资源简介

(共20张PPT)
弹簧测力计的妙用
铁杆
0
1
2
0
1
2
回忆弹簧测力计
1、构造
2、原理
3、使用须知
在弹性限度下，弹簧伸长的量与受到的拉力成正比
①使用前明确量程、分度值、零刻度线，必须要调零
②使用前把挂钩轻轻来回拉，避免弹簧卡壳
③测量时，所测力不能超过它的量程
④测量过程中，所测力方向与弹簧测力计轴线一致。
用一个刻度准确的弹簧测力计，没有调零就直接去测2N的物体，弹簧测力计的示数是2.1 N。若直接用它去测另一个物体，弹簧测力计的示数变为4.3 N，则被测物体的重力为________N
小试牛刀1：
物体重2N，弹簧测力计自重0.5N，此时的读数分别是多少？
弹簧测力计之读数
甲 乙
小结：
使用时，弹簧测力计的读数代表挂钩受力的大小
弹簧测力计之读数
挑战自我1：
弹簧测力计重力G0不能忽略，两个钩码总重为G1，绳和滑轮之间摩擦不计，请写出各弹簧测力计的示数
甲 乙
弹簧测力计之读数
小试牛刀2：
测木块B在木板A上运动时所受摩擦。
甲
有以下2种改进。说说你对这2种设计的评价。
乙
丙
弹簧测力计之测浮力
小试牛刀2：
将金属块悬挂在弹簧测力计下，静置在空中，示数为2N；将该金属块完全浸没于水中，此时弹簧测力计示数为1N。则金属块密度是多少？
若将此金属块完全浸没于密度为0.8g/cm3的酒精中，弹簧测力计示数又是多少？
g/cm3
1
0.8
1.2
弹簧测力计之改造
挑战自我2：
在上述情境中，对右侧刻度重新标定，从而直接读出液体的密度值。
1、标定零刻度线与最大刻度值、 确定最小刻度值
2、理论分析：
刻度是否均匀？
零刻度线、量程分别代表什么？
g/cm3
1
0.8
1.2
2
0
1.5
0.5
弹簧测力计之改造
改造后的弹簧测力计跟密度计相比，有何优点？
g/cm3
1
0.8
1.2
2
0
1.5
0.5
弹簧测力计之改造
如何提高精确度？
更软的弹簧；
体积更大的物块
g/cm3
2
0
5
(2019·温州)温州地区常受台风侵袭。为测量风速，小明设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。
工具改造
电压表改造成“风速仪”
(2020·温州)小明对“篮球在空气中是否受到浮力”进行探究，由此进行一系列的思考与实验，并最终设计出可直接测量空气密度的简易“空气密度仪”
电压表改造成“空气密度仪”
工具改造
小乐设计了一个电子拉力计，其原理图（部分）如图甲所示，其中电源电压U=3V，定值电阻R0=5Ω，是一根长为L-5cm的均匀电阻线（阻值跟长度成正比最大阻值为25Ω，轻质弹簧一端固定，另一端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R1接触良好且摩擦不计），当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于a端。已知该轻质弹簧伸长的长度△L与所受拉力F的关系如图乙所示。
工具改造
电压表改造成“电子拉力计”
如图所示为测液体密度的密度秤示意图，轻质杆长为40cm，可绕点转动（轻质杆与点之间的摩擦忽略不计），其左端A点挂一个质量为0.2kg，容积为200ml的桶，AO=10cm；在O点的右侧用轻质细绳悬挂一个质量为0.2kg的秤砣，秤砣可沿左右滑动。使用时，在桶中装满待测液体，移动秤砣使密度秤再次水平平衡，读出相应位置的刻度值即可。
工具改造
杠杆改造成“液体密度仪”
小结
结构
性质
用途
改造
在弹性限度下，弹簧伸长的量与受到的拉力成正比
测各种力的大小
测液体密度
当堂检测1
某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究，并做成橡皮筋测力计。将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码，如图甲所示，记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量△x，根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
（1）当在A橡皮筋上悬挂重力为 N的物体时，橡皮筋A的伸长量为12cm．如果用A橡皮筋制成的测力计，其最大量程可为______
当堂检测1
6
10N
（2）分别用这两根橡皮筋制成了如图丙所示两测力计，它们外壳相同，刻度线分布情况相同，则用橡皮筋______制成的测力计测量的精确程度较高（均选填“A”或“B”）。
当堂检测1
A
（3）如果将两根弹簧串联起来做弹簧秤，在弹性限度内，最多能伸长_____厘米，其最小刻度为_____牛/厘米。
当堂检测1
30
0.3
当堂检测2
一个弹簧秤，由于更换弹簧，不能直接在原来的刻度上准确读数，经测试，不挂重物时，示数为2 N；挂100 N的重物时，示数为92 N(弹簧仍在弹性限度内)；那么当读数为20 N时，所挂物体的实际重力为多少？
20N弹簧测力计的妙用
【教学目标】
1、了解弹簧测力计的结构、原理
2、会用弹簧测力计测量力的大小并读数。
3、会结合弹簧测力计的原理与阿基米德原理对弹簧测力计进行改造，以此提升实验设计能力、培养科学的严谨性
【教学过程】
流程：弹簧测力计的构造、原理、使用注意事项→弹簧测力计的读数→弹簧测力计的改造
<引入>
身体是革命的本钱，强健的身体才能更好地学习生活。老师这里有一个弹簧拉力器，谁上来借此锻炼一下身体。
（学生玩弹簧测力器）
师：有何感受？
生：用的力越大，弹簧伸长越长。
师：运用这个原理，科学家们研究出了弹簧测力计。
弹簧测力计作为科学学习中一种重要的工具，到处都有其身影。今天，我们一起来复习下弹簧测力计。
<新课>
一、认识弹簧测力计
1、结构：吊环、弹簧、指针、刻度盘、秤杆、挂钩
2、原理：在弹性限度下，弹簧伸长的量与受到的拉力成正比
3、使用注意事项：
①使用前明确量程、分度值、零刻度线，必须要调零
②使用前把挂钩轻轻来回拉，避免弹簧卡壳
③测量时，所测力不能超过它的量程
④测量过程中，所测力方向与弹簧测力计轴线一致。
【设计意图：回顾弹簧测力计的基本信息，为后面的内容做铺垫】
二、弹簧测力计的读数
过渡：根据弹簧测力计的原理，接下来，我们来读一读这两根弹簧测力计的示数。
小试牛刀1：
物体重2N，弹簧测力计自重0.5N，此时的读数分别是多少？
小结：在弹簧测力计的使用前，需要明确量程、调零；
使用时，弹簧测力计的读数代表挂钩上受力的大小
【设计意图：弹簧测力计正挂&倒挂读数，提醒学生弹簧测力计的自重这一可能会影响示数的因素，并再次小结弹簧测力计工作原理是因为弹簧受到外力而被拉长。同时为后一题打基础】
挑战自我1：
弹簧测力计重力G0不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计，两个钩码总重为G1，请写出各弹簧测力计的示数值
【设计意图：此题是2020年绍兴市中考卷选择题的最后一题，学生对其有一定的熟悉度。此题结合弹簧测力计的工作原理及定滑轮的性质，具有一定的综合性。】
过渡：通过这两个弹簧测力计的读数，我们巩固了弹簧测力计的读数即为挂钩所受力大小。以上弹簧测力计都是竖着摆放的，如果他们横着摆放呢？
小试牛刀2：测木块B在木板A上运动时所受摩擦。
有以下2种改进。说说你对这2种设计的评价。
【设计意图：学生对图一的装置，很快能联系到二力平衡，运动和力这两块知识点，并指出其操作的困难性。图二、三两种设计，让学生意识到弹簧测力计读数时各种误差的存在】
【设计意图：弹簧测力计读数这块，重点为了巩固弹簧测力计的原理及何种误差的可能性。】
三、弹簧测力计之测浮力
过渡：弹簧测力计是科学学习中常见的测量工具。你还能用弹簧测力计研究哪些物理量？
小试牛刀2：
将金属块悬挂在弹簧测力计下，静置在空中，示数为2N；将该金属块完全浸没于水中，此时弹簧测力计示数为1N。则金属块密度是多少？若将此金属块完全浸没于密度为0.8g/cm3的酒精中，弹簧测力计示数又是多少？
【设计意图：熟练运用阿基米德定律和称重法测浮力，并为刻度重新标定和理论分析做铺垫】
四、弹簧测力计之改造
过渡：能不能从弹簧测力计的刻度盘上直接读出密度值呢？我们一起来设计下。
挑战自我2：在上述情境中，对右侧刻度重新标定，从而直接读出液体的密度值。
1、标定零刻度线与最大刻度值、确定最小刻度值
2、理论分析：刻度是否均匀？
零刻度线的位置由________决定？量程又是由____________决定？
思考：1、改造后的弹簧测力计跟密度计相比，有何优点？
不易打破、刻度均匀，可以同时测比水密度大和比水密度小的液体密度
2、如何提高精确度？
更换弹簧（劲度系数更小的弹簧）；用体积更大的金属块
小结：小小弹簧测力计，刻度盘上的示数一换，就能直接读出液体的密度。而其原理就是弹簧测力计的工作原理（在弹性范围内，拉力越大，弹簧伸长越长）及称重法测浮力与阿基米德定律。其实，工具改造测其他物理量的操作，我们已经见过不少。延伸：
科学中工具改造的例子：电压表改造成风速仪、空气密度计、电子拉力计、液体密度计，···
【设计意图：弹簧测力计改造这块，以弹簧测力计为载体，对弹簧原理、阿基米德定律进行复习，提升实验设计能力、培养科学的严谨性】
小结
六、当堂检测
1、某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究，并做成橡皮筋测力计。将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码，如图甲所示，记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量△x，根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
（1）当在A橡皮筋上悬挂重力为______N的物体时，橡皮筋A的伸长量为12cm．如果用A橡皮筋制成的测力计，其最大量程可为______
（2）分别用这两根橡皮筋制成了如图丙所示两测力计，它们外壳相同，刻度线分布情况相同，则用橡皮筋______制成的测力计测量的精确程度较高（均选填“A”或“B”）
（3）如果将两根弹簧串联起来做弹簧秤，在弹性限度内，最多能伸长_____厘米，其最小刻度为_____牛/厘米。
2、一个弹簧秤，由于更换弹簧，不能直接在原来的刻度上准确读数，经测试，不挂重物时，示数为2 N；挂100 N的重物时，示数为92 N(弹簧仍在弹性限度内)；那么当读数为20 N时，所挂物体的实际重力为多少？
七、板书设计
【教学反思】
上课前最大的恐慌是实验中学的学生太优秀，导致准备的内容很快就结束，即学情不了解。故在设计及磨课时，尽可能地提升难度，后面部分的内容都没能够让学生来解答，全是自己匆匆结束。故正式上课那会，时间方面把控不是很好。
内容方面，弹簧测力计横着放置部分可以省略，以空出足够时间让学生思考讨论得出提高精确度这一内容。
实验器材是准备了，却没有运用。弹簧测力计测浮力这一块的所有数据是根据实际准备的器材得出的。故此处可让学生来演示称重法测浮力的过程，从实验中得出相关数据，解决真实存在的困惑，更能吸引学生注意力。
磨课过程中发现，其实弹簧测力计测液体密度这题目早就做过，学生却一点印象也没有，刷题还是有待反思的。

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