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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(chǎn)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(jīng)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?shù)目茖W態(tài)度
教學重點、難點
（1）認識彈力產(chǎn)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(zhì)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(xiàn)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(xiàn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)生彈力。同時說明，日常生活中經(jīng)常遇到的壓力、支持力、繩的拉力等，其實質(zhì)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(chǎn)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(shù)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(shù)據(jù)，看看會得出什么結論。
結論：在彈性限度內(nèi)，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(jù)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(shù)據(jù)如下：
鉤碼的質(zhì)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(shù)據(jù)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?shù)闹笇А?br>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(diào)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(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(zhì)量的砝碼，誤差小的秤準確。）

（三）應用遷移，鞏固提高（根據(jù)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(shù)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(shù)，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(shù)為2N。這時，墻面受到彈簧測力計向右的拉力為2N。根據(jù)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(shù)為2N。
【評點】　本題考查的是彈簧測力計的示數(shù)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(jù)所學知識轉(zhuǎn)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(nèi)，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(chǎn)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(nèi)彈簧的伸長與受到的拉力成正比這一性質(zhì)制成的。關于彈簧的這一性質(zhì)可以利用實驗加以證明。在研究這一性質(zhì)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(shù)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(chǎn)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(jù)＿＿＿＿＿＿＿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(xiàn)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(shù)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(chǎn)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(xiàn)，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(jù) 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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)并回答：
①該實驗可得到的結論是（定量） 。
②根據(jù)你分析得出的結論。將小剛忘記填上的數(shù)據(jù)估計一下，并把你估計的數(shù)據(jù)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(xiàn)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(nèi)，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(chǎn)生了力的作用，這種力叫做彈力。
從實驗知道，在彈性限度內(nèi)，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(shù)，單位是N/m。不同的彈簧的倔強系數(shù)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(xiàn)的，叫做胡克定律。彈簧測力計就是根據(jù)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)生彈力的條有哪些？

本文來自：逍遙右腦記憶 http://m.douzifanli.com/chusan/34388.html

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