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第2节　弹力
知识与技能：
1．了解弹力及弹力产生的条件。
2．了解弹簧测力计测量力的原理。
3．会正确使用弹簧测力计测量力的大小。
过程与方法：
1．通过观察和实验，了解弹力产生的原因，了解生活中常见的弹力。
2．通过实验，探究并验证弹簧的伸长与拉力的关系。
3．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。
情感、态度与价值观：
1．对周围生活中弹力应用的实例有浓厚的兴趣，体会科学技术的价值。
2．通过对弹簧测力计使用的探究，培养学生乐于探索日常用品中的科学道理的情感、培养学生探索新器件的能力。
3．通过了解弹簧测力计的制作原理，培养学生勤于动手的科学态度和严谨细致的科学作风。
重点：弹簧测力计的使用。
难点：弹力的概念及产生条件。
多媒体课件、直尺、橡皮筋、橡皮泥、纸张、弹簧、铁架台、弹簧测力计、钩码。
一、情景导入
教师组织学生做小实验：
(1)将一把直尺的两端分别靠在书上，轻压使它发生形变，体验手感，撤去压力，直尺恢复原状。
(2)取一根橡皮筋，把橡皮筋拉长，体验手感，松手后，橡皮筋会恢复到原来的长度。
(3)取一块橡皮泥，用手捏，使其变形，手放开，橡皮泥保持变形后的形状。
(4)取一张纸，将纸揉成一团再展开，纸不会自动恢复到原来的形状。
同学们交流实验观察到的现象，并对这些实验现象进行分类，说明按什么分类，并要求给各类现象再举些类似的例子。(按物体受力变形后能否恢复原来的形状这一特性进行分类)
我们在压直尺、拉橡皮筋时，感受到它们对手有力的作用，这种力在物理学上叫做弹力。今天就让我们一起来学习弹力的有关内容。
多媒体展示图片：蹦床、蹦极、撑竿跳高、跳水等场景。
　　　
同学们想一想撑竿跳高、跳板跳水比赛中，运动员怎样才能取得好成绩？蹦极中的选手为什么下落到最低点后又会上升？今天我们就来探究其中的奥秘。
二、合作探究
　弹力
1．弹性与塑性
用手对弹簧、橡皮筋、橡皮泥等施加力的作用，观察物体有什么变化，体会一下手有什么感觉。
同学们交流讨论上述实验现象，思考什么是弹性，什么是塑性，并思考两者之间有什么区别？
(1)弹性：物体受力时发生形变，不受力时恢复到原来形状的性质。如：橡皮筋、气球、弹簧等。
(2)塑性：物体受力时发生形变，不受力时不能自动地恢复到原来形状的性质。如：橡皮泥等。
2．弹力
前面同学们知道了弹性和塑性，那么什么是弹力呢？
同学们做一个小实验：将直尺一端固定在桌面上，另一端伸出桌面，用手压弯(几次用力使直尺弯曲的程度不一样)，体会手的感觉。
同学们交流讨论各自的感受。
(1)弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力。
(2)弹力产生的条件：①物体互相接触；②物体发生弹性形变。
蹦极及其注意事项
蹦极是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。首次使用橡皮绳蹦极是在美国，但蹦极跳的真正发扬光大是在新西兰，是新西兰人成立了世界上第一个反弹跳跃协会，并在1988年首次向社会公开展示高空悬跳，从此大力推广这一运动。到目前为止，世界上有很多国家都已建立了蹦极跳运动基地，例如新加坡、日本、加拿大、澳大利亚以及一些欧洲国家。1997年5月1日，蹦极跳首次传入中国，发展到现在，已有多种形式，大致可分为三种：桥梁蹦极、塔式蹦极和火箭蹦极。
桥梁蹦极是在桥梁上伸出一个跳台，或在悬崖绝壁上伸出一个跳台；塔式蹦极主要是在广场上建造一个斜塔，然后在塔上伸出一个跳台；火箭蹦极，顾名思义，是将人像火箭一样向上弹起，然后上下弹跃。
蹦极跳作为一项勇敢者的运动，能极大地锻炼向困难与恐惧挑战的勇气。而且蹦极跳作为一项娱乐健身活动，安全可靠，只要心理健康、身体状况良好，男女老幼，均可参加。
当你站在高高的跳台上，远眺，群山叠翠；近观，溪水潺潺，优美风光，一览无余；而当你从跳台上跃下时，犹如凌空直下的燕子，在山水间，自由飞翔；随着橡皮绳的反弹力，你还能变换视野，表演各种动作，在空中悠然荡漾，是何等的舒展、畅快。
蹦极的注意事项：
①蹦极对身体素质要求较高，凡是有心、脑病史的人不能参加。
②深度近视者要慎重，因为硬式蹦极跳下时头朝下，人身体以9.8 m/s2的加速度下坠，很容易脑部充血而造成视网膜脱落。
③跳下前应充分活动身体各部位，以防扭伤或拉伤。
④着装要尽量简练、合身，不要穿易飞散或兜风的衣物。
⑤跳出后要注意控制身体，不要让脖子或胳膊被弹索卷到。
　弹簧测力计
1．探究并验证弹簧的伸长与拉力的关系
弹簧受到的拉力与弹簧伸长的长度有什么关系？
按如图所示过程进行实验，并将每次的实验结果记录在表格中。
　　　　
实验 次数 施加拉 力/N 弹簧原 长/cm 弹簧的 长度/cm 弹簧的伸 长量/cm
1
2
3
4
5
同学们根据表格中的数据，交流讨论在弹性限度内，弹簧受到的拉力与弹簧伸长量的关系。
在弹性限度内，弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
2．弹簧测力计的构造
多媒体展示不同弹簧测力计及其构造图：
(1)构造：由刻度盘、弹簧、指针、挂钩、外壳、挂环构成。
(2)单位：标识在弹簧测力计刻度盘的上方，是“N”。
(3)量程：零至弹簧测力计刻度盘上的最大示数。
(4)最小刻度(分度值)：从0～1 N之间有n小格，每一小格(分度值)为 N。
3．弹簧测力计的使用方法
同学们拿出课前准备好的弹簧测力计，练习使用弹簧测力计及体验力的大小。
同学们观察量程和分度值，看指针是否指在零刻度线上，否则要调零；用手拉测力计的挂钩，使指针分别指到1 N、3 N、5 N的位置，观察弹簧测力计长度的变化，感受1 N、3 N、5 N的力。教师引导同学们自己归纳出使用弹簧测力计的方法和注意事项。
弹簧测力计的使用方法：
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允许超过它的量程；
②认清它的分度值，以便能快速准确地读数；
③观察指针是否指在零刻度线上，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，以确保测量准确；
⑥待示数稳定后再读数，读数时视线要与刻度盘板面垂直。
无处不在的弹簧
在我们的日常生活中，弹簧形态各异，处处都在为我们服务。常见的弹簧是螺旋形的，叫螺旋弹簧。做力学实验用的弹簧测力计、扩胸器的弹簧等都是螺旋弹簧。螺旋弹簧有长有短、有粗有细，扩胸器的弹簧就比弹簧测力计的粗且长，抽屉锁中的弹簧又短又细，约几毫米长。螺旋弹簧在拉伸或压缩时都要产生反抗外力作用的弹力，而且在弹性限度内，形变越大，产生的弹力也越大；一旦外力消失，形变也消失。有的弹簧制成片形的或板形的，叫簧片或板簧。在口琴、手风琴里有铜制的发声簧片，在许多电器开关中也有铜制的簧片，玩具或钟表里的发条是钢制的板簧，在载重汽车车厢下方也有钢制的板簧。它们在弯曲时会产生恢复原来形状的倾向，弯曲得越厉害，这种倾向越强。有的弹簧像蚊香那样盘绕，例如，实验室的电学测量仪表(电流表、电压表)内、机械钟表中都安装了这种弹簧。这种弹簧在被扭转时也会产生恢复原来形状的倾向，叫做扭簧。
形形色色的弹簧在不同场合下发挥着不同的功能。
(1)测量功能
我们知道，在弹性限度内，弹簧的伸长量(或压缩量)跟外力成正比。利用弹簧这一性质可制成弹簧测力计。
(2)紧压功能
观察各种电器开关会发现，开关的两个触头中，必然有一个触头装有弹簧，以保证两个触头紧密接触，使导通良好。如果接触不良，接触处的电阻变大，电流通过时产生的热量变大，严重的还会使接触处的金属熔化。卡口灯头的两个金属柱都装有弹簧，也是为了接触良好；至于螺口灯头的中心金属片以及所有插座的接插金属片都是簧片，其功能都是使双方紧密接触，以保证导通良好。在盒式磁带中，有一块用磷青铜制成的簧片，利用它弯曲形变时产生的弹力使磁头与磁带密切接触。在订书机中有一个长螺旋弹簧，它的作用一方面是顶紧订书钉，另一方面是当最前面的钉被推出后，可以将后面的钉送到最前面以备订书时推出，这样，就能自动地将一个个钉推到最前面，直到钉全部用完为止。许多机器的自动供料，自动步枪中的子弹自动上膛都靠弹簧的这种功能。此外，像夹衣服的夹子，圆珠笔、钢笔套上的夹片都利用了弹簧的紧压功能。
(3)复位功能
弹簧在外力作用下发生形变，撤去外力后，弹簧就能恢复原状。很多工具和设备都是利用弹簧这一性质来复位的。例如，许多建筑物大门的合页上都装了复位弹簧，人进出后，门会自动复位。人们还利用这一功能制成了自动伞、自动铅笔等用品，十分方便。此外，各种按钮、按键也少不了复位弹簧。
(4)带动功能
机械钟表、发条玩具都是靠上紧发条带动的。当发条被上紧时，发条产生弯曲形变，存储一定的弹性势能。释放后，弹性势能转变为动能，通过传动装置带动时针、分针、秒针或轮子转动。在许多玩具枪中都装有弹簧，弹簧被压缩后具有势能，扣动扳机，弹簧释放，势能转变为动能，撞击“子弹”，使其沿枪管射出。田径比赛用的发令枪和军用枪支也是利用弹簧被释放后弹性势能转变为动能撞击发令纸或子弹的引信完成发令或发火任务的。
(5)缓冲功能
在机车、汽车车架与车轮之间装有弹簧，利用弹簧的弹性来减缓车辆的颠簸。
(6)振动发声功能
当空气从口琴、手风琴中的簧孔中流动时，冲击簧片，簧片振动发出声音。
第2节　弹力
弹力
本节课主要让学生认识什么是弹力，其次是学会使用弹簧测力计。关于弹簧测力计的使用探究：物理测量类器材在使用前，首先要了解器材的量程和分度值，并对器材进行调零，这是一个常识；在具体的使用过程中应该注意：避免弹簧和外壳间有过大摩擦，测量时拉力的方向应与弹簧的轴线方向一致，读数时视线与刻度线垂直，这些都是学生在学习中应该掌握的内容。另外在条件允许的情况下，教师应尽可能设置一些课外的活动，比如将三个测力计首尾相连，在两端施加力，观察测力计的示数，以达到“会正确使用弹簧测力计”的技能目标。

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