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第十二章 第一节 弹力
一、教材分析
⒈教学目标
⑴知识与技能目标：
①了解弹性、塑性及其在生活中的应用。
②探究弹簧伸长长度与拉力的关系。
③探究弹簧测力计的制作方法，学会它的制作及使用。
⑵过程与方法目标：
培养学生在实践中发现问题、解决问题的能力。
⑶情感、态度、价值观目标：
培养学生勇于探索自然现象、生活中物理学道理的兴趣。
⒉教学重点
1、 弹簧伸长长度与拉力的关系。
2、 弹簧测力计制作方案的探究、制作及其使用。
⒊教学难点
弹簧测力计制作方案的探究及其制作过程。
⒋教学方法
采用“探究式”教学模式，边实验、边总结并应用启发式的综合性教学法。
⒌教具和媒体
教师用：课件、实物投影。
水球（一个）、弹簧（好、坏各一只）、拉力器（一个）、弹簧测力计（三个、不同构造）、钩码（200g的两个）。
学生用：橡皮筋、橡皮泥、弹簧、直尺、铝导线、弹簧测力计、气球（以上各一个）、钩码一组。
二、教学过程实录
㈠、复习引入：
师：同学们，前面我们学习了力，力的作用效果是什么？
生：力可以改变物体运动状态；力可以改变物体的形状。
师：请同学们注意观察老师的实验，请说出此现象说明了什么物理学道理？
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（演示）用力捏水球，水球变形。
生：力可以改变物体的形状 。
㈡、新授：
师：下面，请同学们利用桌面上的任意器材，自己设计实验证明“力可以改变物体形状”这一观点的正确性。要求设计尽量多的实验；实验过程中请同学们注意观察实验现象。实验开始！
生：设计并操作实验。
师：请一个小组把他们设计的实验展示给大家。
生：用力拉弹簧，弹簧伸长了。（失去拉力，弹簧恢复原来长度。）
铝导线用力折弯，变弯了。（失去力不恢复原状。）
直尺，用力压变弯了。（失去力后恢复原状。）
橡皮泥用力捏，扁了。（失去力不恢复原状。）
师：还有不同实验吗？
生：气球用力压，扁了。（失去力恢复原状。）……。
师：请各小组讨论：以上这么多实验现象，有哪些共同点、哪些不同点呢？
生：共同点是：这几种实验器材都是物体受到力的作用时发生了变形。
不同点是：有的不受力时恢复了原状，有的不受力时却不能恢复原状。
师：受力时发生形变，不受力时又恢复原状的是哪些器材？
生：弹簧、直尺、橡尺筋、气球。
师：弹簧受力时发生形变，不受力则又恢复到原来的形状；我们把像弹簧这类物体一样所具有的这种特殊性质，叫弹性。
师：（板书）一、弹性。
谁能给弹性下个定义呢？
生：受力时发生形变，不受力时又恢复原来形状的性质叫弹性。
师：他说对了吗？（课件展示：“你说对了吗？”）弹性：……
像橡皮泥，在受力时发生形变，不受力时不能恢复原来形状的性质，在物理上，我们把物体的这种性质叫塑性。
（板书）塑性。
师：你能给塑性下个定义吗？
生：受力时发生形变，不受力时不能恢复原来形状的性质叫塑性。
师：他说对了吗？（课件展示：“你说对了吗？”）塑性：……
师：弹性和塑性在生活中应用非常广泛，你能说出它们在生活中的应用吗。（课件展示：“比一比、赛一赛”）就这个问题，我想把全班同学分成两组，来一个一分钟举例比赛，全班男生一组取名“小虎队”，女生一组取名“特警队”。一分钟内哪一组举例多，那一组将获得比赛的冠军。我将用小红旗记录同学举例的个数。请说明你的举例是属于弹性还是塑性。比赛开始。
生：弹性：蹦极、汽车减震、跳水跳板、弹弓、弓箭……。
塑性：揉面、折纸、捏泥人……。
师：哪一小组举例多，举例多的……获得了冠军。掌声给冠军祝贺，给亚军鼓励。
拉力器就是利用弹性来工作的一种器械。谁能拉开这个拉力器？请同学们注意这位同学拉开拉力器时的表情。
生：很费力地拉开拉力器。
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师：同学拉开拉力器时什么表情？
生：很费劲。
师：这说明了什么呢？原来，物体发生弹性形变时都会产生一种力，物理上把这种性质的力叫“弹力”。
这就是我们今天要学习的第二节 《弹力》
（板书） 第二节 弹力
弹簧产生弹力时，弹力的大小有什么特点？它是否遵循一定的规律呢？下面我们就来探究这个问题：
（演示：将弹簧挂在黑板上），此时弹簧不受外力，此时，从弹簧上端到指针的距离叫弹簧的原长（用彩条显示“原长”。）
当弹簧受到拉力时，它的长度会怎样？
生：变长。
师：（演示）把一200g的钩码挂在弹簧上，此时，从弹簧上端到指针的距离叫弹簧的长度。（用彩条显示“弹簧长度”。）
同学们，你能指出哪一段是由于弹簧受到拉力而伸长的长度吗？
生：（到黑板上指出“伸长的长度”。）用此时弹簧的长度减去弹簧的原长就是弹簧伸长的长度。（用彩条显示“伸长的长度”。）
师：当弹簧受到拉力增大时，它伸长的长度会怎样？
生：变长。
师：（演示）在弹簧上加挂一200g的钩码，用彩条标志指针的位置及此时伸长的长度。
根据我们刚才的实验，请各小组讨论：弹簧伸长的长度与所受拉力的关系怎样呢？请说出你的观点。
生：讨论。
师：（板书） 二、弹簧伸长的长度与拉力的关系：
生：拉力越大，弹簧伸长越长。
师：拉力越大，弹簧伸长越长。弹簧伸长的长度与拉力之间的具体数量关系怎样呢？（课件展示：“小实验”）我们班李明在前几天曾做过这样的实验：
①将弹簧悬挂在支架上，测量出弹簧原长记入表格；（生：回答）
②在弹簧上挂1个50g的钩码，计算出钩码的重力、测量出弹簧的长度，将拉力、弹簧的长度及伸长的长度填表；（生：回答）
③在弹簧上加挂一50g的钩码，重复以上步骤；（生：回答）
④在弹簧上再加挂1个50g的钩码，重复以上步骤；（生：回答）
弹簧
原长(cm)
拉力
（N）
弹簧
长度(cm)
弹簧
伸长长度（cm）
3
50
4
1
100
5
2
150
6
3
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请同学们分析表格中的数据，你能得到怎样的结论，与李明的实验结论是否一样？
生：（讨论并回答）弹簧伸长的长度与拉力成正比。
师：（课件展示：“结论”）李明的实验结论：弹簧伸长的长度与拉力成正比。
看来你们的实验结论是一样的。
师：“弹簧伸长的长度与拉力成正比。”根据这一原理能否制成一种有用的工具？
生：弹簧测力计。
师：，关于弹簧测力计，你想知道哪些问题？
生：制作原理、量程、最小刻度、单位、构造、使用、种类、制作、缺点……
师：这些问题，谁来帮同学解决？
生：制作原理：弹簧伸长的长度与拉力成正比。
量程：（生：到前面讲解）①弹簧测力计刻度盘上的最大示数。②在弹簧测力计的最上方标着量程。
最小刻度：（生：到前面讲解）从0到1N之间有十个小格，每一小格代表0.1N。
师：你学会了吗？（课件展示：“视线点拨”）量程是_________。
最小刻度是 _________。
生：单位：标识在弹簧测力计刻度盘的上方，是“N”。
构造：弹簧、指针、挂钩、刻度盘……
师：你会使用弹簧测力计吗？请各小组利用弹簧测力计测出铁块的重力，同时注意发现使用弹簧测力计过程中应注意什么？
生；使用前首先观察零刻线、量程。
师：为什么要观察量程、最小刻度？
生：观察最小刻度是为了读数；观察量程是为了不超量程。
师：演示：拉坏的弹簧。（讲解超量程的危害。）还有注意问题吗？
生：使用前观察弹簧测力计指针是否指零。
师：弹簧测力计用久了指针往往不指零，难道这样的弹簧测力计就不能再用了吗？这个问题你想怎样处理呢？请各小组讨论。
生：办法1、将指针调回零处。
办法2、测量前读出指针示数，然后测量力再读出示数，用第二次示数减第一次示数即为被测力的大小。
师：还需注意哪些问题呢？
生：指针稳定后再读数；读数时视线应与刻度盘表面垂直；物体应自由悬挂（弹簧、挂钩、指针不与外壳相互摩擦）……。
师：大家说出了这么多注意问题，下面让我们来总结一下：
（课件展示：“使用弹簧测力计应注意”）……。
弹簧测力计是如何分类的呢？
（课件展示：形形色色的弹簧测力计）从用途上分类；
（实物展示）从构造上分类：平板式、圆桶式。
制成弹簧测力计需要哪些器材呢？请各小组马上做出选择。然后讨论如何制作弹簧测力计、即具体制作方案。
生：（讨论、回答）
1、定零刻线：不挂物体时，记下指针所对位置即为零刻线。
2、在弹簧挂钩上挂钩码（50g），在指针对应的位置画对应的刻线(0.5N)。
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3、量出从0～0.5N的长度，平均分成5份，每一份是0.1N并画出刻线。
4、按0.1N的长度依次画出刻线……
师：你知道这位同学平均分格的理论根据吗？
生：弹簧伸长的长度与拉力成正比。
师：有无其它方案？
生：1、定零刻线：不挂物体时，记下指针所对位置即为零刻线。
2、定终刻线：挂4个钩码，记下指针所对位置即为2N。（统一要求量程2N。）
3、根据最小刻度的要求，在0～2N之间平均分格，画出所有刻线。
师：还有其它方案吗？
生：用橡皮筋代替弹簧，其它方法与以上相同。
师：有无其它方案？
生：1、定零刻线：不挂物体时，记下指针所对位置即为零刻线。
2、将标准的弹簧测力计与要制作的弹簧测力计水平对拉，根据标准弹簧测力计指针的示数，在新测力计指针对应位置上画出示数。
……。
同学们找到这么多制作方案，都很好。请用你们认为的最佳方案制作弹簧测力计。制作过程中请注意相互配合好。
生：制作弹簧测力计。
师：巡回指导。（实物投影）展示制作的弹簧测力计并做简单评价。
师：如何知道同学自己制作的弹簧测力计是否准确？
生：①用标准的弹簧测力计与不标准的弹簧测力计测同一物体重，看测量结果是否一样。
②将它与标准的弹簧测力计对拉，对照俩测力计指针所对应的数值是否相同，从而判断其正确性。
师：请同学们立即检验你们制作的弹簧测力计的准确性。
生：检验弹簧测力计的准确程度。
师：弹簧测力计有哪些缺点？
生：量程太小；不便于携带；用久了指针不指零……。
师：弹簧测力计肯定还有缺点，如何改进这些缺点？请大家课后继续研究这个问题。
㈢、小结：
师：本节课我们学习了《弹力》，知道了什么是弹性、塑性（提问）及其在生活中的应用；探究了弹簧伸长长度与拉力的关系（成正比）；学会了弹簧测力计的制作及使用……。
本节课你有哪些收获？
生：通过探究活动，锻炼了思维能力、分析问题、解决问题的能力；制作弹簧测力计锻炼了动手能力；提高了学习物理、观察自然、探索自然的兴趣……。
㈣、达标检测（课件展示：“考考你”）：
1、请观察此弹簧测力计的量程是：________；最小刻度是：_________；示数是：______。（请注意观察指针位置的变化，此时示数是________
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；请注意观察指针位置的变化，此时示数是________。）
2、弹簧测力计用久了指针不再指零，小芳说：这个弹簧测力计不能再用了。是这样吗？如果能用，应怎么办？（此题的语言表达）
1、 试一试：用手将弹簧秤的示数拉至1N、2N、5N，并体验它们的大小。
㈤、作业（课件展示：“走进生活”）：
1、看看你解决实际问题的本领
根据事物的不足之处，找到改进的方法，在创造学中，这种方法叫“缺点列举法”。
现在给你一根橡皮筋、一盒0.5N的钩码，请问你能对一只弹簧测力计进行怎样的改进？请找到一个可以改进之处，并写出你的改进办法和改进后的使用方法。注意：不能自己填加器材。（青岛市2003年中考试题）
弹簧测力计 橡皮筋 一盒钩码钩码
2、查阅资料或亲自调查，了解不同种类的弹簧测力计并学会使用它们。
㈥板书设计：
第二节 弹力
一、弹性 、 塑性
二、弹簧伸长长度与拉力关系：
三、弹簧测力计 ：
原理
量程
最小刻度
单位
构造
使用
种类
制作
缺点
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：
附：
本教案课堂教学方法与模式说明
本节课主要采用“探究式”教学模式。三位一体的探究式教学模式的基本
思想是：讨论式教学为背景、科学探究为主线、科学研究方法、创造工程学方法为工具。
1、讨论式教学为背景：
作为教学过程的背景模式，讨论式教学贯穿在课堂教学的始终。为以实验为基础的探究与创造活动提供了不可缺少的前提条件。整节课把《弹力》分为三个大问题，三个大问题又分为十余个环环相扣的小问题，使整个教学过程设计成一系列首尾相接的小问题的教学过程。每一个问题生成后先让学生讨论、各述己见，然后再收回解决。能够使学生的思维形成一个先发散后聚合的创造性思维过程。通过不断地讨论与总结，使学生的思维呈现出发散与聚合的不断交替状态，将“交流与合作”贯穿在整个教学过程的始终。这样做训练了学生创造思维的流畅性、灵活性，激发了他们的创造热情。
2、科学探究为主线：
探究式教学就是将学生的知识探究过程变成一种类似科学家搞科研的过程。它的思维程序是：“提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、得出结论、评估与交流”等七个层面。
本节课分为三次探究活动：
第一次：提出问题 设计实验 分析总结 得出结论（弹性、塑性）。
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第二次：提出问题（弹簧伸长长度与拉力关系） 设计并进行实验 分析总结 得出结论（拉力越大，弹簧伸长越长。） 进一步提出问题（弹簧伸长与拉力的具体关系） 收集证据与进行实验 分析论证 得出结论（弹簧伸长长度与拉力成正比。）
第三次：提出问题（关于弹簧测力计你想知道的问题） （原理、量程、最小刻度、使用……）合作学习解决
（测力计的制作） 讨论设计制作方案 设计制作 制成弹簧测力计 评估及质量检测。
三次探究与研究性学习的过程中，高潮迭起，既达到了探究与学习的目的，又使他们提高了学习的兴趣，学会了许多研究问题的思路与方法，培养了学生勇于探索自然现象以及生活中物理学道理的兴趣。激发了他们探索科学的欲望。
3、科学研究方法：
探究过程离不开具体化的方法。如提出问题的方法、设计实验的方法……这就需要用科学研究方法和创造学的方法去解决。如缺点列举法的运用。“找出弹簧测力计的缺点并加以改进”。使学生以挑剔的眼光去看待被研究的问题，找到它的缺点或不完美之处，然后针对这些缺点找出解决的方法。这样的训练提高了学生思维的敏锐性，提高了认识自然、改造自然的兴趣，为学生创造能力的提高打下了良好的基础。
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