初中物理沪科版（2024）八年级全册（2024）测量：用弹簧测力计测量力教案

这是一份初中物理沪科版（2024）八年级全册（2024）测量：用弹簧测力计测量力教案，共9页。教案主要包含了学业要求，重点难点，器材准备，课时安排，教学过程等内容，欢迎下载使用。
【学业要求】
1. 物理观念：
（1）能认识弹力及其产生的条件。
（2）知道不同类别的弹簧测力计，会正确使用弹簧测力计测量力。
（3）能完成“用弹簧测力计测量力” 的实验，能完成实验报告。
（4）了解弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
2. 科学思维：
（1）通过观察和分析生活中的弹力现象，培养学生的观察能力和逻辑思维能力。
（2）通过实验探究弹力的产生条件和性质，培养学生的实验设计能力和数据分析能力。
3.科学探究：
（1）能够设计简单的实验方案，探究弹力的产生条件和性质。
（2）能够使用弹簧测力计测量力的大小，掌握其使用方法。
4.科学态度与责任：
（1）激发学生对物理学的兴趣，培养探索自然奥秘的好奇心。
（2）培养学生的实验安全意识和环保意识，养成良好的实验习惯。。
【重点难点】
学习重点：会正确使用弹簧测力计测量力。
学习难点：认识弹力及其产生的条件。
【器材准备】
1.弹簧、弹簧测力计钩码、握力计等。
2.相关的视频、挂图、课件等。
【课时安排】
1课时（45分钟）
【教学过程】
一、新课引入：
1.北京时间8月9日晚，在巴黎奥运会跳水女子三米跳板决赛中，我国选手陈艺文发挥出色，以376.00分的成绩获得跳水女子三米跳板冠军，至此，中国队在奥运会女子3米板跳水项目上，实现了10连冠！
那么，运动员向上跳起时，为什么要用力向下压跳板？
2.拉拉弹簧、捏捏气球，你会发现若要把弹簧拉得更长、把气球捏得更扁，需要的力会更大。那么，是否可利用物体形状改变的程度来测量力的大小？
本节我们学习与弹力相关的内容。
二、自主学习：
助学释疑一 弹力
1.弹性形变和范性形变：
（1）形变：
物理学中将物体受到外力而发生的形状变化称为形变。形变包括弹性形变和范性形变。
（2）弹性形变：
①弹性形变：若撤去外力，物体能自动恢复原状，则称这种形变为弹性形变。
②弹性限度：物体受的力超出一定范围，物体就不能恢复原状，这个范围就称为弹性限度。
（3）范性形变：
若撤去外力，物体不能自动恢复原状，这种形变则称为范性形变。也叫塑性形变。
2.弹力：
（1）定义：因物体发生弹性形变而产生的力叫做弹力。
（2） 现象分析：
①如图6-17所示，运动员向下压跳板，跳板受压后变弯，发生形变。同时，由于力的作用是相互的，变弯的跳板也在向上推运动员。
②在图6-6中，当用手压（或拉）弹簧时，弹簧受力发生弹性形变；同样，由于力的作用是相互的，弹簧对手也产生一个推（或拉）的力。这说明，物体发生弹性形变后会产生力。
（3）产生条件：
A.物体相互接触。
B.相互挤压或拉伸（发生弹性形变）。
（4）产生原因：施力物体发生弹性形变而产生的；如脚对地面的压力属于弹力，它是由于脚（或鞋）发生弹性形变造成的。
（5）弹力方向：
与作用在物体上，使物体产生弹性形变力的方向相反。
（6）大小：
在弹性限度内，弹性形变越大，弹力越大。
（7）常见弹力：
压力、支持力、拉力、推力等。
助学释疑二 认识弹簧测力计
1.认识弹簧测力计：
（1）作用：弹簧测力计是一种常用的测量力的大小的工具。
（2）构造：如图所示，弹簧测力计主要是由弹簧、挂钩、指针和刻度盘等组成的。
（3）测力原理 ：在一定范围内拉伸弹簧时，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越大。因此，弹簧的伸长量能反映弹力的大小。
（4）其他测力计：为了满足测力的不同需要，人们还制造了其他形式的测力计，如握力计和拉
力计。
2.会用弹簧测力计：
（1）“看”：在使用弹簧测力计前，应观察量程和分度值；应注意所测力不能超过它的最大测量值，否则会损坏弹簧测力计。
（2）“调”：要检查指针与零刻度线是否对齐，若没有对齐，要调节至对齐（校零）。
（3）“一线”：测量时，要使测力计内弹簧的轴线跟所测的力在一条直线上，弹簧不能靠在刻度盘上。
（4）“读”：读数时，视线和刻度板垂直。
如图：弹簧测力计量程为 N，分度值为 ，示数为 N。
助学释疑三 实验：用弹簧测力计测力
下面，我们通过实验来练习怎样使用弹簧测力计测量力的大小。
实验目的：
1.了解弹簧测力计的构造，学会使用弹簧测力计。
2.用弹簧测力计测量力的大小。
实验器材：
弹簧测力计、钩码。
实验步骤：
1.观察弹簧测力计，明确其量程及分度值。
2.检查弹簧测力计指针与零刻度线是否对齐。若没有对齐，把指针调节到零刻度线上。
3.将钩码悬挂于弹簧测力计挂钩上（图6-20），读出钩码对弹簧测力计的拉力F，将测量结果记录在
自己设计的表格中。重复实验。
记录表格：
实验结论：写出你的测量结果（取平均值，减小误差）。
交流讨论：
1.若将钩码换成物理教科书，怎样测量书对弹簧测力计的拉力？
（将物理书本用细线系住，挂在弹簧测力计的挂钩上，然后竖直向上提拉弹簧测力计，当书本静止时，读取弹簧测力计的示数，这就是书对弹簧测力计的拉力。注意确保测力时力的方向与弹簧的轴线方向一致。）
2.怎样粗略测量一根细棉线能承受的最大拉力？
（（1）将弹簧测力器的提环端固定在铁架台上，将细棉线的一头系在弹簧测力器的挂钩上。
（2）用手慢慢拉细棉线，同时注意弹簧测力器的示数，直到细棉线断的瞬间，记下示数。注意确保测力时力的方向与弹簧的轴线方向一致。）
3.用两个弹簧测力计在水平方向上互相拉，两个测力计的示数有什么关系？
（（1）实验发现：两个测力计的示数相等。
（2）理论分析：由于A对B的拉力和B对A的拉力是一对相互作用力，所以两个弹簧测力计的示数相等。）
三、自主测评：
要求：合上课本，像考试一样独立完成。（时间：5分钟；分值：100分）
1.（20分）如图所示是跳水运动员在练习跳水时的情景，跳板发生了_______形变，便产生了_______力，小强用弹簧拉力器锻炼身体，刚拉开时没感到太费力，可是两手拉开的距离越_______，就感到越费力。（在弹性限度内）
【答案】弹性；弹；大
【解析】跳水运动员压跳板的力使跳板发生弹性形变，从而产生弹力。
因为弹性限度内弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比，两手拉开的距离越大，弹簧伸长的就越长，弹簧受到的拉力越大，由于力的作用是相互的，因此弹簧对手的拉力也就越大，所以会感到越费力。
2．（10分） 一个足球放在一块长木板上，如图所示，木板和足球均发生了弹性形变，关于它们弹力的情况，以下说法错误的是（ ）
A．足球受到的支持力是木板产生的弹力
B．足球产生的弹力是由于足球的形变造成的
C．足球对木板的压力属于弹力
D．木板形变是由于木板产生弹力造成的
【答案】D。
【解析】A．对足球受力分析可知，足球受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，该支持力是木板由于发生弹性形变要向上恢复原状产生的弹力，故A正确，不符合题意；BC．足球发生弹性形变，有恢复原状的趋势，所以产生弹力，即对木板的压力，故BC正确，不符合题意；
D．木板形变是由于受到足球对它的作用力，不是因为木板要产生弹力造成的，故D错误，符合题意。。
3．（10分）（2024·江苏盐城）如图所示，弹簧测力计未挂重物时指针在零刻度线下方。在使用它测量钩码重力之前，应该先（ ）
A．把挂钩向下拉B．把挂钩向上托
C．把面板向上移D．把面板向下移
【答案】D
【解析】弹簧测力计未挂重物时指针在零刻度线下方，说明弹簧测力计在不受力时指针已经偏下，因此在使用它测量钩码重力之前，应该先把把面板向下移，使指针指在零刻度线上，然后再进行测量。
故选D。
4．（20分）弹簧测力计是用来测量 的仪器，它是利用弹簧受到的拉力越大，弹簧的 就越长的道理制成的，若在一次测量中弹簧测力计的示数如图所示，图中物体重为 N。
【答案】 见解析 见解析
【解析】[1]错误观点：只要两个物体相接触就一定有力的作用。
[2]反驳的实例及正确观点：竖直放在竖直墙边的物体刚好与墙面接触，没有力的作用，因此两个物体相接触不一定有力的作用。
5．（40分）．实验是学生学好物理的重要手段，也是中学生必备的基本技能之一、亲爱的同学请你运用所学物理知识解答下面的问题。
(1)如图甲所示的弹簧测力计，使用前，要先 ，若直接使用它测量力的大小，则测出的结果比实际值偏 （选填“大”或“小”）。如图乙所示的弹簧测力计的分度值是 ，量程是 N。
(2)如图丙所示的圆筒测力计，每个色环刻度值为0.5N，则手对挂钩的拉力为 N。
(3)如图丁是用弹簧测力计测拉力时的情景，这种测量操作是 的（选填“正确”或“错误”），理由是： 。
【答案】(1) 校零 大 0.2N 0~5
(2)2.5
(3) 错误 拉力方向与弹簧的轴线方向不一致
【解析】（1）[1][2]图甲中的弹簧测力计不能直接用来测量力的大小，因为指针没有指在零刻度线上，需要调零。若直接测量，所测得的结果比实际值偏大。
[3][4]图乙中的每1N被分成5等份，故该弹簧测力计的分度值是0.2N，弹簧测力计的最大刻度值是5N，因此量程是0~5N。
（2）图丙中每个色环代表0.5N，图中被拉出的色环有5个，则图示中手的拉力为
0.5N×5=2.5N
（3）[1][2]如图丁是用弹簧测力计测拉力时的情景，这种操作方法是错误的，使用它存在的错误是拉力方向与弹簧的轴线方向不一致，会由于存在较大的摩擦力导致测量结果不准确。
四、课堂小结：
引导学生学列本节课的思维导图：
五、板书设计：
见上面思维导图