POWERPOINT 演示文稿 - 联系宇宙万物的纽带

第八章

力——联系宇宙万物的纽带教材分析及教学建议

南京航空航天大学附属中学丁玉祥2100011、学习力学知识的开篇。2、由认识弹力、重力、摩擦力这三种根本性质力的特征，归纳总结出力的一般性概念和测量、描述的方法。3、学习压强、浮力、力和运动、机械功的根底。一、教材的地位和作用二、内容框架

产生条件弹簧测力计产生原因弹力大小G=mg方向—竖直向下作用点—重心产生条件影响大小的因素增大、减小摩擦的方法重力摩擦力什么是力力的作用效果力的作用是相互的力的三要素改变形状和体积改变运动状态大小、方向、作用点力的示意图三、编写特点

1、知识结构：从特殊到一般。本章教材首先从学生的生活经验出发，引出弹力、重力、摩擦力的知识，然后在认识了这三种力的特征根底上总结出什么是力、力的三要素、力的作用是相互的等一般概念以及力的示意图的画法。2、认知体系：从感性认识上升到理性认识，再从理性认识回到实践中去。如：列举生活中的摩擦现象实例，分析总结出如何增大有益摩擦、如何减小有害摩擦，最后具体研究自行车上哪些地方有摩擦，都采用了什么方法增大有益摩擦、减小有害摩擦的。3、注重培养学生猜测和提出问题的能力、分析与论证的能力、合作交流与评估表达的能力。全章共有八个探究活动，通过探究活动，使学生既学到了知识和技能，又学到了研究科学问题的根本方法，特别是对“控制变量法〞有了进一步的认识。4、两条主线有机结合，反映物理现象的内在联系和本质特征。

显性主线：力。

隐性主线：能量。本章能量问题只要使学生知道在什么情况下有弹性势能，在什么情况下有重力势能，为今后功和能的深入学习打下伏笔。5、符合“突出重点、分散难点；知识保底、留有余地〞的课标要求，满足不同层次学生的学习要求。本章每节内容都不突破课标的根本要求，而将相关知识的拓展和延伸放到了信息库中，供不同能力层次的学生选学，有利于各种人才能力的培养。如：弹性形变和范性形变的区别、重心、力的图示、自然界中存在的四种力。四、教学要求建议与评价例如导图说明：力在自然界中的两个作用：〔1〕左右宇宙万物的一切活动。天体的运动；动物的奔跑、植物的生长；人类的生产、生活。〔2〕是宇宙万物之间相互联系的纽带。没有力的作用，宇宙间的物体都是孤立的、无法形成相互之间的联系。第一节弹力和弹簧测力计教学重点：观察和练习使用弹簧测力计。活动主线：学生自主探究、交流讨论，了解弹力、形变的概念，学会使用弹簧测力计。通过动手实验,知道弹力是由于物体发生形变而产生的的力.〔了解水平〕通过探究物体形变大小与外力的关系,领悟弹簧测力计的原理;〔经历水平〕通过观察和比照,认识弹簧测力计的构造和使用方法,〔认识水平〕通过实验操作，学会用弹簧测力计测量力的大小.〔独立操作水平〕知道力的国际单位是牛顿.〔了解〕通过观察,知道发生形变的物体具有能量.〔了解〕经历橡皮筋测力计的设计、制作的能力。〔经历〕教学目标原教学大纲要求没有弹力的名称，涉及弹力的知识。力：理解力是一个物体对另一个物体的作用。知道物体间力的作用是相互的。知道力可以引起物体的形变。知道压力的概念。会使用弹簧测力计。从“标准〞和“大纲〞的比较来看，对弹力的要求与传统要求相比，总体要求下降，但对弹簧测力计的使用要求没有降低，突出了实验和活动对物理概念的建立，引导学生通过自主学习，自主建构，学习弹力有关的知识，而不是直接灌输给学生。通过通过探究物体形变大小与外力的关系，可以进一步帮助学生领悟弹簧测力计的原理。通过测量人体头发承受的最大的拉力，激发学生的学习兴

趣。另外，突出了教材“能量〞的主线，引入了发生形变的物体具

有能量。评价例如例1：李华同学使用一只如图8-1(a)的弹簧测力计测力时，首先观察弹簧测力计得到：弹簧测力计的分度值是__________，最大测量值是_________。把弹簧测力计的拉环固定在天花板上，用手拉动秤钩如图8-1(b)，此时弹簧测力计的读数是___________。图8-1ba例2：足球是一个对抗很强的运开工程，如图8-2(a)是罚点球时，运发动用脚把球踢出去了；(b)是运发动用头来顶飞来的足球；(c)是守门员一下子抱住飞来的球。这三张图都说明_____________________________。如图8-2(d)，用力把直的钢卷尺弯成弧状，这说明__________________。abcd图8-2例3：如图3表示力的作用效果，其中〔a〕主要是表示了力可以使物体发生__________；图3例4：想一想：假设物体间的弹力突然消失，将会出现什么情景，请设想两个情景，并和同学交流。提出两个问题：1、什么是形变？2、当物体形变时，对其它物体会产生作用吗？让学生带着问题，有针对性的开展活动。〔图8—1〕学生讨论，形成共识：物体的体积或形状的改变叫形变；物体形变都会对其它物体产生力的作用。1、关于形变和弹力：教学建议及评价例如塑料板没有，可用刚锯条代替。通过实验和观察，讨论得到结论。作用在物体上的外力越大，物体的形变就越大。根据这个特性制成的测力计，可测量力的大小，弹簧测力计就是其中的一种。

2、活动8.1

观察物体形变大小与外力大小的关系组织学生看课本图8—4，认识弹簧测力计的构造。请学生根据已有的对测量工具的认识，完成填空。弹簧测力计的刻度盘上表示的最大测量值是N，分度值是N。在学习了弹簧测力计的使用方法后，运用比照法对图8—5所示的各种情况进行讨论。在学习讨论之后，可让学生用弹簧测力计来实际测量一个物体的重力，为下节做铺垫。3、活动8.2

观察弹簧测力计例1：如图8-7所示，实验室中有一个此弹簧测力计的说明书丢了，请你给它配一个简短的说明书。图8-7评价例如例2：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？请找到一个可改进之处，并写出你的改进方法和改进后的使用方法。注意：不能自己添加其它器材。弹簧测力计橡皮筋一盒钩码导引：此题是一道新颖的科学方法题。解决问题的关键是认识橡皮筋的缓冲作用，可以此扩大弹簧测力计的量程。解：可改进之处：增大弹簧测力计的量程由观察讨论，知道发生弹性形变的物体能对其它物体产生作用〔做功〕，因而具有能量，这种能叫弹性势能。4、发生形变的物体具有能量评价例如

例1：一辆发条式的玩具小汽车，上紧发条后能在水平地面上运动一段距离，发条由于上紧时发生了弹性形变对小车有了_______有作用，同时小车能运动一段距离说明发生弹性形变的物体还具有______________。如果不给不车上发条，轻轻推一下小车，小车也能向前运动一段距离后停下来，但不能一直运动下去，这是因为____________________________。

教学重点：探究影响重力大小的因素；判断重力的方向。活动主线：通过猜测、自主研究和交流讨论得到G=mg和重力的方向总是竖直向下的结论。第二节重力教学目标知道由于地球吸引而使物体受到的力叫做重力.

(了解水平)会用弹簧测力计测量物体的重力.(独立操作水平)经历探究过程得到物体重力和质量的关系:G=mg.(经历水平)有实验感知重力方向并能运用这一结论对实际问题作出分析.(经历水平)通过观察,知道被举高的物体具有重力势能,并能对具体问题进行具体分析.(了解水平)原教学大纲要求知道重力.理解重力的大小与质量成正比,方向竖直向下.从“标准〞和“大纲〞的要求比较来看，要求也适当降低了.处于了解水平的要求较多,另外,对活动的过程要求有所加强.同时渗透了能量的要求,引入了重力势能概念,同时对运用知识分析和解决问题的能力有所增强.重力对学生来说，应该是很熟悉的了，因此在讨论图8—12、13、14中的为什么时，可以很容易得到重力的结论，但要引导学生找出三个图的共同点，即河水、跳伞的人、抛出的物体最终都要向下落到地面，为判断重力的方向做好铺垫。教学指导及评价例如1、重力的引入在探究活动前，可让学生进行猜测，设计实验，进行实验，收集证据，得出各自结论，全班讨论得到正确结论。即：物体所受重力的大小与它的质量成正比，两者之间的关系是G=mg。2、活动8.3

探究影响物体所受重力大小的因素例1：洗过的毛衣要装在网兜中晾晒，而不能直接挂在衣架上晾晒，这样毛衣就不会变形，想一想是什么原因。例2：一座公路桥的桥头立有一块如下图的标志牌，用来表示对过桥车辆的限制。现有一辆满载重5×104N的卡车，请通过计算答复此车能否通过这座桥？5t本实验操作简单，现象明显，关键是请学生设计其它实验方案来替代此实验判断重力的方向。教师与学生共同评估，对设计正确的同学进行表扬与鼓励；对错误设计引导同学们分析产生错误的原因。

3、活动8.4

判断重力的方向例1：空调的室内机悬挂要求水平，一个空调安装师傅在固定室内机时要在墙上钻两个水平孔，确定好位置后，你能不能利用所学的物理知识，设计一个实验来判断这两孔是否水平？写出你所需要的实验器材及实验步骤。A●B··●评价例如例2：如图8-3，是生活中两个常见的现象，这两幅图说明的共同的特点是〔1〕________________________，〔2〕________________________。a熟了的苹果向地面下落b抛出去的石块向地面下落图8-3例3：将一把米尺倾斜放置，如图2所示，受到重力的方向是〔〕例4：现有一只弹簧，想要测一个物体的重，请设计一个实验进行测量。写出实验步骤、测量的物理量及计算公式。〔测量中可添加除弹簧测力计和天平以外的其他器材〕教师演示实验：将一个小铁球举到高处，让其自由下落到下面放置的海绵上，海绵下陷。说明：被举高的物体在下落过程中能对其它物体产生作用，具有能量，这种能量叫重力势能。学生举例：重力势能的实例。

4、被举高的物体具有能量请学生谈谈都了解了“神舟五号〞的哪些信息。请学生课后收集我国航天事业的成果、未来的航天开展方案以及为什么要进行空间探索？同时了解物体在月球上受到的重力与地球上受到的重力有什么不同？生活物理社会例1：如图8-3,，2003年10月15日是一个特殊的日子，中国土载人飞船“神州五号〞由“长征〞二号Ｆ型火箭顺利送入太空，标志着中国航天技术水平到达了一个新的台阶。如图是“神州五号〞上天的实况，火箭能够把“神州五号〞送入太空是因为_____________。“长征〞二号F型火箭是专为载人飞船而设计的，它首次采用了包括故障检测系统和逃逸系统在内的５５项新技术，到达国际先进水平。火箭全长58.3米，起飞质量为479.8吨，是目前中国研制的火箭中最长、最重的。利用它能把_______N的物体一次送入太空。图8-3例2：一块大石头和一块小石子都被举高后，以下说法正确的选项是〔〕A.大石块有重力势能，小石子没有重力势能B.大石块没有重力势能，小石子有重力势能C.大石块、小石子都有重力势能D.大石块、小石子都没有重力势能例3：蹦极是一个勇敢者的娱乐工程。在玩之前，用一根带弹性的绳子系在游客的脚上，让游客从一个高台上跳下；开始时人在重力作用下快速落下，让人体验自由下落的滋味；当下落到一定高度，绳子被拉长，人的速度逐渐变慢；到达最低点时，人在绳子的弹力作用下被向上拉；拉到一定高度又自由落下。就这样循环下落和上升。从以上的描述中，你能总结出蹦极中用到了哪些物理知识吗？(至少说出两点)

教学重点：探究改变摩擦力大小的方法。活动主线：通过探究活动，了解、研究摩擦；培养观察、分析能力和用根底知识解决实际问题的能力。

第三节摩擦力教学要求知道什么是滑动摩擦力和静摩擦力。〔了解水平〕通过探究,了解改变摩擦力的方法,并在探究过程中提高解决具体问题的能力.〔经历水平〕知道用弹簧测力计测量滑动摩擦力大小的方法,并通过实验操作体验这一方法.〔经历水平〕能运用所学知识解决增大摩擦和减小摩擦力的具体问题.〔理解水平〕经历研究自行车上摩擦过程,激发学生探究问题的欲望,初步形成用知识分析解决问题的能力。〔经历水平〕原教学大纲要求知道滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关.知道滚动摩擦.知道摩擦在实际中的意义.从“标准〞和“大纲〞的要求比较来看,要求根本不变,属于了解水平,强调利用探究活动了解改变摩擦力大小的方法,同时会利用弹簧测力计测量摩擦力大小的方法,同时要运用知识解决实际问题.在做图8—22实验前，讲清条件：用弹簧测力计拉物体，使弹簧测力计的示数由零开始缓慢增加，直至将物体拉动为止。本卷须知：为了增大实验效果，所给重物质量要大一些。分析得出：静摩擦力、滑动摩擦力的概念及其区别。教学指导及评价例如1、摩擦力活动前，阅读信息快递，使学生了解用弹簧测力计拉动水平桌面上的物体，使其匀速滑动，弹簧测力计的示数等于物体滑动时受到的摩擦力的大小。为下面开展探究活动作准备。由于本活动猜测较多，可预先安排各小组分别研究一个猜测，然后集体讨论，得出结论，完成P50的填空。随后提出问题：还有哪些方法可以改变摩擦力的大小？让学生根据生活经验提出新的猜测，教师进行点评。2、活动8.5

探究改变摩擦力大小的方法评价例如例1：常见的减小物体间摩擦力的方法有如下几种：①使接触面变光滑；②使物体对接触面的压力减小；③改滑动为滚动；④使接触面相互别离。以下一些现象中分别用了什么方法来减小摩擦的，填入序号〔1〕磁悬浮列车能高速行驶____________〔2〕自行车里的滚珠轴承_______________〔3〕在溜冰场每次比赛完，都要在场地上浇冰________例2：以下实例中，为了减小摩擦的是()A．要把拧得很紧的瓶盖扭开，在手和瓶盖间垫一块毛巾B．手表上用于调节指针的旋钮该有凹凸不平的条纹C．为把玻璃窗擦的更干净些，要用更大一点的力压抹布D．移动较重的货箱时，在货箱下面垫上几根圆木E．要把拧得很紧的瓶盖扭开，在手和瓶盖间垫一块毛巾F．手表上用于调节指针的旋钮刻有凹凸不平的条纹G．为把玻璃窗擦得更干净些，要用更在一点的力压抹布H．移动较重的货箱时，在货箱下面垫几根圆木例3：如下图，同一水平桌面上放有长方体木块和铁块各一个。现想探究木块和铁块的下外表谁更粗糙。请你只利用一个量程满足实验要求的弹簧测力计，设计一个实验来验证你的猜测。写出实验的步骤、现象和结论。实验步骤_______________________________________根据现象________________________________________得到结论________________________________________导引:此题是一道实验设计题，应用控制变量法进行研究,但题中只允许利用一个量程满足实验要求的弹簧测力计,怎样在不添加器材的情况下使压力一定是问题的关键。图10点精：对于设计性实验题，一定要明确题中所给的全部条件，挖掘其隐含条件，选择适宜的物理方法分析问题，不可违背题意任意增加条件解题。另外在语言表达上要考虑周全，关键词语要斟酌。误区分析:不少同学分别用弹簧测力计拉动木块和铁块,然后比较它们的示数大小,忘记控制变量法的应用；还有些同学没有强调〞水平、匀速〞。例4：阅读短文，答复短文后问题。在探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关〞的过程中，上些同学作出了以下猜测：猜测A滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关；猜测B滑动摩擦力的大小可能与接触面间的压力大小有关；猜测C滑动摩擦力的大小可能与产生摩擦力的两物体间接触面积的大小有关。为了检验上述有关猜测是否正确，某同学选用了底面与各个侧面粗糙程度均相同的长方体木块，并设计了如下实验方案步骤1把长方体木块平放在水平的长木块上，用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动，读出这时弹簧测力计的示数〔如图甲所示〕步骤2在长方体木块上放上砝码〔如图乙所示〕，用弹簧测力计水平拉木块，使砝码与木块一起沿直线匀速运动，比较“步骤2〞与“步骤1〞中弹簧测力计示数的大小；步骤3在水平长木板上铺上一层棉布，把木块平放在棉布上〔不加砝码〕，用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动〔如图丙所示〕，比较“步骤3〞与“步骤1〞中弹簧测力计示数的大小。〔1〕当弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动时，滑动摩擦的大小就等于弹簧测力计的示数，为什么？答：〔2〕“步骤2〞的设计目的，是为了检验上述猜测〔A、B、C〕中哪一个是否正确？〔〕〔3〕为了检验“猜测C〞是否正确，可在上述实验根底上再增加一个步骤，写出你所设计的这一个步骤。答：〔步骤4〕___________________________________________〔4〕在“步骤2〞中，假设木块上方砝码重0.5N，当用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动时，那么砝码与木块间摩擦力的大小()A．大于0.5NB．大于零且小于0.5N

C．等于0.5ND．等于零〔5〕考虑到影响摩擦力的因素较多，在上述探究过程中总要控制某些因素，使它们保持不变，进而寻找摩擦力的大小与另外一个因素的关系，这种研究问题的方法叫“控制变量法〞。想想看，初中物理中在研究哪些问题时用到过这种方法？〔参照例1，另举两例〕例1：研究影响液体蒸发快慢的因素。例2：____例3_________________________。例5：陈刚同学在研究滑动摩擦力的实验中，得到了如下的实验数据：〔1〕木块与木板的接触：〔2〕不改变木块的质量：请问：〔1〕以上实验纪录说明了什么问题？〔2〕在实验中应注意哪些问题？此局部内容是前面活动的应用和延伸。由于摩擦在生活中随处可见，教学时可让学生充分举例，并且要求学生说出所举实例是有益摩擦还是有害摩擦，然后思考可采用哪些方法增大有益摩擦、减小有害摩擦。最后要求学生根据增大、减小摩擦的不同方法，再举出生活中与此方法相同的实例，从而培养学生的发散性思维和归纳总结能力。3、生活中的摩擦介绍气垫船、磁悬浮列车的目的，是拓展学生知识面和对减小摩擦的方法和途径有更多的认识。〔拓展：磁悬浮和气垫还可用在什么地方？培养创新思维。〕生活、物理、社会例1：一个有绳子拴住的重物要吊在横杆上，我们通常都是将绳子直接拴在横杆上。请想一想，能否还有其他方法将重物挂到横杆上。回忆一下，这种方法在生活中的具体应用实例。他是采用了何物理原理。评价例如：例2：有一种“牵引〞游戏，即两人面对面站好，用一根绳子绕过腰间，两人分别拉动绳子的一段，谁先被拉的脚移动就算输。请玩一玩，并思考这个游戏中都用到了哪些物理知识。例3：如图8-7所示，在玻璃杯里装上大半杯大米，把一根筷子插在中间，将米压紧，使筷子直立。再继续向杯里加少许水，等一会儿，拿起筷子就可以把装米的玻璃杯提起来。请说出其中的道理。图8-7A．一切都在地球上滑动，而且永远这样运动下去B．一切都相对地球静止，移动是不可能的，所有的物体只能停留在原处C．原来运动的永远在地球上运动下去，原来静止的都将永远静止下去D．一切难以预料例4：想象一下，如果摩擦全部消失，世界的情况是()情境想象题此局部内容是理论联系实际，解决实际问题的很好实例。教学中可结合实物〔或儿童自行车〕开展研究。重点解决：自行车上的哪些部位存在摩擦？哪些是有益摩擦、哪些是有害摩擦？如何增大有益摩擦、减小有害摩擦？〔拓展：你还有什么好的设想或建议？培养学生的创新思维。〕4、活动8.6

研究自行车上的摩擦例1：人骑车时，发现前面有人，马上捏紧自行车手闸，捏得越紧自行车停得越快，是什么原因？

图5分析说理题

例2：如图5所示，自行车是我们生活中最常见的代步工具，其中蕴涵着丰富的物理知识，如其中有利于增大摩擦力的有()A．车车轮制成圆形的B．在车轴上加润滑剂C．车把手套上的花纹D．车轮上装有滚动轴承

图5分析说理题例3：在学校爬杆和爬绳比赛中，李强说：“我喜欢爬绳，因为手握紧绳子后，绳子与手的接触面粗糙，摩擦力大〞。刘伟说：“同一个人在爬绳和爬杆时受到的摩擦力一样，因为人的重力相等，人受到的摩擦力等于重力〞。你觉得哪个人讲的较合理？请你设计一个实验来证明你的观点。教学重点：力的三要素和力的作用是相互的。活动主线：观察讨论、实验探究、作图练习。

第四节力力的作用是相互的教学目标通过对图景的观察和分析,激发探讨力的作用效果的兴趣,认识力能使物体发生形变或运动状态的改变.〔认识水平〕知道什么是运动状态的改变.〔了解水平〕通过使物体形变的实验,感知影响力的作用效果的因素,从而知道力的三要素.〔感知水平〕能用示意图的方法表示力的三要素.〔独立操作水平〕通过实验现象的归纳,认识力的作用效果的相互性.〔认识水平〕在探究力的三要素和力的相互作用的活动中培养学生的合作、交流的意识.原教学大纲要求理解力的三要素：大小、方向和作用点。会作力的图示。知道力可以改变物体的速度和运动方向从标准和大纲和要求的比较来看，要求变化不大，提出问题：人们是根据什么现象判断物体受到力的作用呢？观察与讨论：图8—29、30、31、32的不同现象，〔阅读信息快递，知道何为运动状态的改变〕，归纳总结得出：当物体发生形变或运动状态改变时，可判断物体受到力的作用。可将图8—1的实验再做一做，此实验原先说明的是橡皮筋、弹簧、气球产生弹力，现在再次做此实验时，说明他们发生形变受到力的作用，为力的作用是相互的作准备。教学指导及教学建议1.怎样判断物体受到力的作用此探究活动可采用教师演示，学生观察，得出力的作用效果与力的方向、作用点和大小有关的结论。同时可请学生举出生活中与之相对应的实例。教师介绍：力的三要素可用力的示意图来表示。

拓展：定量表示力的方法－力的图示。介绍画法。“标准〞没有明确要求，各地可以根据情况确定。2.活动8.7

探究影响塑料刻度尺形变的因素提出问题：当一个物体受到另一个物体的作用时，另一个物体是否也同时受到这个物体的作用呢？进行猜测：可能不受到力的作用；可能同时受到力的作用。实验验证：图8—35实验。举例说明。