，感悟到彈性與塑性的區(qū)別。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析： 生1：用力拉橡皮筋，橡皮筋伸長，松手后恢復(fù)原狀。生2：用力拉彈簧，彈簧伸長，撤去拉力，彈簧恢復(fù)原來長度。 生3：用力拉彈弓伸長，撤去力恢復(fù)原狀。 生4：用力扭動(dòng)橡皮，撤去力后恢復(fù)原狀。生5：用力彎鋼鋸條，撤去外力后恢復(fù)原狀。學(xué)生交流歸納總結(jié)：1彈性：物體受力時(shí)發(fā)生形變，不受力時(shí)又恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)叫彈性。如：橡皮筋、氣球、海綿、彈簧、鋼鋸條、格尺、橡皮擦、皮膚等。2塑性：物體受力發(fā)生形變，形變后不能自動(dòng)恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)。如：橡皮泥、面團(tuán)等。【設(shè)計(jì)說明：充分利用學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)，多列舉一些日常生活中的事例來使學(xué)生理解彈力的概念。通過一系列的實(shí)例分析、觀察和實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)彈性與塑性、彈性形變和彈力?！繉W(xué)生活動(dòng)二：彈力的產(chǎn)生學(xué)生實(shí)驗(yàn) 用不同的力拉橡皮筋或壓彈簧，你有什么感覺？這說明了什么？將直尺一端固定在桌面上，另一端伸出桌面，用手壓彎（幾次尺彎的程度不一樣），手的感覺如何？教師演示實(shí)驗(yàn)將一小車放在水平臺(tái)上，讓彈簧處于原長觀察小車將會(huì)靜止，然后壓縮彈簧變形后小車將會(huì)在彈簧的力的作用下運(yùn)動(dòng)起來?；蛘邔椈衫谛≤嚨那懊嫱ㄟ^拉長彈簧也可以讓小車運(yùn)動(dòng)起來。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納總結(jié)：彈力及彈力的產(chǎn)生條件。 1彈力是物體由于發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力。2彈力產(chǎn)生的條件：(1)物體發(fā)生彈性形變；(2)物體互相接觸。 學(xué)生實(shí)驗(yàn)用手指按壓桌面，手指發(fā)生形變，對桌面有一個(gè)力的作用（即壓力），同時(shí)，桌面對手也有力的作用（即支持力）。這時(shí)同學(xué)們能否看到桌面發(fā)生形變呢？是不是這個(gè)時(shí)候桌面沒有發(fā)生形變呢？討論與交流：堅(jiān)硬的物體在很小的力的作用下也會(huì)發(fā)生形變嗎？如用力壓講臺(tái)桌或用力跺腳、用力壓玻璃瓶等，講臺(tái)桌或地板、玻璃瓶發(fā)生形變了嗎？又屬于什么類型的形變？【學(xué)生猜想】沒有，可能發(fā)生了形變，但是由于形變量太小，所以肉眼觀察不出來。我們怎樣來體現(xiàn)微小的形變量？總結(jié)：一切物體在力的作用下都會(huì)發(fā)生形變，只不過一些物體比較堅(jiān)硬，雖發(fā)生形變，但形變量很小，眼睛根本觀察不到它的形變?？偨Y(jié)彈力的類型：壓力、拉力、支持力、推力彈性在生活中應(yīng)用非常廣泛，你能說出它們在生活中的應(yīng)用嗎？生討論交流：蹦極、跳水跳板、彈弓、弓箭、籃球。學(xué)生活動(dòng)三：拉力的大小與彈簧伸長量的關(guān)系學(xué)生利用試驗(yàn)臺(tái)上老師準(zhǔn)備的：帶釘子的長木版、彈簧、鉤碼、直尺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究?；顒?dòng)要求:在彈簧下掛鉤碼，記錄鉤碼的個(gè)數(shù)和彈簧的伸長量，分析得到的數(shù)據(jù)并畫出相應(yīng)的函數(shù)圖像。次數(shù)鉤碼的個(gè)數(shù)/個(gè)彈簧的伸長量/cm123分小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，然后讓小組的一學(xué)生代表，演示實(shí)驗(yàn)過程得出試驗(yàn)結(jié)論并畫出相關(guān)的函數(shù)圖像。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：彈簧的拉力越大，伸長越長。彈簧伸長的長度與拉力成正比。強(qiáng)調(diào)：彈性限度【教師演示】取一根小彈簧，先用較小的力拉它，再使勁拉。兩次都能恢復(fù)到原來的長度嗎？教師點(diǎn)撥：彈簧的彈性有一定的 ，超過了這個(gè)限度不能完全復(fù)原?！驹O(shè)計(jì)說明：此環(huán)節(jié)教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)組內(nèi)成員的分工合作。這樣可以培養(yǎng)學(xué)生的小組合作意識(shí)及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)及歸納總結(jié)等的能力。最后由組內(nèi)的匯報(bào)得出結(jié)論，彈簧的拉力越大，伸長越長，從數(shù)據(jù)中得出在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長與拉力成正比。教師應(yīng)給予學(xué)生一定的肯定及贊揚(yáng)，讓學(xué)生體會(huì)到成功的喜悅。】根據(jù)物體形變的大小可以測定力的大小，根據(jù)這個(gè)原理做成的測力計(jì)叫做彈簧測力計(jì)。學(xué)生學(xué)生活動(dòng)四：閱讀課本，讓學(xué)生了解彈簧測力計(jì)的作用、構(gòu)造、工作原理以及使用方法 教師引導(dǎo)，學(xué)生觀察并回答教師提出的問題，閱讀彈簧測力計(jì)的使用方法。 介紹1彈簧測力計(jì)的構(gòu)造（出示演示測力計(jì)）：由刻度盤、彈簧、指針、掛鉤、外殼、掛環(huán)構(gòu)成。2單位：標(biāo)識(shí)在彈簧測力計(jì)刻度盤的上方，是“N”。3量程：彈簧測力計(jì)刻度盤上的最大示數(shù)。最小刻度：從O到1N之間有十個(gè)小格，每一小格代表O.l N。 學(xué)生分組進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)：練習(xí)使用彈簧測力計(jì)及體驗(yàn)力的大小。 1觀察量程和分度值，看指針是否指在零點(diǎn)，否則要調(diào)零。 2體驗(yàn)，學(xué)生用手拉測力計(jì)的掛鉤，使指針指到1 N、5N、10 N，觀察彈簧測力計(jì)長度的變化，感受1N、5N、10 N的力。 3交流，.測量身邊小物體對彈簧測力計(jì)的拉力。（1）測量文具盒等F1= F2= F3= （2）用彈簧測力計(jì)沿水平方向拖動(dòng)桌面上的物體，測量物體對彈簧測力計(jì)的拉力F1= F2= F3= 讓學(xué)生分別演示自己所測量的力：生1：演示測量物體重力的實(shí)驗(yàn)過程。生2：演示測量水平桌面上拉力的實(shí)驗(yàn)過程。生3；演示不同方向上，不同力的大小的感受。歸納出使用彈簧測力計(jì)的方法和注意事項(xiàng)，教師可作適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。所測的力不能大于測力計(jì)的測量限度，以免損壞測力計(jì)；使用前，如果測力計(jì)的指針沒有指在零點(diǎn)，那么應(yīng)該調(diào)節(jié)指針的位置使其指在零點(diǎn)；明確分度值：了解彈簧測力計(jì)的刻度每一大格表示多少牛，每一小格表示多少牛；把掛鉤輕輕拉動(dòng)幾下，看看是否靈活。實(shí)際測量時(shí)，要使測力計(jì)內(nèi)的彈簧軸線方向跟所測的力的方向一致。彈簧不要與彈簧測力計(jì)的外殼摩擦。歸納總結(jié)：彈簧測力計(jì)的正確使用方法：(1)首先看清彈簧測力計(jì)的量程，也就是彈簧測力計(jì)上的最大刻度。加在彈簧測力計(jì)上的力，不能超出這個(gè)范圍。(2)認(rèn)清彈簧測力計(jì)上的最小刻度值，即每一小格表示多少牛，以便用它測量時(shí)可以正確讀出測量值。(3)測量前要把指針調(diào)到零點(diǎn)，讀數(shù)時(shí)，視線要與指針相平。(4)測量時(shí)，要使測力計(jì)內(nèi)的彈簧軸線方向跟所測力的一致，不可用力猛拉彈簧或讓彈簧測力計(jì)長久受力，以免損壞。介紹為了滿足不同的測力需要，人們還制成了其他形式的測力計(jì)，如握力計(jì)、拉力計(jì)、托盤秤等?！驹O(shè)計(jì)說明：由學(xué)生自己觀察桌面上不同的彈簧測力計(jì)了解其構(gòu)造、量程及分度值。最后讓學(xué)生分組使用彈簧測力計(jì)去測量身邊的物品，并注意使用彈簧測力計(jì)的過程中應(yīng)注意哪些問題？最后由組內(nèi)成員匯報(bào)。不全面的其他組進(jìn)行補(bǔ)充，最后由教師全面補(bǔ)充。整個(gè)過程的設(shè)計(jì)中教師應(yīng)敢于放開手腳，把更多的時(shí)間留給學(xué)生，去培養(yǎng)學(xué)生的小組合作探究能了，創(chuàng)設(shè)問題，解決問題等各方面的能力?！慨?dāng)堂檢測、鞏固升華1在彈簧的彈性限度內(nèi)，彈簧下端掛300克物體時(shí)長15厘米，若改掛500克的物體，則彈簧長（ ） A、25厘米 B、20厘米 C、17厘米 D、不能確定2木塊在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí),下列力中是彈力的是( )A 木塊對水平面的壓力 B .衛(wèi)星繞地球運(yùn)行C 木塊受到的阻力 D 木塊受到的重力3.關(guān)于彈力,下列敘述正確的是( )A、物體發(fā)生形變時(shí)產(chǎn)生的力叫彈力 B、不相互接觸的物體間也可產(chǎn)生彈力 C、拉力不屬于彈力 D、壓縮的彈簧能產(chǎn)生彈力4.使用彈簧測力計(jì)不必要的是( )A.彈簧測力計(jì)豎直或水平放置，不得傾斜 B.使用前指針要“校零”C.使用過程中，彈簧指針不得與外殼有摩擦D.拉力不得超過彈簧測力計(jì)所能承受的最大的力5.一彈簧測力計(jì)水平放置,兩人分別用5N的力拉掛鉤的吊環(huán),則測力計(jì)的讀數(shù)為 N.6.某同學(xué)用彈簧測力計(jì)時(shí),測一個(gè)物體重力時(shí),手持掛鉤,將物體掛在拉環(huán)上,測力計(jì)的讀數(shù)為5N,則物體的重力為( )A.大于5N B. 等于5N C. 小于5N D.以上都有可能.7、使用彈簧測力計(jì)時(shí)，若指針在“0”刻度的下方就開始測量，則所測得的力的大小將比實(shí)際的力（ ）A、相同 B、偏小 C、偏大 D、無法確定8、關(guān)于彈簧測力計(jì)的使用，下列幾種說法中錯(cuò)誤的是（ ）A、彈簧測力計(jì)必須豎直放置。 B、使用前必須檢查指針是否在“0”刻度處。C、使用時(shí)彈簧、指針、掛鉤 不能與外殼摩擦。D、使用時(shí)必須注意所測的力不能超過彈簧測力計(jì)的測量范圍。9、鏈接中考：（2014聊城）為了研究彈簧受到拉力作用時(shí)，其伸長量與彈簧自身因素的關(guān)系，鄭能同學(xué)選擇了如下器材：彈簧測力計(jì)，彈簧A、B、C、D，其中彈簧A、C由同種金屬絲繞制而成，彈簧B、D由另一種金屬絲繞制而成A、B原來的長度均為L0，C、D原來的長度均為L0，且A、B、C、D的橫截面均相同； 實(shí)驗(yàn)操作如下：他將彈簧A、B、C、D的左端固定，并分別用水平向右的力通過測力計(jì)拉伸彈簧，它們的長度各自增加了L1、L2、L3和L4，如圖a、b、c、d所示請仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對a、b實(shí)驗(yàn)作比較，再對c，d作比較，可以得到在彈簧自身因素 、 相同的條件下，再使它們 相同，伸彈簧的伸長量與 有關(guān)感悟收獲,課堂小結(jié)最后以學(xué)生匯報(bào)有哪些收獲來小結(jié)本節(jié)的的內(nèi)容，使課堂始終保持輕松、和諧的氛圍，以“你還想知道哪些問題”來結(jié)束這節(jié)課。這樣學(xué)生帶著問題走進(jìn)教室，又讓學(xué)生帶著問題