【大单元核心素养】人教版物理八年级下册7.2《弹力》课件+教案+大单元教学设计

第七章  力7.2 弹力物理观念:了解弹性、塑性及其在生活中的应用,理解弹力是如何产生的;了解弹簧测力计的原理、构造和使用方法;会正确使用弹簧测力计测量力的大小。科学思维:通过对弹性、塑性的体验,探究弹簧伸长量与拉力的关系。科学探究:通过实验了解弹力产生的原因,了解生活中常见的弹力;经历使用弹簧测力计的过程,学会弹簧测力计的使用方法。科学态度与责任:通过本节内容的学习,初步认识科学对人类生活的影响,增强学习物理知识、探究自然现象和日常生活中的物理学原理的兴趣。1.了解弹性和塑性，知道弹力的定义和弹力产生的条件，了解拉力、推力等属于弹力。2.能判断弹力的施力物体和弹力的方向；3.知道弹簧测力计的原理和练习使用弹簧测力计测量力的大小。难点难点重点新知导入观察与思考对物体施加力的作用，可以改变物体的形状，若对物体撤掉力的作用，仔细观察现象，是一样的吗？新知讲解新知讲解①用力分别压缩、拉伸弹簧（或橡皮筋）；②用力挤压橡皮泥、面团。松手后，观察记录现象。新知讲解分析新知讲解归纳1. 弹性：物体在力的作用下发生形变，不受力时又恢复原状的性质叫弹性。2. 塑性：物体在力的作用下发生形变，不受力时不能自动恢复原状的特性叫塑性。新知讲解1.弹力：物体发生弹性形变而产生的力。弹 簧发生弹性形变产生对手作用的弹力橡皮筋发生弹性形变产生对手作用的弹力施力物体受力物体新知讲解弹力的施力物体：发生弹性形变的物体。弹力的受力物体：与发生弹性形变物体接触的物体。2.弹力的产生条件①相互接触；②产生弹性形变。我们常说的推力、拉力、提力、压力、支持力等实质都是弹力。新知讲解课本放在课桌上，课本受到课桌的支持力，同时课桌受到课本的压力，分别画出两个力的示意图。新知讲解F支F压弹力方向弹性形变方向桌面向下发生弹性形变对书本产生向上的力弹力方向弹性形变方向书本向上发生弹性形变对桌面产生向下的力归纳弹力的方向：与物体弹性形变的方向相反。新知讲解 例1：如图所示，一个铁块放在一块薄木板上，下列关关于铁块和木板受力情况的叙述正确的是（　　）①铁块受到向上的弹力是因为铁块发生了弹性形变；②木板受到向下的弹力是因为木板发生了弹性形变；③铁块受到向上的弹力是因为木板发生了弹性形变；④木板受到向下的弹力是因为铁块发生了弹性形变。A．①③ B．①④ C．②③ D．③④【答案】D【解析】①③铁块受到向上的弹力，铁块是受力物体，木板是施力物体，是因为木板发生了弹性形变，故①错误，③正确；②④木板受到向下的弹力，木板是受力物体，铁块是施力物体，是因为铁块发生了弹性形变，故②错误，④正确。故③④正确，即ABC不符合题意；D符合题意。故答案为：D。新知讲解新知讲解 用大小不同的力拉弹簧（橡皮筋），分析拉力的大小与弹簧的伸长量之间的关系。结论：外力越大，弹簧的伸长量就大。新知讲解【实验器材】【实验步骤】钩码、弹簧、槽码、刻度尺、铁架台1.在铁架台上固定一个弹簧和刻度尺，弹簧平稳后观察并记录弹簧下端的位置，记为L0。2.在弹簧下端挂一个钩码，读出并记录弹簧下端的长度L，逐一添加钩码，并记录弹簧的长度。3.记录数据，作出图像。新知讲解【实验数据】新知讲解【数据处理】新知讲解在弹性限度内拉伸弹簧时，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量越大。根据这个结论，制成了弹簧测力计。新知讲解弹簧测力计1.原理：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量越长。2.构造：弹簧测力计由拉环、弹簧、指针、刻度盘、挂钩组成。弹簧刻度盘指针挂钩拉环新知讲解1.了解弹簧测力计的测量范围（量程），待测力的大小应在量程之内。2.明确分度值：了解弹簧测力计的刻度。知道每一大格表示多少牛，每一小格表示多少牛（分度值）。量程：0~5N 分度值： 0.1N 3.使用前要对弹簧测力计调零。新知讲解测量身边小物体对弹簧测力计的拉力大小。（1）把文具袋悬挂在弹簧测力计的挂钩上，文具袋对弹簧测力计的拉力；（2）用弹簧测力计沿水平方向拖动桌面上的文具袋，测量文具袋对弹簧测力计的拉力。（3）总结使用弹簧测力计时应该注意的几点操作要求。新知讲解新知讲解①拉力的方向与弹簧的轴线方向一致，以免挂钩杆与外壳之间产生过大的摩擦。②读数时，视线要与指针对应的刻度线垂直。③记录数据要带单位。读数时不需要估读。④待测的力（物体）一定要在弹簧测力计的挂钩一端，严禁倒挂。 归纳使用时新知讲解 例2：如图甲所示弹簧测力计的示数是　 　N；如图乙，弹簧测力计操作正确的是　 　（填序号）。【答案】1.4；a【解析】由图甲知，弹簧测力计的分度值为0.1N，示数为1.4N。将弹簧测力计的挂钩拉在物体上，沿斜面向上拉动物体，a图操作正确；b图中，将弹簧测力计的拉环拉在物体上，而挂钩固定，这与测力计使用时正确操作刚好相反，所以b图操作错误；c图中，物体竖直放置，而测力计斜射上拉动，这样会造成测力计卡壳，指针、弹簧与外壳间有较大摩擦，会对测量有较大影响，所以c图错误。新知讲解 例3：如图所示是A、B两根弹簧所受拉力F与伸长量Δx的关系图像，由图像看，要制作精确程度较高的测力计应选　 　（A/B）弹簧，要制作量程较大的测力计应选　 　（A/B）弹簧，由图像可知，弹簧测力计的刻度是　 　（均匀/不均匀）的。【答案】A；B；均匀【解析】要制作精确度较高的弹簧测力计时应选择受相同的力时形变量较大的弹簧，A弹簧受力10N时形变量为20cm，B弹簧受力10N时形变量为10cm，故应选择A弹簧。制作量程较大的弹簧测力计时应选择在弹性范围内能够受力更大的弹簧，A弹簧的弹性限度为10N，B弹簧的弹性限度为15N，故应选择B弹簧。由图像可知弹簧的受力大小与形变量成正比，故弹簧测力计的刻度是均匀的。新知讲解其他测力计：新知讲解材料的力学性能（1）材料的力学性能材料的力学性能，是指材料受力时的变形行为及其抵抗破坏的能力，通常包括弹性与塑性、脆性与韧性等。无论是何种材料，一般受力时都要发生形变。有的会发生弹性形变，有的会发生塑性形变。不同材料发生弹性形变、塑性形变的难易程度不同。有些材料当受力达到一定值时，会发生突然断裂，且无明显的塑性形变，这种性质叫做脆性。例如，轻轻一掰，饼干就会变成碎片。新知讲解（2）力学性能是选择材料的重要指标 1986年1月28日，挑战者号航天飞机在升空时意外爆炸，举世震惊。在随后的事故调查中，物理学家费恩曼用一个简单的实验说明了问题的原因：航天飞机上有一个环形圈零部件，它嵌在火箭两个部件的接合处，以防止燃料在燃烧时从缝隙泄漏出来。发射当天的天气非常寒冷，环形圈变得非常坚硬，密封效果变差，造成燃料泄漏，酿成惨剧。随着科技的发展，人们逐渐发明了很多具有特殊力学性能的新材料。有的材料不但很轻，而且强度很高，例如铝合金、碳纤维等。有的合金材料还具有形状记忆功能，用这种材料制作的产品，经过冷却，可以揉做一团，等到受热后，形状会自动恢复。课堂练习1．中国跳水队被称为“梦之队”，跳水运动员在向下压跳板的过程中，跳板由于发生 （填“弹性”或“塑性”）形变，产生竖直向上的 力使运动员向上运动，说明力可以改变物体的 。【答案】 弹性 弹 运动状态【详解】[1][2][3]跳水运动员在向下压跳板的过程中，跳板由于发生形变，但起跳后，跳板形变会恢复，故属于弹性形变。[2]跳板竖直向下形变，故产生竖直向上的弹力。[3]运动员向上运动，运动状态发生了变化，说明力可以改变物体的运动状态。课堂练习2．如图是同一个弹簧两次受力，都使弹簧发生了 ；从结果上看，力的作用效果除与力的大小有关外，还与力的 有关；往下按时，手受到弹力的方向是向 。  【答案】 形变 方向 上【详解】[1]由图可知，同一个弹簧两次受力，第一幅图中弹簧被压缩，第二幅图中弹簧被拉伸，两次弹簧的形状都发生了变化，即两次受力都使弹簧发生了形变。[2]由图可知，第一幅图中给弹簧一个向下的力，弹簧被压缩，第二幅图中给弹簧一个向上的力，弹簧被拉伸，两次力的方向不同，作用效果不同，所以力的作用效果除与力的大小有关外，还与力的方向有关。[3]力的作用是相互的，往下按时，手给弹簧的力与弹簧给手的弹力是一对相互作用力，力的方向相反，由图可知，往下按时，手给弹簧的力是向下的，则手受到弹力的方向是向上。课堂练习3．如图所示，弹簧测力计的量程是 N，此时它的读数是 N，弹簧测力计在使用前需要进行 。【答案】 3.6 调零【详解】[1][2]由图可知，弹簧测力计的量程为0~5N，分度值为0.2N；弹簧测力计的指针在3N以下三个小格处，弹簧测力计示数为3.6N。[3]弹簧测力计是测量力的大小的工具，在使用前需要进行调零。课堂练习4.分别用图甲、乙两种方式使用弹簧测力计测量钩码重力．正确的测量方式是 (填“甲”或“乙”)，此图中所示示数为 N。【答案】 甲 2.6【详解】解答：弹簧伸长的长度与它所受的拉力成正比；测量时要使测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的一致，挂钩与圆环之间不要有摩擦；图中，乙对钩码的拉力与弹簧测力计的弹簧轴线不一致，会导致测量结果偏小，所以甲方法正确；1N之间有5个小格，一个小格代表0.2N，所以其示数是2.6N.点睛：使用弹簧测力计测量力的大小时，首先要明确弹簧测力计的量程和分度值，测量时要使测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的一致，挂钩与圆环之间不要有摩擦；读数时视线与指针所对刻线相垂直．板书设计一、弹力 1．弹性：物体在力的作用下发生形变，不受力时又恢复原状的性质叫弹性。2．塑性：物体在力的作用下发生形变，不受力时不能自动恢复原状的特性叫塑性。3．弹力：物体由于弹性形变而产生的力。 （1）产生条件：①相互接触；②发生弹性形变 （2）弹力的三要素： ①大小：同一物体，弹性形变越大，弹力越大 ②方向：与形变方向相反 ③作用点：接触面上4．常见弹力：压力、支持力、拉力等。二、弹簧测力计1．原理：在弹性限度内，弹簧的伸长和拉力成正比。2．使用规则：①测量前，用手轻轻地来回拉动几次，避免指针、弹簧和外壳之间的摩擦而影响测量的准确性。②看指针是否指在“0”刻度，要沿所测力的方向调“0”。③观察弹簧测力计的量程和分度值，选择量程合适的测力计。④测量时，要使弹簧测力计受力的方向沿弹簧的轴线方向；⑤读数时，应保持测力计处于静止或匀速直线运动状态，视线必须与刻度盘垂直。谢 谢 观 看！