第十二章 第二节 弹力
一、教材分析 ⒈教学目标
⑴知识与技能目标: ①了解弹性、塑性及其在生活中的应用。 ②探究弹簧伸长长度与拉力的关系。
③探究弹簧测力计的制作方法,学会它的制作及使用。 ⑵过程与方法目标:
培养学生在实践中发现问题、解决问题的能力。 ⑶情感、态度、价值观目标:
培养学生勇于探索自然现象、生活中物理学道理的兴趣。 ⒉教学重点
1、 弹簧伸长长度与拉力的关系。
2、 弹簧测力计制作方案的探究、制作及其使用。 ⒊教学难点
弹簧测力计制作方案的探究及其制作过程。 ⒋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。 ⒌教具和媒体
教师用:课件、实物投影。
水球(一个)、弹簧(好、坏各一只)、拉力器(一个)、弹簧测力计(三个、不同构造)、钩码(200g的两个)。
学生用:橡皮筋、橡皮泥、弹簧、直尺、铝导线、弹簧测力计、气球(以上各一个)、钩码
一组。
二、教学过程实录 ㈠、复习引入:
师:同学们,前面我们学习了力,力的作用效果是什么? 生:力可以改变物体运动状态;力可以改变物体的形状。
师:请同学们注意观察老师的实验,请说出此现象说明了什么物理学道理?
(演示)用力捏水球,水球变形。 生:力可以改变物体的形状 。 ㈡、新授:
师:下面,请同学们利用桌面上的任意器材,自己设计实验证明“力可以改变物体形状”这
一观点的正确性。要求设计尽量多的实验;实验过程中请同学们注意观察实验现象。实验开始!
生:设计并操作实验。
师:请一个小组把他们设计的实验展示给大家。 生:用力拉弹簧,弹簧伸长了。(失去拉力,弹簧恢复原来长度。)
铝导线用力折弯,变弯了。(失去力不恢复原状。) 直尺,用力压变弯了。(失去力后恢复原状。) 橡皮泥用力捏,扁了。(失去力不恢复原状。) 师:还有不同实验吗? 生:气球用力压,扁了。(失去力恢复原状。)……。
师:请各小组讨论:以上这么多实验现象,有哪些共同点、哪些不同点呢? 生:共同点是:这几种实验器材都是物体受到力的作用时发生了变形。
不同点是:有的不受力时恢复了原状,有的不受力时却不能恢复原状。 师:受力时发生形变,不受力时又恢复原状的是哪些器材?
生:弹簧、直尺、橡尺筋、气球。
师:弹簧受力时发生形变,不受力则又恢复到原来的形状;我们把像弹簧这类物体一样所具
有的这种特殊性质,叫弹性。 师:(板书)一、弹性。
谁能给弹性下个定义呢?
生:受力时发生形变,不受力时又恢复原来形状的性质叫弹性。 师:他说对了吗?(课件展示:“你说对了吗?”)弹性:……
像橡皮泥,在受力时发生形变,不受力时不能恢复原来形状的性质,在物理上,我们
把物体的这种性质叫塑性。 (板书)塑性。
师:你能给塑性下个定义吗?
生:受力时发生形变,不受力时不能恢复原来形状的性质叫塑性。 师:他说对了吗?(课件展示:“你说对了吗?”)塑性:……
师:弹性和塑性在生活中应用非常广泛,你能说出它们在生活中的应用吗。(课件展示:“比
一比、赛一赛”)就这个问题,我想把全班同学分成两组,来一个一分钟举例比赛,全班男生一组取名“小虎队”,女生一组取名“特警队”。一分钟内哪一组举例多,那一组将获得比赛的冠军。我将用小红旗记录同学举例的个数。请说明你的举例是属于弹性还是塑性。比赛开始。
生:弹性:蹦极、汽车减震、跳水跳板、弹弓、弓箭……。
塑性:揉面、折纸、捏泥人……。
师:哪一小组举例多,举例多的……获得了冠军。掌声给冠军祝贺,给亚军鼓励。
拉力器就是利用弹性来工作的一种器械。谁能拉开这个拉力器?请同学们注意这位同学拉开拉力器时的表情。 生:很费力地拉开拉力器。
师:同学拉开拉力器时什么表情? 生:很费劲。
师:这说明了什么呢?原来,物体发生弹性形变时都会产生一种力,物理上把这种性质的
力叫“弹力”。
这就是我们今天要学习的第二节 《弹力》 (板书) 第二节 弹力
弹簧产生弹力时,弹力的大小有什么特点?它是否遵循一定的规律呢?下面我们就来探究这个问题:
(演示:将弹簧挂在黑板上),此时弹簧不受外力,此时,从弹簧上端到指针的距离叫弹簧的原长(用彩条显示“原长”。) 当弹簧受到拉力时,它的长度会怎样?
生:变长。 师:(演示)把一200g的钩码挂在弹簧上,此时,从弹簧上端到指针的距离叫弹簧的长度。
(用彩条显示“弹簧长度”。)
同学们,你能指出哪一段是由于弹簧受到拉力而伸长的长度吗? 生:(到黑板上指出“伸长的长度”。)用此时弹簧的长度减去弹簧的原长就是弹簧伸长的长
度。(用彩条显示“伸长的长度”。)
师:当弹簧受到拉力增大时,它伸长的长度会怎样? 生:变长。 师:(演示)在弹簧上加挂一200g的钩码,用彩条标志指针的位置及此时伸长的长度。
根据我们刚才的实验,请各小组讨论:弹簧伸长的长度与所受拉力的关系怎样呢?请说出你的观点。
生:讨论。 师:(板书) 二、弹簧伸长的长度与拉力的关系: 生:拉力越大,弹簧伸长越长。
师:拉力越大,弹簧伸长越长。弹簧伸长的长度与拉力之间的具体数量关系怎样呢?(课
件展示:“小实验”)我们班李明在前几天曾做过这样的实验: ①将弹簧悬挂在支架上,测量出弹簧原长记入表格;(生:回答)
②在弹簧上挂1个50g的钩码,计算出钩码的重力、测量出弹簧的长度,将拉力、弹簧
的长度及伸长的长度填表;(生:回答)
③在弹簧上加挂一50g的钩码,重复以上步骤;(生:回答) ④在弹簧上再加挂1个50g的钩码,重复以上步骤;(生:回答)
弹簧 原长(cm) 拉力 (N) 50 3 100 150 弹簧 长度(cm) 4 5 6 弹簧 伸长长度(cm) 1 2 3
请同学们分析表格中的数据,你能得到怎样的结论,与李明的实验结论是否一样? 生:(讨论并回答)弹簧伸长的长度与拉力成正比。 师:(课件展示:“结论”)李明的实验结论:弹簧伸长的长度与拉力成正比。 看来你们的实验结论是一样的。 师:“弹簧伸长的长度与拉力成正比。”根据这一原理能否制成一种有用的工具? 生:弹簧测力计。 师:,关于弹簧测力计,你想知道哪些问题?
生:制作原理、量程、最小刻度、单位、构造、使用、种类、制作、缺点…… 师:这些问题,谁来帮同学解决?
生:制作原理:弹簧伸长的长度与拉力成正比。 量程:(生:到前面讲解)①弹簧测力计刻度盘上的最大示数。②在弹簧测力计的最上
方标着量程。 最小刻度:(生:到前面讲解)从0到1N之间有十个小格,每一小格代表0.1N。
师:你学会了吗?(课件展示:“视线点拨”)量程是_________。
最小刻度是_________。
生:单位:标识在弹簧测力计刻度盘的上方,是“N”。 构造:弹簧、指针、挂钩、刻度盘……
师:你会使用弹簧测力计吗?请各小组利用弹簧测力计测出铁块的重力,同时注意发现使
用弹簧测力计过程中应注意什么? 生;使用前首先观察零刻线、量程。 师:为什么要观察量程、最小刻度?
生:观察最小刻度是为了读数;观察量程是为了不超量程。 师:演示:拉坏的弹簧。(讲解超量程的危害。)还有注意问题吗? 生:使用前观察弹簧测力计指针是否指零。
师:弹簧测力计用久了指针往往不指零,难道这样的弹簧测力计就不能再用了吗?这个问
题你想怎样处理呢?请各小组讨论。 生:办法1、将指针调回零处。
办法2、测量前读出指针示数,然后测量力再读出示数,用第二次示数减第一次示数即
为被测力的大小。
师:还需注意哪些问题呢?
生:指针稳定后再读数;读数时视线应与刻度盘表面垂直;物体应自由悬挂(弹簧、挂钩、
指针不与外壳相互摩擦)……。
师:大家说出了这么多注意问题,下面让我们来总结一下: (课件展示:“使用弹簧测力计应注意”)……。 弹簧测力计是如何分类的呢?
(课件展示:形形色色的弹簧测力计)从用途上分类; (实物展示)从构造上分类:平板式、圆桶式。
制成弹簧测力计需要哪些器材呢?请各小组马上做出选择。然后讨论如何制作弹簧测
力计、即具体制作方案。
生:(讨论、回答)
1、定零刻线:不挂物体时,记下指针所对位置即为零刻线。 2、在弹簧挂钩上挂钩码(50g),在指针对应的位置画对应的刻线(0.5N)。 3、量出从0~0.5N的长度,平均分成5份,每一份是0.1N并画出刻线。
4、按0.1N的长度依次画出刻线……
师:你知道这位同学平均分格的理论根据吗? 生:弹簧伸长的长度与拉力成正比。 师:有无其它方案?
生:1、定零刻线:不挂物体时,记下指针所对位置即为零刻线。
2、定终刻线:挂4个钩码,记下指针所对位置即为2N。(统一要求量程2N。) 3、根据最小刻度的要求,在0~2N之间平均分格,画出所有刻线。
师:还有其它方案吗?
生:用橡皮筋代替弹簧,其它方法与以上相同。 师:有无其它方案?
生:1、定零刻线:不挂物体时,记下指针所对位置即为零刻线。
2、将标准的弹簧测力计与要制作的弹簧测力计水平对拉,根据标准弹簧测力计指针的
示数,在新测力计指针对应位置上画出示数。 ……。
同学们找到这么多制作方案,都很好。请用你们认为的最佳方案制作弹簧测力计。制
作过程中请注意相互配合好。 生:制作弹簧测力计。 师:巡回指导。(实物投影)展示制作的弹簧测力计并做简单评价。 师:如何知道同学自己制作的弹簧测力计是否准确?
生:①用标准的弹簧测力计与不标准的弹簧测力计测同一物体重,看测量结果是否一样。 ②将它与标准的弹簧测力计对拉,对照俩测力计指针所对应的数值是否相同,从而判断其正确性。 师:请同学们立即检验你们制作的弹簧测力计的准确性。 生:检验弹簧测力计的准确程度。 师:弹簧测力计有哪些缺点?
生:量程太小;不便于携带;用久了指针不指零……。
师:弹簧测力计肯定还有缺点,如何改进这些缺点?请大家课后继续研究这个问题。 ㈢、小结:
师:本节课我们学习了《弹力》,知道了什么是弹性、塑性(提问)及其在生活中的应用;
探究了弹簧伸长长度与拉力的关系(成正比);学会了弹簧测力计的制作及使用……。 本节课你有哪些收获?
生:通过探究活动,锻炼了思维能力、分析问题、解决问题的能力;制作弹簧测力计锻炼
了动手能力;提高了学习物理、观察自然、探索自然的兴趣……。 ㈣、达标检测(课件展示:“考考你”):
1、请观察此弹簧测力计的量程是:________;最小刻度是:_________;示数是:______。
(请注意观察指针位置的变化,此时示数是________;请注意观察指针位置的变化,此时示数是________。)
2、弹簧测力计用久了指针不再指零,小芳说:这个弹簧测力计不能再用了。是这样吗?如果能用,应怎么办?(此题的语言表达)
3、 试一试:用手将弹簧秤的示数拉至1N、2N、5N,并体验它们的大小。 ㈤、作业(课件展示:“走进生活”): 1、看看你解决实际问题的本领
根据事物的不足之处,找到改进的方法,在创造学中,这种方法叫“缺点列举法”。 现在给你一根橡皮筋、一盒0.5N的钩码,请问你能对一只弹簧测力计进行怎样的改进?请找到一个可以改进之处,并写出你的改进办法和改进后的使用方法。注意:不能自己填加器材。(青岛市2003年中考试题)