初中物理北师大版（2024）八年级下册（2024）第二节 力的测量 弹力教学设计

这是一份初中物理北师大版（2024）八年级下册（2024）第二节 力的测量 弹力教学设计，共4页。教案主要包含了教学目标，教学重点，教学难点，教具准备，教学课时，教学过程等内容，欢迎下载使用。
1.了解弹性、范性（塑性）及其在生活中的应用，理解弹力是如何产生的.
2.了解弹簧测力计的原理、构造和使用方法.
3.会正确使用弹簧测力计测量力的大小.
4.通过对弹性、范性（塑性）的体验，探究弹簧伸长长度与拉力的关系.
5.经历探究弹簧测力计的使用过程，进一步掌握使用测量工具的基本方法.6.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道理的兴趣.
【教学重点】弹簧测力计的正确使用.
【教学难点】弹力的概念及产生条件.
【教具准备】多媒体课件、玩具弓（或弹弓）、钢尺（或废钢锯条）、弹簧、橡皮泥、橡皮筋、小车（带有弹簧）、拉力计、弹簧测力计、钩码、硬纸板等.
【教学课时】1课时
【教学过程】
一、巩固复习
教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的“[课后作业]”（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.
二、新课引入
教师出示弹弓，并用力拉弹弓上的橡皮筋，引导学生观察现象：用力拉橡皮筋时，橡皮筋变长，发生形变，松手后，橡皮筋又恢复了原状.
师弹弓上橡皮筋的变化说明力可以产生什么作用效果？
生：力能使物体的形状发生改变.
师请同学们利用身边的东西试一试，看看还有哪些物体有类似橡皮筋的性质.学生思考、讨论：用力拉弹簧，弹簧伸长，压缩弹簧，弹簧缩短.
师日常生活中类似橡皮筋、弹簧这样的物体很多，如弓箭、钢尺、撑竿跳高的撑竿等.它们有什么特点呢？请大家看一段视频.（播放弹性形变视频）学生观看并思考.
测力计
师：老师用多媒体向同学们展示教材P29图7.2-2中的几种常见的测力计.
板书 :测量力的大小的工具称为测力计.
师：我们知道力有大小、方向和作用点.既然弹力的大小与弹性形变的大小有关，那么就可以根据形变的大小来比较、确定弹力的大小.下面我们探究——弹簧测力计的使用.
板书：弹簧测力计的结构：弹簧、挂钩、拉环、刻度板、指针、外壳.
教师拉动挂钩，引导学生观察，同时介绍：实验室常用的弹簧测力计的刻度盘是活动的，使用前，如果弹簧测力计的指针没有指在零点，可以方便地调整.
1.弹簧测力计的使用方法
师：现在请一位同学上台给我们演示实验“测量身边小物体对弹簧测力计的拉力”，而其他同学注意观察，并思考使用弹簧测力计时应注意哪些操作要求.
一位学生演示操作，其他学生分析讨论、回答：
生1：使用前要先估计被测拉力的大小，以免拉力太大，损坏弹簧测力计；
生2：拉弹簧测力计的时候，一般用手拉住吊环而不应该用手抓着外壳；
生3：读数时视线应该正对刻度线.
教师用多媒体播放课件“弹簧测力计的使用方法”并讲解.
弹簧测力计的使用方法（多媒体课件）
①首先看清它的量程，即测量范围，加在弹簧测力计上的力不许超过它的量程；
②认清它的分度值，以便读数时快速准确；
③观察指针是否指在零刻线上，若没有，则需要校零；
④ 使用前，轻轻拉动它的挂钩几次，避免弹簧被外壳卡住；
⑤ 使用时，拉力方向应与弹簧轴线方向一致，确保测量准确；
⑥ 待示数稳定后再读数，读数时视线要与刻度板面垂直.
例题1 （用多媒体展示）如图所示，弹簧测力计的量程是，分度值是，此时被测拉力的大小是.
解析：弹簧测力计的量程应是一个范围，即刻度盘上所标的最小数值到最大数值的测量范围：0~10N；分度值则是每一小格代表的数值，从刻度盘上可以看出，0~2N之间分成了5个小格，则1个小格代表0.4N；此时指针正指在6N的位置，所以被测力的大小为6N.
答案：0~10N0.4N6N
例题2如图所示，在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加4N拉力并使其保持静止，此时弹簧测力计的示数为（）
A.0N B.2N C.4N D.8N
解析：如果不将外壳固定或者在外壳上加力，作用在挂钩上的力是不会使弹簧伸长的，所以外壳上的力对弹簧起固定作用，而不是对弹簧起拉伸作用；作用在挂钩上的力才是使弹簧伸长的力，弹簧测力计的示数是拉伸弹簧使弹簧发生形变的力的大小，而不是两端力的和，也不是两端力的差.
答案：C
师：请同学根据上面所学的内容，做教材P30学生实验“用弹簧测力计测量力”.
学生做实验，教师巡回指导，学生填写表格，教师点评.
弹力
1.弹性
师：请同学们就刚才看到的视频，结合观察教材P31页图7.2—5“弹性形变与范性形变”思考，这说明了什么？
生：说明钢片、弹簧测力计等物体受力时会发生形变，不受力时又恢复到原来的状态.
师：我们把物体的这种受力时会发生形变，不受力时又恢复到原来状态的性质叫作弹性.
板书：
弹性：物体受力会发生形变，不受力时又能恢复到原来的形状的性质.
2.塑性
师：请大家捏、拉橡皮泥，并想一想，橡皮泥与橡皮筋有什么不同？
学生动手实验，并回答：橡皮泥用力捏（拉）后发生变形，撤去力后不能恢复原形.
师：像橡皮泥这样变形后不能自动恢复原来形状的性质叫作范性.范性不同于弹性.
板书：
范性：物体受力发生形变，不受力时不能完全恢复原来的形状的特性.
3.弹性形变和范性形变
教师说明：（1）有些物体的形变是微小的，人眼不能观察到.任何物体在弹性限度内都能发生弹性形变，只不过有的物体形变不明显，不易直接观察到.
（2）我们用力拉弹簧、橡皮筋时，当超过了弹性范围后，弹簧被损坏（不能恢复原状）、橡皮筋被拉断，这时就不再是弹性形变.因此，我们把物体在弹性限度内发生的形变叫作弹性形变.
（3）物体发生形变时如果超出弹性限度，将发生塑性形变.例如：人在水泥地面上行走、汽车在水泥地面上行驶，都会使路面发生弹性形变.汽车如果超载就可能使路面的形变超过弹性限度，路面会发生塑性形变即路面被破坏.
板书：
物体在外力作用下发生形变，撒去外力后，物体能完全恢复原状的形变叫作弹性形变;撒去外力后，物体不能父愿状的形变叫作范性形变.
4.弹力
师：请同学们自己弯曲钢尺、拉长橡皮筋(或弹簧)来感受下，体会有什么感觉呢?
学生动手实验感受弹力（拉弹簧时，感觉到它对手也有力的作用）.
师：刚才大家在实验的过程中，发现弯曲钢尺、拉长橡皮筋、弹簧时，感受到钢尺、橡皮筋、弹簧对手有力的作用，即钢尺、橡皮筋、弹簧也在拉手，这表明橡皮筋、弹簧等在发生形变时产生了力，我们把这种力叫作弹力.
板书：弹力：发生弹性形变的物体，由于要恢复原来的形状，会对使它发生形变的物体产生力的作用.
弹簧测力计的测量原理（多媒体课件）
大量实验表明,在弹簧的弹性限度内,弹簧伸长的长度Δl与弹簧所受拉力F成正比，其关系式为F=kΔl，k为比例系数，其大小与弹簧本身有关，所以弹簧测力计的刻度是均匀的.（注意：弹簧的弹性有一定限度，超过这一限度,弹簧的伸长与它所受的拉力就不成正比了，因此加在弹簧测力计上的力不能超过它的量程.
板书：
弹簧测力计测量原理：在弹性限度内，弹弹簧受到的拉力越大，弹簧的形变量就越大.
5.弹力的性质
师：请大家再次拉橡皮筋、弹簧，并思考弹力是怎样产生的?它的施力物体是谁呢?
学生思考、讨论：弹力是物体由于发生弹性形变而产生的.弹力的施力物体是像弹簧、橡皮筋等有弹性的物体.
师：请大家看下面的演示实验.
演示1：放在平面上静止的小车，用手推动后运动起来，力改变了小车的运动状态.
演示2：将小车和一端固定、处于自由伸缩状态的弹簧挨放在一起，小车的运动状态不会改变.
演示3：将小车和一端固定且被压缩的弹簧挨放在一起，松开弹簧后，弹簧恢复原状，小车向右运动，如图：
师请大家思考，分析上面的实验，你有什么收获?
教师引导学生分析：小车受到力后运动状态才会改变.和自由伸缩状态的弹簧挨靠在一起的小车运动状态没有改变，说明弹簧不发生形变时，对小车没有力的作用；和被压缩的弹簧靠在一起的小车在弹簧被松开后，在弹簧的作用下运动状态改变，受到了弹簧的弹力，说明只有弹簧发生形变，才能产生弹力.由此可见，弹力产生的条件：要相互接触同时要发生形变.同时我们还看到，小车是向右运动，表明小车受到的力（弹力）是向右的，而弹簧是缩短的，是在恢复原状的过程中产生的弹力，由此可见，弹力的方向与恢复原状的方向相同，即与弹性形变的方向相反.
演示4：将弹簧压缩得短些、更短些，引导学生观察小车运动的距离变化，并得出结论.
学生观察、思考.教师引导：弹簧压缩得更短些时，小车运动的距离远些，产生的弹力更大.由此得到结论：弹力的大小与形变的大小有关，形变越大，弹力越大.
师：我们拉测力计时，弹簧拉得越长，我们感觉越吃力，就是这个道理.
师：任何物体发生弹性形变时都会产生弹力，日常生活中经常遇到的“物体对支持物的压力”、“绳的拉力”等，其实质都是弹力.弹力在生活中有广泛的应用，你知道生活中还有哪些地方用到弹力吗?
学生举例：
①们用的自动铅笔和一些圆珠笔笔筒里面要利用弹簧的弹力.
②跳水运动中 1m板和 3 m板的跳水都是利用了弹力.
③ 射箭运动员利用了弓的弹力才能把箭射出去。
④撑竿跳高运动员利用撑竿形变后产生的弹力把人弹得更高些.
⑤体操比赛中，跳马运动员利用踏板的弹力才能腾空，跳远运动员也要利用踏板的弹力.
⑥拉力器也是利用了弹簧的弹力.
板书：
弹力的性质
①产生的原因：物体发生弹性形变.
②产生的条件：要相互接触；要发生弹性形变.
③施力物体：弹簧、橡皮筋等发生弹性形变的物体.
④方向：与恢复原状的方向相同，即与发生弹性
形变的方向相反.
⑤大小：弹力的大小与形变的大小有关，形变越大，弹力越大.
教师说明：（1）在力的作用下物体会发生形变，这是力的一种作用效果.
（2）弹力是一种效果力，通常情况下物体的形变往往难以察觉，故判断是否产生弹力可依据两点：①物体间是否接触；②接触处是否存在着相互挤压或拉伸（即是否发生了弹性形变）.
例题3（多选）（用多媒体展示）下列说法中正确的是（）
A.弹力是由于物体发生弹性形变而产生的力
B.只有弹簧才能产生弹力
C.支持力、压力、拉力都属于弹力
D.坐在凳子上的人，受到的支持力是因为人的形变而产生的弹力
解析：物体的形变有两种：一种是弹性形变；一种是塑性形变.弹力发生在直接接触并产生弹性形变的物体之间，故A正确；任何发生弹性形变的物体都会对与它相接触的物体产生弹力，所以B错；支持力、压力、拉力是从力产生的效果来加以区分的，从力产生的本质上看，它们都是由于物体发生形变而产生的力，所以压力、支持力、拉力都是弹力，故C正确；人受到的支持力的施力物体不可能是人自己，人坐在凳子上受到的支持力是因为凳子的形变产生的弹力，故D错误.
答案：AC
[教师结束语]
通过今天的学习， 我们知道了弹性和弹力，了解了弹簧测力计的构造，知道它的制作原理，进而熟悉了弹簧测力计的使用方法.请同学们课后用自己做的测力计测量物体的重力，并在网上查阅更多与弹簧测力计相关的资料.好了，这节课就上到这里，谢谢！
[课后作业]
完成本课时对应练习.