初中教科版3 弹力 弹簧测力计精品ppt课件

3.弹力 弹簧测力计

【教学目标】

一、知识与技能

1.知道什么是弹力，弹力是如何产生的；

2.知道弹簧测力计的原理；

3.会正确使用弹簧测力计.

二、过程与方法

1.通过对弹性、塑性的体验，探究弹簧伸长长度与拉力的关系.

2.经历探究弹簧测力计的使用过程，进一步掌握使用测量工具的基本方法.

三、情感、态度与价值观

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.

【教具准备】

多媒体、玩具弓（或弹弓）、钢尺（或废钢锯条）、弹簧、橡皮泥、橡皮筋、小车（带有弹簧）、拉力计、弹簧测力计、钩码、硬纸板等

【教学课时】

1课时

【巩固复习】

教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固．

【新课引入】

教师出示弹弓，并用力拉弹弓上的橡皮筋，引导学生观察现象：用力拉橡皮筋时，橡皮筋变长，发生形变，松手后，橡皮筋又恢复了原状．

师 弹弓上橡皮筋的变化说明力可以产生什么作用效果？

生：力能使物体的形状发生改变．

师 请同学们利用身边的东西试一试，看看还有哪些物体有类似橡皮筋的性质．

学生思考、讨论：用力拉弹簧，弹簧伸长；压缩弹簧，弹簧缩短．

师 日常生活中类似橡皮筋、弹簧这样的物体很多，如弓箭、钢尺、撑竿跳高的撑竿等．它们有什么特点呢？请大家看一段视频．播放弹性形变视频，学生观看并思考．

【进行新课】

弹力

1.弹性

师 请同学们就刚才看到的视频，结合观察教材P10页图7-3-2思考，这些例子说明了什么？

生：物体受力时会发生形变，不受力时又恢复到原来的状态．

师 我们把物体的这种受力时会发生形变，不受力时又恢复到原来状态的性质叫做弹性．

2.弹力

师 请同学们自己弯曲钢尺、拉长橡皮筋（或弹簧）来感受下，体会有什么感觉呢？学生动手实验感受弹力（拉弹簧时，感觉到它对手也有力的作用）．

师 刚才大家在实验的过程中，发现弯曲钢尺、拉长橡皮筋、弹簧时，感受到钢尺、橡皮筋、弹簧对手有力的作用，即钢尺、橡皮筋、弹簧也在拉手，这表明橡皮筋、弹簧等在发生形变时产生了力，我们把这种力叫做弹力．我们用力拉弹簧、橡皮筋时，当超过了弹性范围后，弹簧被损坏（不能恢复原状）、橡皮筋被拉断，这时就不再是弹性形变．因此，我们把物体在弹性限度内发生的形变叫做弹性形变．

小结：

（1）形变：物体在力的作用下发生的形状或体积的改变.

（2）弹性形变：撤消外力后能恢复原来状态的形变.(3)弹力：物体在受力发生弹性形变时，会对跟它接触的物体施加力，这种力就叫做弹力.

3.塑性

师 请大家捏、拉橡皮泥，并想一想，橡皮泥与橡皮筋有什么不同？

学生动手实验，并回答：橡皮泥用力捏（拉）后发生变形，撤去力后不能恢复原形．

师 像橡皮泥这样变形后不能自动恢复原来形状的性质叫做塑性．

教师说明：（1）有些物体的形变是微小的，人眼不能观察到．任何物体在弹性限度内都能发生弹性形变，只不过有的物体形变不明显，不易直接观察到．

（2）物体发生形变时如果超出弹性限度，将发生塑性形变．例如：人在水泥地面上行走、汽车在水泥地面上行驶，都会使路面发生弹性形变．汽车如果超载就可能使路面的形变超过弹性限度，路面会发生塑性形变即路面被破坏．

4.弹力的性质

师 请大家再次拉橡皮筋、弹簧，并思考弹力是怎样产生的？它的施力物体是谁呢？

学生思考、讨论：弹力是物体由于发生弹性形变而产生的．弹力的施力物体是像弹簧、橡皮筋等有弹性的物体．

师 请大家看下面的演示实验．

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．

演示2：将小车和一端固定、没有发生弹性形变的弹簧挨放在一起，小车的运动状态不会改变．

演示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，如图：

师 请大家思考，分析上面的实验，你有什么收获？

教师引导学生分析：小车受到力后运动状态才会改变．和没有发生弹性形变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，对小车没有力的作用；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，受到了弹簧的弹力，说明只有弹簧发生形变，才能产生弹力．由此可见，弹力产生的条件：要相互接触同时要发生形变．同时我们还看到，小车是向右运动，表明小车受到的力（弹力）是向右的，而弹簧是缩短的，是在恢复原状的过程中产生的弹力，由此可见，弹力的方向与恢复原状的方向相同，即与弹性形变的方向相反．

演示4：将弹簧压缩得短些、更短些，引导学生观察小车运动的距离变化，并得出结论．学生观察、思考．

教师引导：弹簧压缩得更短些时，小车运动的距离更远些，产生的弹力更大．由此得到结论：弹力的大小与形变的大小有关，形变越大，弹力越大．

师 我们拉测力计时，弹簧拉得越长，我们感觉越吃力，就是这个道理．

师 任何物体发生弹性形变时都会产生弹力，日常生活中经常遇到的“物体对支持物的压力”、“绳的拉力”等，其实质都是弹力．弹力在生活中有广泛的应用，你知道生活中还有哪些地方用到弹力吗？

学生举例：①我们用的自动铅笔和一些圆珠笔笔筒里面要利用弹簧的弹力．

②跳水运动中1m板和3m板的跳水都是利用了弹力．

③射箭运动员利用了弓的弹力才能把箭射出去．

④撑竿跳高运动员利用撑竿形变后产生的弹力把人弹得更高些．

⑤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．

⑥拉力器也是利用了弹簧的弹力．

总结：弹力的性质

①产生的原因：物体发生弹性形变．

②产生的条件：要相互接触、要发生弹性形变．

③施力物体：发生弹性形变的物体．

④方向：与恢复原状的方向相同，即与发生弹性形变的方向相反．

⑤大小：弹力的大小与形变的大小有关，形变越大，弹力越大．

【教师说明】（1）在力的作用下物体会发生形变，这是力的一种作用效果．

（2）弹力是一种效果力，通常情况下物体的形变往往难以察觉，故判断是否产生弹力可依据两点：

①物体间是否接触；

②接触处是否存在着相互挤压或拉伸（即是否发生了弹性形变）．

例1 （多选）（用多媒体展示）下列说法中正确的是（  ）

A．弹力是由于物体发生弹性形变而产生的力

B．只有弹簧才能产生弹力

C．支持力、压力、拉力都属于弹力

D．坐在凳子上的人，受到的支持力是因为人的形变而产生的弹力

解析：物体的形变有两种：一种是弹性形变；一种是塑性形变．弹力发生在直接接触并产生弹性形变的物体之间，故A正确；任何发生弹性形变的物体都会对与它相接触的物体产生弹力，所以B错；支持力、压力、拉力是从力产生的效果来加以区分的，从力产生的本质上看，它们都是由于物体发生形变而产生的力，所以压力、支持力、拉力都是弹力，故C正确；人受到的支持力的施力物体不可能是人自己，人坐在凳子上受到的支持力是因为凳子的形变产生的弹力，故D错误．

答案：AC

实验：用弹簧测力计测量力

1.测量力的大小的仪器叫测力计.

2.弹簧测力计

弹簧测力计的测量原理（多媒体课件展示）

测量原理：弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长就越长．大量实验表明，在弹簧的弹性限度内，弹簧伸长的长度Δ1与弹簧所受拉力F成正比，其关系式为F＝kΔ1，k为比例系数，其大小与弹簧本身有关，所以弹簧测力计的刻度是均匀的．（注意：弹簧的弹性有一定限度，超过这一限度，弹簧的伸长与它所受的拉力就不成正比了，因此加在弹簧测力计上的力不能超过它的量程．）

原理：弹簧的伸长量与受到的拉力成正比.

构造：弹簧、指针、挂钩、刻度盘、吊环.

3.弹簧测力计的使用

师 现在请一位同学上台给我们演示实验“测量身边小物体对弹簧测力计的拉力”，而其他同学注意观察，并思考使用弹簧测力计时应注意哪些操作要求．

一位学生演示操作，其他学生分析讨论、回答：

生1：使用前要先估计被测拉力的大小，以免拉力太大，损坏弹簧测力计；

生2：拉弹簧测力计的时候，一般用手拉住吊环而不应该用手抓着外壳；

生3：读数时视线应该正对刻度线．

教师用多媒体播放课件“弹簧测力计的使用方法”并讲解.

弹簧测力计的使用方法：（多媒体课件展示） 

3.弹簧测力计的使用

a、观察：量程与分度值；

b、检查：指针是否指在零点，弹簧是否灵活；

c、测量：被测的力不能超过量程；弹簧伸长方向与受力方向一致，沿力的方向静止或匀速拉测力计；

d、读数：数值+单位.

4.学生分组实验练习用弹簧测力计测量力.

例2（用多媒体展示）如图所示，弹簧测力计的量程是_____，分度值是_____，此时被测拉力的大小是_____．

解析：弹簧测力计的量程应是一个范围，即刻度盘上所标的最小数值到最大数值的测量范围：0～10N；分度值则是每一小格代表的数值，从刻度盘上可以看出，0～2N之间分成了5个小格，则1个小格代表0.4N；此时指针正指在6Ｎ的位置，所以被测力的大小为6N．

答案：0～10N     0.4N     6N

例3(多选）使用弹簧测力计时，下列说法中正确的是（  ）

A．弹簧测力计只能测竖直方向的力

B．使用前检查指针是否在零刻度线上无关紧要，不影响测量

C．必须注意所测的力不能超过弹簧测力计的测量范围

D．施力的方向不应偏离弹簧的轴线方向

解析：A、弹簧测力计可以测量任何方向上的力，只是保持拉力方向与弹簧伸长方向一致就可以了，因此这种说法错误，不符合题意；B、使用前指针校零，才能保证读数的正确性，因此这种说法错误，不符合题意；C、加在弹簧测力计上的力如果超过了它的量程不但不能准确测量，还要损坏弹簧，这是正确的，符合题意；D、施力的方向不应偏离弹簧的轴线方向，这是正确的，符合题意．

答案：CD

例4 （浙江杭州中考）小明和小忠想把一条弹性绳拉开，使弹性绳两端的拉环能分别套在相隔一段距离的两根柱子上，用来晒衣服．现有两种办法：一种是按图甲的方法做；另一种是按图乙的方法做．关于这两种做法下列说法正确的是（  ）

A．图甲中每个人所用的力比图乙中每个人所用力要小

B．图乙中每个人所用的力比图甲中每个人所用力要小

C．图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力相同

D．条件不足，无法比较图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力的大小

解析：弹簧在两种情况下承受的拉力相同，两个人沿相反方向拉弹簧和将弹簧一端固定，两个人同时用力拉弹簧，效果一样，因为两个人拉时，某一个人拉相当于固定在柱子上，根据力的作用是相互的，人拉弹簧的力和弹簧拉人的力相当，所以两种情况下，拉力相等，所以乙图中每个人的拉力是甲图中每个人拉力1/2 ，所以B选项正确．

答案：B

【教师结束语】

通过今天的学习，我们知道了弹性和弹力，了解了弹簧测力计的构造，知道它的测量原理，进而熟悉了弹簧测力计的使用方法．请同学们课后练习测量物理课本的重力，并交流讨论测量时应注意的问题，并在网上查阅更多与弹簧测力计相关的资料.

【课后作业】

完成练习册中本课时对应练习.

教材习题解答

家庭实验室实验表明：A弹簧测力计对B弹簧测力计的作用与B弹簧测力计对A弹簧测力计的作用是一对相互作用力，相互作用力总是大小相等，方向相反，且作用在同一直线上.

自我评价

1.0~5     0.2      2

2.提示：自己动手做一做，亲身感受各力的大小.

3.提示：自己动手做一做，培养实验操作的能力.

1．弹力是一种很常见的力，在初中和高中阶段都要学习．日常生活中应用弹力的地方也很多．从弹力应用的广泛性和关于力的初步知识的完整性出发，我在本课的教学中增加了"了解弹力"的内容．把教学难点定为对弹力的概念的理解，但只要求了解它是怎样形成的，至于它的三要素只简单提到．我的突破方法是充分利用手中的器材让学生去亲身体验弹力的存在，从而理解弹力的概念．教学重点放在弹簧测力计的使用上，突破方法是每人手上都有弹簧测力计，并去使用它，同时给出一些有关弹簧测力计的使用和读数资料放在屏幕上给学生看，让学生在使用中学习，在学习中使用，并在学习中交流．因为学生在今后的工作与生活中遇到新器材，需要探索其使用方法的场合是很多的，所以对于弹簧测力计的使用，我让学生边探索边思考边试着应用．

2．在激发学生学习兴趣时，在教学的过程中，为了突破难点，我课前让学生做足了准备工作，同学们自己带了实验器材，例如：橡皮筋，弹簧，钢尺，海绵，小面包，橡皮泥等．我也为大家准备了弹簧测力计．让学生们能够自己亲自动手去按一按，压一压，感受弹性形变和塑性形变．这样不仅充分发挥学生的主体作用，在已有的生活经验和知识基础的层面上进行自主探究性学习，而且让学生体验到自己探究学习的价值和愉悦，从而获得知识并树立足够的学习信心．