人教课标实验版九年级力和机械弹力“百校联赛”一等奖

《弹力弹簧测力计》教学设计教材分析本节课学习的是人民教育出版社义务教育课程标准实验教科书物理九年级第13章第1节的内容，本节课由弹力、弹簧测力计两部分组成。弹力是三种基本常见力的一种，是物体受力分析的基础知识。教材编写的主要特点如下：1．充分体现“从生活到物理，从物理到社会”的课程理念 本课选用的教学内容与学生日常生活联系紧密，能够让学生感受到物理就在我们的身边，物理不仅有趣，而且非常有用。2．所提供的教学内容有利于学生开展探究学习。二、教学对象分析1．学生的年龄特点和认知特点九年级的学生正处在青少年时期，具有强烈的好奇心，较强的观察能力，善于形象直观思维，初步了解了矛盾对立统一的辩证思维规律，正处于逻辑思维能力发展的最佳时期。此时的学生尽管具有了一定的逻辑思维能力，但缺乏归纳总结能力和逻辑思维能力的培养，完全利用符号（包括文字）学习知识并解决问题还存在着一定的困难，有效的做法是将符号（包括文字）所表达的知识激活，使其变成直观形象、生动、鲜活的画面或结合生活实例呈现出来。2．在学习本课之前应具备的基础知识和基本技能通过八年级物理学习，学生应具备了一定的实验探究能力并掌握了多种物理研究方法，应对力有初步的认识，应具备一定的实验探究和逻辑思维能力，也经历了一定的弹力生活体验，但并不明白其中的道理。三、教学目标课程标准对本节课的要求是：了解弹力。根据课程标准的要求和本节教材内容,以及学生的特点确定本节的教学目标如下:1．知识与技能 (1)知道什么是弹力，弹力产生的条件；在实际生活中能感知弹力的存在，能解释实际生活中有关弹力的知识。 (2)了解弹簧测力计测力的原理；会正确使用弹簧测力计测量力的大小2．过程与方法(1)通过感知弹力的观察过程，提高观察、思考和分析问题的能力。(2)经历探究“弹簧测力计的使用”过程，进一步提高探究能力。3．情感态度与价值观（1）对周围生活中弹力应用的实例有浓厚的兴趣，体会科学技术的价值；（2）通过对弹簧测力计使用的探究，培养乐于探索日常生活中的科学道理的情感；（3）在实验中养成严谨的科学态度。四、教学重点、难点及解决方法（一）教学重点、难点1.重点：（1）认识弹力产生的条件（2）弹簧测力计的制作原理，正确使用弹簧测力计2.难点：弹簧测力计的制作原理。（二）解决方法1.弹力产生的条件认识弹力产生的条件的关键是理解弹性形变的概念。为了突出这一重点内容可拿来生活中常见的弹性和塑性的材料让学生动手体验，再讨论形变的性质，然后教师归纳总结弹力是由于物体发生弹性形变而引起的。2.弹簧测力计的制作原理理解弹簧测力计的制作原理的关键是知道在弹性范围内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比。为了突破难点，可通过教师引导学生进行探究实验，使学生自己在探究过程中得出结论；为了突出重点，可通过生活中常见弹簧设备（如拉力器），形象感受弹簧伸长与拉力大小关系并通过练习来加深理解。3.正确使用弹簧测力计 正确使用弹簧测力计的关键是掌握弹簧测力计使用方法。为了突出重点可采用分组探究实验让学生探究如何正确使用弹簧测力计，教师再引导学生对比已经学过的物理仪器的使用方法来加深记忆。五、教学过程（一）创设情景，导入新课学生实验，注意观察所发生的现象：（可用电脑屏展示学生体验的任务）（1）将一把直尺的两端分别靠在书上，轻压使它发生变形，体验手感，撤去压力，直尺恢复原状；（2）取一条橡皮筋拉长，体验手感，松手后，橡皮筋会恢复原来的长度；（3）取一块橡皮泥，用手捏，使其变形，手放开，橡皮泥保持变形后的形状；（4）取一张纸，将纸揉成一团再展，纸不会恢复原来形状。（二）合作交流，解读探究1.弹力（1）弹性和塑性【讨论】让学生对这些实验现象进行分类，说明按什么分类，并要求再举些类似的例子。（按物体受力变形后能否恢复原来的形状这特性进行分类。）【点拨】教师：直尺、橡皮筋等受力会发生形变，不受力时又恢复到原来的形状，物体的这种特性叫做弹性；橡皮泥、纸等变形后不能自动恢复原来的形状，物体的这种特性叫做塑性。（2）弹力我们在压尺子、拉橡皮筋时，感受到它们对手有力的作用，这种力叫做弹力。弹力是发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生力的作用。（用书上的话说就是“弹力是物体由于弹性形变而产生的”）弹力是一种很常见的力，日常生活中应用弹力的地方很多。【观察】让学生看课文，撑杆跳高等都要利用弹力。【拓展】让学生再举出一些弹力的例子，如：体育运动中的射箭、跳板跳水、蹦极等都利用了弹力。（可让学生观看视频，并配解说）【点拨】任何物体只要发生弹性形变就一定会产生弹力。同时说明，日常生活中经常遇到的压力、支持力、绳的拉力等，其实质都是弹力。2、探究弹簧测力计的工作原理（1）实验目的探究弹簧的伸长与受到的拉力成正比（2）猜想与假设【观察】请一位男生和一位女生到讲台前，分别拉拉力器。要求其他学生观察，思考：①弹簧为什么伸长了？②哪位同学的拉力大？怎么知道他的拉力大？【讨论】拉力使弹簧伸长：使弹簧伸长大的同学对弹簧施加的拉力大。再让学生思考：弹簧受到的拉力与弹簧伸长的长度有什么关系？（3）实验设计分别在大弹簧下挂1个、2个、3个、4个完全一样的钩码，依次在下面的表格中记下弹簧受到的拉力和弹簧的长度。实验次数弹簧受到的拉力F/N弹簧原长l0/cm弹簧长度l/cm弹簧伸长△l＝l一l0/cm1234（4）进行实验（5）总结交流引导学生分析表格中的数据，看看会得出什么结论。结论：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，它的伸长就越长。【比较】让学生比较弹簧的长度与伸长的区别。【点拨】弹簧测力计就是根据弹簧受到的拉力越大，它的伸长就越长这个道理制作的。在研究这一性质时，要注意明确几个概念，弹簧的原长是指弹簧没有受到拉力时的长度，用L0表示，弹簧受到拉力F时的长度用L表示。那么，ΔL＝L－L0就叫做弹簧的伸长，通过实验可以研究ΔL与F的关系。如果使弹簧受到的拉力每一次相应的也增加相等的长度，相应的刻出来的刻度线间的距离也是相等的，正因为这一原因，所以弹簧测力计的示数是均匀的。【观察】学生看课文图－3、4了解形形色色的测力计。（7）应用【例解】小华在课外探究弹簧的长度跟外力的变化关系，利用如图－3所示实验装置记录了相应实验数据如下：钩码的质量/g050100150200250300400指针的位置/cm234567①这项研究在实际中的应用是；②分析实验数据你可得到的结论：。③小华作出了如下（图－4）三个图像。其中正确的是（填序号）。3、实验探究“弹簧测力计的使用”（1）实验目的：学会正确使用弹簧测力计（2）实验设计了解弹簧测力计的构造，由刻度盘、弹簧、指针、挂钩、外壳、挂环构成。学生用手拉测力计的挂钩，使指针指到1N、5N、I0N，观察弹簧测力计长度的变化，感受1N、5N、10N的力。学生把一根头发拴在弹簧测力计上用力拉头发，（用力均匀，使弹簧拉力计弹簧逐渐增长）读出头发拉断时拉力大小。（3）分组并进行实验学生实验时教师注意观察学生是否正确使用弹簧测力计进行测量。（4）交流与总结各小组通过与前面学过的物理仪器的使用方法进行对比，发表自己的实验结论，其它小组学生可提出质疑并交流。教师要引导学生自己归纳出使用弹簧测力计的方法和注意事项。①所测的力不能大于测力计的测量限度，以免损坏测力计；②使用前，如果测力计的指针没有指在零点，那么应该调节指针的位置使其指在零点；③明确分度值：了解弹簧测力计的刻度每一大格表示多少N，每一小格表示多少N；④把挂钩轻轻拉动几下，看看是否灵活？实际测量时，要使测力计内的弹簧轴线方向跟所测的力的方向一致。弹簧不要与弹簧测力计的外壳摩擦。（5）拓展应用从家里带来的各种商用弹簧秤，交流这些弹簧秤的用法。讨论怎样判断哪个弹簧秤更准确。（称已知质量的砝码，误差小的秤准确。）（三）应用迁移，巩固提高（根据实际情况，参考选用）例题1如图－1（甲）所示，用大小相等、方向相反的两个力F1、F2拉弹簧测力计，若两个力的大小均为2N，问：弹簧测力计的示数和两个力的合力各为多少？FF2F1图－1（甲）F2图－1（乙）【解析】在同直线上方向相反的二力的合成，合力的大小为二力之差，故合力为零。对弹簧测力计的示数，我们可以设想：将弹簧测力计的一端固定在墙上，另一端用2N的拉力拉挂钩，如图－1（乙）所示。显然弹簧测力计的示数为2N。这时，墙面受到弹簧测力计向右的拉力为2N。根据物体间力的作用是相互的，相互作用的力大小相等的原理，墙面对弹簧测力计也有一个向左的拉力，大小为2N。这时弹簧测力计的受力情况与图－1（甲）所示的情况一样，所以图中弹簧测力计的示数为2N。【评点】本题考查的是弹簧测力计的示数及二力合成的有关知识。对于不同形式的作用，效果有时是相同的，对不熟悉的问题我们可以根据所学知识转化为较明确的形式来方便解题。例题2几个同学用同一根弹簧拉力器比试臂力，拉力器上有三根弹簧，结果每个人都能把手臂撑直，则（）A．臂力大的人所用拉力大B．手臂长的人所用拉力大C．体重大的人所用拉力大D．每个人所用的拉力一样大【解析】因为弹簧所受拉力的大小与弹簧伸长的长度成正比，弹簧的原长是一固定值，但每个人手臂的长短不同，所以，手臂越长的人撑直手臂时把弹簧拉得越长，使弹簧伸长的越长，所用的拉力也就越大，因此B正确。而对于臂力大的人和体重大的人，如果撑直手臂时使弹簧伸长的不长的话，他们所用的拉力也就不大。答案选B。【剖析】无论是弹簧测力计，还是弹簧拉力器，其主要构造都有弹簧，制作原理也都是在弹性限度内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比。因此，遇到此类题时，判断拉力的大小只需看弹簧伸长的长度就可以了。（四）总结反思，延伸拓展1.什么是弹力，弹力产生的条件；2.探究弹簧测力计原理；3.如何正确使用弹簧测力计。（五）课堂跟踪反馈1．跳水运动员向下压跳板时，受压变弯的跳板也在向上推运动员。像跳板这样因发生而产生的力叫做＿＿＿＿＿＿。2．类似于弹簧测力计时弹簧所发生的这一类形变，人们把它称为形变。弹簧测力计是根据＿＿＿＿＿＿＿的原理制成的。3．使用弹簧测力计时，首先要看清它的＿＿＿＿＿，也就是它的＿＿＿＿＿＿。加在弹簧测力计上的力不许超过它的＿＿＿＿＿＿＿，否则会损坏弹簧测力计。4．下列关于弹簧测力计的使用方法中，错误的是（）A．使用弹簧测力计前应先校零B．弹簧测力计只能竖直使用C．物体对弹簧测力计拉力不能超过其量程D．使用弹簧测力计测量时，应使弹簧伸长的方向与拉力的方向一致5．下列哪个力不属于弹力（）A．绳子对重物的拉力B．万有引力C．人对墙的推力D．地面对人的支持力6．小明同学在研究细线受弹力发生形变时，发现当细线受力到某一值是时，细线就被拉断。他想细线能承受的最大的拉力（细线刚被拉断时受到的拉力）一定跟细线有关。他猜想：（1）细线能承受的最大的拉力可能与细线的粗细有关。（2）细线能承受的最大的拉力可能与细线的颜色有关。请你对“细线能承受的最大的拉力与什么因素有关？”这个问题也提出两种猜想。猜想1。猜想2。（3）请你设计一个实验验证小明的猜想1，要求写出实验器材和实验步骤。（4）为了让实验结论能使人信服，你会怎么做？六整合点分析教学步骤整合点分析解决办法资源及软件创设情景，导入新课学生实验，注意观察所发生的现象创设情景的关键是找到生活中有关弹力的有震撼力的例子，而传统教学手段很难将生活中实例在课堂再现。音视频模式：利用信息技术的可图示性、可控制性播放有趣的有关弹性、塑性的视频运动员撑杆跳高、射箭等图片或影视合作交流，解读探究归纳讲解弹力有关弹性、塑性现象很难在课堂中再现，传统教学手段只能提供有限的、便于携带的实物、挂图等，无法为学生呈现丰富的动态实时信息，无法为学生提供真实的场景。音视频模式：利用信息技术的可图示性、可控制性播放有趣的有关弹性、塑性的视频。运动员跳水、钓鱼影视探究弹簧测力计的工作原理常规教学手段实验条件有限，难以满足学生实验的个性化需求。而信息技