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【沪科版】《5.3弹力与弹簧测力计》内容分析和教学建议
  作者:沪科版物理编写组   发布者:学科专家  发布时间:2012-02-21

课标的基本要求

    1.在常见的力现象中,知道哪些力是弹力;知道弹力是由于物体发生形变而产生的力。

    2.了解弹簧测力计的构造和使用方法。

    3.经历使用弹簧测力计测力的实际过程,通过实际操作学会用弹簧测力计测量力的大小。

 

内容分析

    本节首先从跳台跳水,拉压弹簧等生活实例引出弹力;紧接着介绍一个弹力的实际应用——弹簧测力计,在了解弹簧测力计构造的基础上,再让学生学习弹簧测力计的正确使用方法,最后,安排了一个学生随堂实验——用弹簧测力计测几个实际力的大小。

    本节的重点在于让学生经历用弹簧测力计测力的过程,在这个过程中,不仅要让学生掌握用弹簧测力计测力的正确方法,还应注意培养学生爱动手实验的兴趣,一丝不苟的科学态度,仔细观察实验现象并勇于和善于发现问题的意识,以及爱护仪器和做事有条理、善始善终的良好品质。

 

教学建议

        1.对弹力只要求初步了解它是怎样产生的而不要求分析它的三要素。教学时,仍然应从学生熟悉的生活现象出发,说明物体在发生形变时要产生弹力。为了理解“我们通常所说的拉力、压力、支持力等都是弹力”,除可让学生用拇指压桌子,观察拇指的确发生了形变(压力就是发生形变的拇指施加给桌子的力)外,还可以补充一些微小形变的演示实验(见实验指导部分)。通过显示微小形变这个实验说明物体受力后都会发生形变,而发生形变后又会产生弹力。所以,将书放在桌子上,桌面会发生形变(不能被直观的看到),因而桌面会产生弹力作用在书本上,这就是作用在书本上的支持力。对弹力介绍到这个程度就足够了,不应该也不必要再去补充其他内容(原大纲不要求讲弹力,新课程标准从弹力应用的广泛性和关于力的初步知识的完整性出发,增加了“了解弹力”的内容)。

        2.关于弹簧测力计,重点在它的正确使用而不在它的测量原理。所以,课本中只用一句话“弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越长……”对其原理作简单交代,学生也只需了解到这个程度,切忌在这里补充胡克定律,更不要去补充这方面的定量计算。

    弹簧测力计的原理还隐含了一个间接测量原则,即用可直接观察、可直接量度的量去间接表现那些不便直接观察、不便直接测量的量。在这里,弹簧的长度变化是可以直接观察、直接测量的,而力的大小是看不到,摸不着的。然而,力的大小却和弹簧长度的变化(伸长量)有关系(弹簧长度变化是力作用的直接效果,拉力越大,伸长就越长),所以,我们就可以用弹簧长度的变化来量度力的大小(弹簧伸长越长,表示作用在弹簧上的拉力越大),而且在刻度表上直接标出力的大小。通过建立直接可测量(长度变化)和比较抽象的待测量(力)的关系,然后用直接可测量的变化来量度待测量,是许多测量仪器的工作原理。不仅测力计是这样,速度表、温度计、电流表、电压表、时钟等等无不如此(看见的都是长度、角度变化,反映的却是速度、温度、电流、电压、时间的变化)。这些道理,可以适当的方式逐步的启发学生领会。

3.弹簧测力计是学生除直尺外第一次练习使用的物理仪器(测量工具)。应该使学生明白,第一次使用一种仪器或测量工具,应先了解这种仪器的使用方法和注意事项,对此,最简便的方法是仔细阅读这个仪器的使用说明书,边读说明书边观察仪器。搞清楚了,再动手做实验。在教学时,应引导学生对照弹簧测力计实物读教材中的使用说明,并通过提问和讨论,弄清楚所使用的那种弹簧测力计的量程、刻度每一大格,每一小格各表示多少牛,然后完成“校零”这一步,再练习用弹簧测力计测力。

关于用弹簧测力计做测力的小实验,课本上只安排了3个。第一个是让学生再次感受些具体的力的大小;第二个是一些趣味实验,不同学生头发的强度是不一样的。第三个实验是为了巩固和强化对力作用的相互性的认识。教学时,还可鼓励同学们设计一些更有趣味的小实验。

4.关于物体微形变的演示实验

演示玻璃瓶的形变。如图5-10所示,找一只横截面为椭圆形的大号墨水瓶,在瓶口所加的橡皮塞中穿入一根两头开口的细玻璃管(半径1~2mm,长约30cm)。向瓶内灌满红水,使水柱在管中有适中的高度,再在管的背面衬以带刻度的白纸板。

演示时,先用金属教鞭(或钢笔杆)轻敲瓶壁,让它发出清脆的响声(表示玻璃比较坚硬)。然后用手指沿横截面的短轴方向紧压瓶子。因瓶子受到这样按压后容积变小,管中水柱就明显上升[5-7a]。当放手后,水柱液面就恢复到原来的位置。再沿瓶横截面的长轴方向压瓶,则由于瓶的容积变大,水柱就明显下降[5-7b]。这说明玻璃受力要发生形变。

本实验也可用容积较大的盐水瓶、平底或三角烧瓶来做,但只能显示微小形变引起瓶子容积减小而使水柱上升的情况。这时,为了消除学生误解为由于手握瓶子使水受热膨胀而产生这种现象,可改用高于体温的水灌入瓶中来演示。如无合适的玻璃管,可用报废的长温度计截去两端代替。

课时安排:一课时

 

 

 
  相关评论 点击数:645     评论数:2    
游客     发表评论于:2012-3-1 18:32:03
Okay I'm cnvoinced. Let's put it to action.
游客     发表评论于:2016-1-19 16:57:42
老师,您好,我们是杂文月刊杂志社,我是社内编辑 。可以发表各类晋级职称论文,您有需要吗?
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