世界第2節(jié)彈力教材解讀本節(jié)內(nèi)容是在學(xué)習(xí)了力的概念的基礎(chǔ)上對(duì)生活中常見的力——彈力進(jìn)行研究,是高中進(jìn)一步學(xué)習(xí)彈力的基礎(chǔ);彈簧測(cè)力計(jì)是力學(xué)中重要的測(cè)量?jī)x器,是今后研究重力、摩擦力、浮力、機(jī)械效率的基礎(chǔ)。因此本節(jié)內(nèi)容在教材中起到了承前啟后的作用。彈力是一種很常見的力,日常生活中應(yīng)用彈力的地方很多。對(duì)于彈力只要求了解它是怎樣產(chǎn)生的,不必去分析它的三要素;教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)放在探究彈簧測(cè)力計(jì)的使用上。素養(yǎng)目標(biāo)物理觀念1.知道什么是彈力,及彈力產(chǎn)生的條件。2.了解彈簧測(cè)力計(jì)的原理。3.會(huì)正確使用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量力的大小。科學(xué)思維通過對(duì)比撐竿跳的視頻中撐竿的不同形變,知道形變的不同類型,建構(gòu)彈力的概念和產(chǎn)生條件?？茖W(xué)探究經(jīng)歷探究彈簧測(cè)力計(jì)的使用過程,進(jìn)一步掌握使用測(cè)量工具的基本方法?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任1.對(duì)周圍生活中彈力應(yīng)用的實(shí)例有濃厚的興趣,體會(huì)科學(xué)技術(shù)的價(jià)值。2.通過對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)使用的探究,培養(yǎng)學(xué)生探索日常用品中的科學(xué)道理的興趣,提高學(xué)生探索新器件的能力。3.在實(shí)驗(yàn)中養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。重難點(diǎn)處理重點(diǎn):彈簧測(cè)力計(jì)的正確使用。建議教師以學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行教學(xué),課前準(zhǔn)備足夠多的彈簧測(cè)力計(jì),通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)的完成,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行評(píng)估、交流,從而分析歸納出彈簧測(cè)力計(jì)的正確使用方法。難點(diǎn):彈力的概念及產(chǎn)生條件。建議按照“從生活走向物理”的理念,充分利用學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),多舉一些日常生活中的事例,幫助學(xué)生加深理解。合作探究探究課題:通過測(cè)量頭發(fā)承受力探究彈簧測(cè)力計(jì)的使用。探究步驟:(1)觀察彈簧測(cè)力計(jì)的量程、分度值及指針是否指零。(2)將一根頭發(fā)拴在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上,慢慢用力拉頭發(fā),讀出頭發(fā)被拉斷的瞬間彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),即為頭發(fā)的承受力。(3)用同樣的方法,多測(cè)幾名同學(xué)的頭發(fā),比一比誰的頭發(fā)承受力更大。討論交流:(1)怎樣避免彈簧、指針或掛鉤與外殼的摩擦?(使用前輕輕拉動(dòng)幾次;使用過程中保證彈簧的軸線方向與拉力方向一致)(2)若指針不指零且無法調(diào)節(jié),如指在0.2N處,直接用它測(cè)出的結(jié)果是偏大還是偏小?若示數(shù)為1.6N,則頭發(fā)的實(shí)際承受力是多少?(偏大;1.4N)(3)在豎直使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí),若將彈簧測(cè)力計(jì)拿反,把頭發(fā)系在了拉環(huán)上,測(cè)量結(jié)果較頭發(fā)實(shí)際承受力有什么變化?(偏大,因?yàn)槭緮?shù)中包含了彈簧測(cè)力計(jì)自身對(duì)彈簧的拉力)教學(xué)反思關(guān)于彈簧測(cè)力計(jì)的使用探究:物理測(cè)量類器材在使用前,首先要了解器材的量程和分度值,并對(duì)器材進(jìn)行調(diào)零,這是一個(gè)常識(shí);在具體的使用過程中應(yīng)該注意:避免彈簧和外殼間有過大摩擦,測(cè)量時(shí)拉力的方向應(yīng)與彈簧的軸線方向一致,讀數(shù)時(shí)視線與刻度線垂直,這些都是學(xué)生在學(xué)習(xí)中應(yīng)該掌握的內(nèi)容。另外在條件允許的情況下,教師應(yīng)盡可能設(shè)置一些課外的活動(dòng),比如用三個(gè)測(cè)力計(jì)分別在兩端施加力,觀察測(cè)力計(jì)的示數(shù),以達(dá)到“會(huì)正確使用彈簧測(cè)力計(jì)”的技能目標(biāo)。教學(xué)設(shè)計(jì)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖【導(dǎo)入新課】多媒體播放視頻《巴黎奧運(yùn)會(huì)杜普蘭蒂斯打破撐竿跳世界紀(jì)錄奪冠》和《奧運(yùn)賽場(chǎng)上跳高撐竿折斷》兩個(gè)視頻。觀察并思考:奧運(yùn)會(huì)上撐竿跳這一運(yùn)動(dòng)深受大家的喜愛,請(qǐng)仔細(xì)觀察兩位運(yùn)動(dòng)員手中撐竿和運(yùn)動(dòng)員身體的變化,思考產(chǎn)生這種變化的原因是什么?觀看視頻并積極思考?；卮?第一個(gè)視頻中撐竿先變彎后恢復(fù)原狀,運(yùn)動(dòng)員從地面向上躍起,過橫桿后向下落去。第二個(gè)視頻中撐竿先變彎后折斷,運(yùn)動(dòng)員從地面向上躍起,但中途掉落,未過橫桿。這些變化的原因是受到了力。感受力與美的結(jié)合,體會(huì)物理與生活的密切關(guān)系,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣?！咎骄啃轮恳?、彈力(一)探究點(diǎn)一:彈性和塑性你可以舉出生活中類似視頻一和視頻二中撐竿的形變的例子嗎?分別有什么特點(diǎn)?總結(jié):像第一個(gè)視頻中的撐竿和同學(xué)們舉例的物體一樣,受力時(shí)發(fā)生形變,不受力時(shí),又恢復(fù)原來的形狀,物體的這種特性叫彈性,發(fā)生的形變叫彈性形變。像第二個(gè)視頻中的撐竿和同學(xué)們舉例的物體一樣,受力時(shí)發(fā)生形變不能恢復(fù)原來的形狀,物體的這種特性叫塑性,發(fā)生的形變叫塑性形變。(二)探究點(diǎn)二:彈力(1)為了模擬運(yùn)動(dòng)員撐竿跳高的過程,我們來進(jìn)行以下活動(dòng):活動(dòng):請(qǐng)各組同學(xué),嘗試用塑料尺或鋼尺將粉筆頭彈出去,比比哪個(gè)小組的粉筆頭彈出最遠(yuǎn)。思考:不讓塑料尺發(fā)生形變,能把粉筆頭彈出去嗎?當(dāng)使塑料尺發(fā)生形變的同時(shí),你的手有何感覺?當(dāng)塑料尺形變量更大時(shí),手的感覺有何變化?這又說明了什么呢?實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn),有一組同學(xué)在彈出粉筆頭時(shí),將塑料尺掰斷了,請(qǐng)問這組同學(xué),撤去彈力后塑料尺還能恢復(fù)原狀嗎?引出彈性限度的概念。歸納總結(jié):物體的彈性有一定的限度,超過這個(gè)限度,物體就不能恢復(fù)原狀。彈力產(chǎn)生的條件:①物體互相接觸;②物體發(fā)生彈性形變。同學(xué)們,你能給第二個(gè)撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員一些選竿的建議嗎?二、彈簧測(cè)力計(jì)(一)探究一:探究并驗(yàn)證彈簧的伸長(zhǎng)量與所受拉力的關(guān)系老師提問:彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度與彈簧受到的拉力有什么關(guān)系嗎?請(qǐng)?zhí)岢霾孪?并設(shè)計(jì)一個(gè)小實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證一下。演示一:將彈簧掛在黑板上,此時(shí)彈簧不受外力,從彈簧上端到下端指針的距離叫彈簧的原長(zhǎng)。(用彩條顯示“原長(zhǎng)”)當(dāng)彈簧受到拉力時(shí),它的長(zhǎng)度會(huì)怎樣?舉例:交流討論、總結(jié)特點(diǎn)。歸納總結(jié):任何物體只要發(fā)生彈性形變就一定會(huì)產(chǎn)生彈力,同一物體,彈性形變量越大,產(chǎn)生的彈力越大。日常生活中經(jīng)常遇到的對(duì)支持面的壓力、物體受到的支持力、繩的拉力等,其實(shí)質(zhì)都是彈力。建議:選擇彈性限度較大的撐竿、革新?lián)胃筒牧系?。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生活的觀察能力,感受彈性和塑性,提升歸納總結(jié)的能力。將物理與體育競(jìng)技聯(lián)系,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。演示二:把一個(gè)鉤碼掛在彈簧上,此時(shí),從彈簧上端到下端指針的距離叫彈簧的長(zhǎng)度。(用彩條顯示“總長(zhǎng)”)請(qǐng)一名學(xué)生指出哪一段是由于彈簧受到拉力而伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度。(用彩條顯示“伸長(zhǎng)”)教師點(diǎn)撥:此時(shí)彈簧的總長(zhǎng)減去彈簧的原長(zhǎng)就是彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度。當(dāng)彈簧受到的拉力增大時(shí),它伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度會(huì)怎樣?教師做演示實(shí)驗(yàn):分別在彈簧下掛1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)完全一樣的鉤碼,學(xué)生依次在下面的坐標(biāo)圖中記下彈簧受到的拉力和彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度。分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論:在彈簧的彈性限度內(nèi),彈簧的伸長(zhǎng)量與所受拉力成正比。[過渡語]在一定限度內(nèi),拉力越大,彈簧伸長(zhǎng)越長(zhǎng),生活中我們是怎樣利用彈簧這個(gè)性質(zhì)的呢?(二)探究二:探究彈簧測(cè)力計(jì)的制作和使用思考:根據(jù)物體的形變與外力大小的對(duì)應(yīng)關(guān)系,能否制造一個(gè)測(cè)量力的大小的工具?出示彈簧測(cè)力計(jì),讓學(xué)生知道測(cè)量力的大小的工具。學(xué)生通過思考、觀察、實(shí)驗(yàn)、討論等方式認(rèn)識(shí)彈簧測(cè)力計(jì),知道其用途、原理、結(jié)構(gòu)。讓學(xué)生說出彈簧測(cè)力計(jì)的量程、分度值,加在彈簧測(cè)力計(jì)上的力能否超過其最大測(cè)量值?如果指針不指零應(yīng)該怎么辦?老師總結(jié)使用彈簧測(cè)力計(jì)的注意事項(xiàng):(1)要先輕輕拉掛鉤幾次,以避免測(cè)量時(shí)指針被刻度盤卡住;(2)被測(cè)的力要施加在掛鉤上,彈簧的軸線方向要與被測(cè)力的方向一致,以防摩擦或其他阻礙;(3)加在彈簧測(cè)力計(jì)上的力不允許超過它的最大測(cè)量值;(4)當(dāng)指針相對(duì)于刻度盤靜止時(shí)方可讀數(shù),讀數(shù)時(shí)視線必須和刻度盤垂直。老師提問:同學(xué)們可以自己制作一個(gè)簡(jiǎn)易彈簧測(cè)力計(jì)嗎?(老師提供素材,學(xué)生利用現(xiàn)有素材進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn))(1)將一塊光潔平整的硬紙板豎直地固定在鐵架上。再將一根下端帶有掛鉤的彈簧的上端固定在紙板上。彈簧自然下垂時(shí)記下彈簧最下端的位置,在紙板上做好記號(hào)。(2)將0.5N的鉤碼掛在彈簧上,記下彈簧最下端的位置并在紙板上做上記號(hào)。(3)分別將1N、1.5N、2N的鉤碼依次掛在彈簧上,并在硬紙板上分別記下彈簧最下端對(duì)應(yīng)的位置。(4)在對(duì)應(yīng)的位置上標(biāo)出所用鉤碼的規(guī)格,這樣就做成了一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)。拓展:為了滿足不同的測(cè)力需求,人們還制作了其他形式的測(cè)力計(jì),如握力計(jì)、拉力計(jì)等。課堂小結(jié)(略)課堂練習(xí)(略)布置作業(yè)(略)實(shí)驗(yàn)、感受、思考、交流、回答。學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、仔細(xì)觀察、認(rèn)真思考、討論交流。實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易行,學(xué)生能夠參與教學(xué),提高興趣和探究能力。通過多種學(xué)習(xí)方式,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,讓學(xué)生始終處于學(xué)習(xí)的主體地位,培養(yǎng)他們獲取新知識(shí)的能力。導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)點(diǎn)1:彈力1.認(rèn)識(shí)彈性根據(jù)實(shí)際情況選擇性地完成如圖7?2?5所示實(shí)驗(yàn),并回答問題。圖7?2?5問題:以上實(shí)驗(yàn)說明力能改變物體的形狀。對(duì)比圖中的情形,可以再次進(jìn)行分類,圖(a)(b)中,橡皮泥、面團(tuán)發(fā)生形變后不能(選填“能”或“不能”)自動(dòng)地恢復(fù)到原來的形狀,物體的這種性質(zhì)叫作塑性;圖(c)(d)中,彈簧、橡皮筋受力時(shí)會(huì)發(fā)生形變,不受力時(shí),又能(選填“能”或“不能”)恢復(fù)到原來的形狀,物體的這種性質(zhì)叫作彈性。

2.認(rèn)識(shí)彈力閱讀教材P7相關(guān)內(nèi)容,回答下面的問題。問題:(1)我們把彈簧、橡皮筋拉長(zhǎng)時(shí),可以感受到它們對(duì)手有力的作用。物體由于發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力叫作彈力。

(2)物體的彈性有一定的限度,超過這個(gè)限度物體就不能(選填“能”或“不能”)恢復(fù)原來的形狀。

3.認(rèn)識(shí)壓力、支持力觀察圖7?2?6,回答下面的問題。圖7?2?6問題:如圖甲所示,挑水時(shí),扁擔(dān)會(huì)對(duì)肩膀施加壓力,同時(shí)會(huì)看到扁擔(dān)發(fā)生了彈性形變,故壓力屬于彈力;如圖乙所示,塑料直尺會(huì)向下彎曲而發(fā)生彈性形變,故支持力屬于彈力。生活中還有很多由于壓力和支持力而導(dǎo)致的物體形變不易直接觀察到,需要借助其他器材進(jìn)行探究發(fā)現(xiàn)。綜上所述,壓力、支持力都屬于彈力。

學(xué)點(diǎn)2:彈簧測(cè)力計(jì)1.彈簧測(cè)力計(jì)的工作原理提出問題:彈簧的伸長(zhǎng)量與彈簧受到的拉力有什么關(guān)系?實(shí)驗(yàn)過程:按圖7?2?7所示過程進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并將每次的實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄在下面的表格中。圖7?2?7實(shí)驗(yàn)次數(shù)施加拉力/N彈簧原長(zhǎng)/cm彈簧的長(zhǎng)度/cm彈簧的伸長(zhǎng)量/cm102.502.500212.503.000.50322.503.501.00432.504.001.50542.504.502.00分析論證:分析表中數(shù)據(jù)可知,在彈性限度內(nèi),彈簧受到的拉力越大,彈簧的伸長(zhǎng)量就越長(zhǎng)。當(dāng)該彈簧受到6N的拉力時(shí)(在彈性限度內(nèi)),其長(zhǎng)度為5.50cm,彈簧伸長(zhǎng)了3.00cm。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在彈性限度內(nèi),彈簧的伸長(zhǎng)量與受到的拉力成正比。

2.彈簧測(cè)力計(jì)的使用觀察如圖7?2?8所示彈簧測(cè)力計(jì),完成下列問題。圖7?2?8問題:(1)原理:根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)的結(jié)構(gòu)拆分,可以知道彈簧測(cè)力計(jì)的工作原理是:在彈性限度內(nèi),彈簧受到的拉力越大,彈簧的伸長(zhǎng)量就越長(zhǎng)。

(2)結(jié)構(gòu):根據(jù)上圖可知彈簧測(cè)力計(jì)的結(jié)構(gòu)主要分為指針、刻度盤、掛鉤、彈簧等幾部分。

(3)使用①