2019秋沪科版八年级物理上册学案：第六章第3节　弹力与弹簧测力计

2019秋沪科版八年级物理上册学案：第六章第3节弹力与弹簧测力计一、教学内容本节内容源自沪科版八年级物理上册第六章的第三节，主要涉及弹力的概念、弹簧测力计的制作原理及其在实际中的应用。具体章节内容如下：1.弹力的概念：物体由于发生形变后对与其接触的物体产生的力。2.弹簧测力计的制作原理：依据弹簧的弹性特性，在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比。3.弹簧测力计的使用方法：校零、确定量程与分度值、测量方向与弹簧轴线一致、避免指针、弹簧与外壳摩擦。二、教学目标1.让学生理解并掌握弹力的概念及其在日常生活中的应用。2.使学生能够正确使用弹簧测力计进行力的测量。3.培养学生观察、思考、实验的能力，提高其物理学科素养。三、教学难点与重点重点：弹力的概念及其在日常生活中的应用，弹簧测力计的制作原理与使用方法。难点：弹簧测力计的准确读数，以及其在不同测量环境下的误差分析。四、教具与学具准备教具：弹簧测力计、各类力的作用实例物品（如弹簧、小球等）。学具：学生版弹簧测力计、实验记录表。五、教学过程1.实践情景引入（5分钟）通过展示弹簧被拉伸或压缩的情景，让学生感受弹力的存在。提问：“什么是弹力？它在我们的生活中有哪些应用？”2.概念讲解与例题分析（15分钟）讲解弹力的概念，并举例说明其在日常生活中的应用。接着，引入弹簧测力计的制作原理，并通过示例讲解其使用方法。3.随堂练习（10分钟）学生使用学生版弹簧测力计进行实际操作，测量不同力的大小，并记录在实验记录表上。教师巡回指导，解答学生疑问。4.弹簧测力计的使用技巧与误差分析（10分钟）讲解弹簧测力计的准确读数方法，以及在不同测量环境下的误差分析。5.课堂小结（5分钟）六、板书设计板书内容主要包括弹力的概念、弹簧测力计的制作原理与使用方法。设计简洁明了，方便学生理解与记忆。七、作业设计1.请简述弹力的概念及其在日常生活中的应用。2.请阐述弹簧测力计的制作原理与使用方法。3.运用弹簧测力计测量不同力的大小，并记录在实验记录表上。八、课后反思及拓展延伸课后，教师应反思本节课的教学效果，针对学生的掌握情况，调整教学策略。同时，鼓励学生在生活中观察并运用所学知识，提高其物理学科素养。重点和难点解析：弹簧测力计的准确读数方法及在不同测量环境下的误差分析1.弹簧测力计的准确读数方法(1)校零在使用弹簧测力计之前，要确保测力计的指针指向零位。如果指针不在零位，需要通过调整螺母使指针指向零位。这一步骤至关重要，因为只有当指针指向零位时，后续的测量结果才是准确的。(2)确定量程与分度值弹簧测力计有不同的量程和分度值，使用时应根据被测力的范围选择合适的测力计。确保被测力在测力计的量程范围内，以免超出弹簧的弹性极限，导致测力计损坏。同时，熟悉测力计的分度值，有助于快速读取测量结果。(3)测量方向与弹簧轴线一致在使用弹簧测力计时，应确保力的作用方向与弹簧的轴线方向一致。若方向不一致，会导致弹簧测力计的指针偏转角度与实际受力大小不成正比，从而影响测量结果的准确性。(4)避免指针、弹簧与外壳摩擦在测量过程中，要避免弹簧测力计的指针、弹簧与外壳发生摩擦。因为摩擦会导致测力计的指针卡住或弹簧变形，进而影响测量结果的准确性。2.不同测量环境下的误差分析(1)温度影响温度的变化会影响弹簧的弹性系数，从而导致测量误差。通常情况下，弹簧测力计会在室温条件下进行校准，因此在其他温度条件下使用时，可能需要进行温度修正。(2)湿度影响湿度对弹簧测力计的测量精度也有影响，尤其是对于那些对湿度敏感的弹簧材料。湿度较高时，弹簧可能会发生变形，从而影响测量结果。(3)测量方向影响如前所述，力的作用方向与弹簧轴线方向不一致时，会导致测量误差。因此，在使用弹簧测力计时，应确保力的作用方向与弹簧轴线方向一致。(4)弹簧疲劳长时间使用会导致弹簧产生疲劳，使弹簧的弹性系数发生变化，进而影响测量精度。因此，弹簧测力计应定期进行校准和检查。(5)人为误差操作不规范、读数不准确等人为因素，也会导致弹簧测力计的测量误差。因此，在使用弹簧测力计时，应严格按照操作规程进行，并确保读数准确。继续：弹簧测力计的准确读数方法及在不同测量环境下的误差分析3.弹簧测力计的准确读数方法（续）(5)观察指针偏转在读数时，要仔细观察弹簧测力计的指针偏转。理想情况下，指针应平稳地随力的增加而偏转，且每次增加相同的刻度代表力的大小是均匀的。如果指针偏转不平稳或存在跳跃，可能是因为测力计存在故障或者力的作用不均匀。(6)考虑测量范围在选择弹簧测力计时，要考虑其量程是否适合待测量的大小。如果选择的测力计量程过小，可能会导致测力计超出弹性范围，损坏或失去准确性。反之，如果量程过大，则可能导致测量时的分辨率降低，影响精确度。(7)注意测力计的响应时间测力计的响应时间也是影响读数准确性的一个因素。有些测力计对力的变化反应较慢，可能会导致读数延迟，影响实验结果的实时性。因此，在实验操作中，要确保测力计的响应时间与实验需求相匹配。4.不同测量环境下的误差分析（续）(6)环境振动环境振动可能会对弹簧测力计的读数产生干扰，尤其是当振动频率与测力计的固有频率相近时。这种情况下，测力计可能会显示错误的读数，因此在测量过程中应尽量减少环境振动的影响。(7)测力计本身的不均匀性即使是高质量的弹簧测力计，也可能存在一定的不均匀性。这意味着测力计在不同方向的测量结果可能会有细微的差异。在使用时，应尽量使力的方向与测力计的主轴方向一致，以减少这种不均匀性带来的误差。(8)长期使用导致的弹簧性能变化随着时间的推移，即使是优质的弹簧也会因为疲劳等原因导致其性能发生变化。这种变化可能会