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文档简介
第1单元:力
教学目标
(-)知识目标
1、知道力是物体间的相互作用,力不能脱离物体而存在,在具体问题中能找出施力物体和
受力物体。
2、知道力有大小和方向,在具体问题中能画出力的图示和力的示意图。
3、知道力的作用效果,知道力的名称可按力的性质和力的作用效果来命名。
(-)能力目标:
通过具体的例子,培养学生独立分析物体的受力情况,并能够画出力的图示和力的示意图。
(三)德育目标
从实际的物理情景出发,养成一种科学分析问题的习惯。
教学重点:
力的概念
教学难点:
力的图示
教学方法:
启发式、归纳法、讲练法
教学用具
磁铁、铁钉、弹簧秤、钩码(学生用)
圆规、三角板、讲练所用的投影片(教师用)
课时安排
1课时
教学步骤
一、导入新课
同学们,平常我们在日常生活当中力的现象太多了,打过篮球吗?提过水吗?举过哑铃吗?
帮人推过车吗?……都干过,这些事情通俗的话就是出点力气,可在物理学里力是一个什么概
念?产生力的条件又是什么?
板书:第一节力
二、新课教学
(-)用投影片出示本节课的学习目标
1、理解力的概念,知道力是矢量
2、力的图示要把力的三要素表示出来
3、力的分类
(二)学习目标完成过程
1、力是物体间的相互作用
(1)学生实验:①磁铁吸引铁钉
②用手拉弹簧秤的挂钩
引导回答出:磁铁对铁定施加了力,同时感觉出力铁钉也在吸引磁铁;用于拉弹簧时,手
也被弹簧所拉。
(2)出示投影片
效果<-施力作用受力
物体物体一效果
脚踢球
手提水
肩推下
引导学生回答:只要有力发生,就一定有施力物体和受力物体;施力物体同时也是受力物
体。
板书:力是物体间的相互作用。
(3)强调:•个孤立的物体不会存在力,力不能脱离开施力物体和受力物体而独立存在。
在研究一个物体受力时,不一定指明施力物体,但施力物体一定存在且能找到。
(4)巩固训练(出示投影片)
找出下列带“•”的物体所受的力,指出各力的施力物体和受力物体
A木块飘浮在水面上
B手里托着一本书
2、力的大小和方向
实验:(1)在弹簧的弹性限度以内轻轻地拉一下弹簧的挂钩,测一下拉力的大小。
(2)测钩码的重力的大小
引导得出:力的大小可用弹簧秤测量,力的单位是牛顿,简称牛,用符号N表示。
提问:在初中学习过浸在液体中的物体受浮力的作用,浮力的方向是什么方向?
学生回答:竖直向上
老师归纳:所以力是既有大小又有方向的物理量,是矢量。
板书:力是具有大小和方向的矢量,方向由具体的作用去定。
3、力的图示
提问:力的三要素是什么?力的作用效果是什么?
引导回答:力的三要素是力的大小、方向、作用点,其作用效果是改变物体的运动状态和
使物体发生形变。
教师总结归纳引入:力的三要素决定力的作用效果,那在物理学当中可以形成准确地表示
出力的三要素的方法就是力的图示。
(1)教师板演:小车在水平方向受到向右的100N的力F,如何表示这个力呢?
首先选一标度(比如1cm长表示20N的大小)。
其次,从力的作用点向右画一根带箭头的线段,线段的长度要是标度的5倍,表示100N,箭
头表示力的方向。
F-100N
OO
学生:根据过程总结什么是力的图示。
板书:力的图示就是用一根带箭头的线段来表示力。
(2)力的示意图。
在分析物体的受力情况时,只需要在图中画出力的方向,不画大小,表示物体在这个方向
上受到了力。
(3)巩固训练
AG=50N,表示其所受中立的力的图示:
A
B与水平面成30°角的斜向右上房的500N的力的图示。
师生公平学生答案。
归纳:标度可以任意选取,但要依题而定,还要使所选取的标度有利于作图。在力的图示
中要正确反映力的三要素。
4、力的种类:
提问:同学总结一下学过什么名称的力
学生答:拉力、支持力、压力、重力、动力、阻力……
教师分析:象拉力、支持力、压力、动力、阻力一听名称,同学够知道力的作用形式及效
果,这是根据力的作用效果来分类的。但这些力产生的条件及性质不一定是一样的。比如:象
重力、拉力是不同性质的力,但都可以作为动力或阻力;而性质相同的力,又可产生不同的效
果。比如支持力、压力是同种性质的力,产生的效果却不同。所以力的分类按效果和性质来分。
板书:力的分类
按性质分:重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。
按效果分:拉力、压力、支持力、浮力、动力、阻力等.
三、小结
(1)力是物体间的相互作用
(2)力的图示和步骤
(3)能从效果和性质两方面区分力。
以上内容就是今天这节课我们要掌握的基本内容,我们下节课就分别学习按性质分类的三
种常见力产生的条件及大小、方向的确定。
四、作业
1、P5练习一(1)(2)
2、我们在游泳时,用手向后划水,身子却会向前游去,为什么呢?
五、板书设计:
f概念:力是物体间的相互作用
->大小:用弹簧秤来测量
力«一方向:是具有方向的矢量,方向由具体的作用去定
一表示:力的图示法;力的示意图
八泯(按性质分:重力、弹力、摩擦力
[按效果分:拉力、支持力、压力、动力、阻力等。
第2单元:重力
教学目标:
一、知识目标
1、知道重力是由于物体受到地球的吸引而产生的。
2、知道重力的大小和方向。会用公式0=018(g=9.8N/kg)计算重力。
3、知道用悬绳挂着的静止物体、用静止的水平支持物支持的物体,对竖直悬绳的拉力或对
水平支持物的压力,大小等于物体受到的重力。
4、知道重心的概念以及均匀物体中心的位置。
二、能力目标:
1、让学生自己动手,找不规则薄板的中心培养学生自己动手的能力。
2、通过“重心”的概念,让学生知道等效代替是研究物理学的一种方法。
三、德育目标:
通过课本内容的完成,让学生自己动手、动脑、观察、教育学生在日常生活当中多观察、
多分析、看问题不要片面。
教学重点:
1、重力的大小和方向;
2、G=mg中,g值因在地球的不同纬度而不同。
教学难点:
1、“重心”概念的理解
2、“重心”不一定在物体上的理解。
教学方法:
实验法、分析法
教学用具:
弹簧秤、钩码(二人一组)质地均匀的不规则薄板、细绳(学生准备)、木圆环、直角三
角尺(教师用)重锤线(演示用)
课时安排:
1课时
教学步骤:
一、导入新课
日常生活中我们跳起来,总会落回地面,扔出去的东西,也都要落回地面,悬挂物体的绳
子静止时总会指向地面,这都是因为在地面附近的物体都要受到重力的作用。下面我们来探讨
有关重力的知识。
板书:第二节重力
二、新课教学
1.重力是怎样产生的?
学生在预习后回答:地球上的一切物体都要受到地球的吸引,所以人跳起来总会落在地上,
扔出去的东西总要落回地面。:重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力。
提问:有的同学说物体的重力就是地球的吸引力,到底是不是呢?
学生猜疑:有的说是,有的说不是。
教师释疑:严格地说,重力并不是地球的吸引力,而是吸引力的一个分力,以后才会学到
这些知识,现在知道就行了。所以说重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,而不能说地球
的吸引力就是物体的重力。由于两者相差很小,通常可以用重力代替吸引力的。
提问:物体所受到的重力的实例物体是谁?
学生:是地球。
强调:物体只要在引力范围内,就会受到重力的作用。
2、重力的方向和大小
(1)实验:重锤线的方向总是竖直向下
从静止释放的小石块总是竖直下落,分析球的受力情况,由二力平衡知重力]
(修止)
竖直向下。
归纳:重力的方向竖直向下。
强调:竖直向下不能说成垂直向下,竖直向下指的是与水平地面相垂直,不能笼统指垂直
方向。
(2)学生动手实验:
提问:重力的大小可以用弹簧秤来测量,为什么?
学生会从二力平衡角度回答:物体静止时对弹簧秤的拉力或对水平面压力的大小等于其重
力。
动手实验:用弹簧秤测量一个钩码、两个钩码、三个钩码的重力的大小,观察计算重力G与
钩码的质量m的关系。
学生马上得到:G与m成正比。
板书:重力大小与物体质量关系:
G=mg(g=9.8N/kg)
强调:g值在地球的不同位置取值不同,同学阅读课本内容可知,赤道上g值最小,而两极g
值最大。一般的处理方法:在地面附近不太大的范围内,可认为g值是恒定的。
(3)巩固训练:
出示投影片
A如图:
已知小球、物块的质量为m,求悬绳的拉力是N。物块对地面的压力(两者均处于静止
状态)是N。如果说悬绳的拉力等于重力,物块对地面的压力等于重力,这种说法对吗?
B、物体静止在水平桌面上,物体对水平桌面的压力()
a、就是物体的重力
b、大小等于物体的重力
c、这压力是由于地球的吸引产生的
d、这压力是竖直向下的。
C、物体静止在斜面上,物体所受重力的方向如图所示,这个表示对吗?
师生共评得到:
A:只要在静止状态下,物体对竖直悬绳物体对水平支持物才有上述关系。
B、力是矢量,既有大小又有方向。上面说法不对,只能说拉力(或压力)的大小等于重力
的大小。
3、重心:
通俗点讲,重心就是重力的作用点。就是在研究问题时,从效果上看,可以认为物体各部
分受到的重力作用集中于一点,这一点就叫物体的重心。
我们把物体的全部质量压缩成一点将不影响研究结果,这就是物理学的一种等效代替的思
想。
(1)质量分布均匀的物体的重心,跟物体的形状有关。
同学们在初中知识的基础上,找出这些质量分布均匀的物体的重心:(出示投影片)
ZL7
(2)质量分布均匀的形状不规则的厚板的重心可用悬挂法找到o
学生动手找自己的不规则薄板的中心,并且说出其原理。
教师演示:木圆环,直角三角尺的重心。
具体过程:先用悬挂法确定重心之后,再在其
重心c处拴上细绳提拉,验证薄板可以水平平衡。
归纳:物体的重心可在物体之上,也木在物体之外。
(3)质量分布不均匀的物体,重心的位置即跟形状有关,也与质量分布有关。
比如:往高处叠放东西,重心不断随高度而上移。
(4)重心的高低与支承面的大小决定物体的稳定程度。
简单介绍一下不倒翁的原理,让学生有一种印象,为以后学习平衡的种类奠定基础。
三、小结
1、用投影片出示小结内容
(1)重力产生的条件以及重力与引力的区别
(3)在月球上,物体也会由于月球的吸引而受到相应的重力,到其他星球表面也一样。
(3)G=mg,g值在不同位置数值上略有差别,通常不特别说明的话,g=9.8N/kg
(4)重心的确定
四、作业
1、试画出物体A的重力示意图
2、课本8、练习一3、4
五、板书设计
一方向
物体由于地球的吸引一^生f重力-大小
f概念
->重心-确定方法
f作用
六、教学总结
这节课在教学思路上应注意知识的接受要循序渐进,只在初中学习的基础上加以扩展和深
化,并把以后要用到有关重力的知识点了一下,为以后学生接受知识的路铺的平缓些。
第3单元:弹力
教学目标:
一、知识目标
1、知道什么是弹力以及弹力产生的条件
2、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的图示(力的示意图)中正确画出他们
的方向。
3、知道形变越大,弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比
二、能力目标:
培养学生在实际问题中能够确定弹力的方向
三、德育目标:
在实验中,培养其观察能力,结合实际的求实精神。
教学重点:
弹力产生的条件、弹力的方向
教学难点:
1、在接触的物体间是否有弹力
2、弹力方向的确定
教学方法:
实验演示、讨论答疑
教学用具:
弹簧、海绵、薄竹片、微小形变演示仪
课时安排:
1课时
教学步骤:
一、导入新课
在运动场上跳远时要用踏跳板,撑杆跳高运动员的杆,都是利用他们弹性形变时的弹力,
同学们还可以举出许多利用弹力得力子,谁来说?
学生回答拉弓射箭、跳跳床、跳水踏跳板
那弹力是怎样产生的呢?
二、新课教学
(一)用投影片出示本节课的学习目标
1、知道形变的概念
2、理解弹力是因为形变的物体山于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用
3、会判断弹力的方向
4、知道形变的种类
(二)学习目标完成过程
1、弹力是怎样产生的?
(1)实验演示:
压缩弹簧、海绵、用手弯曲竹片
观察到什么现象?
学生:看到形状或体积改变
老师:对,这就是形变。
板书:物体的形状或体积的改变叫形变
(2)被压缩的弹簧上放一黑板擦,放手,黑板擦被弹起;被弯曲的竹片上放一粉笔头,放
手,粉笔头被弹起。
提问:为什么黑板擦、粉笔头被弹起?
引导学生回答:形变的物体要恢复原状,对和它接触的物体有力的作用,就被弹起。
提问:如果粉笔头、黑板擦与形变物不接触,会受到这个力吗?
引导回答:不接触一定不会受到这个力
学生总结什么是弹力?
板书:发生形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体产生地的作用,这种力叫弹
力。
可见,弹力的产生需两个条件:直接接触并发生形变。
2、任何物体都会发生形变
实验操作:显示微小形变的装置向学生作一简单介绍。
(1)入射光的位置不变,将光线经M、N两平面镜两次反射;射到一个刻度尺上,形成一光
亮点。用力压桌面,同学会看到什么现象?
学生:光点在刻度尺上移动?
学生分析:桌面有了形变,使M、N平面镜的位置发生了微小的变化。
总结:我们通常用眼看到一些物体发生形变,还有一些物体眼睛根本观察不到它的形变,
比如些比较坚硬的物体,但是这些物体都有形变,只不过形变很微小。所以,一切物体都在
力的作用下会发生形成。
3、弹力的方向
一般情况下,凡是支持物对物体的支持力,都是支持物因发生形变而对物体产生弹力。所
以支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。
例1:放在水平桌面上的书
书山于重力的作用而压迫桌面,使书和桌面同时发生微小形变,要恢复原状,对桌面产生
垂直于桌面向卜一的弹力R,这就是书对桌面的压力;桌面由于发生微小的形变,对书产生垂直于
书面向上的弹力Fz,这就是桌面对书的支持力。
学生分析:静止地放在倾斜木板上的书,书对木板的压力和木板对书的支持力。并画出力
的示意图。
结论:压力、支持力都是弹力。压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体,支持力
的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。
引导学生分析静止时,悬绳对重物的拉力及方向。
引导得出:悬挂物由于重力的作用而拉紧悬绳,使重物、悬绳同时发生微小的形变。重物
由于发生微小的形变,对悬绳沉重竖直向下的弹力R,这是物对绳的拉力;悬绳由于发生微小形
变,对物产生竖直向上的弹力Fz,这就是绳对物体的拉力。
结论:拉力是弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。
4、巩固训练(出示投影片)
(1)画出下列各静止物体的弹力(接触面光滑)
C
(2)师生共评:弹力的方向总跟接触的面垂直,面与面接触,点与面接触,都是垂直于面;
点与点的接触要找两接触点的公切面,弹力垂直于这个共切面指向被支持物。
强调:象B图中,斜面与球间有无弹力?
对小球状态进行分析:如果小球受到斜面弹力,小球在水平方向上不会静止,会向右运动。
由此可判定小球不受斜面的弹力。这是判定相接触的物体间是否有弹力得基本方法,说明两接
触物体接触但没有发生形变。
5、形变的种类
请同学阅读Pe,看形变的种类有哪些,举例说明。
学生:形变分为拉伸形变、弯曲形变、扭转形变。比如弹簧的伸长或缩短为拉伸形变,弓、
跳板的形变为弯曲形变,金属丝被扭转为扭转形变。
总结:产生弹力的大小与形变程度有关,形变程度越大,产生的弹力就越大。
三、小结
1、弹力产生的条件
2、弹力方向的确定
3、形变的种类
四、作业
R、练习二、3、4、5
五、板书设计
,m十J概念
1、形变[4种类
'产生条件
2、弹力,方向
大小:由具体情况而定
第4单元:摩擦力
教学目标:
一、知识目标
1、知道滑动摩擦力产生的条件,会判断滑动摩擦力的方向。
2、知道滑动摩擦力的大小跟什么有关,知道滑动摩擦力跟压力成正比。
3、知道净摩擦力产生的条件,会判决静摩擦力的方向,知道最大静摩擦力的概念。
二、能力目标:
通过学生自己实验,培养学生分析问题,解决问题的能力。
三、德育目标
在研究问题时,要突出主要矛盾,忽略次要因素的思维方法。
教学重点:
1、滑动摩擦力产生的条件及规律,并会用%=uR解决具体问题
2、静摩擦力产生的条件及规律,正确理解最大静摩擦力的概念。
教学难点:
1、正压力R的确定
2、静摩擦力有无、大小的判定
教学方法:
实验法、分析法
教学用具:
带绳的木块、小铁块、弹簧秤(学生用,二人一组),学生自己一人备一块小毛巾)
课时安排:
1课时
教学步骤:
-、导入新课
同学们,在桌子上给文具盒一个初速度,文具盒最终会停下来,这说明什么问题?
学生答:有阻碍它前进的力。
师问:那这个力是谁给的,在什么情况下产生这个力呢?
引导回答:与桌面接触,且有相对滑动,才产生这个力。
师:对,这就是初中已经有了的概念,滑动摩擦力。今天,我们将进一步学习有关摩擦力
的知识。
二、新课教学
(-)用投影片出示学习目标:
1、知道滑动摩擦力产生的条件,会正确判决滑动摩擦力的方向。
2、理解滑动摩擦定律和公式,会用F=uF”计算有关题目。
3、知道摩擦因数u的大小与接触面的材料和粗糙程度有关。
4、知道静摩擦力产生的条件,并知道有最大值、且比滑动摩擦力稍大。
(二)学习目标完成过程
1、滑动摩擦
板书刚才学生的总结:
滑动摩擦力:相互接触的两物体,一个物体在另一物体表面相对滑动时受到的阻碍它相对
滑动的力。
学生实验:让学生用弹簧秤拉着木块在桌面上缓慢运动,保证弹簧秤的示数不变。就可以
维持木块匀速前进,这时物块和桌面的滑动摩擦力是多大?方向如何?
再在木块上加一铁块,同样维持物块匀速前进。这时滑动摩擦力变了吗?说明什么道理?
学生回答:滑动摩擦力变大,说明滑动摩擦力的大小跟两物体之间的正压力有关,且正压
力越大,滑动摩擦力越大。
更换实验条件,把木块放在毛巾上拉动,同样维持其匀速运动,观察弹簧秤的示数,发现
比在桌面上的要大,说明什么问题?
引导学生答:说明接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
老师归纳:经实验证明,滑动摩擦力的大小与相互之间的正压力R成正比,还与接触面的粗
糙程度、材料有关。关系式表达为F=uR,u是动摩擦因数,由接触面的材料和粗糙程度决定,
是没有单位的,u是F与R的比值。
滑动摩擦力的放向总是与接触面相切,且与相对运动方向相反。
2、知识反馈性练习(出示投影片)
(1)关于滑动摩擦力,下列说法正确的是:
A、物体在支持面上的滑动速度越大,滑动摩擦力也一定越大;
B、滑动摩擦力的方向一定与物体相对支持面的滑动方向相反;
C、接触面的滑动摩擦系数越大,滑动摩擦力也越大;
D、滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反。
(2)用100N的力在水平方向匀速推动重500N的箱子,那接触面的滑动摩擦力是多大?u值
为多大?
师生共评每一句话的错误在哪里?应该怎样理解。
强调:滑动摩擦力的方向与物体相对接触面的运动方向相反,而不能说与物体运动方向相
反。
3、滚动摩擦:一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦。
提问:车轮、滚动轴承为什么都做成圆的?
引导学生答:因为滚动摩擦要比滑动摩擦小得多。
4、静摩擦:
提问:把一个很重的铁球放在地上,一只小蚂蚁能不能推动?
学生:推不动。
提问:如果地面是光滑的呢?
学生:有的认为推动,有的认为推不动。
老师强调:到底推动推不动?
学生甲:推动推不动,不是看铁球的重要,要看与地面的摩擦力有多大?比如一辆汽车,
两三个人搬不动,但可以推得动。
老师:对,分析得太好了。在水平地面上是否推动物体,不取决于这个物体重量的大小。
如果地面光滑,重力不会影响水平方向的运动,如果地面粗糙,推力大于物体与地面间的最大
净摩擦力,就推得动,下面我们来研究静摩擦力。
(1)教师演示:用力推讲桌。
①开始用很小的推力,推不动,分析讲桌受力情况。
②再用稍大的力推,还静止不动,分析受力情况
③继续增大推力,讲桌开始运动,分析受力情况。
分析:讲桌在推力作用下相对地面静止,但在沿这个力的方向上有相对运动趋势,就是因
为讲桌跟地板之间发生了摩擦。这个摩擦力和推力都作用在讲桌上,他们的大小相等,方向相
反,彼此平衡,因此讲桌保持不动,这时发生的摩擦叫青摩擦。青摩擦力的方向总是跟接触面
相切,跟物体相对运动趋势的方向相反。
提问:那静摩擦力的大小如何确定呢?有什么规律呢?请同学们自己动作实验得出结论。
学生两人一组,木块静止地放毛巾上,开始用较小的力拉木块,木块静止,记下拉力大小,
慢慢增加拉力,木块仍静止,记下拉力的大小。继续增大拉力,木块刚开始动,记下拉力的大
小。然后保持匀速运动,记下拉力的大小。
出示投影片、填表
过程测力计读数拉力方向摩擦力大小摩擦力方向
1静摩擦力1
2静摩擦力2
3最大静摩擦力
4滑动摩擦力
结论:最大静摩擦力就是物体刚开始运动时所需的最小推力。
是实验得到:静摩擦力随着推理的增大而增大,它的极限值就是最大静摩擦力。可见,静
摩擦力是一个变力,变化范围为:0〈摩WF喇
(2)静摩擦力的作用
拿在手中的东西不会滑落
把线织成布,用布缝衣服,也是靠纱线之间的静摩擦力的作用。
(3)反馈练习:(出示投影片)
斜面上有一物体,质量为m,在斜面上静止不动,m受摩擦力吗?为什么?
三、小结
1.摩擦力产生的条件1、呷物体相互接触
2,接触面粗糙。
<3、在接触面上有重点作用的正压力
4、有相对运动或者有相对运动趋势
2.滑动摩擦力大dj、
[方向
3.静摩擦力变芍OVkWF曲
“方向
四、作业:Pl6练习向(3、4)
思考•:在F作用下,A静止在墙匕这时F=50N:如果F增大为100N,A还静止在墙上,在
这两种情况下,A所受到的摩擦力如何变,化?(A的质量为10kg)
/
/
//r
/
/
//T
五、板书设计
'概念
产生条件
滑动摩擦力v
大小
方向
摩擦力<
'概念
产生条件
静摩擦力
大小
.方向
六、教学总结
本节课的知识上学生亲自动手实验,推动分析,得出所要的结论。这样既收到的好的学生
效果,又进一步了解了自然科学的研究方法,培养了学生分析问题、解决问题的能力。
第5单元:力的合成
教学目标:
一、知识目标
1、理解力的合成和合力的概念
2、掌握力的平行四边形定则,会用作图法求共点力的合力。
3、要求知道合力的大小与分力间夹角的关系。
二、能力目标:
培养学生动手能力、物理思维能力
三、德育目标:
在实验的过程中,掌握正确的方法,结果要符合实验数据,培养学生实事求是的求实精神。
教学重点:
(1)理解合力与分力的关系
(2)力的平行四边形定则
教学难点:
合力的大小与分力间夹角的关系
教学方法:
实验归纳法
教学用具:
平行四边形定则演示器、钩码、弹簧秤、细线、三角板
学生每两人一组:方木板、白纸、弹簧秤(两个)、橡皮条、细绳两条、三角板、刻度尺、
图钉(几个)
课时安排:
1课时
教学步骤:
一、导入新课
如图甲,一个力用力F可以把一筒水慢慢地提起,图乙是两个人分别用K、&两个力把同样
的一筒水慢慢地提起。那么力F的作用效果与件、F2的共同作用的效果如何?
学生:效果是一样的。
老师:那么力F就叫做艮与民的合力,如果我们要求件和民的合力,就叫力的合成。我们这节
课就来学习力的合成符合什么规律。
二、新课教学
(一)用投影片出示本节课的学习目标
1、知道共点力的概念
2、知道合力和分力是从力的效果的角度区分
3、掌握平行四边形定则,它是力的合成的基本法则
4、会用图示法求共点力的合力
5、知道矢量和标量的概念,知道它们有不同的运算规则。
(-)学习目标完成过程
1、请同学阅读晚,回答下列问题(出示投影片)
(1)一个力作用在物体上产生的与几个力共同作用在物体上的
—•样,那这个力就是这个力的。
(2)如果几个力都作用在物体的同一点,或者它们的相交于同一点,这几个力叫做
共点力。
2、如何进行力的合成呢?请同学看下面实验(请一位同学上讲台帮忙)
(1)把放木板固定在黑板上,用图钉把白纸定字再生放木块上。
(2)用图钉把橡皮条一端固定在A点,结点自然状态在0点,结点上系着细绳,细绳的另一
端系着绳套。
(3)用两弹簧秤分别勾住绳索,互成角度地拉橡皮条,使结点到达0'点。让学生记下0'
的位置,用铅笔和刻度尺在白纸上从0'点沿两条细纸的方向画线,记下用、R的力的大小。
(4)放开弹簧秤,使结点重新回到0点,再用一只弹簧秤,通过细绳把橡皮条的结点拉到0',
读出弹簧秤的示数F,记下细绳的方向,按同一标度作出眄、也和R的力的图示。
(5)用三角板以R、F?为邻边作平行四边形,在误差范围内,F几乎是e、邑为邻边的平行
四边形的对角线。
经过前人们很多次的、精细的实验,最后确认,对角线的长度、方向、跟合力的大小、方
向一致,即对角线与合力重合,也就是说,对角线就表示R、F?的合力。
(6)指导学生进行分组实验
观察学生实验情况,数据处理,要求操作的规范,遵从实验结果,尽量把误差减小到最小。
要求同学用平行四边形法则作出已与H的合力,与实际合力对照,相距多远,差距大不大。
总结:可见互成角度的两个力的合成,不是简单的斤两个力相加减,而是用表示两个力的
有向线段为邻边作平行四边形,这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。这就要平行
四边形定则。以后我们还要利用这个定则进行速度、加速度等的合成,只要是矢量的合成、就
遵从平行四边形定则。
如果在实验中,对角线与合力相距比较远,那就找一找原因,是否有错误操作,即使操作
完全正确,也会有实验误差,也不会完全重合。
这种情况很正常,一个规律的得出要很多人在很长时间里,进行许多此实验才总结出来,
并不是一次实验就能得到。
3、运用平行四边形定则求互成角度的两个力的合力。
例:力R=45N,方向水平向右。力H=60N,方向竖直向上,用作图法求解合力F的大小和
方向。
解:选择某一标度,利用0.5cm的长度表示15N的力,作出力的平行四边形,用刻度尺量出
对角线的长度L,利用F=15NX—即可求出。
教师要在黑板上板演示。
(1)巩固训练:(出示投影片)
两个力互成30°角,大小分别为90N和120N,用作图法求出合力的大小和方向。
(2)如果是三个共点力作用在物体上,又如何求他们的合力呢?为什么可以这样求?
学生讨论会得到:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,直到把
所有的力都合成进去,就得到其合力。因为每一次合成都遵从每两力与其合力产生共同效果的
思想,所以可以这样合成。
(3)请同学完成外的思考与讨论。
提问,如果两个分力件、F”他们的夹角不定,求其合力的范围。(用作图法)
同学们用作图法得到:
%.=3+网(两力夹角为0°)
Fmi„=Fi—F2(两力夹角为180°,F合于大的方向一致)
夹角在0°——180°之间,后介于F,皿,与F则之间。
总结:1、两个供电力的合力大于等于二力之差,小于等于二力之和。
2、合力F可大于某分力,也可以小于某一分力。
三、小结
这节课主要掌握利用平行四边形定则,用作图法求两共点力的合力,并且用作图法得出两
力夹角不定的情况下,F价取值范围,我们下课后要多动手练习,掌握这种方法。
四、作业
1、P”3、4
2、有&=5N,F2=8N,F3=10N,他们之间的夹角可以任意改变,求他们的最大合力和最小
合力。
五、板书设计
1、
'合力
概念<力的合成
共点力
2、力的合成遵循平行四边形。
第6单元:力的分解
教学目标:
一、知识目标:
1、理解力的分解和分力的概念
2、理解力的分解是力的合成的逆运算,会用作图法求分力,会用直角三角形的知识计算分
力。
二、能力目标:
从物体的受力情况分析其力的作用效果,培养学生分析问题、解决问题的能力。
三、德育目标
力的合成和分解符合对立统一规律。
教学重点:
理解力的分解是力的合成的逆运算,利用平行四边形进行力的分解。
教学难点:
如何判定力的作用效果及分力之间的确定
教学用具:
有关知识的投影片
教学方法:
实验法、类推法
课时安排:
1课时
教学步骤:
一、导入新课
在已知分力求合力时,可按平行四边形法则,惟一地求出平行四边形对角线所对应的合力。
而在已知某力,将它分解为两个分力时,按平行四边形法则却可以有无数组解。但具体到实际
当中如何分解呢?我们这节课就来学习力的分解。
二、新课教学:
(一)用投影片出示本节课的学习目标
1、理解力的分解是力的合成的逆运算
2、知道力的分解要从实际情况出发
3、会用图示法根据实际要求运用平行四边形定则求分力。
(二)学习目标完成过程
1、请同学阅读课本,回答:
(1)什么是分力?什么是力的分解?
(2)为什么说力的分解是力的合成的逆运算?
学生:某一个力F,可用R和尺来代替,那这两个力叫F的分力。求一个已知力的分力叫力的
分解。
力的分解是力的合成的逆运算(因为分力的合力就是原来被分解的那个力),当然应该遵
循平行四边形定则。
老师总结:分力与合力是在相同作用效果的前提下才能相互替换,所以在分解某力时,其
各个分力必须有各自的实际效果,比如:形变效果,在这个意义上讲,力的分解是唯一的。
例1:放在水平面上的物体受个斜向上方的拉力F,这个力与水平面成。角。
分析:(1)力F的作用效果有水平向前拉物体和竖直向上提物体的效果,那么副的两个分
力就在水平方向和竖直方向上。
(2)方向确定,根据平行四边形定则,分解就是唯一的。
(3)如图所示分解Fi=Fcos0,F2=Fsin0
例2:物体放在斜面上,那物体受的重力产生有什么样的效果。
G
由学生分析:-
(1)G方向竖直向下,又不能下落。在垂直于斜面方向产生紧压斜面的力的作用效果;在
沿斜面方向上使物体产生沿斜面向下滑动的效果。
(2)两分力方向确定了,分解是唯一的。
(3)Gi=Fsin0,G2=Gcos。
2、巩固性训练(出示投影片)
甲乙
(1)如果图甲,小球挂在墙上,绳与墙的夹角为9,绳对球的拉力F产生什么样的效果,
可以分解为哪两个方向的里来代替F?
(2)如图乙,如果这个小球处于静止状态,重力G产生的效果是什么,如何分解重力G。
师生共评(1)a:球靠在墙上处于静止状态,拉力产生向上提拉小球的效果,向左紧压墙
面的效果。分力的方向确定了,分解就是唯一的。
b:F的分力,在竖直方向的分力R来平衡重力,在水平方向的分力F?来平衡墙对球的支持力。
c:FFFCOS9,F2=Fsin0
师生共评(2):a:重力G产生两个效果,一个沿&的直线上的分力。来平衡R,一个沿F?
的直线方向上的分力。来平衡民。
b:Gi=-----,Gz=Ctana
cosa
三、小结
这节课主要学习了力的分解。力的分解从理论上按照平行四边形定则分解是无数组的。但
分力与合力是在相同的作用效果的前提下相互替换,在此意义上分解是唯一的。
四、作业
1、Pi5i>2、3->4
2、用两根轻质的绳子AB和BC吊•个0.5kg的灯如果BC绳处于平,AB绳与水平夹角为60°,
求绳AB和BC所受的拉力。(g=9.8N/kg)
五、板书设计:
力的分解
1、分力
2、分解遵循的定则
3、具体分解要据实际情况按力的作用效果进行分解。
第7单元:共点力作用下物体的平衡
教学目标:
一、知识目标
1、知道什么是共点力作用下物体的平衡状态;
2、掌握共点力的平衡条件。
二、能力目标:
通过观察三个共点力平衡的演示实验,推出共点力作用下物体的平
衡条件,培养学生的观察能力,分析推理能力。
三、德育目标
通过共点力平衡条件的得出过程,培养学生理论联系实际的观点。
教学重点
1:共点力作用下物体的平衡状态。
2:共点力的平衡条件。
教学难点:
共点力的平衡条件。
教学方法:
实验法、归纳法、讲练法
教学用具:
演示物体一个,弹簧秤三个
教学步骤:
一、导入新课:
生活中的物体有的处于平衡状态,有的处于非平衡状态;其中物体
的平衡状态比较常见,而且很有实际意义。那么:什么是物体的平衡状
态,物体在什么条件下才能处于平衡状态呢?本章我们就来学习这方面
的问题。本节课我们就来学习共点力的平衡条件。
二、新课教学
(-)用投影片出示本节课的学习目标:
1:了解共点力作用下物体平衡的概念;
2:理解共点力的平衡条件。
(二)学习目标完成过程:
1:共点力作用下物体的平衡状态。
(1)复习什么是共点力:
几个力都作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于同一点,
这几个力就叫做共点力。
(2)介绍物体在共点力作用下的平衡状态。
a:一个物体在共点力的作用下,如果保持静止或者做匀速直线运动,
我们就说这个物体处于平衡状态。
b:请学生举例:哪些物体属于在共点力作用处于平衡状态。
C:同学们刚才举的例子中,有的物体在两个力作用下处于平衡,有
的物体在三个力的作用下处于平衡。那么,在共点力作用下的物体在什
么条件下才能处于平衡状态呢?
2:共点力作用下物体的平衡条件
(1)理论推导:
从牛顿第二定律知道:当物体所受合力为零时,加速度为零,物体
将保持静止或者做匀速直线运动,即物体处于平衡状态,所以:在共点
力作用下物体的平衡条件是合力为零。
即F介=0
(2)平衡条件的实验验证:
a:请三位同学把三个弹簧秤的挂钩挂到同一个物体,分别向三个方
向弹簧秤,记下弹簧秤的示数和方向。
注意:用力不能太大,以免超出弹性限度。
b:请同志们按各力的大小和方向作出力的图示,根据力的平行四边
形法则,求出三个力的合力。
c:请几位同学说明作图得到的结果:
一>这三个力的合力为零(在误差范围内);
一>任意两个力的合力与第三个力大小相等,方向相反,作用在同
一直线上。
三、巩固训练:
(1)一个物体在共点力的作用下处于平衡状态,那么这个物体一定
保持o
(2)在共点力作用下物体的平衡条件是,此时物体的加速
度等于O
(3)下列关于质点处于平衡状态的论述,正确的是o
A:质点一定不受力的作用;
B:质点一定没有加速度;
c:质点一定没有速度;
d:质点一定保持静止。
(4)要使物体保持平衡状态,作用在物体上的力必须满足一定的条
件,这个条件就叫做o
四、小结
1:本节课我们学习了共点力的平衡条件是
2:平衡状态的二个特征是:
①a=0;
②速度v恒定;
3、物体所受的合力为零,在正交分解时常采用:
①Fx合=0;②Fy合=0
五、作业
一个物体受到五个共点力Fi、F2、F3>F4>F5的作用,处于平平衡。
1:如果将F3撤去,而其他力保持不变,则Fl、F2>F4>F5的合力
是多大?方向如何?
2:如果将F2、F5两个力撤去,而其余力保持不变,则Fi、F3>F4
的合力在什么范围内?
六、板书设计:
-平衡状态:物体在共点力作用下处于静止或匀速
直线运动状态
共点力作用下物体的平衡一平衡条件:R=0
一推论:当物体处于平衡时,它所受的某一个力与其余的
.力的合力等值反向
第8单元:共点力平衡条件的应用
教学目标:
一、知识目标
1:能用共点力的平衡条件,解决有关力的平衡问题;
2:进一步学习受力分析,正交分解等方法。
二、能力目标:
学会使用共点力平衡条件解决共点力作用下物体平衡的思路和方法,培养学生灵活分析和
解决问题的能力。
三、德育目标:
培养学生明确具体问题具体分析:
教学重点:
共点力平衡条件的应用
教学难点:
受力分析、正交分解、共点力平衡条件的综合应用。
教学方法:
讲练法、归纳法
教学用具:
投影仪、投影片
教学步骤:
一、导入新课
1:用同应片出示复合题:
(1)如果一个物体能够保持或,我们就说物体处于平衡状态。
(2)当物体处于平衡状态时:
a:物体所受各个力的合力等于,这就是物体在共点力作用下的平衡条件。
b:它所受的某一个力与它所受的其余外力的合力关系是。
2:学生回答问题后,师进行评价和纠正。
3:引入:本节课我们来运用共点力的平衡条件求解些实际问题。
-:新课教学
(-)用投影片出示本节课的学习目标:
1:熟练运用共点力的平衡条件,解决平衡状态下有关力的计算。
2:进一步熟练受力分析的方法。
(二)学习目标完成过程:
1:共点力作用下物体的平衡条件的应用举例:
(1)用投影片出示例题1:
如图所示:细线的一端固定于A点,线的中点挂一质量为m的物体,另一端B用手拉住,
当A0与竖直方向成°角,0B沿水平方向时,AO及B0对O点的拉力分别是多大?
(2)师解析本题:
先以物体m为研究对象,它受到两个力,即重力和悬线的拉力,因为物体处于平衡状态,
所以悬线中的拉力大小为F=mgo
再取0点为研究对像,该点受三个力的作用,即A0对0点的拉力F”B0对O点的拉力
F2,悬线对O点的拉力F,如图所示:
a:用力的分解法求解:
将F=mg沿F|和F2的反方向分解,得到
F'-mgtg仇F"-mg/cos0,
得到
=mg/cos6;F2=mgtagd
b:用正交分解合成法求解
建立平面直角坐标系
由Fx;>=0;及Fy介=0得至(J:
[F,cos0-mg=0
[F,sin。=F,
解得:F,-mg/cosO',F2-mgtan0
2:结合例题总结求解共点力作用下平衡问题的解题步骤:
(1)确定研究对象
(2)对研究对象进行受力分析,并画受力图;
(3)据物体的受力和已知条件,采用力的合成、分解、图解、正交分解法,确定解题方法:
(4)解方程,进行讨论和计算。
3:学生用上述方法求解课本上例1,并抽查部分同学的答案在投影仪上进行评析。
4:讲解有关斜面问题的处理方法:
(1)学生阅读课本例2,并审题;
(2)分析本题;
a:定物体A为研究对于;
b:对物体A进行受力分析。
物体A共受四个力的作用:竖直向下的重力G,水平向右的力F”垂直于斜面斜向上方的
支持力F2,平行于斜面向上的滑动摩擦里F3,其中G和F|是已知的,由滑动摩擦定律F3=UF?
可知,求得F2和F3,就可以求出u。
c:画出物体的受力图:
d:本题采用正交分解法:
对于斜面,常取平行于斜面的方向为x轴,垂直于斜面的方向为y轴,将力沿这两个方向
分解,应用平衡条件求解:
e:用投影片展示本题的解题过程:
解:取平行于斜面的方向为x轴,垂直于斜面的方向为y轴,分别在这两个方向上应用平
衡条件求解,由平衡条件可知,在这两个方向深的合力Fxc和Fy令应分别等于零,即
。=
Fx合=3F,+1F.cos6-Gsin0
八
Fy合=F2,-F1.sin-Gcos6=0
解得:工=546N;工=146N
F
所以:u——-=0.27
工
5:巩固训练:
如图所示:重为G=10N的小球在竖直挡板作用下静止在倾角为6=30°的光滑斜面上,已
知挡板也是光滑的,求:
(1)挡板对小球弹力的大小;
(2)斜面对小球弹力的大小。
三、小结
本节课我们主要学习了以下儿点:
1:应用共点力平衡条件解题时常用的方法-力的合成法、力的分解法、正交分解法
2:解共点力作用下物体平衡问题的一般步骤:
(1)定研究对象;
(2)对所选研究对象进行受力分析,并画出受力示意图
(3)分析研究对象是否处于平衡状态;
(4)运用平衡条件,选用适当方法,列出平衡方程求解。
四、作业,
练习一的1、2、3、4题
五、板书设计:
.力的合成法
力的分解法
常用的方法■相似三角形法
%=0
正交分解法<
〜=0
11
共点力平衡条件的应用,’确定研究对象(物体或结点)
对研究对象进行受力分析,并
匕由画出受力示意图
解题的•般,
分析研究对象是否处于平衡状态
运用平衡条件,选择适当方法,
.列出平衡方程求解
第9单元:有固定转动轴的物体的平衡
教学目标:
一、知识目标
1:知道什么是转动轴和有固定转动轴的物体的平衡状态。
2:掌握力臂的概念,会计算力矩。
3:理解有固定转动轴的物体的平衡条件。
二、能力目标:
通过有固定转动轴的物体的平衡条件的得到过程,培养学生的概括能力和分析推理能力。
三、德育目标:
使学生了解物理学的研究方法
教学重点:
1:什么是转动平衡;
2:有固定转动轴的物体的平衡条件。
教学难点:
力矩的概念及物体的转动方向的确定。
教学方法:
实验法、归纳法、讲授法
教学用具:
力矩盘、钩码、弹簧秤、投影仪、投影片
教学步骤:
一、导入新课:
1:复习:前边我们共同学习了物体在共点力作用下的平衡条件及其应用,请同志们回答以
下问题:
(1)什么是共点力作用下物体的平衡状态?
(2)在共点力作用下物体的平衡条件是什么?
2:引入:本节课我们来学习另外一种平衡——转动平衡
二、新课教学
(-)用投影片出示本节课的学习目标:
1:了解转动平衡的概念
2:理解力臂和力矩的概念
3:理解有固定转动轴的物体的平衡条件
(-)学习目标完成过程:
1:转动平衡
(1)举例:生活中,我们常见到有许多物体在力的作用下转动;例如:门、砂轮、电唱机
的唱盘,电动机的转子等;
(2)引导学生分析上述转动物体的共同特点,即上述物体转动之后,物体上的各点都沿圆
周运动,但所有各点做圆周运动的中心在同一直线上,这条直线就叫转动轴。
(3)介绍什么是转动平衡。
一个有固定转动轴的物体,在力的作用下,如果保持静止,我们就说这个物体处于转动平
衡状态。
(4)课堂讨论:举几个物体处于转动平衡状态的实例。
2:力矩:
(1)引言:通过上面例子的分析,我们知道,力可以使物体转动,那么力对物体的转动作
用跟什么有关系呢?
(2)举例:
a:推门时;如果在离转轴不远的地方推,用比较大的力才能把门推开;在离转动轴较远的
地方推门,用比较小的力就能把门推开。
b:用手直接拧螺帽,不能把它拧紧;用扳手来拧,就容易拧紧了。
(3)总结得到:力越大,力和转动轴之间的距离越大,力的转动作用就越大。
(4)力臂:
a:力和转动轴之间的距离,即从转动轴到力的作用线的距离,叫做力臂。
b:力臂的找法:
一轴:即先找到转动轴;
二线:找到力的作用线;
三垂直:即从转轴向力的作用线做垂线,则转轴和垂足之间的举例就是该力的力臂。
c:巩固训练:
画出右图中各个力的力臂:
(5)力矩:
a:定义:力F与其力臂L的乘积叫做力对转动轴的力矩。用字母M表示。
b:共识:M=FL„
c:单位:牛•米(N♦m)
(6)课堂讨论:
如何用力矩把初中学习过的杠杆平衡条件表示出来?
3:力矩的平衡:
(1)引言:刚才我们用力矩表示出了杠杆的平衡条件,这是力矩平衡的最简单的情形,那
么力矩的一般平衡条件是什么呢?
(2)实验:
把力矩盘放好,使其内绕固定轴转动,按图示方法使盘在R、F2、F3的作用下处于静止状
态(即平衡状态),量出这三个力的力臂L、匕和L3,分别计算使圆盘向顺时针方向转动
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