設計：
人教版實驗教材九年級第十二
一 彈力 彈簧測力計
目標
1、知識與技能
知道什么是彈力，彈力產生的條
了解彈簧測力計測力的原理
會正確使用彈簧測力計測量力的大小
2、過程與方法
經歷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
3、情感態(tài)度和價值觀
對周圍生活中彈力應用的實例有濃厚的興趣，體會科學技術的價值
通過對彈簧測力計使用的探究，培養(yǎng)學生樂于探索日常服務器中的科學道理的情感，培養(yǎng)學生探索新器的能力
在實驗中養(yǎng)成嚴謹的科學態(tài)度
教學重點、難點
（1）認識彈力產生的條
（2）探究彈簧測力計的制作原理，正確使用彈簧測力計
教學準備
教師演示：大彈簧1根、相同質量的鉤碼若干只、米尺1把、拉力器（多媒體、電腦投影設備）
學生分組實驗：直尺、橡皮筋、橡皮泥，幾只相同的鉤碼、彈簧測力計
時安排 1時
教與學互動設計
（一）創(chuàng)設情景，導入新
學生實驗，注意觀察所發(fā)生的現象：（可用電腦屏展示學生體驗的任務）
（1）將一把直尺的兩端分別靠在書上，輕壓使它發(fā)生變形，體驗手感，撤去壓力，直尺恢復原狀；
（2）取一條橡皮筋拉長，體驗手感，松手后，橡皮筋會恢復原的長度；
（3）取一塊橡皮泥，用手捏，使其變形，手放開，橡皮泥保持變形后的形狀；
（4）取一張紙，將紙揉成一團再展，紙不會恢復原形狀。
（二）合作交流，解讀探究
1、彈力
（1）彈性和塑性
【討論】讓學生對這些實驗現象進行分類，說明按什么分類，并要求再舉些類似的例子。
（按物體受力變形后能否恢復原的形狀這特性進行分類。）
【點撥】教師：直尺、橡皮筋等受力會發(fā)生形變，不受力時又恢復到原的形狀，物體的這種特性叫做彈性；橡皮泥、紙等變形后不能自動恢復原的形狀，物體的這種特性叫做塑性。
（2）彈力
我們在壓尺子、拉橡皮筋時，感受到它們對手有力的作用，這種力叫做彈力。
彈力是發(fā)生彈性形變的物體，由于要恢復原狀，對跟它接觸的物體產生力的作用。（用書上的話說就是“彈力是物體由于彈性形變而產生的”）
彈力是一種很常見的力，日常生活中應用彈力的地方很多。
【觀察】讓學生看，撐桿跳高等都要利用彈力。
【拓展】讓學生再舉出一些彈力的例子，如：體育運動中的射箭、跳板跳水、蹦極等都利用了彈力。（可讓學生觀看視頻，并配解說）
【點撥】任何物體只要發(fā)生彈性形變就一定會產生彈力。同時說明，日常生活中經常遇到的壓力、支持力、繩的拉力等，其實質都是彈力。
2、彈簧測力計的工作原理
【觀察】請一位男生和一位女生到講臺前，分別拉拉力器。要求其他學生觀察，思考：
①彈簧為什么伸長了？
②哪位同學的拉力大？怎么知道他的拉力大？
力的大小不同，產生的效果不同。與學生共同研究力的大小對彈簧伸長的影響。
【討論】拉力使彈簧伸長：使彈簧伸長大的同學對彈簧施加的拉力大。
再讓學生思考：
彈簧受到的拉力與彈簧伸長的長度有什么關系？
【演示】分別在大彈簧下掛1個、2個、3個、4個完全一樣的鉤碼，依次在下面的表格中記下彈簧受到的拉力和彈簧的長度。
實驗次數彈簧受到的拉力F/N彈簧原長l0/cm彈簧長度l/cm彈簧伸長△l＝l一l0/cm
1
2
3
4
【點撥】引導學生分析表格中的數據，看看會得出什么結論。
結論：在彈性限度內，彈簧受到的拉力越大，它的伸長就越長。
【比較】讓學生比較彈簧的長度與伸長的區(qū)別。
【點撥】彈簧測力計就是根據彈簧受到的拉力越大，它的伸長就越長這個道理制作的。
【觀察】學生看圖12.1－3、4了解形形色色的測力計。
例解 小華在外探究彈簧的長度跟外力的變化關系，利用如圖12.1－3所示實驗裝置記錄了相應實驗數據如下：
鉤碼的質量/g050100150200250300400
指針的位置/cm2345677.57.5
（1）這項研究在實際中的應用是 ��；
（2）分析實驗數據你可得到的結論： 。
（3）小華作出了如下（圖12.1－4）三個圖像。其中正確的是 �。ㄌ钚蛱枺�。
3、彈簧測力計的使用
了解彈簧測力計的構造，由刻度盤、彈簧、指針、掛鉤、外殼、掛環(huán)構成。
【體驗】學生用手拉測力計的掛鉤，使指針指到1N、5N、I0N，觀察彈簧測力計長度的變化，感受1N、5N、10N的力。
學生把一根頭發(fā)拴在彈簧測力計上用力拉頭發(fā)，（用力均勻，使彈簧拉力計彈簧逐漸增長）讀出頭發(fā)拉斷時拉力大小。
學生實驗時教師注意觀察學生是否正確使用彈簧測力計進行測量。
【交流】讓學生自己歸納出使用彈簧測力計的方法和注意事項，教師可作適當的指導。
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，那么應該調節(jié)指針的位置使其指在零點；
③ 明確分度值：了解彈簧測力計的刻度每一大格表示多少N，每一小格表示多少N；
④ 把掛鉤輕輕拉動幾下，看看是否靈活？實際測量時，要使測力計內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的外殼摩擦。
【交流】
從家里帶的各種商用彈簧秤，交流這些彈簧秤的用法。討論怎樣判斷哪個彈簧秤更準確。（稱已知質量的砝碼，誤差小的秤準確。）
（三）應用遷移，鞏固提高（根據實際情況，參考選用）
【例題】1 如圖12.2－1（甲）所示，用大小相等、方向相反的兩個力F1、F2拉彈簧測力計，若兩個力的大小均為2N，問：彈簧測力計的示數和兩個力的合力各為多少？
【解析】在同直線上方向相反的二力的合成，合力的大小為二力之差，故合力為零。對彈簧測力計的示數，我們可以設想：將彈簧測力計的一端固定在墻上，另一端用2N的拉力拉掛鉤，如圖12.1－1（乙）所示。顯然彈簧測力計的示數為2N。這時，墻面受到彈簧測力計向右的拉力為2N。根據物體間力的作用是相互的，相互作用的力大小相等的原理，墻面對彈簧測力計也有一個向左的拉力，大小為2N。這時彈簧測力計的受力情況與圖12.1－1（甲）所示的情況一樣，所以圖中彈簧測力計的示數為2N。
【評點】 本題考查的是彈簧測力計的示數及二力合成的有關知識。對于不同形式的作用，效果有時是相同的，對不熟悉的問題我們可以根據所學知識轉化為較明確的形式方便解題。
【例題】2 幾個同學用同一根彈簧拉力器比試臂力，拉力器上有三根彈簧，結果每個人都能把手臂撐直，則（�。�
A．臂力大的人所用拉力大 B．手臂長的人所用拉力大
C．體重大的人所用拉力大 D．每個人所用的拉力一樣大
【解析】因為彈簧所受拉力的大小與彈簧伸長的長度成正比，彈簧的原長是一固定值，但每個人手臂的長短不同，所以，手臂越長的人撐直手臂時把彈簧拉得越長，使彈簧伸長的越長，所用的拉力也就越大，因此B正確。而對于臂力大的人和體重大的人，如果撐直手臂時使彈簧伸長的不長的話，他們所用的拉力也就不大。答案選B。
【剖析】無論是彈簧測力計，還是彈簧拉力器，其主要構造都有彈簧，制作原理也都是在彈性限度內，彈簧的伸長與所受的拉力成正比。因此，遇到此類題時，判斷拉力的大小只需看彈簧伸長的長度就可以了。
（四）總結反思，延伸拓展
本節(jié)我們主要學習了：1、什么是彈力，彈力產生的條；2、探究彈簧測力計原理和制作彈簧測力計的什么收獲；3、怎樣正確使用彈簧測力計等。彈簧測力計是利用彈簧在一定的范圍內彈簧的伸長與受到的拉力成正比這一性質制成的。關于彈簧的這一性質可以利用實驗加以證明。在研究這一性質時，要注意明確幾個概念，彈簧的原長是指彈簧沒有受到拉力時的長度，用L0¬表示，彈簧受到拉力F時的長度用L表示。那么，ΔL＝L－L0就叫做彈簧的伸長，通過實驗可以研究ΔL與F的關系。如果使彈簧受到的拉力每一次相應的也增加相等的長度，相應的刻出的刻度線間的距離也是相等的，正因為這一原因，所以彈簧測力計的示數是均勻的。
（五）堂跟蹤反饋
【夯實基礎】
1．跳水運動員向下壓跳板時，受壓變彎的跳板也在向上推運動員。像跳板這樣因發(fā)生而產生的力叫做＿＿＿＿＿＿。
2．類似于彈簧測力計時彈簧所發(fā)生的這一類形變，人們把它稱為 形變。彈簧測力計是根據＿＿＿＿＿＿＿的原理制成的。
3．使用彈簧測力計時，首先要看清它的＿＿＿＿＿，也就是它的＿＿＿＿＿＿。加在彈簧測力計上的力不許超過它的＿＿＿＿＿＿＿，否則會損壞彈簧測力計。
4．下列關于彈簧測力計的使用方法中，錯誤的是（�。�
A．使用彈簧測力計前應先校零
B．彈簧測力計只能豎直使用
C．物體對彈簧測力計拉力不能超過其量程
D．使用彈簧測力計測量時，應使彈簧伸長的方向與拉力的方向一致
5．下列哪個力不屬于彈力（�。�
A．繩子對重物的拉力 B．萬有引力 C．人對墻的推力 D．地面對人的支持力
6．小明同學在研究細線受彈力發(fā)生形變時，發(fā)現當細線受力到某一值是時，細線就被拉斷。他想細線能承受的最大的拉力（細線剛被拉斷時受到的拉力）一定跟細線有關。他猜想：
（1）細線能承受的最大的拉力可能與細線的粗細有關。
（2）細線能承受的最大的拉力可能與細線的顏色有關。
請你對“細線能承受的最大的拉力與什么因素有關？”這個問題也提出兩種猜想。
猜想1 。
猜想2 。
（3）請你設計一個實驗驗證小明的猜想1，要求寫出實驗器材和實驗步驟。
（4）為了讓實驗結論能使人信服，你會怎么做？
【提升能力】
7．小紅自制了一個彈簧測力計，并正確地刻上了刻度線，只是在標數字時，把本該標“1”的地方標上了“0”，依次類推，但她還是將指針弄到所標的“0”處。如果用這個測力計測量力，你認為這對彈簧測力計會產生什么影響？（提示：是影響量程、分度值或測量結果）說出理由。
8．教學演示的示教彈簧測力計下端掛重4N的物體時，彈簧伸長了4cm。那么下面四位同學所設想的實驗中，符合實際情況的是（�。�
A．將彈簧測力計的彈簧取下，放在光滑水平桌面上，在彈簧兩端同時用4N的力去壓彈簧，彈簧將縮短4cm
B．在不超過量程的條下，彈簧測力計下掛5N重的物體時，彈簧伸長5cm
C．將彈簧測力計的彈簧取下，放在光滑水平桌面上，在彈簧兩端同時用2N的力去拉彈簧，彈簧將伸長4cm
D．將彈簧測力計倒置，手提住彈簧測力計的掛鉤，將重4N的物體掛在彈簧測力計的提環(huán)上，靜止時彈簧測力計指針指在大于4N的位置
【開放探究】
10．小剛在使用彈簧測力計的過程中發(fā)現，不論什么型號的彈簧測力計，它的刻度都是均勻的，他知道彈簧測力計是根據 的道理制成的。他想：這只是一種定性的關系，會不會有某種定量的關系呢？于是他設計并完成了以下的探究實驗：
如圖12.1－5他將一根彈簧的端固定在一塊豎直放置的木板頂端，讓彈簧能夠自由地伸縮，然后將彈簧自然狀態(tài)下底端所對的位置做上記號，刻上0，接著用1N、2N、3N……8N的力去拉彈簧，并把把每一個拉力作用下彈簧底端所對的位置做上記號，再測出每一個拉力下彈簧的伸長。
換用另外兩根不同的彈簧重做上面的實驗， 記錄的數據如下表：
第一根：
拉力/N12345678
伸長/cm12345678
第二根：
拉力/N12345678
伸長/cm0.511.52
第三根：
拉力/N12345678
伸長/cm3691010.210.310.410.4
請你幫小剛分析以上數據并回答：
①該實驗可得到的結論是（定量） 。
②根據你分析得出的結論。將小剛忘記填上的數據估計一下，并把你估計的數據填在空格中。（假定第二根彈簧實驗后恢復原狀態(tài)。）
③用第三根彈簧做實驗時，發(fā)現當用4N及以上的拉力時，彈簧的伸長規(guī)律發(fā)生了變化，幫小剛找找可能的原因是什么？
④小剛通過實驗終于明白了，為什么彈簧測力計的刻度都是均勻的，并且不同的彈簧測力計它的分度值不一樣的道理，還有彈簧測力計的量程問題。你明白了嗎？說說看。
⑤小剛通過觀察，提出問題然后設計并完成實驗，最后分析論證得出結論，通過自己主動的科學探究活動從而明白了一些以前不明白的事理，這對你有什么啟示？
五、資料鏈接
彈力
物體在力的作用下會改變形狀，例如，竹桿受力可以變彎，彈簧受力可以伸長或縮短（圖12.1－6）。物體的形狀改變叫形變。發(fā)生形變的物體，在一定限度內，當外力消失后，仍能恢復原狀。這種能恢復原狀的形變，叫做彈性形變。這個限度叫做彈性限度。超過了彈性限度，物體就不能再恢復原狀。
用手拉彈簧，使彈簧伸長，手會感到彈簧對手有拉力；用手壓彈簧，使彈簧縮短，手會感到對手有推力。這表明，發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復原狀而對阻礙它的物體產生了力的作用，這種力叫做彈力。
從實驗知道，在彈性限度內，彈力的大小跟物體形變的大小成正比。例如，彈簧在發(fā)生彈性形變時，彈力f的大小跟彈簧伸長（或縮短）的長度x成正比，即
.
式中的 叫倔強系數，單位是N/m。不同的彈簧的倔強系數一般是不同的。
上述規(guī)律是英國物理學家胡克（1635－1703）在1660年發(fā)現的，叫做胡克定律。彈簧測力計就是根據胡克定律制成的。每個彈簧都有一定的稱量范圍，不能稱量超過稱量范圍的物，就是為了防止超過彈性限度，以免損壞彈簧測力計。
產生彈力的情況是很多的。例如：放在水平桌面上的書，在重力的作用下使桌面發(fā)生微小形變，發(fā)生形變的桌面對書產生向上的彈力，這就是桌面對書的支持力（如圖12.1－7）。書在重力和桌面彈力作用下也發(fā)生微小形變，對桌面也產生彈力，這就是書對桌面的壓力�？梢娡ǔＵf的壓力和支持力都是彈力。彈力發(fā)生在互相接觸的物體之間，彈力的方向是跟物體間的接觸面垂直的。（摘自《中等師范學校本＜物理學＞第一冊》）
請你回答：產生彈力的條有哪些？
本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/chusan/34388.html
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