一、弹力 弹簧测力计教学实录及点评

第1节 弹力

弹簧测力计

四川省梓潼县文昌中学教师 许秀国

【教学目标】

一、知识与技能

1.了解弹性、塑性及其在生活中的应用，理解弹力是如何产生的；

2.了解弹簧测力计的原理、构造和使用方法；

3.会正确使用弹簧测力计测量力的大小. 二、过程与方法

1.通过对弹性、塑性的体验，探究弹簧伸长长度与拉力的关系. 2.经历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.三、情感、态度与价值观

通过本节内容的学习，初步认识科学对人类生活的影响，增强学习物理知识、探究自然现象和日常生活中的物理学道理的兴趣. 【教学重点】弹簧测力计的正确使用. 【教学难点】弹力的概念及产生条件. 【教具准备】多媒体课件、玩具弓（或弹弓）、钢尺（或废钢锯条）、弹簧、橡皮泥、橡皮筋、小车（带有弹簧）、拉力计、弹簧测力计、钩码、硬纸板等. 【教学课时】1课时

【巩固复习】

教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的“课后作业”（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固. 【新课引入】

教师出示弹弓，并用力拉弹弓上的橡皮筋，引导学生观察现象：用力拉橡皮筋时，橡皮筋变长，发生形变，松手后，橡皮筋又恢复了原状. 师弹弓上橡皮筋的变化说明力可以产生什么作用效果？

生：力能使物体的形状发生改变. 师请同学们利用身边的东西试一试，看看还有哪些物体有类似橡皮筋的性质.

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学生思考、讨论：用力拉弹簧，弹簧伸长，压缩弹簧，弹簧缩短. 师日常生活中类似橡皮筋、弹簧这样的物体很多，如弓箭、钢尺、撑竿跳高的撑竿等.它们有什么特点呢？请大家看一段视频.（播放弹性形变视频）学生观看并思考. 【进行新课】弹性和弹力

1.

弹性

师 请同学们就刚才看到的视频，结合观察教材P6页图7.2—1“撑竿跳高”思考，这个例子说明了什么？

生：说明撑竿等物体受力时会发生形变，不受力时又恢复到原来的状态.师我们把物体的这种受力时会发生形变，不受力时又恢复到原来状态的性质叫做弹性. 板书：弹性：直尺、橡皮筋等物体受力会发生形变，不受力时又恢复到原来的状态的性质.

2.

弹力

师 请同学们自己弯曲钢尺、拉长橡皮筋(或弹簧)来感受下，体会有什么感觉呢? 学生动手实验感受弹力（拉弹簧时，感觉到它对手也有力的作用）. 师 刚才大家在实验的过程中，发现弯曲钢尺、拉长橡皮筋、弹簧时，感受到钢尺、橡皮筋、弹簧对手有力的作用，即钢尺、橡皮筋、弹簧也在拉手，这表明橡皮筋、弹簧等在发生形变时产生了力，我们把这种力叫做弹力.我们用力拉弹簧、橡皮筋时，当超过了弹性范围后，弹簧被损坏（不能恢复原状）、橡皮筋被拉断，这时就不再是弹性形变.因此，我们把物体在弹性限度内发生的形变叫做弹性形变. 板书：1.弹力：物体在发生弹性形变时产生的力. 2.弹性形变：物体在弹性限度内发生的形变.

3.塑性

师 请大家捏、拉橡皮泥，并想一想，橡皮泥与橡皮筋有什么不同？

学生动手实验，并回答：橡皮泥用力捏（拉）后发生变形，撤去力后不能恢复原形. 师 像橡皮泥这样变形后不能自动恢复原来形状的性质叫做塑性.塑性不同

2

于弹性. 板书：塑性：像橡皮泥这样变形后不能自动恢复原来形状的性质. 教师说明：（1）有些物体的形变是微小的，人眼不能观察到.任何物体在弹性限度内都能发生弹性形变，只不过有的物体形变不明显，不易直接观察到. （2）物体发生形变时如果超出弹性限度，将发生塑性形变.例如：人在水泥地面上行走、汽车在水泥地面上行驶，都会使路面发生弹性形变.汽车如果超载就可能使路面的形变超过弹性限度，路面会发生塑性形变即路面被破坏. 4.弹力的性质

师 请大家再次拉橡皮筋、弹簧，并思考弹力是怎样产生的?它的施力物体是谁呢? 学生思考、讨论：弹力是物体由于发生弹性形变而产生的.弹力的施力物体是像弹簧、橡皮筋等有弹性的物体. 师 请大家看下面的演示实验. 演示1：放在平面上静止的小车，用手推动后运动起来，力改变了小车的运动状态. 演示2：将小车和一端固定、处于自由伸缩状态的弹簧挨放在一起，小车的运动状态不会改变. 演示3：将小车和一端固定且被压缩的弹簧挨放在一起，松开弹簧后，弹簧恢复原状，小车向右运动，如图：

师请大家思考，分析上面的实验，你有什么收获? 教师引导学生分析：小车受到力后运动状态才会改变.和自由伸缩状态的弹簧挨靠在一起的小车运动状态没有改变，说明弹簧不发生形变时，对小车没有力的作用；和被压缩的弹簧靠在一起的小车在弹簧被松开后，在弹簧的作用下运动状态改变，受到了弹簧的弹力，说明只有弹簧发生形变，才能产生弹力.由此可见，弹力产生的条件：要相互接触同时要发生形变.同时我们还看到，小车是向

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右运动，表明小车受到的力（弹力）是向右的，而弹簧是缩短的，是在恢复原状的过程中产生的弹力，由此可见，弹力的方向与恢复原状的方向相同，即与弹性形变的方向相反. 演示4：将弹簧压缩得短些、更短些，引导学生观察小车运动的距离变化，并得出结论. 学生观察、思考.教师引导：弹簧压缩得更短些时，小车运动的距离远些，产生的弹力更大.由此得到结论：弹力的大小与形变的大小有关，形变越大，弹力越大. 师 我们拉测力计时，弹簧拉得越长，我们感觉越吃力，就是这个道理. 师 任何物体发生弹性形变时都会产生弹力，日常生活中经常遇到的“物体对支持物的压力”、“绳的拉力”等，其实质都是弹力.弹力在生活中有广泛的应用，你知道生活中还有哪些地方用到弹力吗? 学生举例：

①

②

们用的自动铅笔和一些圆珠笔笔筒里面要利用弹簧的弹力. 跳水运动中 1m板和 3 m板的跳水都是利用了弹力. ③ 射箭运动员利用了弓的弹力才能把箭射出去。

④撑竿跳高运动员利用撑竿形变后产生的弹力把人弹得更高些. ⑤体操比赛中，跳马运动员利用踏板的弹力才能腾空，跳远运动员也要利用踏板的弹力. ⑥拉力器也是利用了弹簧的弹力. 板书：

弹力的性质

①产生的原因：物体发生弹性形变. ②产生的条件：要相互接触；要发生弹性形变. ③施力物体：弹簧、橡皮筋等发生弹性形变的物体. ④方向：与恢复原状的方向相同，即与发生弹性

形变的方向相反. ⑤大小：弹力的大小与形变的大小有关，形变越大，弹力越大.

教师说明：（1）在力的作用下物体会发生形变，这是力的一种作用效果.

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（2）弹力是一种效果力，通常情况下物体的形变往往难以察觉，故判断是否产生弹力可依据两点：①物体间是否接触；②接触处是否存在着相互挤压或拉伸（即是否发生了弹性形变）. 例题1（多选）（用多媒体展示）下列说法中正确的是（）

A.弹力是由于物体发生弹性形变而产生的力

B.只有弹簧才能产生弹力

C.支持力、压力、拉力都属于弹力

D.坐在凳子上的人，受到的支持力是因为人的形变而产生的弹力

解析：物体的形变有两种：一种是弹性形变；一种是塑性形变.弹力发生在直接接触并产生弹性形变的物体之间，故A正确；任何发生弹性形变的物体都会对与它相接触的物体产生弹力，所以B错；支持力、压力、拉力是从力产生的效果来加以区分的，从力产生的本质上看，它们都是由于物体发生形变而产生的力，所以压力、支持力、拉力都是弹力，故C正确；人受到的支持力的施力物体不可能是人自己，人坐在凳子上受到的支持力是因为凳子的形变产生的弹力，故D错误. 答案：AC 弹簧测力计

师 我们知道力有大小、方向和作用点.既然弹力的大小与弹性形变的大小有关，那么就可以根据形变的大小来比较、确定弹力的大小.因此，我们可以设计一个通过改变弹簧伸长长度来表示出力的大小的仪器——弹簧测力计（如图，展示弹簧测力计）.好，下面我们探究——弹簧测力计的制作和使用.

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1.

制作弹簧测力计

教师引导学生制作弹簧测力计，请一组同学上台来展示制作的过程：

(1)将一块光滑平整的硬纸板竖直地固定在铁架上，再将一根带有挂钩的弹簧的上端固定在纸板上，弹簧自然下垂时记下弹簧最下端的位置，在纸板上作好记号“0”. (2)将0.5 N钩码挂在弹簧上，记下弹簧最下端的位置并在纸板上作上记号. (3)分别将1 N、1.5 N、2 N的钩码依次挂在弹簧上，并在硬纸板上分别记下弹簧最下端对应的位置. (4)在对应的位置上标出所用钩码的重量，这样就做成了一个弹簧测力计. 2.弹簧测力计的工作原理和结构

师 现在请大家用刻度尺测量硬纸板上相邻两个记号间的距离是否相等？可以从中发现什么规律？

学生动手测量，回答：是相等的. 发现规律：弹簧伸长的长度跟所受的拉力成正比. 师 为了使测量更精确些，我们把每相邻的两个记号间平均分成了5等份，这样我们自制的弹簧测力计就成功了.现在我们就可以用它来测量力的大小了.由此可见，弹簧测力计就是根据弹簧的伸长跟所受的拉力成正比的原理制成的. 教师用多媒体播放课件“弹簧测力计的测量原理”，并讲解.

弹簧测力计的测量原理（多媒体课件）

测量原理：弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长就越长.大量实验表明,在弹簧的弹性限度内,弹簧伸长的长度Δl与弹簧所受拉力F成正比，其关系式为F=kΔl，k为比例系数，其大小与弹簧本身有关，所以弹簧测力计的刻度是均匀的.（注意：弹簧的弹性有一定限度，超过这一限度,弹簧的伸长与它所受的拉力就不成正比了，因此加在弹簧测力计上的力不能超过它的量程.）

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板书：弹簧测力计测量原理：弹性限度内弹簧伸长的长度跟所受的拉力成正比. 师如果在你们共同制作的测力计上加一个拉环，就变成了实验室常用的弹簧测力计.同学们观察一下实验室常用的弹簧测力计的结构. 板书：弹簧测力计的结构：弹簧、挂钩、拉环、刻度板、指针、外壳. 师 请大家观察后思考实验室常用的弹簧测力计和同学们自己制作的弹簧测力计，有什么不同? 教师拉动挂钩，引导学生观察，同时介绍：实验室常用的弹簧测力计的刻度盘是活动的，使用前，如果弹簧测力计的指针没有指在零点，可以方便地调整. 2.

弹簧测力计的使用方法

师 现在请一位同学上台给我们演示实验“测量身边小物体对弹簧测力计的拉力”，而其他同学注意观察，并思考使用弹簧测力计时应注意哪些操作要求。

一位学生演示操作，其他学生分析讨论、回答：

生1：使用前要先估计被测拉力的大小，以免拉力太大，损坏弹簧测力计；生2：拉弹簧测力计的时候，一般用手拉住吊环而不应该用手抓着外壳；

生3：读数时视线应该正对刻度线. 教师用多媒体播放课件“弹簧测力计的使用方法”并讲解. 弹簧测力计的使用方法（多媒体课件）

①

的量程；

认清它的分度值，以便读数时快速准确；

观察指针是否指在零刻线上，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，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板面垂直. 板书：

首先看清它的量程，即测量范围，加在弹簧测力计上的力不许超过它

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例题2 （用多媒体展示）如图所示，弹簧测力计的量程是，分度值是，此时被测拉力的大小是.

解析：弹簧测力计的量程应是一个范围，即刻度盘上所标的最小数值到最大数值的测量范围：0~10N；分度值则是每一小格代表的数值，从刻度盘上可以看出，0~2N之间分成了5个小格，则1个小格代表0.4N；此时指针正指在6N的位置，所以被测力的大小为6N. 答案：0~10N0.4N6N 例题3如图所示，在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加4N拉力并使其保持静止，此时弹簧测力计的示数为（）

A.0N B.2N C.4N D.8N

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解析：如果不将外壳固定或者在外壳上加力，作用在挂钩上的力是不会使弹簧伸长的，所以外壳上的力对弹簧起固定作用，而不是对弹簧起拉伸作用；作用在挂钩上的力才是使弹簧伸长的力，弹簧测力计的示数是拉伸弹簧使弹簧发生形变的力的大小，而不是两端力的和，也不是两端力的差. 答案：C 【教师结束语】通过今天的学习，

我们知道了弹性和弹力，了解了弹簧测力计的构造，知道它的制作原理，进而熟悉了弹簧测力计的使用方法.请同学们课后用自己做的测力计测量物体的重力，并在网上查阅更多与弹簧测力计相关的资料.好了，这节课就上到这里，谢谢！

课后作业

完成本课时对应练习.

教学反思

1.弹力是一种很常见的力，在初中和高中阶段都要学习.日常生活中应用弹力的地方也很多.从弹力应用的广泛性和关于力的初步知识的完整性出发，我在本课的教学中增加了“了解弹力”的内容.我把教学难点定为对弹力的概念的理解，但只要求了解它是怎样形成的，至于它的三要素只简单提到.我的突破方法是充分利用手中的器材让学生去亲身体验弹力的存在，从而理解弹力的概念.教学重点放在弹簧测力计的使用上，突破方法是每人手上都有弹簧测力计，并去使用它，同时给出一些有关弹簧测力计的使用和读数资料放在屏幕上给学生看，让学生在使用中学习，在学习中使用，并在学习中交流.因为学生在今后的工作与生活中遇到新器材，需要探索其使用方法的场合是很多的，所以对于弹簧测力计的使用，我让学生边探索边思考边试着应用. 2.在激发学生学习兴趣时，在教学的过程中，为了突破难点，我课前让学生做足了准备工作，同学们自己带了实验器材，例如：橡皮筋，弹簧，钢尺，海绵，小面包，橡皮泥等.我也为大家准备了弹簧测力计.让学生们能够自己亲自动手去按一按，压一压，感受弹性形变和塑性形变.这样不仅充分发挥学生的主体作用，在已有的生活经验和知识基础的层面上进行自主探究性学习，而且让学生体验到自己探究学习的价值和愉悦，从而获得知识并树立足够的学习信心.

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板书设计

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弹簧粗且长.在抽屉锁里，弹簧又短又细，约几毫米长.有一种用来紧固螺母的弹簧垫圈，只有一圈，在紧固螺丝螺母时都离不开它.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

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簧片.在玩具或钟表里的发条是钢制的弹簧，在载重汽车车厢下方有钢制的板簧.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，实验室的电表（电流表、电压表）内、机械钟表中都安装了这种弹簧，通常我们把它称为“游丝”.

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