第三節 彈力與彈簧測力計【教學目標】一、知識與技能1.了解彈性、塑性及其在生活中的應用，理解彈力是如何產生的.2.了解彈簧測力計的原理、構造和使用方法.3.會正確使用彈簧測力計測量力的大小.二、過程與方法1.通過對彈性、塑性的體驗，探究彈簧伸長長度與拉力的關系.2.通過探究彈簧測力計的使用過程，進一步掌握使用測量工具的基本方法.三、情感、態度和價值觀通過本節內容的學習，初步認識科學對人類生活的影響，增強學習物理知識、探究自然現象和日常生活中的物理學道理的興趣.【教學重點】彈力和彈簧測力計的正確使用.【教學難點】彈力的概念及產生條件.【教具準備】玩具弓（或彈弓）、鋼尺（或廢鋼鋸條）、彈簧、橡皮泥、橡皮筋、小車（帶有彈簧）、拉力計、彈簧測力計、鉤碼、硬紙板、多媒體課件等.【教學課時】1課時【鞏固復習】教師引導學生復習上一節內容，并講解學生所做的課后作業，加強學生對知識的鞏固.【新課引入】教師出示彈弓，并用力拉彈弓上的橡皮筋，引導學生觀察現象：用力拉橡皮筋時，橡皮筋變長，發生形變，松手后，橡皮筋又恢復了原狀.師 彈弓上橡皮筋的變化說明力可以產生什么作用效果？學生：力能使物體的形狀發生改變.師 請同學們利用身邊的東西試一試，看看還有哪些物體有類似橡皮筋的性質.學生思考、討論：用力拉彈簧，彈簧伸長；壓縮彈簧，彈簧縮短.師 日常生活中類似橡皮筋、彈簧這樣的物體很多，如弓箭、鋼尺、撐竿跳高的撐竿等.它們有什么特點呢？請大家看一段視頻.（播放彈性形變視頻）學生觀看并思考.【進行新課】知識點1 彈力（1）彈性形變師 請同學們就剛才看到的視頻思考：用力拉橡皮筋時，橡皮筋變長，發生形變，松手后，橡皮筋又恢復了原狀，這個例子說明了什么？學生：說明橡皮筋等物體受力時會發生形變，不受力時又恢復到原來的狀態.師 我們把物體的這種受力時會發生形變，不受力時又恢復到原來狀態的性質叫做彈性；物體受力后會發生形變，若撤去作用力后，該物體能夠恢復原狀，則這種形變叫彈性形變.板書：（1）彈性：直尺、橡皮筋等物體受力會發生形變，不受力時又恢復到原來的狀態的性質；物體受力后會發生形變，若撤去作用力后，該物體能夠恢復原狀，則這種形變叫彈性形變.（2）彈力師 請同學們自己彎曲鋼尺、拉長橡皮筋（或彈簧）來感受下，體會有什么感覺呢？學生動手實驗感受彈力（拉彈簧時，感覺到它對手也有力的作用）.師 剛才大家在實驗的過程中，發現彎曲鋼尺、拉長橡皮筋和彈簧時，感受到鋼尺、橡皮筋、彈簧對手有力的作用，即鋼尺、橡皮筋、彈簧也在拉手，這表明橡皮筋、彈簧等在發生彈性形變時產生了力，我們把這種力叫做彈力.板書：（2）彈力：物體在發生彈性形變時產生的力.（3）塑性師 請大家捏、拉橡皮泥，并想一想，橡皮泥與橡皮筋有什么不同？學生動手實驗，并回答：橡皮泥用力捏（拉）后發生變形，撤去力后不能恢復原形.師 像橡皮泥這樣變形后不能自動恢復原來形狀的性質叫做塑性.塑性不同于彈性.板書：（3）塑性：像橡皮泥這樣變形后不能自動恢復原來形狀的性質.教師說明：（1）有些物體的形變是微小的，人眼不能觀察到.任何物體在彈性限度內都能發生彈性形變，只不過有的物體形變不明顯，不易直接觀察到.（2）物體發生形變時如果超出彈性限度，將發生塑性形變.例如：人在水泥地面上行走、汽車在水泥地面上行駛，都會使路面發生彈性形變.汽車如果超載就可能使路面的形變超過彈性限度，路面會發生塑性形變即路面被破壞.（4）彈力的性質師 請大家再次拉橡皮筋、彈簧，并思考彈力是怎樣產生的？它的施力物體是誰呢？學生思考、討論：彈力是物體由于發生彈性形變而產生的.彈力的施力物體是像彈簧、橡皮筋等有彈性的物體.師 請大家看下面的演示實驗.演示1：放在平面上靜止的小車，用手推動后運動起來，力改變了小車的運動狀態.演示2：將小車和一端固定、處于自由伸縮狀態的彈簧挨著放在一起，小車的運動狀態不會改變.演示3：將小車和一端固定且被壓縮的彈簧挨著放在一起，松開彈簧后，彈簧恢復原狀，小車向右運動，如圖：師 請大家思考，分析上面的實驗，你有什么收獲？教師引導學生分析：小車受到力后運動狀態才會改變.和自由伸縮狀態的彈簧挨靠在一起的小車運動狀態沒有改變，說明彈簧不發生形變時，對小車沒有力的作用；和被壓縮的彈簧靠在一起的小車在彈簧被松開后，在彈簧的作用下運動狀態改變，受到了彈簧的彈力，說明只有彈簧發生形變，才能產生彈力.由此可見，彈力產生的條件：要相互接觸同時要發生形變.同時我們還看到，小車是向右運動，表明小車受到的力（彈力）是向右的，而彈簧是縮短的，是在恢復原狀的過程中產生的彈力.由此可見，彈力的方向與恢復原狀的方向相同，即與彈性形變的方向相反.演示4：將彈簧壓縮得短些、更短些，引導學生觀察小車運動的距離變化，并得出結論.學生觀察、思考.教師引導：彈簧壓縮得更短些時，小車運動的距離遠些，產生的彈力更大.由此得到結論：彈力的大小與形變的大小有關，形變越大，彈力越大.師 我們拉測力計時，彈簧拉得越長，我們感覺越吃力，就是這個道理.師 任何物體發生彈性形變時都會產生彈力，日常生活中經常遇到的“物體對支持物的壓力”、“繩的拉力”等，其實質都是彈力.彈力在生活中有廣泛的應用，你知道生活中還有哪些地方用到彈力嗎？學生舉例：我們用的自動鉛筆和一些圓珠筆筆筒里面要利用彈簧的彈力.跳水運動中1板和3板的跳水都是利用了彈力.射箭運動員利用了弓的彈力才能把箭射出去.撐竿跳高運動員利用撐竿形變后產生的彈力把人彈得更高些.體操比賽中，跳馬運動員利用踏板的彈力才能騰空，跳遠運動員也要利用踏板的彈力.拉力器也是利用了彈簧的彈力.板書：（4）彈力的性質：產生的原因：物體發生彈性形變.產生的條件：要相互接觸；要發生彈性形變.施力物體：彈簧、橡皮筋等發生彈性形變的物體.方向：與恢復原狀的方向相同，即與發生彈性形變的方向相反.大小：彈力的大小與形變的大小有關，形變越大，彈力越大.教師說明：（1）在力的作用下物體會發生形變，這是力的一種作用效果.（2）彈力是一種效果力，通常情況下物體的形變往往難以察覺，故判斷是否產生彈力可依據兩點：物體間是否接觸；接觸處是否存在著相互擠壓或拉伸（即是否發生了彈性形變）.例題1（多選）（用多媒體展示）下列說法中正確的是（ ）A.彈力是由于物體發生彈性形變而產生的力B.只有彈簧才能產生彈力C.支持力、壓力、拉力都屬于彈力D.坐在凳子上的人，受到的支持力是因為人的形變而產生的彈力解析：物體的形變有兩種：一種是彈性形變；一種是塑性形變.彈力發生在直接接觸并產生彈性形變的物體之間，故A正確；任何發生彈性形變的物體都會對與它相接觸的物體產生彈力，所以B錯；支持力、壓力、拉力是從力產生的效果來加以區分的，從力產生的本質上看，它們都是由于物體發生形變而產生的力，所以壓力、支持力、拉力都是彈力，故C正確；人受到的支持力的施力物體不可能是人自己，人坐在凳子上受到的支持力是因為凳子的形變產生的彈力，故D錯誤.答案：AC.【課堂訓練】完成練習冊中本課時對應課堂作業部分練習.知識點2 彈簧測力計師 我們知道力有大小、方向和作用點.既然彈力的大小與彈性形變的大小有關，那么就可以根據形變的大小來比較、確定彈力的大小.因此，我們可以設計一個通過改變彈簧伸長長度來表示出力的大小的儀器彈簧測力計.讓學生看課本P109頁“圖615”認識彈簧測力計，老師同時展示彈簧測力計實物，介紹彈簧測力計的結構以及原理.板書：（1）彈簧測力計的結構：彈簧、掛鉤、拉環、刻度板、指針、外殼.彈簧測力計的測量原理（多媒體課件）測量原理：彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長就越長.大量實驗表明，在彈簧的彈性限度內，彈簧伸長的長度l與彈簧所受拉力F成正比，其關系式為F=kl，k為比例系數，其大小與彈簧本身有關，所以彈簧測力計的刻度是均勻的.（注意：彈簧的彈性有一定限度，超過這一限度，彈簧的伸長與它所受的拉力就不成正比了，因此加在彈簧測力計上的力不能超過它的量程.）板書：（2）彈簧測力計測量原理：彈性限度內彈簧伸長的長度跟所受的拉力成正比.教師拉動掛鉤，引導學生觀察，同時介紹：實驗室常用的彈簧測力計的刻度盤是活動的，使用前，如果彈簧測力計的指針沒有指在零點，則需要校零.師 為了滿足測力的不同需要，人們還制造了其他形式的測力計，如握力計和拉力計等.讓學生看課本P109頁“圖6-16”.【課堂訓練】完成練習冊中本課時對應課堂作業部分練習.知識點3 正確使用彈簧測力計教師指導學生閱讀課本P109頁“彈簧測力計的正確使用方法”，閱讀完后，讓學生感受一下1N、5N、10N的力有多大.師 現在請一位同學上臺給我們演示實驗“測量身邊小物體對彈簧測力計的拉力”，其他同學注意觀察，并思考使用彈簧測力計時應注意哪些操作要求.一位學生演示操作，其他學生分析討論、回答：學生1：使用前要先估計被測拉力的大小，以免拉力太大，損壞彈簧測力計；學生2：拉彈簧測力計的時候，一般用手拉住吊環而不應該用手抓著外殼；學生3：讀數時視線應該正對刻度線.教師用多媒體播放課件“正確使用彈簧測力計”并講解.正確使用彈簧測力計使用測力計應注意下面幾點：（1）所測的力不能大于測力計的測量限度，以免損壞測力計.（2）使用前，如果測力計的指針沒有指在零點，那么應該將彈簧秤的指針調到零點.（3）使用時力的方向必須和彈簧的軸線方向一致，使彈簧秤能自由伸縮而不受阻礙，若指針與外殼有摩擦，應及時消除.（4）觀察彈簧秤的量程與最小刻度值，以便正確讀數.（5）彈簧秤穩定時才可讀數，讀數時視線應正對刻度線，與刻度板面垂直.板書：正確使用彈簧測力計：觀察測力計的量程及分度值，加在測力計上的力不能超過其量程；使用前將測力計的指針調整到零；使用時力的方向必須和彈簧的軸線方向一致，使彈簧測力計能自由伸縮而不受阻礙，若指針與外殼有摩擦，應及時消除；彈簧測力計穩定時才可讀數，且讀數時視線應正對刻度值，與刻度板面垂直.例題2（用多媒體展示）如圖所示，彈簧測力計的量程是 ，分度值是 ，此時被測拉力的大小是 .解析：彈簧測力計的量程應是一個范圍，即刻度盤上所標的最小數值到最大數值的測量范圍：010；分度值則是每一小格代表的數值，從刻度盤上可以看出，02N之間分成了5個小格，則1小格代表0.4N；此時指針正指在6N的位置，所以被測力的大小為6.答案：010；0.4；6.【課堂訓練】完成練習冊中本課時對應課堂作業部分練習.【課堂小結】通過今天的學習，我們知道了彈性和彈力，了解了彈簧測力計的構造，知道它的工作原理，進而熟悉了彈簧測力計的使用方法.請同學們課后練習使用彈簧測力計測量物體的重力，并在網上查閱更多與彈簧測力計相關的資料.好了，這節課就上到這里，謝謝！【課后作業】完成練習冊中本課時對應課后作業部分練習.彈力是一種很常見的力，在初中和高中階段都要學習.日常生活中應用彈力的地方也很多.從彈力應用的廣泛性和關于力的初步知識的完整性出發，我在本課的教學中增加了“了解彈力”的內容.把教學難點定為對彈力的概念的理解，但只要求了解它是怎樣形成的，至于它的三要素只簡單提到.我的突破方法是充分利用手中的器材讓學生去親身體驗彈力的存在，從而理解彈力的概念.教學重點放在認識彈力，以及彈簧測力計的使用上.對于彈簧測力計的使用，沒有一味的講解，而是通過閱讀使用方法，并去使用它，讓學生在使用中學習，在學習中使用，并在學習中交流.因為學生在今后的工作與生活中遇到新器材，需要探索其使用方法的場合是很多的，所以對于彈簧測力計的使用，我讓學生邊探索邊思考邊試著應用