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【名師解讀】八年級(jí)物理第七章 第二節(jié)《力的測量》 精品導(dǎo)學(xué)學(xué)案 (北師大版) 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．知道力的單位是牛頓，簡稱牛，符號(hào)為N． 2．說出彈簧測力計(jì)的構(gòu)造、原理和作用．會(huì)正確使用彈簧測力計(jì)測量力的大小． 【主體知識(shí)歸納】 1．力的測量 力的大小不同，產(chǎn)生的效果也不同．在物理學(xué)中就是利用力產(chǎn)生的效果的大小測量力的．測量工具：測量力的大小的工具叫測力計(jì)，常用工具是彈簧秤，它是根據(jù)彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長就越大的原理制作而成的，使用彈簧秤的注意事項(xiàng)：(1)不能超過它的量程；(2)讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)與刻度相平． 2．力的單位：在國際單位制中，力的單位是牛頓，簡稱牛，符號(hào)為N． 【基礎(chǔ)知識(shí)講解】 1．測量力的大小的工具叫做測力計(jì)．常用的測力計(jì)是彈簧測力計(jì)．閱讀課文有關(guān)彈簧測力計(jì)的內(nèi)容請回答：(1)彈簧的伸長跟受到的拉力的大小有什么關(guān)系?(2)只有一根彈簧能否測出手拉力大小的確切值?想一想，要測出力的大小還需要什么? 2．彈簧測力計(jì)的原理和使用 閱讀課文，思考以下幾個(gè)問題： (1)彈簧測力計(jì)的原理是什么？ (2)在使用彈簧測力計(jì)前要觀察什么？若指針不是指在零位置怎么辦？ (3)在稱量時(shí)應(yīng)注意什么？ ①所測的力能否超過它的量程？為什么？ ②稱量時(shí)，若彈簧秤與外殼發(fā)生摩擦，對稱量結(jié)果有無影響?應(yīng)該怎么辦? ③若所使用的彈簧秤的彈簧不能自由伸縮了，還能用它繼續(xù)稱量嗎?為什么? 【同步達(dá)綱練習(xí)】 1．天平、彈簧測力計(jì)、桿秤、磅秤中屬于測力計(jì)的是________． 2．彈簧測力計(jì)在未使用時(shí)，指針應(yīng)與________對齊，加在彈簧秤上的力不允許________，測量后應(yīng)觀察________． 3．下述作用力中，大小最接近1 N的是 A．螞蟻的拉力 B．一般人的拉力 C．馬的拉力 D．托起兩個(gè)雞蛋的力 4．有關(guān)彈簧測力計(jì)的使用，下列說法中錯(cuò)誤的是 A．每個(gè)彈簧測力計(jì)都有它的測量范圍 B．應(yīng)先估計(jì)被測力的大小，然后選擇量程合適的彈簧測力計(jì) C．測量時(shí)要防止彈簧與外殼碰撞 D．必須在豎直方向上使用彈簧測力計(jì) 5．測一個(gè)約6 N的力時(shí)，應(yīng)選用的彈簧測力計(jì)的量程及分度值最恰當(dāng)?shù)氖? A．10 N,0.2 N B．5 N,0.1 N C．15 N,0.5 N D．上述三個(gè)都可以 6．一個(gè)彈簧測力計(jì)在鉤上掛了幾個(gè)鉤碼，彈簧測力計(jì)示數(shù)為G，若將彈簧測力計(jì)倒過來，將鉤碼掛在吊環(huán)上，手提秤鉤，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將 A．大于G B．等于G C．小于G D．無法確定 7．觀察圖8—2所示的彈簧測力計(jì)，回答下列問題： (1)這只彈簧測力計(jì)的量程是多大？分度值是多少？ (2)若指針指在圖8—2所示的位置，問它的讀數(shù)為多少？ 8．我們已經(jīng)知道：彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長就越長．那么彈簧的伸長跟受到的拉力有怎樣的定量關(guān)系呢?下表是是一位同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測得的幾組數(shù)據(jù)． 鉤碼重(N) 0 2 4 6 8 10 12 彈簧全長(ｃｍ) 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 9 11.5 試分析： (1)彈簧的伸長跟受到的拉力有什么定量關(guān)系． (2)計(jì)算在此彈簧下每增加1 N的力，彈簧應(yīng)伸長多少? (3)如果用這根彈簧做成彈簧測力計(jì)，它的量程是多少? 【思路拓展題】 做一做 用圓珠筆中的一根“壓簧”(受到壓力時(shí)長度縮短的彈簧)制做一個(gè)彈簧測力計(jì)，請你找出需用的材料動(dòng)手做一做，并寫出(或畫出)制作方法． 想一想 關(guān)公與張飛比力氣 話說三國時(shí)期，劉備、關(guān)羽、張飛“桃園三結(jié)義”之后，張飛對自己排在第三位總感到不服氣．有一天，兄弟三人飲酒聚會(huì)，張飛喝了不少酒，趁著酒勁提出要與關(guān)羽比力氣，想出出這口氣． 他提出：誰能設(shè)法把自己提起來，誰的力氣大．說罷，他用雙手緊抓自己的頭發(fā)，使勁向上提．盡管他使出了最大的力氣，憋得滿臉黑紫，甚至把頭發(fā)都拔掉了一大把，結(jié)果還是不能使自己離開地面．最后便氣呼呼地坐到自己的椅子上去了． 關(guān)羽想了一下，找來一根繩子，把繩子的一端拴在自己的腰上，另一端跨過一個(gè)樹杈，雙手使勁向下拉，結(jié)果身體慢慢離開了地面，關(guān)羽勝了． 你知道張飛為什么失敗了嗎? 讀一讀 胡克的字謎 胡克曾在他編寫的講義的附錄中，以字謎的形式列出了他的三個(gè)發(fā)現(xiàn)．第一個(gè)是關(guān)于拱型建筑的．第二、第三個(gè)字謎都是關(guān)于物體的彈性的．后來，謎底都從他的著作中發(fā)現(xiàn)了． 第二個(gè)字謎是這樣寫的：Ot tensio sic vis．他在1678年宣稱，18年前就發(fā)現(xiàn)了這條定律．這個(gè)謎底是：任何彈簧的彈力都與其張力成相同比例．現(xiàn)在，胡克定律常被表達(dá)為：應(yīng)力與應(yīng)變成正比．應(yīng)變是指彈簧的形變，應(yīng)力是指彈簧因形變而產(chǎn)生的彈力．在初中物理中不直接講彈力，而是講使彈簧發(fā)生形變的外力．這在胡克的著作中是作為一個(gè)例證來說明的．他講道：將一個(gè)金屬絲螺旋的一端固定在上面，另一端在下面，并掛上秤盤和砝碼．他發(fā)現(xiàn)，隨著增加砝碼，即增加彈簧所負(fù)擔(dān)的重量(荷載)，此螺旋成正比的伸長．用今天的話說，就是，在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長與外力成正比． 胡克還用鐘表發(fā)條的彈性，用一根懸吊起來的長線的彈性，用干燥木材的彈性，甚至用壓縮空氣的彈性來說明他的定律． 第三個(gè)字謎是這樣寫的：ut pondus sic tenslo．謎底是：荷載等于伸長．換句話說就是：彈簧所受的外力數(shù)與它的伸長數(shù)相等．這是胡克設(shè)想的用彈簧伸長來度量物體重量的彈簧秤的原理．現(xiàn)在我們用的彈簧秤，就是在它伸長的刻度上換上力的刻度．這不就是說兩者的數(shù)值是相等的嗎?當(dāng)然二者的單位是不同的，嚴(yán)格地講，不一定說二者的數(shù)值相等，而是以伸長數(shù)去度量外力(包括重力)．胡克曾想用這種彈簧秤來測量重力隨高度的變化．想法正確，但實(shí)際上用不太精密的測力計(jì)是無法測出重力的微小變化的．不過，彈簧秤確是測力的工具，天平就不然．后者是測質(zhì)量的工具． 胡克的研究范圍很廣，發(fā)明也不少，比如輪式氣壓計(jì)、復(fù)式顯微鏡、測深儀、海水取樣器、驗(yàn)濕儀、風(fēng)速計(jì)、雨量計(jì)、氣候鐘等． 參考答案 【同步達(dá)綱練習(xí)】 1．彈簧測力計(jì) 2．零刻度線 超過量程 指針能否恢復(fù)到零位 3．D 4．A 5．A 6．A 7．(1)5 N 0.2 N (2)3.4 N 8．(1)彈簧的伸長跟受到的拉力成正比． (2)0.5 cm (3)8 N