《弹力与弹簧测力计》教学设计

研究生课程作业弹力与弹簧测力计的教学设计学院物理科学与技术学院专业学科教学(物理)学号112016315221435姓名洪晓强任课教师赵保刚成绩2016年07月弹力与弹簧测力计教学目标一、知识与技能1．分清弹性形变与塑性形变；知道弹力是由于物体发生弹性形变而产生的力。2．在常见的力现象中，知道哪些力是弹力和弹力三要素。3．掌握弹簧测力计的原理，构造和使用方法，经历使用弹簧测力计测力的实际过程，通过实际操作学会弹簧测力计测量力的大小。二、过程与方法能通过观察现象总结规律，会分析仪器构造及作用，会对比分析仪器的基本信息。三、情感、态度与价值观体会物理源于生活，又作用于生活。教学重点(1)理解弹簧测力计的原理。(2)掌握使用弹簧测力计测力的正确方法。教学难点(1)微小形变，弹性形变限度。(2)弹簧测力计原理。教学方法实验法、观察法、交流法、讲授法。教具准备学生分组实验：弹簧测力计、橡皮筋、头发。演示实验：、一块硬纸板、钩码若干、笔、白纸。教学步骤1、引课(2min)关门师：用力关门说明力有什么作用效果？生：使物体运动状态发生改变师：用力按胳膊，胳膊就下陷说明力有什么作用效果？生：使物体发生形变。师：对，力可以使物体运动状态发生改变，也能使物体发生形变，而且力的作用是（相互）的，我在按胳膊时，手指给胳膊一个力，那胳膊也给手指一个力，今天就来研究一下这个胳膊给手指的力——弹力。讲弹力之前得先给形变分下类。2、形变分类与弹力概念（5min）师：大家看，手指按胳膊时，胳膊下陷，但当我手指拿开时，胳膊还下陷吗？生：不下陷。师：不下陷哈，当然也不会上线的。手指拿开胳膊又恢复了原来的形状。像这种撤去外力后，物体恢复原来的形状的形变，我们就称为弹性形变。大家知道哪些形变是属于弹性形变的呢？板书：弹性形变撤去外力后，能恢复原来的形状的形变生：弹簧，橡皮筋，尺子、、、师：对，弹簧啊，弹弓等等都属于弹性形变，因为它们都能在撤去外力时恢复原来的形状。但生活中不是所有形变都可以恢复的，比如捏橡皮泥时，你捏成什么样就是什么样，不会说你捏了个小人，手一放又变成一坨了。像这种不可以恢复的形变，我们称为塑性形变。就是你想塑造成什么形状就能塑造成什么形状，可塑性很强。板书：塑性形变撤去外力后，不能恢复原来的形状的形变师：大家看，这张白纸现在是平整的，当它受力时，会发生形变，变弯了。如果这是弹性形变，那么这就要（恢复成平整的样子。）这个时候为了恢复原来形状就会产生一个力，这支笔就被弹开了，这个力就是我们的弹力。当物体发生弹性形变时，会产生一个力的作用。这种因物体发生弹性形变而产生的力叫做弹力。板书：因物体发生弹性形变而产生的力叫弹力。师：刚刚这张纸给比一个弹力，这个力谁是施力物体啊？生：纸。师：对，纸是施力物体，笔是受力物体。弹力是由产生弹性形变的物体产生的。而且力的方向是朝着恢复形变的方向的。看一下弹力三要素，方向：朝恢复原来形变的方向大小：弹性形变程度越大，弹力越大作用点：与物体发生弹性形变方向接触的物体。师：你还知道哪些物体在哪种情况下产生弹力?生：………………师：以上同学都说得很好，生活中产生弹力的例子还很多，例如我们通常所说的压力、支持力，其实质都是弹力。举例：把手指压在桌面上，手指发生形变，对桌面有一个力(弹力)的作用，同样，桌面发生形变，对手也有力(弹力)的作用，手对桌面的弹力就是压力，而桌面对手的弹力就是支持力。板书：常见弹力压力、拉力、支持力3、弹簧测力计构造（2min）师：要知道力的大小，我们就要用专门的仪器进行测量，测量力的仪器叫测力计，实验室用的测力计叫弹簧测力计。昨天已经让大家玩了一天，现在我们一起来看看弹簧测力计的构造。师：请一位同学说说弹簧测力计的构造。生：弹簧测力计的构造有：刻度盘、弹簧、指针、挂钩、挂环。师：你观察很仔细、很全面、讲得很好，弹簧测力计主要构造是：刻度盘、弹簧、指针。而且还有拉坏，挂钩。板书：弹簧测力计构造：刻度盘、弹簧、指针、拉环、挂钩4、弹簧测力计原理(10min)师：弹簧测力计的工作原理是什么?生：弹簧受到的拉力越大，伸长就越长。师：对，生活经验告诉我们要想把弹簧拉的越长，就需要越大的力。不过我们要精确地测出力的大小，我们还需知道力的大小与弹簧长度到底有什么数量关系。现在我们就来研究一下弹簧所受到的力与弹簧长度的数量关系，弹簧测力计的原理。板书：弹簧示意图（标出原长QUOTE，伸长量QUOTE,受到的力F）,实验数据表格。拆下弹簧，拿出刻度尺，钩码师：看着图，如果原长5cm的弹簧，受到1N的力，变成6cm，那么伸长量就是（1cm）.师：如提起一桶水需要10N力，那提起两桶水呢?(20N)。师：对，同样的如果规定提起100g的物体要1N的话，那么200g就需要2N。现在这里就有许多质量为100g的钩码。用这些钩码，弹簧，和刻度尺就能研究弹簧长度与手里大小的关系了。演示实验：挂上钩码，测出长度，数据板书填入表中，分析数据。师：分析数据得到，F与QUOTE成正比，F=KQUOTE.这一个规律是物理学家胡克发现的，因此被称为胡克定律。板书：原理F=KQUOTE.（胡克定律）师：现在假设K=10N/cm,QUOTE=10cm,那么F=20N时，L=?；F=40N时，L=?；F=50N时，L=?；F=1000N时呢？生：12cm,14cm,15cm,110cm师：这里请大家注意，弹簧受到的拉力能不能无限制地增大?弹簧会不会无限制地伸长?会出现什么情况?生：不会，当拉力增加超过某个限度时，弹簧会被拉断。师：对。弹簧要在一定的弹性范围内，受到的拉力越大，弹簧伸长就越长，这个范围我们称为弹性限度，超过这个范围，胡克定律就不成立了。板书：原理F=KQUOTE.（胡克定律）注意：在弹性限度内5、弹簧测力计的使用方法(7min)师：知道了原理，我们就来看看使用的方法了。下面请大家阅读课本P84的内容弄清弹簧测力计的正确使用方法。板书：弹簧测力计的正确使用方法：看：(1)了解弹簧测力计的测量范围(量程)，不要测量超过它量程的力；（轻则无法测量，重则损坏测力计）(2)明确分度值：了解弹簧测力计的刻度。每一大格表示多少牛，每一小格表示多少牛；调：(3)上下动几下挂钩，看看弹簧是否靠在刻度盘上或指针是否被刻度盘卡住。(4)校零：测力前要使指针对准零刻度线，如果有偏差，要调节到两者对准为止；（调节指针，调节刻度盘）测：（5）测力时，要使测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的方向一致，弹簧不要靠到刻度盘上。（物体挂在挂钩上）读：（6）如果力的大小是不变的，要等指针稳定后读数才准确，如果力的大小是变化的要抓住瞬间读数。记：（7）根据指针所在刻度盘位置，记录数据注明单位。6、小实验(10min)师：到底会不会用，下面就请几个同学来试下?请用弹簧测力计做测力的小实验：甲组：把一根头发拴在弹簧测力计的挂钩上，用力拉头发，读出头发被拉断时拉力的大小；乙组：用两个弹簧测力计在水平方向上互相拉，看看谁的拉力大些，想想为什么?丙组：用两个弹簧测力计在水平方向上分别朝两边拉同一橡皮筋，看看两边拉力大小？学生分组实验，教师巡回检查，督促每个学生动手、参与。师：请各组把你们所测的头发被拉断时的拉力大小，两个弹簧测力计对拉时拉力大小互相交流一下，看看有什么发现。生甲：交流后得出：不同组头发被拉断时拉力不同。师：正确，因为不因人的头发硬度不同。生乙：交流后得出：两个弹簧秤对拉，稳定时拉力大小相同。师：正确，你知道这是为什么吗?生乙：因为物体间力的作用是相互的，大小是相等的。师：你对力的概念掌握很好，希望以后继续努力生丙：橡皮筋两端受力一样大。师：正确，那么这是为什么呢？如果是一个K=1N/cm的弹簧两端分别受力5N，那么弹簧伸长量为多少？板书：弹簧受力处处相等，因为形变均匀。7、复习归纳(2min)师：通过本节课学习，我们学了两种形变分别是（弹性形变和塑性形变），弹力是由弹性形变产生的，还学习了正确使用弹簧测力计，知道了弹簧测力计的原理胡克定律：F=KQUOTE。8、课后练习(1min)同步训练这一节做完板书设计左侧主版第三节弹力与弹簧测力计1、弹力弹性形变撤去外力后，能恢复原来的形状的形变塑性形变撤去外力后，不能恢复原来的形状的形变弹力因物体发生弹性形变而产生的力叫弹力。常见弹力压力、拉力、支持力2．弹簧测力计。构造刻度盘、弹簧、指针。原理F=KQUOTE.（胡克定律）正确使用方法看：(1)了解弹簧测力计的测量范围(量程)，不要测量超过它量程的力；（轻则无法测量，重则损坏测力计）(2)明确分度值：了解弹簧测力计的刻度。每一大格表示多少牛，每一小格表示多少牛；调：(3)上下动几下挂钩，看看弹簧是否靠在刻度盘上或指针是否被刻度盘卡住。(4)校零：测力前要使指针对准零刻度线，如果有偏差，要调节到两者对准