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文档简介

1、第七章第七章 运动和力运动和力教法分析教法分析本章共分本章共分7节,建议用节,建议用11课时课时 :第一节第一节 力力 2课时课时第二节第二节 力的测量力的测量 1课时课时第三节第三节 重力重力 1课时课时第四节第四节 同一直线上二力的合成同一直线上二力的合成 1课时课时第五节第五节 二力平衡二力平衡 1课时课时第六节第六节 摩擦力摩擦力 2课时课时第七节第七节 探究运动和力的关系探究运动和力的关系 2课时课时 复习总结复习总结 1课时课时教学建议:教学建议: 国家课程标准的要求:国家课程标准的要求: 通过常见实例或实验观察,了解重力、弹通过常见实例或实验观察,了解重力、弹力、和摩擦力。认识力

2、的作用效果。力、和摩擦力。认识力的作用效果。 能用示意图描述力。能用示意图描述力。 会用弹簧测力计测量力的大小。会用弹簧测力计测量力的大小。 知道二力平衡条件知道二力平衡条件 了解物体运动状态变化的原因。了解物体运动状态变化的原因。 通过实验探究,理解物体的惯性。能描述通过实验探究,理解物体的惯性。能描述牛顿第一定律。牛顿第一定律。 中考说明要求中考说明要求建议:建议: 关注中考说明和实验要求关注中考说明和实验要求的变化!把握教学方向。的变化!把握教学方向。技能要求:1、会用弹簧测力计测力2、会做力的示意图本章教材地位 力学的核心知识; 逻辑思维的起点; 后续知识的基石。本章教材内容特点本章教

3、材内容特点1 1、重视生活体验,贴近生活。、重视生活体验,贴近生活。(1 1)力的概念的形成)力的概念的形成(2 2)测力计的使用)测力计的使用(3 3)摩擦力的影响及大小改变)摩擦力的影响及大小改变(4 4)合力的概念的形成)合力的概念的形成(5 5)惯性的表现)惯性的表现(6 6)运动和力的关系)运动和力的关系 2 2、探究课题多,思维训练空间广阔。、探究课题多,思维训练空间广阔。 大探究大探究 (1 1)摩擦力的大小与什么有关)摩擦力的大小与什么有关 (2 2)运动和力的关系)运动和力的关系 小探究小探究 (1 1)弹簧伸长与所受拉力的关系)弹簧伸长与所受拉力的关系 (2 2)重力与质量

4、的关系)重力与质量的关系 (3 3)同一直线上二力)同一直线上二力 的合成的合成 (4 4)二力平衡条件)二力平衡条件 探究内容探究内容(是什么)(是什么)现象现象(有什么)(有什么)研究方法研究方法(用什么)(用什么)结论结论(得什么)(得什么)重力的大小与质量重力的大小与质量成正比,方向竖直成正比,方向竖直向下。向下。同一直线上的二力同一直线上的二力合成合成二力平衡的条件二力平衡的条件滑动摩擦力的大小滑动摩擦力的大小与哪些因素有关与哪些因素有关惯性现象惯性现象惯性定律惯性定律(1 1)形象表示物理过程)形象表示物理过程 :示意图:示意图 (2 2)对复杂物理过程做适当的切分)对复杂物理过程

5、做适当的切分 (3 3)研究对象选取时的整体、隔离法(包括)研究对象选取时的整体、隔离法(包括物理过程的切分物理过程的切分 )(4 4)规范解答和思维:惯性答题)规范解答和思维:惯性答题 ;力学解;力学解题步骤题步骤 (5)(5)培养学生实验设计题的表述能力与规范培养学生实验设计题的表述能力与规范 3 3、注重学习习惯培养、方法教学突、注重学习习惯培养、方法教学突出;能力要求高出;能力要求高 (1)学生的前概念较多)学生的前概念较多. 有些有利于新课的学习(如关于力的概念、平衡问题等),有些干扰新知识的教学(如摩擦力的方向,接触面积对摩擦力的影响,运动需要力来维持,惯性与速度有关等) 本章教学

6、中应注意的问题:本章教学中应注意的问题: 因此教学中既要充分利用学生的前因此教学中既要充分利用学生的前概念,又要对于有些前概念产生的负概念,又要对于有些前概念产生的负面影响有充分的考虑。面影响有充分的考虑。(2)本章的知识内容注意联系实际。)本章的知识内容注意联系实际。 如摩擦问题、平衡问题、生活中如摩擦问题、平衡问题、生活中惯性的利弊分析等。惯性的利弊分析等。(3)注意:注意: 08、09年中考的设计实验证明年中考的设计实验证明观点正确与否的题都出自本章内容观点正确与否的题都出自本章内容见北京市初中物理实验探究教学要求中的“四、用身边的器材或给定的器材进行简单的定性实验探究的教学要求” 各节

7、要说明的问题各节要说明的问题本节要解决的几个问题:本节要解决的几个问题: 知道力是一个物体对另一个物体的作用。知道力是一个物体对另一个物体的作用。 知道力的单位是牛顿(知道力的单位是牛顿(N)。)。 知道物体间力的作用是相互的。知道物体间力的作用是相互的。 知道力可以使物体发生形变、也可以使物知道力可以使物体发生形变、也可以使物体的运动状态发生改变。体的运动状态发生改变。 知道力的三要素,能用知道力的三要素,能用(力的图示力的图示)和示意图和示意图表示力。表示力。第一节第一节 力力第一课时第一课时 一、一、1 1、归纳法引入力的概念、归纳法引入力的概念 注重过程的教学和学生的参与注重过程的教学

8、和学生的参与建议用建议用2课时课时甲甲人推车人推车乙乙汽车拉拖车汽车拉拖车丙丙手提箱子手提箱子丙丁丁人压弹簧人压弹簧戊戊磁铁吸铁屑磁铁吸铁屑人对车有推的人对车有推的作用作用手对箱子有向上提的手对箱子有向上提的作用作用人对弹簧有压的人对弹簧有压的作用作用汽车对拖车有拉的汽车对拖车有拉的作用作用磁铁对铁屑有吸引的磁铁对铁屑有吸引的作用作用 一个物体对另一个物体的推、拉、一个物体对另一个物体的推、拉、提、压、吸引和排斥等作用,都是提、压、吸引和排斥等作用,都是物物体对物体的作用体对物体的作用 推推拉拉提提压压吸引吸引 施力施力 物体物体受力受力物体物体(作用)(作用)1、力是物体对物体的作用、力是物

9、体对物体的作用丙丙人人车车甲甲人推车人推车施力物体施力物体受力物体受力物体乙乙汽车拉拖车汽车拉拖车施力物体施力物体受力物体受力物体汽车汽车拖车拖车手提箱子手提箱子丙施力物体施力物体受力物体受力物体手手箱子箱子丁丁人压弹簧人压弹簧戊戊磁铁吸铁屑磁铁吸铁屑施力物体施力物体受力物体受力物体人人弹簧弹簧施力物体施力物体受力物体受力物体磁铁磁铁铁屑铁屑匀速运动的小汽车匀速运动的小汽车放在桌面上的书放在桌面上的书用绳悬挂的电灯用绳悬挂的电灯练习:说出下述物体受到的各力的名练习:说出下述物体受到的各力的名称并指出对应的施力物体和受力物体称并指出对应的施力物体和受力物体明确研究对象的重要性明确研究对象的重要性

10、 例:小红在建筑工地上看到简易吊车,她想通例:小红在建筑工地上看到简易吊车,她想通过自身的体验来了解这种简易吊车直立在地面上过自身的体验来了解这种简易吊车直立在地面上的支撑直杆所受的力。回家后,她找来一根细绳的支撑直杆所受的力。回家后,她找来一根细绳和一根塑料直尺,仿照简易吊车的结构组成如图和一根塑料直尺,仿照简易吊车的结构组成如图的三角支架,绳的一端绕在手指上,杆的一端顶的三角支架,绳的一端绕在手指上,杆的一端顶在掌心,在在掌心,在A A处挂一重物时,处挂一重物时,绳绳对对手指手指以及以及杆杆对对掌心掌心均有作用力。对这两个作用力的方向判断完均有作用力。对这两个作用力的方向判断完全正确的是(

11、全正确的是( )2、物体间力的作用是相互的:、物体间力的作用是相互的: (1)小孩对木板有压力,同时木板对小孩有支持力接触的物体之间接触的物体之间 (2)冰上小孩互推(3)两个弹簧测力计(或弹簧)互拉 分别体会运动和静止情况-迁移到拔河比赛建议: 用传感器做上述实验磁体间的相互作用图7-1不不接接触触的的物物体体之之间间不接触的物体之间也有力的作用不接触的物体之间也有力的作用力是两个物体之间的作用。只力是两个物体之间的作用。只有一个物体不存在力的作用有一个物体不存在力的作用了解:成年男子右手的拉力大约是了解:成年男子右手的拉力大约是700N,女子大约是女子大约是390N,一般人右手的最大握力,

12、一般人右手的最大握力大约是大约是560N,左手的大约是,左手的大约是430N 你拿起两个鸡蛋你拿起两个鸡蛋所用的力,大约就所用的力,大约就是是1N3、力用字母、力用字母F表示(表示(Force) 单位:牛顿单位:牛顿(牛牛) ,符号,符号N 小活动: 感受一下,一本物理书放在手中静止时,对手的压力大概多少牛? 测头发丝能承受的最大拉力测头发丝能承受的最大拉力二、力的作用效果二、力的作用效果1、力可以改变物、力可以改变物体的运动状态体的运动状态2、力可以使物、力可以使物体发生形变体发生形变 球子弹人压高压锅压高压锅力可以使物体发力可以使物体发生形变生形变 压金属块压金属块微小形变的观察及微小量的

13、放大微小形变的观察及微小量的放大:按压玻璃瓶观察液柱的变化 (09北京)北京)36为了探究力能否使物体发生形为了探究力能否使物体发生形变,小林把玻璃瓶装满水,然后用带有细玻璃管变,小林把玻璃瓶装满水,然后用带有细玻璃管的橡胶塞塞紧瓶口,组装好的实验装置如图的橡胶塞塞紧瓶口,组装好的实验装置如图20所所示。其中,细玻璃管上有刻度,便于观察细玻璃示。其中,细玻璃管上有刻度,便于观察细玻璃管内水面的变化。管内水面的变化。 小林用力挤压玻璃瓶壁,发现细玻璃管内水小林用力挤压玻璃瓶壁,发现细玻璃管内水面上升了。于是他得出结论:细玻璃管内水面上面上升了。于是他得出结论:细玻璃管内水面上升,表明力使玻璃瓶发

14、生了形变。小华却认为:升,表明力使玻璃瓶发生了形变。小华却认为:细玻璃管内水面上升,可能是由于手挤压玻璃瓶细玻璃管内水面上升,可能是由于手挤压玻璃瓶壁时,瓶内水的温度升高所致,因此不能说明力壁时,瓶内水的温度升高所致,因此不能说明力使玻璃瓶发生了形变。使玻璃瓶发生了形变。 要求只利用图要求只利用图20所示的装置,通所示的装置,通 过实验证明力能使玻璃瓶发生形变。请过实验证明力能使玻璃瓶发生形变。请 你写出主要实验步骤和相应的实验现象。你写出主要实验步骤和相应的实验现象。图20验证正确与否:至少验证正确与否:至少2次实验。次实验。说明错误的一次即可。说明错误的一次即可。答案:答案: 用力挤压玻璃

15、瓶壁,可以看到细玻用力挤压玻璃瓶壁,可以看到细玻璃管内的水面上升,水面上升的高度记璃管内的水面上升,水面上升的高度记为为h1,松手后细玻璃管内的水面迅速回,松手后细玻璃管内的水面迅速回到原位置。到原位置。(1分)分) 再用较小的力挤压玻璃瓶壁,可以再用较小的力挤压玻璃瓶壁,可以看到细玻璃管内的水面也上升,水面上看到细玻璃管内的水面也上升,水面上升的高度记为升的高度记为h2;h2小于小于h1。(1分)分) 这说明力的作用使玻璃瓶发生了形变。这说明力的作用使玻璃瓶发生了形变。思考:思考: 上面实验中,按压椭圆形容器上面实验中,按压椭圆形容器的前后和左右力的作用效果一样的前后和左右力的作用效果一样吗

16、?为什么?吗?为什么? 光放大原理的运用光放大原理的运用体积放大原理的运用体积放大原理的运用第二课时第二课时三、力的三要素三、力的三要素 以开门为例说明力的大小、方向、作用点对力的效果的影响(1)甲:快来帮一把)甲:快来帮一把 乙:你对力有何要求?乙:你对力有何要求?(力的三要素如何?)(力的三要素如何?) 甲:用力拉就是了甲:用力拉就是了(2)甲:哎)甲:哎-你在怎么拉?你在怎么拉?乙:你不是说用力拉就行吗?乙:你不是说用力拉就行吗?甲:嗨!用力拉,向前拉!真是!甲:嗨!用力拉,向前拉!真是!(3)乙:拴在这儿行吗?)乙:拴在这儿行吗?甲:行,用力,向前就行!甲:行,用力,向前就行!乙:那好

17、,我可就用力向前拉了!乙:那好,我可就用力向前拉了!” (4)甲:)甲:“啊!我忘了,还有力的作啊!我忘了,还有力的作用点呢!用点呢!” F1F2F3F4(a) (b) (c) (d)F1 = F3 =F4 F2,拉同一根锯条,使其发生图中(a)、(b)、(c)、(d)四种形变。 能说明力的作用效果跟力的大小有关的图是 图和 图。 能说明力的作用效果跟力的方向有关的图是 图和 图。 能说明力的作用效果跟力的作用点有关的图是 图和 图。 四、力的图示与力的示意图四、力的图示与力的示意图1 1、力的图示是完整、规范的表达方式,、力的图示是完整、规范的表达方式,而力的示意图是快捷、有效的表达方式,而

18、力的示意图是快捷、有效的表达方式,更具有实用性。更具有实用性。2 2、画力的示意图的重要性、画力的示意图的重要性 光学中的光路图,电学中的电路图,力学中的光学中的光路图,电学中的电路图,力学中的受力分析图。通过这些图可以简单明了直观地表现受力分析图。通过这些图可以简单明了直观地表现有关的内容。有关的内容。 规范力的图示:规范力的图示:例例1 1:铁球受到地面竖直向上的:铁球受到地面竖直向上的2020牛的牛的支持力,试用力的图示表示出支持力,试用力的图示表示出来。来。 确定作用点确定作用点 画箭头画箭头 1010牛牛F2020牛牛1010牛牛标大小标大小 确定力的方向确定力的方向 确定标度确定标

19、度 1010牛牛确定长度确定长度 1010牛牛 在同一图中各力的标度相同,应为各在同一图中各力的标度相同,应为各力的公约数。注意不能用力的大小作力的公约数。注意不能用力的大小作为选择的标度,如为选择的标度,如2020牛的力,选择的牛的力,选择的标度为标度为2020牛,这是不允许的。牛,这是不允许的。 力的作用点要画在受力物体上,通常将力的作用点要画在受力物体上,通常将表示力的作用点画在物体的几何中心处。表示力的作用点画在物体的几何中心处。 表示方向的箭头应画在线段的末端,表示方向的箭头应画在线段的末端,不得将箭头画出或画在线段的中间,不得将箭头画出或画在线段的中间,箭头也不能超出线段的末端。箭

20、头也不能超出线段的末端。画力的图示应注意:画力的图示应注意:匀速运动的小汽车匀速运动的小汽车放在桌面上的书放在桌面上的书NG用绳悬挂的电灯用绳悬挂的电灯GFNGFf力的示意图力的示意图第二节力的测量第二节力的测量本节要解决的几个问题:本节要解决的几个问题:定性了解弹簧测力计是定性了解弹簧测力计是“根据拉力或压力越根据拉力或压力越大,弹簧的形变量越大大,弹簧的形变量越大”的原理制成的。的原理制成的。知道正确使用弹簧测力计的规则和方法。知道正确使用弹簧测力计的规则和方法。会正确使用弹簧测力计测量力的大小。会正确使用弹簧测力计测量力的大小。一、通过一、通过学生实验学生实验理解弹簧秤的工作理解弹簧秤的

21、工作原理原理1 1、学生实验研究弹簧的伸长量与所受、学生实验研究弹簧的伸长量与所受拉力的关系拉力的关系2 2、制作一个弹簧秤测笔袋的重力或头、制作一个弹簧秤测笔袋的重力或头发能承受的最大拉力。发能承受的最大拉力。3 3、理解成正比的含义、理解成正比的含义例例1 1: 某同学在研究轻质弹簧的长度随拉力某同学在研究轻质弹簧的长度随拉力变化的关系时,进行了如图所示的实验变化的关系时,进行了如图所示的实验. . 已已知每个钩码重为知每个钩码重为0.5N0.5N,刻度尺的最小分度,刻度尺的最小分度值是值是1mm.1mm.(1 1)请将观察到的数据填入实验记录表中)请将观察到的数据填入实验记录表中. .(

22、2 2)根据实验数据,在坐标格内做出弹簧长)根据实验数据,在坐标格内做出弹簧长度度L L随拉力随拉力F F变化的关系图像变化的关系图像. .(3 3)此实验中弹簧长度)此实验中弹簧长度L L与拉力与拉力F F的关系是的关系是_._. 弹簧长度的变化量与所受的拉力成正比。弹簧长度的变化量与所受的拉力成正比。 L= ( 1cm/N) F 通过实验理解成正比和弹性形变的含义:二、测力计种类和用法:二、测力计种类和用法: 平板平板测力计测力计 圆筒圆筒测力计测力计 家用家用弹簧秤弹簧秤 台秤台秤 牵引测力计牵引测力计 握力计握力计 健康秤健康秤 三、用法:对弹簧测力计的拉杆施力,三、用法:对弹簧测力计

23、的拉杆施力,要沿着螺旋弹簧的中心轴线方向。要沿着螺旋弹簧的中心轴线方向。 例:图中几种使用弹簧测力计的方法,正确例:图中几种使用弹簧测力计的方法,正确的是的是ABCDE扩展资料:扩展资料:电子秤测力还是称质量?电子秤测力还是称质量? 工作流程说明:工作流程说明: 当物体放在秤盘上当物体放在秤盘上时,压力施给传感器,该传感器发生形时,压力施给传感器,该传感器发生形变,从而使阻抗发生变化,同时使激励变,从而使阻抗发生变化,同时使激励电压发生变化,输出一个变化的模拟信电压发生变化,输出一个变化的模拟信号。该信号经放大电路放大输出到模数号。该信号经放大电路放大输出到模数转换器,转换成便于处理的数字信号

24、输转换器,转换成便于处理的数字信号输出到出到CPUCPU运算控制。运算控制。CPUCPU根据键盘命令根据键盘命令以及程序将这种结果输出到显示器。直以及程序将这种结果输出到显示器。直至显示这种结果。至显示这种结果。 核心原件:应变片,一个金属构架核心原件:应变片,一个金属构架上贴着盘绕着金属丝的贴片。上贴着盘绕着金属丝的贴片。 称重时,金属构架受力形变,贴片称重时,金属构架受力形变,贴片上的金属丝也随着被拉长或缩短,上的金属丝也随着被拉长或缩短,金属丝电阻因此改变,通过测量金金属丝电阻因此改变,通过测量金属丝的电阻变化,得到所称重物的属丝的电阻变化,得到所称重物的数据。数据。 知道重力是由于地球

25、的吸引而产生的。知道重力是由于地球的吸引而产生的。 理解重力与质量的正比关系。理解重力与质量的正比关系。 能用能用G=mg计算有关的问题。计算有关的问题。第三节第三节 重力重力本节要解决的几个问题:本节要解决的几个问题:为什么为什么“水往低处流水往低处流”向上抛出的球为什么向上抛出的球为什么总落回地面?总落回地面?一、引出重力一、引出重力用生活中常见的各种现象引课用生活中常见的各种现象引课熟了的苹果总熟了的苹果总是向地面下是向地面下落落 一切物体在失去支持的时候一切物体在失去支持的时候都要向地面降落都要向地面降落这是因为地球对它周围的一这是因为地球对它周围的一切物体时刻都有引力作用,能把切物体

26、时刻都有引力作用,能把它们拉向地面它们拉向地面二、关于重力的方向二、关于重力的方向下下落落的的苹苹果果的的闪闪光光照照片片重力的方向竖直向下重力的方向竖直向下北极熊北极熊中国人中国人阿根廷人阿根廷人南极企鹅南极企鹅GFFFF“下下”在哪里?在哪里? 从理论上说竖直方向就是垂从理论上说竖直方向就是垂直于水平面(海平面)的方向直于水平面(海平面)的方向(粤沪版粤沪版) 应用:应用: 利用重垂线校准墙壁是否利用重垂线校准墙壁是否竖直,窗台等是否水平竖直,窗台等是否水平 (可用三角板加重垂线)(可用三角板加重垂线)三、找重心实验012345678910支撑平衡找重心:支撑平衡找重心:悬挂法悬挂法找重心

27、找重心:质量均匀且形状规则的物体的重心在质量均匀且形状规则的物体的重心在其几何中心。其几何中心。(粤沪版粤沪版) 质量均匀、外形质量均匀、外形规则的唱片的重心在规则的唱片的重心在它的圆心上它的圆心上重心不一定在物体上。重心与稳度的关系重心越低,稳度越大支面越大,稳度越大四、重力与质量的关系 重力的大小可以直接用弹簧测力计来测 每个钩码的质量是每个钩码的质量是5050克克次数次数钩码的质钩码的质量量m/gm/g钩码所受钩码所受重力重力G/NG/N150 50 210010031501504200200525025063003000.490.981.471.96重力与质量的比值重力与质量的比值N/

28、kg0.980.980.980.982.450.980.982.94结论:物体受到的重力跟它的质量结论:物体受到的重力跟它的质量成正比。成正比。 公式:公式:G=mg从实验可发现:从实验可发现:1212GGmm8 . 9g=9.8g=9.8牛牛/ /千克千克G/Nm/kg00.10.20.30.40.490.981.471.961 1、原因、原因 随高度变化随高度变化是由于万有引力公是由于万有引力公式中距离式中距离r r的变化。的变化。 随纬度变化随纬度变化是由于物体随着地球自是由于物体随着地球自转做匀速圆周运动需要的向心力不同转做匀速圆周运动需要的向心力不同引起的。这一过程中物体受到地球的引

29、起的。这一过程中物体受到地球的引力变化不大。引力变化不大。五、五、g值的变化原因和规律值的变化原因和规律rMmGF2重力和万有引力的关系重力和万有引力的关系课外了解:2、规律、规律 纬度越小(地球自传半纬度越小(地球自传半径越小)、高度越小径越小)、高度越小g越大越大 失重失重本节要解决的几个问题:本节要解决的几个问题: 知道什么是合力。知道什么是合力。 举例说明什么是力的合成举例说明什么是力的合成 知道同一直线上方向相同或相反的两个力知道同一直线上方向相同或相反的两个力的合成方法。的合成方法。 知道知道等效替代的研究方法。等效替代的研究方法。第四节第四节 力的合成力的合成一、引入合力 从改变

30、物体运动状态从改变物体运动状态的角度看是等效的的角度看是等效的 !二、二、“等效等效”的理解:的理解:过程与方法要求:过程与方法要求: 初步认识初步认识等效替代等效替代的科学研究方法,体会信息处理的科学研究方法,体会信息处理的方法。的方法。用不同的方法达到相同的目的。用不同的方法达到相同的目的。实验:探究合力情况实验:探究合力情况实验探究:同一直线上二力的合成实验探究:同一直线上二力的合成表表1:同一直线上同向二力的合成:同一直线上同向二力的合成大小大小/N方向方向用两个测力计拉用两个测力计拉F1=F1+F2=同向同向F2=用一个测力拉用一个测力拉 F=表表2:同一直线上反向二力的合成:同一直

31、线上反向二力的合成大小大小/N方向方向用两个测力计拉用两个测力计拉F1 =|F1 -F2 |=相反相反F2 =用一个测力拉用一个测力拉 F =大小:大小:F合合=F1+F2二力同向二力同向二力反向二力反向方向:与方向:与F1、F2同向同向大小:大小:F合合=| |F1 - -F2| |方向:与较大力同向方向:与较大力同向结论(同一直线上):结论(同一直线上):互成角度的二力平衡(不作考试要求)互成角度的二力平衡(不作考试要求) 以以F1和和F2的力的图示为一组邻边做平的力的图示为一组邻边做平行四边形,这个平行四边形的对角线就可行四边形,这个平行四边形的对角线就可以表示合力以表示合力F的大小和方

32、向的大小和方向 这种求两个力合力的方法叫做这种求两个力合力的方法叫做平行四平行四边形法边形法F1 F2F专题练习: 如图,小球从高处下落,落到弹簧上,弹簧被压缩到最短,又恢复原状。试讨论小球被释放后到脱离弹簧的过程中,受合力的情况是 1414(2004 2004 海淀卷)同学们在学习运动和力的海淀卷)同学们在学习运动和力的关系时,了解到物体运动时所受空气阻力的大小关系时,了解到物体运动时所受空气阻力的大小与物体运动快慢有关,物体运动越快,受到的空与物体运动快慢有关,物体运动越快,受到的空气阻力越大。同学们认真观察了竖直向上抛出的气阻力越大。同学们认真观察了竖直向上抛出的篮球的运动情况(如图篮球

33、的运动情况(如图7 7所示),并讨论了篮球从所示),并讨论了篮球从抛出到落回地面的过程中的受力情况,下面几种抛出到落回地面的过程中的受力情况,下面几种看法中正确的是(看法中正确的是( )()(2 2分)分)A. A. 刚抛出时篮球受到的合力最大刚抛出时篮球受到的合力最大B. B. 落地前瞬间篮球受到的合力最小落地前瞬间篮球受到的合力最小C. C. 整个运动过程中,篮球所受合力整个运动过程中,篮球所受合力先减小后增大先减小后增大D. D. 整个运动过程中,篮球所受合力整个运动过程中,篮球所受合力先增大后减小先增大后减小抛出点最高点落地前图7 (06海淀) 阳阳在蹦床上做阳阳在蹦床上做游戏,从高处

34、落到蹦床上又游戏,从高处落到蹦床上又被弹起。当她从接触蹦床床被弹起。当她从接触蹦床床面到运动至最低点的过程中面到运动至最低点的过程中(忽略空气阻力的影响),(忽略空气阻力的影响),阳阳受到的合力如何变化?阳阳受到的合力如何变化? 12. 图图5所示情景是一种游戏,所示情景是一种游戏,叫做蹦极。游戏者将一根有叫做蹦极。游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上,弹性的绳子一端系在身上,另一端固定在高处,从高处另一端固定在高处,从高处跳下。图中跳下。图中a点是弹性绳自点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,然下垂时绳下端的位置,c点是游戏者所到达的最低点。点是游戏者所到达的最低点。对于游戏者离开跳台至最低对于

35、游戏者离开跳台至最低点的过程,点的过程, 游戏者所受的游戏者所受的合力如何变化?合力如何变化?本节要解决的几个问题:本节要解决的几个问题: 知道平衡状态是指物体处于静止或匀速直知道平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态。线运动状态。 知道物体处于平衡状态时所受的力称为平知道物体处于平衡状态时所受的力称为平衡力,最简单的平衡情况是二力平衡。衡力,最简单的平衡情况是二力平衡。 理解二力平衡条件。理解二力平衡条件。 能利用平衡条件解决简单的平衡问题。能利用平衡条件解决简单的平衡问题。 第五节第五节 二力平衡二力平衡平衡状态的引入:静静止止状状态态匀速状态匀速状态一、物体的平衡和力的平衡一、物体的

36、平衡和力的平衡1 1、平衡状态:物体静止或匀速直线运动、平衡状态:物体静止或匀速直线运动的状态叫平衡状态。的状态叫平衡状态。对物体而言对物体而言2 2、二力平衡:一个物体在两个力的作、二力平衡:一个物体在两个力的作用下,如果保持静止状态或匀速直线用下,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,这两个力就是平衡的。运动状态,这两个力就是平衡的。对对一组力而言一组力而言二力平衡的条件二力平衡的条件二、实验探究:二、实验探究:在细线的两端悬挂质量在细线的两端悬挂质量相同的钩码,纸板受二个相同的钩码,纸板受二个拉力的大小有什么关系?拉力的大小有什么关系?纸板是否静止?这两个拉纸板是否静止?这两个拉力的方向如

37、何?力的方向如何?把纸板扭转一下,使纸板把纸板扭转一下,使纸板的一边与桌面平行,(使两的一边与桌面平行,(使两个力的作用线不在同一直线个力的作用线不在同一直线上)此时纸板还静止吗?最上)此时纸板还静止吗?最终平衡时两个力的方向如何?终平衡时两个力的方向如何?ABCABC 同体、等大、反向、共线同体、等大、反向、共线 1 1、让学生靠墙站立,一只脚紧挨、让学生靠墙站立,一只脚紧挨着墙壁,看看能否抬起离墙壁较远的着墙壁,看看能否抬起离墙壁较远的另一只脚。另一只脚。 2 2、让学生端正地坐在座位上,如、让学生端正地坐在座位上,如果不弯腰不用手扶,看看能否站立起果不弯腰不用手扶,看看能否站立起来。来。

38、 验证二力平衡条件的趣味小实验验证二力平衡条件的趣味小实验三、应用实例三、应用实例1. 1. 用二力平衡条件判断两个用二力平衡条件判断两个力是否平衡力是否平衡FG=?=100N2 2利用二力平衡条件求某一利用二力平衡条件求某一个力的大小和方向个力的大小和方向(进行间接测量)(进行间接测量)平衡力与作用力和反作用力的异同点:平衡力与作用力和反作用力的异同点:教师了解,不对学生做要求教师了解,不对学生做要求力学题解题思路:力学题解题思路: 第一步:确定研究对象;第一步:确定研究对象; 第二步:分析它的受力和运动情况;第二步:分析它的受力和运动情况; 第三步:根据有关概念、定律、规律第三步:根据有关

39、概念、定律、规律列出方程;列出方程; 第四步:解方程求出结果。第四步:解方程求出结果。 如图:有的同学在测体重时,如图:有的同学在测体重时,就分别采取推、拉、提、压等手就分别采取推、拉、提、压等手段来改变体重计的示数。这其中段来改变体重计的示数。这其中会使体重计的示数变大的是(会使体重计的示数变大的是( )第六节第六节 探究摩擦力的大小与什么有关探究摩擦力的大小与什么有关 会举例说出增大有益摩擦和减小有害摩擦会举例说出增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法的方法 本节要解决的几个问题:本节要解决的几个问题:知道滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦现象。知道滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦现象。知道在相同条件下滚动摩

40、擦比滑动摩擦小。知道在相同条件下滚动摩擦比滑动摩擦小。了解产生滑动摩擦的原因了解产生滑动摩擦的原因知道影响滑动摩擦力大小的因素知道影响滑动摩擦力大小的因素展示各种摩擦现象:一、引出三种摩擦:一、引出三种摩擦:小活动:用橡皮擦字小活动:用橡皮擦字抓蛋奇人郭火春抓蛋奇人郭火春 (粤沪版粤沪版)摩擦三兄弟角色扮演体会运动趋势学生总结每种摩擦现象的特点学生总结每种摩擦现象的特点显微镜下的显微镜下的金属表面金属表面猜想:猜想:设计实验:设计实验:小活动:小活动:用手掌在桌面和衣服上摩擦,用手掌在桌面和衣服上摩擦,猜想滑动摩擦力大小和什么因素有关猜想滑动摩擦力大小和什么因素有关二、滑动摩擦力二、滑动摩擦力

41、如何测摩擦力如何测摩擦力利用二力平衡图7-7更加准确的方案11 11、(2005(2005年辽宁省大连市年辽宁省大连市) )为了测定木块所受到的滑动摩为了测定木块所受到的滑动摩擦力,两个实验小组分别设计了甲、乙两种实验方案,擦力,两个实验小组分别设计了甲、乙两种实验方案,实验装置如图所示。实验中不计弹簧测力计的重力。实验装置如图所示。实验中不计弹簧测力计的重力。甲方案:在水平实验桌面上将木板用线拉住,通过弹簧测甲方案:在水平实验桌面上将木板用线拉住,通过弹簧测力计沿木板方向水平拉木块,使木块在木板上面滑动。力计沿木板方向水平拉木块,使木块在木板上面滑动。乙方案:将木板放在水平实验桌面上,用线通

42、过弹簧测力乙方案:将木板放在水平实验桌面上,用线通过弹簧测力计水平地拉住木块,沿木板方向水平拉木板,使木板在计水平地拉住木块,沿木板方向水平拉木板,使木板在木块下面滑动。木块下面滑动。(1)(1)从实验操作方面考虑,应选择从实验操作方面考虑,应选择_方案。简述你选方案。简述你选择的理由?择的理由?(2 2)从实验误差方面考虑,应选择)从实验误差方面考虑,应选择_方案。简述方案。简述你选择的理由?你选择的理由?(1 1)选乙。从原理上看:甲图木块必)选乙。从原理上看:甲图木块必须匀速运动,不易控制;乙图中木须匀速运动,不易控制;乙图中木块静止,木板可以变速运动,容易块静止,木板可以变速运动,容易

43、操作。操作。 (2 2)选乙。甲图中弹簧秤在运动中,)选乙。甲图中弹簧秤在运动中,不易读数;乙图中弹簧秤静止,容不易读数;乙图中弹簧秤静止,容易读数。易读数。实验实验设计设计操作(简单表述)操作(简单表述)弹簧测力弹簧测力计示数计示数( N N ) 1 1木块在水平木板上匀速运动木块在水平木板上匀速运动0.40.4木块在水平毛巾上匀速运动木块在水平毛巾上匀速运动1 1 2 2木块在水平木板上匀速运动木块在水平木板上匀速运动0.40.4木块加上重物后在水平木板上匀速运动木块加上重物后在水平木板上匀速运动1.21.2 3 3木块平放在水平木板上匀速运动木块平放在水平木板上匀速运动0.50.5木块横

44、放在水平木板上匀速运动木块横放在水平木板上匀速运动0.50.5 4 4木块以较慢速度在水平木板上匀速运动木块以较慢速度在水平木板上匀速运动0.50.5木块以较快速度在水平木板上匀速运动木块以较快速度在水平木板上匀速运动0.50.5 学生在实验中容易出现的问题:学生在实验中容易出现的问题:2、不知道谁是变量,如何控制变量、不知道谁是变量,如何控制变量3、不知道实验中利用了什么原理(二、不知道实验中利用了什么原理(二力平衡、测量是间接测量。粗略测量)力平衡、测量是间接测量。粗略测量)4、不知道如何处理实验数据(摩擦力、不知道如何处理实验数据(摩擦力与压力的比值)与压力的比值)5、不会设计实验记录的

45、表格、不会设计实验记录的表格1、不知道水平用力、缓慢、匀速拉动、不知道水平用力、缓慢、匀速拉动设计实验练习:设计实验练习:实验桌上有如下器材:弹簧测力计、实验桌上有如下器材:弹簧测力计、200g的木块一块(侧面带有线绳)、长的木块一块(侧面带有线绳)、长木板、木板、 200g的钩码若干。请你设计一个的钩码若干。请你设计一个实验验证摩擦力与压力成正比。实验验证摩擦力与压力成正比。(见:三、探究物理规律的实验步骤及实验(见:三、探究物理规律的实验步骤及实验数据记录表的教学要求)数据记录表的教学要求)如何将上题改为归纳结论的题型?如何将上题改为归纳结论的题型?钩码钩码个数个数012345F压压/N0

46、.20.40.60.81.01.2F拉/N0.40.81.21.62.02.4F摩/N0.40.81.21.62.02.4根据上述实验数据归纳出摩擦力和压力的根据上述实验数据归纳出摩擦力和压力的关系是:关系是:三、增大和减小摩擦的方法三、增大和减小摩擦的方法学生举例和归类总结学生举例和归类总结 用滚动代替滑动可以大大减小摩擦用滚动代替滑动可以大大减小摩擦 倾注全力拉绳子 俨然气功师的二指禅使摩擦面脱离接触。使摩擦面脱离接触。实验室中的气垫导轨:实验室中的气垫导轨:研究自行车上的摩擦研究自行车上的摩擦本章教学中可结合各本章教学中可结合各种实物开展研究。种实物开展研究。儿童自行车儿童自行车研究汽车

47、上的摩擦研究汽车上的摩擦小论文:课外小组的活动:课外小组的活动: 视野扩展视野扩展摩擦摩擦 (欧拉公式欧拉公式)绳子的摩擦力(大秤砣和小绳子的摩擦力(大秤砣和小砝码)砝码)(欧拉公式:(欧拉公式:F = feF = fe kk)f f代表我们需要用的力,代表我们需要用的力, F F代代表我们需要对抗的力,表我们需要对抗的力,e e代表代表自然底数自然底数2.7182.718,k k代表绳子代表绳子和桩子之间的摩擦系数,和桩子之间的摩擦系数,代表绕转角。若以绳子与铁代表绕转角。若以绳子与铁桩之间的摩擦系数为桩之间的摩擦系数为0.330.33计计算,在绕算,在绕3 3圈的情况下,当圈的情况下,当F

48、 F为为50005000牛时,对抗拉力只需牛时,对抗拉力只需5050牛。)牛。) 例例1 1:分析以下摩擦:分析以下摩擦:走路时,鞋与地面之间的摩擦;走路时,鞋与地面之间的摩擦;骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦;汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦;皮带传动中,皮带与皮带轮之间的摩擦皮带传动中,皮带与皮带轮之间的摩擦 其中属于有益摩擦的是(其中属于有益摩擦的是( ) A. A. 和和 B B和和 C C和和 D D和和习题:习题: 例例2 2: 赵强同学学了物理后,养成了观察生活赵强同学学了物理后,养成了观察生活的好习惯,他发现好多药瓶瓶

49、盖的侧面都做的好习惯,他发现好多药瓶瓶盖的侧面都做有密集的竖条纹,如图所示,其目的是为了有密集的竖条纹,如图所示,其目的是为了A A坚固耐用坚固耐用B B增大粗粒程度,从而增增大粗粒程度,从而增 大摩擦,便于旋开和旋紧大摩擦,便于旋开和旋紧C C便于运输便于运输D D节约材料节约材料 例例3 3: 某同学对生活中的一些做法进行了分析,某同学对生活中的一些做法进行了分析,你认为不合理的是你认为不合理的是 A A连接玻璃管与胶皮管时,先把玻璃管口用水连接玻璃管与胶皮管时,先把玻璃管口用水润湿,水起润滑作用润湿,水起润滑作用 B B举重运动员比赛前手上涂抹举重运动员比赛前手上涂抹“镁粉镁粉”,目的,

50、目的是减小摩擦是减小摩擦 C C雨天,机动车应低速行驶,是由于车轮与地雨天,机动车应低速行驶,是由于车轮与地面的摩擦较小面的摩擦较小 D D铅笔芯粉末加人到生锈的锁中,起润滑作用铅笔芯粉末加人到生锈的锁中,起润滑作用 E E、为了防止传动皮带打滑,需要把皮带张紧些、为了防止传动皮带打滑,需要把皮带张紧些举重运动员手上擦的镁粉主要成分是什么举重运动员手上擦的镁粉主要成分是什么?他有什么作用他有什么作用? 这种白色粉末叫这种白色粉末叫“碳酸镁碳酸镁”,人们通常又称之为,人们通常又称之为“镁粉镁粉”。碳酸镁质量很轻,具有很强的吸湿作用。运。碳酸镁质量很轻,具有很强的吸湿作用。运动员在比赛时,手掌心常

51、会冒汗,这对体操和举重运动动员在比赛时,手掌心常会冒汗,这对体操和举重运动员来说非常不利。因为湿滑的掌心会使摩擦力减小,使员来说非常不利。因为湿滑的掌心会使摩擦力减小,使得运动员握不住器械,不仅影响动作的质量,严重时还得运动员握不住器械,不仅影响动作的质量,严重时还会使运动员从器械上跌落下来,造成失误,甚至受伤。会使运动员从器械上跌落下来,造成失误,甚至受伤。碳酸镁能吸去掌心汗水,同时还会增加掌心与器械之间碳酸镁能吸去掌心汗水,同时还会增加掌心与器械之间的摩擦力。这样,运动员就能握紧器械,有利于提高动的摩擦力。这样,运动员就能握紧器械,有利于提高动作的质量。作的质量。 体操运动员上单杆前总是在

52、手上涂上镁粉,不是滑体操运动员上单杆前总是在手上涂上镁粉,不是滑石粉,这镁粉的作用是减小比赛时因手上出汗,造成手石粉,这镁粉的作用是减小比赛时因手上出汗,造成手与器械之间的滑动,比赛动作变形失真而扣分,重者容与器械之间的滑动,比赛动作变形失真而扣分,重者容易造成运动员受伤所以手上涂上镁粉是增大接触面的易造成运动员受伤所以手上涂上镁粉是增大接触面的粗糙程度,增大手与器械之间摩擦粗糙程度,增大手与器械之间摩擦 摩擦力大小和方向的确定:摩擦力大小和方向的确定: 从力的平衡入手从力的平衡入手 对运动过程进行切分对运动过程进行切分例例1 1:一个人用:一个人用30N30N的力沿水平方向的力沿水平方向推一

53、个重推一个重500N500N的小车在水平地面的小车在水平地面上匀速前进,在这个过程中上匀速前进,在这个过程中 A A小车受到的阻力是小车受到的阻力是500N500N B B小车对地面的压力是小车对地面的压力是30N30N C C地面对小车的支持力是地面对小车的支持力是30N30N D D地面对小车的支持力是地面对小车的支持力是500N500NNGFf 例例2 2:如图所示,某同学用:如图所示,某同学用40N40N的水平力将一个重的水平力将一个重30N30N的物体压在的物体压在竖直的墙壁上使其处于静止状态,竖直的墙壁上使其处于静止状态,则物体与墙壁间的摩擦力是则物体与墙壁间的摩擦力是 A A、4

54、0N B40N B、30N 30N C C、10N D10N D、70N70NNGfF例例3 3如图甲所示,放在水平地面上的物体,如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力受到方向不变的水平拉力F F的作用,的作用,F F的大的大小与时间小与时间t t的关系如图乙所示,物体运动速的关系如图乙所示,物体运动速度度v v与时间与时间t t的关系如图丙所示,由图象可的关系如图丙所示,由图象可知,当知,当t=1st=1s时,物体受到的摩擦力为时,物体受到的摩擦力为_N_N,当,当t=5st=5s时,物体受到的合力时,物体受到的合力为为_N_N。例例4 4如图所示,用如图所示,用F=6NF

55、=6N的水平向右的的水平向右的拉力匀速拉动物块拉力匀速拉动物块A A时,物块时,物块B B静止不静止不动,此时弹簧测力计的示数为动,此时弹簧测力计的示数为4N,4N,则物则物块块A A受地面摩擦力的大小为受地面摩擦力的大小为 。方。方向为向为 。 例例5 5、风洞实验室中可以产生方向水平、速度大小可调节、风洞实验室中可以产生方向水平、速度大小可调节的风,用来研究处在流动气体中物体的受力情况。将一的风,用来研究处在流动气体中物体的受力情况。将一个套有木球的细直杆放入风洞实验室,球受到的重力为个套有木球的细直杆放入风洞实验室,球受到的重力为G G。球在杆上运动时,球与杆之间的滑动摩擦力跟它们。球在

56、杆上运动时,球与杆之间的滑动摩擦力跟它们之间的压力成正比,比例系数是之间的压力成正比,比例系数是k k。如图。如图2121甲所示,将甲所示,将杆沿平行风速的方向固定,调节风速的大小,使球恰能杆沿平行风速的方向固定,调节风速的大小,使球恰能沿杆匀速运动。再将杆沿竖直方向固定,如图沿杆匀速运动。再将杆沿竖直方向固定,如图2121乙所示,乙所示,将球从杆的上端由静止释放,保持球下滑过程中所受风将球从杆的上端由静止释放,保持球下滑过程中所受风力与杆处于水平方向时受到的风力大小相同,则球下滑力与杆处于水平方向时受到的风力大小相同,则球下滑过程中受到的滑动摩擦力为过程中受到的滑动摩擦力为_。第七节运动和力

57、第七节运动和力本节要解决的几个问题:本节要解决的几个问题: 理解惯性是物体保持运动状态不变的性质,理解惯性是物体保持运动状态不变的性质,知道惯性现象。知道惯性现象。 知道惯性定律的内容,能区分出惯性和惯知道惯性定律的内容,能区分出惯性和惯性定律。性定律。 了解力是改变物体运动状态的原因。了解力是改变物体运动状态的原因。 在解释生活中的惯性现象的过程中,进行在解释生活中的惯性现象的过程中,进行语言表达能力的训练。语言表达能力的训练。 建议两课时:第一课时 惯性第二课时 研究运动和力的关系第一课时第一课时 惯性惯性抽纸条比赛:抽纸条比赛:一、惯性现象:一、惯性现象:打棋子实验打棋子实验小实验:小实

58、验:请一个同学迅速击打鸡蛋请一个同学迅速击打鸡蛋下的硬纸板下的硬纸板一些惯性现象:一些惯性现象: 这几个实验和现象中的共同点这几个实验和现象中的共同点是什么?是什么? 实验结论实验结论: 静止的杯子保持静止的杯子保持原来的静止状态;原来的静止状态;运动的物运动的物体保持原来的运动状态体保持原来的运动状态提出问题:提出问题:1、解释惯性现象:、解释惯性现象:原来原来,当,当 , 由于由于具有惯性具有惯性 ,还将保持原,还将保持原来的来的,所以所以 一切物体在任何情况下都有惯性。一切物体在任何情况下都有惯性。质量越大,惯性越大质量越大,惯性越大学生常问的一个习题:学生常问的一个习题: 运输液体货物

59、的槽车,液体上有气泡,运输液体货物的槽车,液体上有气泡,如图,当车开动时,气泡将向如图,当车开动时,气泡将向_运运动;刹车时,气泡将向动;刹车时,气泡将向_运动,其运动,其原因是原因是_._.人站在匀速行驶的汽车里人站在匀速行驶的汽车里竖直向上跳起,会落在起竖直向上跳起,会落在起跳点的什么位置?原因是跳点的什么位置?原因是什么?什么?学生思考:学生思考:二、运动和力的关系:二、运动和力的关系:毛巾表面毛巾表面AB小车运动到小车运动到A后,由于具有惯性,有保持原来的运动后,由于具有惯性,有保持原来的运动状态的性质,状态的性质, 以在以在A点时的速度做匀速直线运动,点时的速度做匀速直线运动,所以继

60、续前进,但由于毛巾表面对其有阻碍其运动所以继续前进,但由于毛巾表面对其有阻碍其运动的摩擦力,所以它的速度逐渐减小,的摩擦力,所以它的速度逐渐减小, 最后静止。最后静止。AAABBB我们再进一步研究:把较粗糙毛巾表面换成平坦些我们再进一步研究:把较粗糙毛巾表面换成平坦些的棉布表面(乙),仍从的棉布表面(乙),仍从O点由静止下放小车,小车点由静止下放小车,小车静止后将如图;再把棉布去掉,水平面为木板表面静止后将如图;再把棉布去掉,水平面为木板表面更平坦,仍从更平坦,仍从O点由静止下放小车,小车静止后将如点由静止下放小车,小车静止后将如图。图。试比较小车在三种平面上的运动情况的不同。试比较小车在三种

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