7.2彈力（教學設計）年級八年級授課時間課題7.2彈力教學目標1.知道物體有彈性與塑性等不同的性質。利用生活經驗和實驗，說明彈性和塑性的不同。2.通過實驗了解彈力產生的原因，了解生活中常見的彈力。3.知道在彈性限度內，彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長量越長，并能通過實驗進行驗證。4.經歷使用彈簧測力計的過程，學會彈簧測力計的使用方法。教材分析本節由“彈力”、“彈簧測力計”兩部分構成。教科書的設計是通過對彈性和塑性的感知入手的。用彈簧測力計測量力是力學測量的基礎，對于認識彈力、重力、摩擦力、浮力等概念具有重要意義，能夠幫助學生完成對力的初步認識，為今后學習力學知識打下必要的基礎。本節教學的重點是學會使用彈簧測力計測量力的大小。教學中，教師應多設計體驗性活動，讓學生采用邊探索邊思考的方式學習。尤其是對于彈簧測力計的使用這一教學內容，可以引導學生閱讀說明書、觀察構造、練習使用和交流總結使用方法等。因為學生在今后的工作與生活中遇到新器材，需要探索其使用方法的情況是很多的，這種科學探究精神和對未知事物探索的能力對學生來說是十分重要的。學情分析學生已有知識及方法：學生目前對形變和彈力有一定的感性認識例如籃球、足球發生形變產生的彈力，但是不夠深入理解。未知知識及方法：不能夠概括彈力產生的原因、條件，不能確定各種彈力的方向；對微小形變產生的彈力沒有接觸過，彈簧彈力的大小計算也是新知識。在教學中要進一步幫助學生深化理解這些知識。這些問題都會對學生學習彈力造成一定困擾。教學中，注意分析生活中與彈力相關的事例，可以激發學生的學習興趣，促進學生對于彈力的學習。教學重點學會使用彈簧測力計測量力的大小。教學難點彈力的概念與方向。教學器材多個型號不同的彈簧測力計、彈簧、拉力器、鉤碼多個、小車、橡皮筋、橡皮泥、白紙、氣球、彈弓、直尺等。多媒體ppt，包含視頻：《彈性與塑性》、《彈簧測力計的使用》、《彈簧的伸長量與拉力的關系》、《課堂總結——彈力》等。教學過程教師活動學生活動導入新課優秀的撐竿跳高運動員借助撐竿可以越過6m高的橫桿。如圖所示，撐竿跳高的過程中，撐竿的形狀發生了怎樣的變化?思考問題，進入情境。學習新課一、彈力1.彈性形變和彈性（1）彈性形變手壓氣球，氣球會變形；手壓彈簧，彈簧會縮短；手拉橡皮筋，橡皮筋會伸長。物體形狀的改變，叫作形變。彈性形變：如果形變的物體在撤去外力后能恢復原狀，那么該物體所發生的這種形變叫作彈性形變。（2）彈性物體受力時會發生形變，不受力時又恢復原來的形狀，物體的這種性質叫作彈性。例如彈簧、氣球等發生的形變。物體的彈性有一定的限度，超過這個限度，撤去力后物體也不能恢復原狀。例如使用彈簧時不能超過它彈性限度，否則會使彈簧損壞。（3）塑性有些物體，形變后不能自動地恢復到原來的形狀，物體的這種特性叫作塑性。例如橡皮泥、鋁線等發生的形變。2.彈力（1）試一試：把尺子壓彎、拉長彈簧、拉長橡皮筋，可以感受到它們對手也有力的作用，這是因為它們在發生彈性形變時，會力圖恢復原來的形狀，從而對手產生力的作用。（2）彈力的概念：發生形變的物體，要恢復原狀，對與它接觸的物體會產生力的作用，這種力叫作彈力。3.對彈力的理解（1）產生條件：一是兩物體直接接觸；二是物體間要發生彈性形變，二者缺一不可。彈力是接觸力，物體間不接觸不會產生彈力，但相互接觸的物體間不一定產生彈力。【提問】在水平地面上，有兩個籃球剛好接觸，它們之間有沒有彈力呢？【分析】它們之間沒有彈力。盡管剛好接觸，但是兩個籃球間沒有（有/沒有）發生形變，所以沒有彈力。（2）常見的彈力：彈力是一種常見的力，我們平時所說的推力、拉力、壓力和支持力，都屬于彈力的范圍。（3）彈力的大小：對一個彈性物體來說，在彈性限度內，物體彈性形變程度越大，其產生的彈力就越大。（4）彈力的施力物體與受力物體彈力是由于物體發生彈性形變而產生的，因此彈力的施力物體是發生形變的物體，受力物體是與它接觸使其形變的物體。例如，汽車對地面的壓力，是汽車發生彈性形變，汽車是施力物體，地面是受力物體。（5）彈力的方向以手拉彈簧為例，分析手和彈簧間發生的彈力情況。注意用“隔離法”進行分析。以彈簧為研究對象：彈簧受到手的拉力F拉，是因為手發生了彈性形變而產生的彈力。以手為研究對象：手受到彈簧的拉力F′拉，是因為彈簧發生了彈性形變，要恢復原狀，所以會對手有一個豎直向下的彈力。【結論】物體間的彈力方向都與接觸面垂直，與物體形變的方向相反。（6）分析常見的幾種彈力①壓力：作用點在被壓物體的表面，方向垂直于接觸面指向被壓物體。②繩的拉力：作用點在繩與被拉物體的接觸點上，方向沿著繩子指向繩子收縮的方向。支持力：作用點在支持物體與被支持物體的接觸面上，方向垂直于接觸面，指向被支持物體。【例題1】運動員站在跳板上，人與跳板間發生了力的作用。①由于人壓在跳板上，跳板發生_____，要向____（選填“上”或“下”）恢復原狀，所以對人產生了力的作用，這個力通常叫做______。②由于跳板對人有向上的支持力，人也要發生形變，由于人要向____（選填“上”或“下”）恢復原狀，所以會對跳板產生力的作用，這個力通常叫做_______。【答案】①形變，上，支持力；②下，壓力；③是，是。【解析】①由于人壓在跳板上，跳板發生形變，要向上恢復原狀，所以對人產生了一個向上的支持力（F支），支持力是彈力。②由于跳板對腳有向上的支持力，腳也要發生形變，要向下恢復原狀，所以對跳板產生了向下的壓力（F壓），壓力也是是彈力。③跳板對人的支持力F支與人對跳板的壓力F壓是相互的二力，因物體發生彈性形變產生的，所以都是彈力。【例題2】如圖所示，一根彈簧，一端固定在豎直墻上，在彈性限度內用手水平向右拉伸彈簧的另一端，下列有關“彈簧形變產生的力”的描述正確的是（）A．手對彈簧的拉力B．墻對彈簧的拉力C．彈簧對手的拉力D．以上說法都不正確【答案】C.通過事例分析歸納出彈性形變、彈性與塑性等概念。在體驗的基礎上，建立彈力的概念。思考并回答問題。知道彈力產生的條件。通過分析實例，知道彈力的施力物體與受力物體。通過分析實例，會判斷彈力的方向。與老師一起進行實例分析，知道壓力、拉力、支持力的方向。通過做例題1，進一步理解彈力的概念。若有難度的話，可以展開討論。做例題2并進行解析，理解彈力的概念。學習新課二、彈簧測力計1.測力計（1）測力計：測量力的大小的工具叫作測力計。如圖所示，人們制造了多種類型的測力計。各種各樣的測力計被廣泛應用于生活、生產和科學實驗中。物理實驗室中常用的測力計是彈簧測力計。2.彈簧測力計（1）彈簧測力計的結構常用的彈簧測力計的主要構造有彈簧、指針、刻度盤、掛鉤等。如圖所示是實驗室常用的一些彈簧測力計。（2）彈簧測力計的使用方法①認清量程和分度值：加在彈簧測力計上的力不允許超過它的最大測量值，否則會損壞彈簧測力計。如下圖所示，彈簧測力計的量程為0?5N，分度值為0.2N，示數為3.6N。②檢查零刻度線：檢查彈簧測力計的指針是否指在零刻度線上，若不在，調節彈簧測力計，使指針與零刻度線重合。③沿彈簧的軸線方向輕輕來回拉動掛鉤幾次，放手后觀察指針能否回到零刻度線的位置，以防彈簧卡殼。④拉力的方向與彈簧的軸線方向一致，以免掛鉤桿與外殼之間產生過大的摩擦。⑤讀數時，視線要與指針對應的刻度線垂直。⑥記錄數據要帶單位。讀數時不需要估讀。⑦待測的力（物體）一定要在彈簧測力計的掛鉤一端，嚴禁倒掛。3.實驗——練習使用彈簧測力計（1）用手拉彈簧測力計的掛鉤，并分別使指針指到1N、3N、5N的位置，感受1N、3N、5N的力。（2）測量身邊小物體對彈簧測力計的拉力。①把文具袋懸掛在彈簧測力計的掛鉤上，文具袋對彈簧測力計的拉力F1=。②用彈簧測力計沿水平方向拖動桌面上的文具袋，測量文具袋對彈簧測力計的拉力F2=。（3）用兩個彈簧測力計在水平方向上互相拉，看看誰對誰的拉力更大些，想想為什么？分析：圖中左側彈簧測力計對右側彈簧測力計的拉力與右側彈簧測力計對左側彈簧測力計的拉力是一對相互作用力，因此可觀察到兩個彈簧測力計的示數相等，說明相互作用力大小相等。【播放視頻】——《彈簧測力計》4.實驗“探究彈簧測力計的測力原理”【提出問題】你有沒有發現？在生活中，用力拉一根彈簧時，用的力越大，彈簧伸的越長。彈簧伸長的長度與受到的拉力是什么關系？下面一起探究彈簧伸長的長度與受到的拉力的關系。

【設計實驗】本實驗需要研究彈簧的伸長量與拉力的關系，拉力的改變通過在彈簧下每次增加兩個鉤碼（每個鉤碼對彈簧的拉力均為0.5N）來實現；彈簧的伸長量通過利用刻度尺測量彈簧的長度得出，裝置如圖所示。【實驗器材】彈簧、鉤碼（數個）、鐵架臺、刻度尺等。【進行實驗】（1）將彈簧懸掛在支架上，用刻度尺測出彈簧自然伸長狀態時的長度L0，即原長，記入表格中；（2）在彈簧下掛2個鉤碼，用刻度尺讀出彈簧的伸長量△L，記入表中。（3）在彈簧下每次增加2個鉤碼，通過刻度尺讀出每次彈簧的總伸長量，記入表格中。（4）實驗完成后，將所有鉤碼取下，觀察彈簧的形狀。實驗次數1234567拉力F/N0123456彈簧伸長量ΔL/cm00.400.801.701.602.002.40【數據處理】根據實驗數據，以拉力F為橫坐標，彈簧的伸長量ΔL為縱坐標，畫出彈簧伸長量ΔL與彈簧受到的拉力F的關系圖象。【分析論證】分析圖像可知，在0～6N的范圍內，圖像是一條過原點的傾斜的直線，說明彈簧的伸長量與拉力的大小成正比。【實驗結論】通過實驗可以發現，在彈性限度內，彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長量就越長，且彈簧的伸長量與彈簧受到的拉力成正比，這就是彈簧測力計的測力原理。【交流與評估】當彈簧超過彈性限度時，彈簧的伸長量與所受拉力不再成正比關系，撤去外力，彈簧也無法恢復到原來的形狀。【播放視頻】——《彈簧的伸長量與拉力的關系》【例題3】關于如圖所示的彈簧測力計，以下說法正確的是（）A．彈簧測力計的量程及最小分度值分別是0～5N和1NB．彈簧測力計的彈簧伸長越長，它所受的拉力就越大C．使用彈簧測力計只能測出豎直方向上的拉力而無法測出水平方向上的拉力 D．量程大的測力計彈簧長度一定比量程小的測力計彈簧長度長【答案】B.【解析】A.由圖示彈簧測力計可以看出，其量程為0～5N，分度值為0.2N。故A錯誤；B.彈簧測力計是根據彈簧受到的拉力越大，彈簧伸長的越長這個道理做成的；故B正確；C.使用彈簧測力計既能測出豎直方向上的重力，又能測出水平方向上的拉力，只要掛鉤與外殼平行即可，故C錯誤；D.量程是彈簧測力計所能測的最大力，與彈簧的長度無關，量程大的彈簧長度不一定比量程小的彈簧長度大；故D錯誤。所以選B。例題3圖例題4圖例題3圖例題4圖【例題4】某同學在探究彈簧的特點時，得出了彈簧的長度與彈簧受到的拉力的關系如圖所示。請回答下列問題：（1）這根彈簧的原長是cm；（2）彈簧在受到6N的拉力時，彈簧比原來伸長了cm，此時彈簧發生了（選填“彈性”或“塑性”）形變；（3）分析圖象及有關數據，你可得出的結論是：。【答案】（1）2；（2）6，彈性；（3）在彈性限度內，彈簧的伸長量與受到的拉力成正比。【詳解】（1）讀圖可知，當拉力為0時，彈簧的長度為2cm，這就是它的原長。（2）彈簧在受6N拉力時，其長度為8cm，則其伸長量為8cm-2cm=6cm，由圖像可以看出，此時伸長量與拉力成正比，此時彈簧發生了彈性形變。（3）從圖中可以看出，在拉力不大于6N的范圍內，彈簧的長度與拉力的變化圖線呈線性變化，說明在彈性限度內，彈簧的伸長量與拉力成正比。5.材料的力學性能【提出問題】學生閱讀課本第9頁，回答問題。（1）材料的力學性能包括哪些？（2）美國挑戰者號航天飛機在升空時意外爆炸的原因是什么？（3）具有特殊力學性能的新材料，有什么特點？【歸納總結】（1）材料的力學性能通常包括彈性、塑性、脆性等，它們是設計各種工程結構時選用材料的重要依據。無論何種材料，受力時一般要發生形變，有的發生彈性形變，有的發生塑性形變（形變后不能自動地恢復原來的形狀）。不同材料發生彈性形變、塑性形變的難易程度不同。（2）1986年1月28日，美國挑戰者號航天飛機在升空時意外爆炸，其原因是航天飛機上有一個環形圈，在低溫下，變得非常堅硬，密封效果變差，造成燃料泄漏，釀成慘劇。（3）新材料：很多具有特殊力學性能的新材料。例如，有的材料雖然很輕，但是強度很高，例如鋁合金、碳纖維等。有的合金材料還具有形狀記憶功能，用這種材料制作的產品，經過冷卻，可以揉成一團，受熱后形狀又會自動恢復。知道一些測力計。觀看彈簧測力計，說出其結構；說出你所用彈簧測力計的量程、分度值。閱讀教材第8頁。小組交流討論總結彈簧測力計的使用方法。進行實驗、練習彈簧測力計的使用。分析交流討論（3）的問題。觀看視頻，理解彈簧測力計的使用。設計實驗。進行實驗，收集證據。在數據處理時，畫出彈簧伸長量ΔL與彈簧受到的拉力F圖像。分析與論證，得出結論：在一定范圍內，彈簧的伸長量與拉力大小成正比.做例題3，知道彈簧測力計的原理及使用方法。做例題4，會用彈簧的伸長與所受拉力的關系解決有關問題。閱讀課本第9頁，了解材料的力學性能，回答問題。課堂練習課堂練習1.下列關于彈力的說法中，正確的是（）A．相互接觸的物體之間一定存在彈力作用B．只有受彈簧作用的物體才受到彈力作用C．只有相互接觸并發生彈性形變的物體間才存在彈力作用D．彈簧的彈力總是跟彈簧的長度成正比【答案】C【詳解】A．相互接觸的物體若不發生形變，物體間不存在彈力作用，A錯誤；B．只要兩物體直接接觸且發生形變，兩物體間就會產生彈力作用，彈力的產生并不只局限于彈簧，故B錯誤；C．產生彈力的條件：相互接觸并發生彈性形變，所以只有相互接觸并發生彈性形變的物體間才存在彈力作用，說法正確，故C正確；D．在彈性限度內，彈簧的彈力與彈簧的伸長量或壓縮量成正比，并不是與彈簧的長度成正比，故D錯誤。故選C。2.如圖所示，畫出斜面上球所受彈力的示意圖。【答案】見右圖。【詳解】小球受到重力、垂直斜面的支持力、垂直擋面的支持力。其中兩個支持力為彈力，過球心做垂直斜面向上的有向線段標上力的符號F1，過球心做垂直擋板的有向線段，標上力的符號F2，如圖所示。3.一個足球放在一塊長木板上，如圖所示，木板和足球均發生了彈性形變，關于它們彈力的情況，以下說法錯誤的是（）A．足球受到的支持力是木板產生的彈力B．足球產生的彈力是由于足球的形變造成的C．木板形變是由于木板產生彈力造成的D．足球產生的彈力就是足球對木板的壓力【答案】C。【解析】木板和足球均發生了彈性形變，他們之間有彈力的作用。A．足球受到的支持力是木板產生的彈力，該選項正確。B．足球產生的彈力是由于足球的形變造成的，該選項正確。C．木板形變是由于足球產生彈力造成的，不是木板產生彈力造成的，該選項錯誤。D．足球產生的彈力向上，就是足球對木板的壓力，該選項正確。所以選C。4.如圖所示，用手拉彈簧或用手壓彈簧時，彈簧發生（填“彈性”或“塑性”）形變；這時彈簧對手產生彈力，它的方向與手對彈簧作用力的方向（填“相同”或“相反”），而且彈簧的形變越大，這個力就越（填“大”或“小”）。【答案】彈性，相反，大。【詳解】彈簧受力發生形變，不受力時能恢復原狀，所以彈簧的形變是彈性形變。用手拉彈簧時，彈簧發生了彈性形變，彈簧由于要恢復原狀就會對跟它接觸的物體產生一個力的作用，這個力就是彈力；人手的拉力方向是向上的，而彈力的方向是向下的，彈力的方向與手的拉力方向是相反的。在彈性限度內，彈簧的形變越大，產生的彈力就越大。5.如圖a是使用彈簧測力計測力時的情景，請指出圖中存在的操作錯誤：。糾正錯誤后在彈簧測力計下掛一物體（如圖b所示），當物體靜止時，彈簧測力計的示數為N。若將此彈簧測力計、物體如圖c所示進行測量，靜止時測力計的示數與b相比將（變大/不變/變小）。【答案】拉力方向沒有與彈簧的軸線方向一致，2，變大。【詳解】為減少彈簧與外殼之間的摩擦，防止掛鉤被卡住，拉力方向應與彈簧的軸線方向一致，如圖所示，存在的操作錯誤為拉力方向沒有與彈簧的軸線方向一致。如圖，彈簧測力計每大格為1N，平均分成5小格，即分度值為0.2N，示數為2N。將彈簧測力計倒置，彈簧承受的拉力為物體與彈簧測力計外殼的總重力，所以靜止時測力計的示數與b相比將變大。6.在“用彈