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文档简介
沪粤版物理八年级下册全册导学案(2025年春季新教材)
第六章力和机械6.1力eq\a\vs4\al(学习目标)1.通过活动和生活经验感受力的作用效果。2.知道力的概念和力的单位。3.了解力的作用是相互的。4.知道力的三要素。eq\a\vs4\al(学习内容一)力的概念自主预习1.有力的作用至少存在两个物体,施加力的物体叫施力物体,受到力的物体叫受力物体,力不能脱离物体而存在。2.在物理学中,力的符号用F表示,它的单位是牛顿,简称牛,用符号N表示。合作探究1.根据生活经验,完成填空:①人用力推小车,__人__对车施加了力,施力物体是人,受力物体是车;②人用力拉弹簧,人对弹簧施加了力,施力物体是人,受力物体是弹簧;③起重机提重物,起重机对重物施加了力,施力物体是起重机,受力物体是重物。以上现象说明力的特点是:要有推、拉、提、压、击、打、拍、吸等作用,所以力是物体对物体的作用。2.实验探究:用磁铁靠近大头针(不要接触)现象:大头针被磁铁吸引;说明:不接触的两个物体也可以有力的作用。巩固练习下列说法中正确的是(D)A.不接触的物体之间不可能有力的作用B.力可以脱离物体存在,比如引力C.两个物体相互接触就一定有力的作用D.任何一个力必定存在施力物体和受力物体eq\a\vs4\al(学习内容二)力的作用效果自主预习1.力的作用效果:(1)__力可以使物体的形状发生改变__;(2)__力可以使物体的运动状态发生改变__。2.力能不能看见?__不能__,我们是通过__力产生的作用效果__来感受力的存在,这种物理研究方法我们叫做“__转换法__”。合作探究1.用力捏海绵,观察海绵的形状变化:变扁;用力拉弹簧,观察弹簧的形状的变化:变长;2.如图,让小铁球两次从斜面上滚下,分别在小铁球的前方、侧方放一个磁体,观察小铁球的运动情况的改变:小球运动速度变大。小球运动方向改变。总结:①力能改变物体的形状;②力能改变物体的运动状态。巩固练习1.用力捏一下空易拉罐,易拉罐变扁了,这说明力可以使物体发生__形变__。2.小亮参加立定跳远考试,起跳时他用力向后蹬地,就能向前运动,他是利用了力可以改变物体的__运动状态__。eq\a\vs4\al(学习内容三)力的作用是相互的自主预习当甲物体对乙物体施力时,乙物体同时也对甲物体施力。因此物体间力的作用是相互的。合作探究小组同学合作,完成下列探究:1.如图,一个同学穿上溜冰鞋,向前推墙,观察发生的现象。2.如图,在两个靠得很近的小车上分别放上一个磁体(同名磁极相对),松手后观察发生的现象。3.解释:为什么用手拍桌子时,手会感到痛?4.想一想:两个物体间的相互作用力可能有什么关系?(1)相互作用的两个力方向相反;(2)作用点分别在两个不同物体上;(3)同时产生﹐同时消失。巩固练习1.能证明物体间力的作用是相互的现象是(C)A.用石头碰鸡蛋,鸡蛋破了B.用手拍桌子,桌子上的小纸团跳起来C.用刀切菜,刀口变钝D.用脚踢球,球向前飞出去2.跳高运动员起跳时总是用力向下蹬地,利用的物理知识是物体间力的作用是相互的。eq\a\vs4\al(学习内容四)力的三要素自主预习物理学中,把力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。合作探究请各组同学合作,完成下列探究:1.用大小不同的力拉同一根橡皮筋,橡皮筋的形变程度是否相同?2.手握着门把手,用同样大小的力分别从教室的内外推门,门的运动状态改变是否相同?3.找班上一位“大力士”,用同样的力从门外推门的门轴部分和外边框,门的运动状态改变是否相同?通过以上实验:我们可以得出,力的作用效果跟力的大小、方向和作用点有关。我们把这三者称之为力的三要素,因为影响力的作用效果的因素有多个,所以我们在探究多因素影响同一物理量时,应采取控制变量法进行探究。巩固练习如图所示实验,表示力的作用效果与(B)A.力的大小有关B.力的方向有关C.力的作用点有关D.力的大小、方向和作用点都有关
6.2弹力力的测量和表示eq\a\vs4\al(学习目标)1.知道弹力及弹力产生的条件。2.知道弹簧测力计的原理,并能正确使用弹簧测力计。eq\a\vs4\al(学习内容一)弹力自主预习1.物体在外力作用下会发生形变,撤去外力时,又会恢复到原状的性质叫弹性。2.物体发生形变后,即使撤去外力,物体也不能恢复原状的性质叫塑性。3.物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。合作探究1.将手边的塑料尺、橡皮筋、橡皮泥、弹簧、气球、铝丝等分别用力使它们发生形变,去掉力后,观察哪些物体能恢复到原来的形状。结论:塑料尺、橡皮筋、弹簧、气球等这些物体不受力时能自动恢复到原来的形状,橡皮泥、铝丝等这些物体变形后不能自动恢复到原来的形状。2.我们在压塑料尺、拉橡皮筋、拉弹簧时,手会感觉到有一种来自塑料尺(或“橡皮筋”或“弹簧”)的力的作用,这种力叫做弹力。3.弹力的产生离不开形变,而形变又离不开外力。思考:物体形变的程度与所受到的外力有什么关系。能不能拼命用力去拉弹簧?为什么?实验探究:①轻拉弹簧,观察弹簧形状变化程度。②逐渐加大拉弹簧的力,观察弹簧形状变化程度。实验现象:随着拉力的增大,弹簧形变越大;当拉力增大到一定大小时,弹簧无法恢复形状。实验结论:在弹性限度内,作用在弹簧上的外力越大,弹簧的形变越大。学习点拨1.弹力产生的条件:弹力属于接触力,两个物体必须接触(相互挤压),但相互接触的两个物体间不一定有弹力。2.弹力的方向:与物体发生形变的方向相反(从施力物体指向受力物体)。巩固练习1.关于弹力,下列说法错误的是(B)A.相互接触的物体间不一定产生弹力B.弹力仅仅是指弹簧发生形变时对其他物体的作用力C.弹力是指发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体产生的力D.压力、支持力、拉力都属于弹力2.如图所示,将一个小球放在竖直放置的弹簧上,用手向下压小球,松手后,小球在弹簧弹力作用下向上加速运动,不考虑空气阻力,请画出此时小球的受力示意图。eq\a\vs4\al(学习内容二)弹簧测力计自主预习1.弹簧测力计的构造:弹簧测力计由弹簧、指针、刻度板等部件组成。2.弹簧测力计制作(测量)原理:在一定的范围内,弹簧受到的拉力越大,会被拉得越长。合作探究1.弹簧测力计使用前:①观察量程;②观察分度值;③检查指针是否指在零刻线,若没有,需将指针调回零刻线。2.弹簧测力计的使用还有哪些注意事项?①在使用之前,往往要把挂钩来回拉动几次,其目的:防止弹簧被卡住,检查弹簧弹性,减小测量误差,检查弹簧是否完好(指针是否在0刻线)。②拉弹簧测力计时要沿弹簧的轴线方向,避免摩擦而带来误差。3.小组实验:弹簧测力计的使用①用手拉弹簧测力计的挂钩,感受1N、5N的力;②用弹簧测力计测出拉断一根头发的力,将测量方法简要地记录下来。将一根头发一端系在弹簧测力计的挂钩上,慢慢用力沿轴线方向拉头发丝另一端,直到头发被拉断时,读出弹簧测力计的示数,即为此头发丝能承受的最大拉力。学习点拨1.弹簧的伸长量是指弹簧伸长的长度,而不包括弹簧的自身长度。2.弹簧测力计使用前通常要把弹簧测力计的挂钩来回拉动几次,其目的是为了减小弹簧与外壳之间的摩擦。3.弹簧测力计使用时必须使作用在挂钩上的拉力的方向沿着弹簧的轴线方向,避免因摩擦而带来较大误差。巩固练习1.如图,在弹簧测力计的两侧,沿水平方向各施加4N的拉力,并静止,此时弹簧测力计的示数为(B)A.0NB.4NC.2ND.8N2.如图所示,弹簧测力计的量程是5N,图中的示数为2N。在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长就越长,弹簧测力计就是根据这个原理制成的。eq\a\vs4\al(学习内容三)力的示意图自主预习力的示意图是用一条带箭头的线段表示力,线段的起点表示力的作用点;箭头的指向表示力的方向;线段的长短表示力的大小。箭头旁用字母表示受什么力。合作探究力看不到,摸不着,为研究力方便,如何用几何模型来表示力,请简单说说。巩固练习一木块放在水平地面上,画出木块受到水平向右拉力的示意图。题图答图
6.3重力eq\a\vs4\al(学习目标)1.了解重力产生的原因。2.知道重力的方向。3.会计算重力的大小。4.了解重力的作用点。eq\a\vs4\al(学习内容一)什么是重力自主预习1.物理学中,把地面附近物体因地球的吸引而受到的力叫做重力,重力的施力物体是地球,地球上的所有物体都要受到重力的作用。合作探究思考:重力是接触力还是非接触力?做一做:将课桌上的物品拿起后松手,观察到物品下落;向上蹦一蹦,观察到落回原处。总结:重力是非接触力。学习点拨1.日常生活和贸易中说的物体有多重,指的是物理学中的质量。物理学中说的物重指的是重力。要注意生活语言和物理语言的区别。2.重力是由于地球的吸引而产生的,但重力不等于地球对物体的引力。巩固练习1.下列说法正确的是(A)A.地面上的物体都要受到重力的作用B.一切运动的物体都不受重力的作用C.直升机能停在空中静止不动,是因为它不受重力作用D.不接触地面的物体就不受重力作用2.掷出去的铅球最终要落向地面,这是由于铅球受到重力作用的缘故。eq\a\vs4\al(学习内容二)重力的方向自主预习1.重力的方向是竖直向下的。2.建筑工人常用铅垂线来确定竖直的方向。合作探究1.实验探究:(1)将盛水的水槽放在斜面上,观察水槽内水面与水平面的方向的关系:与水面平行的方向叫水平方向;(2)再用一根细线将一物体悬挂起来,观察水槽内水面、细线下垂方向与水平方向的关系:与水平方向垂直的方向叫竖直方向;(3)观察:剪断细线后物体朝竖直向下的方向运动。这说明重力的方向是竖直向下的。2.(1)观察铅垂线的结构。(2)检查过程中,观察到铅垂线的方向:竖直向下。(3)总结:铅垂线其实是应用了重力的方向竖直向下的原理。学习点拨1.竖直与垂直的区别:竖直是指与水平面成90°夹角的方向,垂直是指与任意受力面成90°夹角的方向,只有与水平面垂直才叫竖直。2.利用重力的方向是竖直向下的特点,也可以间接检查窗台、桌面是否水平。eq\a\vs4\al(学习内容三)重力的大小自主预习1.物体受到的重力可以用弹簧测力计来测量。2.物体所受的重力跟它的质量成正比,用公式表示为G=mg。合作探究1.实验探究:影响重力大小的因素。2.提出问题:重力的大小跟什么因素有关?3.猜想与假设:重力的大小跟物体的质量有关。4.设计实验并进行实验。(1)把钩码逐个挂在弹簧测力计上,分别测出它们受到的重力,记录在数据表格中。实验数据质量m/kg重力G/Neq\f(G,m)/(N/kg)(2)以质量为横坐标,重力为纵坐标描点,作出重力与质量的关系图像。(3)大量实验表明,物体受到的重力与它的质量成正比,这个比值约是9.8N/kg,用字母g表示,其表示的意义:在地面附近质量为1kg的物体受到的重力是9.8N,为计算方便在粗略计算时g可以取10N/kg,物体的质量m、重力G、常数g之间的关系是G=mg(或g=eq\f(G,m)、m=eq\f(G,g))。巩固练习地球附近物体都要受到重力,小考同学认为物体的重力大小与物体的质量有关,他用天平、钩码、弹簧测力计进行了探究。(1)你同意(选填“同意”或“不同意”)物体的重力大小与物体的质量有关,依据是:质量增大为原来的几倍,重力也增大为原来的几倍。(2)如图甲是他第2次测量中弹簧测力计的读数,该测力计的量程是0~5N,分度值是0.2N,请将此时测力计的示数填入下表的空格处。次数1234质量m/kg0.10.20.30.4重力G/N1234(3)请你根据表格中的实验数据,在图乙中作出重力随质量变化的图像。(4)由图像可知:物体的重力跟物体的质量成正比。(5)若干年后,小考在我国建成的太空站工作时,你认为他用同样的器材不能(选填“能”或“不能”)完成该探究。eq\a\vs4\al(学习内容四)重心自主预习1.重力在物体上的作用点叫重心,球的重心在球心,粗细均匀的棒的重心在棒的中点,质地均匀、外形规则的物体的重心在其几何中心。2.在工程技术上,增大物体底部的支承面积,降低重心位置,都可以提升物体的稳定性。合作探究1.试一试:如何找形状不规则物体的重心?2.讨论:物体的重心是不是一定在物体上?分析:比如铁环与铁饼,铁环的重心在所在圆的圆心上,这个点不属于铁环本身,铁饼的重心也在铁饼所在圆的圆心上,这个点属于铁饼本身,所以物体的重心不一定在物体上。3.一块砖怎样放置在地面上最不容易倒:平放。这说明物体的稳定度与物体重心的位置(高低)有关,物体的重心越低,稳度越大,如落地扇都有一个厚重的底座,其目的是通过降低落地扇重心来增大稳度。4.满瓶矿泉水正放和倒放那种更稳?这说明物体的稳度还跟物体的支撑面大小有关,物体的支撑面越大,稳度越大。巩固练习关于物体的重心,下列说法正确的是(B)A.重心就是物体内最重的一点B.重力在物体上的作用点叫做物体的重心C.任何有规则形状的物体,它的几何中心必然与重心重合D.重心只能在物体上,不可能在物体之外
6.4摩擦力eq\a\vs4\al(学习目标)1.了解滑动摩擦力的产生。2.知道影响摩擦力大小的因素。3.能说出增大或减小摩擦力的方法。eq\a\vs4\al(学习内容一)滑动摩擦及影响滑动摩擦力大小的因素自主预习1.一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦,叫做滑动摩擦。在接触面上产生的阻碍物体相对运动的力,叫做滑动摩擦力。2.生活经验:当你推箱子时,箱子越重,推起来越费力,这说明影响滑动摩擦力大小的因素可能有:接触面所受的压力;地面越粗糙,推起来越费力,这说明影响滑动摩擦力大小的因素可能有:接触面的粗糙程度。合作探究各小组同学分工合作,完成下图所示的实验:1.实验步骤:(1)用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿水平长木板滑动,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力;(2)在木块上加上砝码,从而改变木块对长木板的压力,测出此种情况下的滑动摩擦力;(3)换用材料相同但表面粗糙的长木板,保持放在木块上的砝码不变,测出此种情况下的滑动摩擦力。2.整理实验数据填入表中:次数接触面压力/N摩擦力/N1木块和木板2木块和木板3木块和棉布4木块和毛巾3.实验结论:(1)在这个实验中,使用的是控制变量法,在第1、2次实验中变量是对接触面的压力,控制的变量是接触面的粗糙程度。得到的结论:在接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。(2)在研究接触面的粗糙程度对摩擦力大小的影响时,可采用第2、3(或3、4)次的实验结果,得到的结论:在对接触面压力一定时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。巩固练习在做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验时,某同学用弹簧测力计拉着同一木块在水平木板上做匀速直线运动,实验记录如下表。该实验是为了研究滑动摩擦力与下列哪个因素的关系(C)实验次数木板表面木块放置木块运动的快慢弹簧测力计的示数/N1较光滑平放很慢1.82较光滑平放较慢1.83较光滑平放较快1.8A.接触面压力大小B.接触面积大小C.物体的运动速度D.接触面粗糙程度eq\a\vs4\al(学习内容二)增大摩擦与减小摩擦的方法自主预习1.许多情况下摩擦是有用的,人们常常设法增大它。2.摩擦在很多情况下又是有害的,这时就要设法减小摩擦。合作探究1.分辨下列各种摩擦哪些是有用摩擦,哪些是有害摩擦。(1)人跑步时鞋底与地面之间的摩擦;(2)机器工作时,部件之间的摩擦;(3)人写字时,手与笔之间的摩擦;(4)自行车行驶时,后轮与地面之间的摩擦。2.总结增大摩擦和减小摩擦的方法:①增大摩擦力:增加压力;增大接触面的粗糙程度;②减小摩擦力:减小压力;减小接触面积的粗糙程度。巩固练习1.在如图所示的水泥路面上,人们做出了一道道凹痕。对于通过的汽车,它可以起到的作用是(C)A.增大地面对汽车的支持力B.减小地面对汽车的支持力C.增大地面对汽车的摩擦力D.减小地面对汽车的摩擦力2.汽车超速行驶是造成交通事故的主要原因,快速行驶的汽车紧急刹车时,让车轮停止转动是通过增大压力来增大刹车片与刹车盘之间的摩擦;轮胎在路面留下一道痕迹后汽车停下来,这是利用变滚动为滑动的方法增大汽车轮胎与地面之间的摩擦。
6.5杠杆第1课时杠杆及其平衡条件eq\a\vs4\al(学习目标)1.认识杠杆,知道杠杆的几个概念,会确认并画出力臂。2.知道杠杆平衡条件。eq\a\vs4\al(学习内容一)杠杆自主预习1.在物理学中,把在力的作用下能绕某一固定点转动的硬棒,叫做杠杆,该硬棒围绕转动的点叫支点,用字母O表示,力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。2.使杠杆转动的力叫动力,用字母F1表示;阻碍杠杆转动的力叫阻力,用字母F2表示;从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂,用字母__L1____表示;从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂,用字母L2表示。合作探究1.在用起子起瓶盖时,找出它的支点,动力作用点,阻力作用点,并画出动力臂和阻力臂吗?试一试,对照下图,说说杠杆力臂示意图的画法。答:支点在盖子中点与起子接触的地方,阻力点是盖子边缘与起子的接触点,动力点是手拿起子的地方。2.当力的作用线通过支点时,力臂的大小为零,试着画一下,你能得出什么结论?学习点拨1.杠杆五要素:一点(支点)、两力(动力、阻力)、两臂(动力臂、阻力臂)。2.力臂画法:一找点,二画线(力的作用线),三作垂线段。巩固练习1.如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图,O为支点,F1表示手对钓鱼竿的作用力,请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂l2;2.如图所示,重为G的物体放在水平面上,用力F使其翻转,请画出物体重力示意图和力F的力臂。eq\a\vs4\al(学习内容二)探究杠杆的平衡条件自主预习1.杠杆在动力和阻力作用下处于静止或匀速转动状态。2.杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂。合作探究1.实验探究:杠杆的平衡条件。2.实验器材:杠杆、钩码。3.实验步骤:(1)把杠杆支在支架上,调节平衡螺母,使杠杆在水平方向平衡。(2)把三个钩码挂在杠杆两侧(左边两个,右边一个),移动钩码的位置,使杠杆仍在水平位置平衡(下图)。把支点左方的钩码对杠杆的作用力(等于钩码受的重力)当作阻力,把支点右方的钩码对杠杆的作用力当作动力,将动力F1,动力臂L1,阻力F2,阻力臂L2的数值填入表中。(3)在左方钩码下再增加2个钩码,位置不变,移动右方钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,将实验数据也填入表中。(4)在杠杆两侧挂上个数相同的钩码,移动钩码位置,使杠杆在水平位置平衡,将测得的力和力臂记在表中。(5)如下右图所示,把钩码挂在杠杆一侧,用弹簧秤在同侧竖直向上拉住杠杆,使杠杆在水平位置平衡,把钩码拉杠杆的力当作阻力,把弹簧秤拉力当作动力,将力和力臂的数据填入表中。实验次数动力/N动力臂/cm动力×动力臂/(N·cm)阻力/N阻力臂/cm阻力×阻力臂/(N·cm)11220.54222240.584324824841661.546(6)算出四次实验中动力×动力臂及阻力×阻力臂的数值,比较计算结果,归纳可得:杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。学习点拨在探究杠杆的平衡条件时,要调节平衡螺母,使杠杆在水平方向平衡,这样便于直接从杠杆上读出力臂长。巩固练习1.如图所示,在调节平衡后的杠杆两侧,分别挂上相同规格的钩码,杠杆处于平衡状态。如果两侧各去掉一个钩码,则(B)A.左端下降B.右端下降C.仍然平衡D.无法判断2.在研究杠杆平衡条件的实验中:(1)小明调节杠杆在水平位置平衡后,按图甲所示,通过加挂钩码分别改变F1、F2,仍使杠杆在水平位置平衡,并用刻度尺在杠杆上测出对应的L1和L2。记录的实验数据如下表:甲次数F1/NL1/cmF2/NL2/cm11824228116321238小明通过观察以上实验装置,并分析数据得出杠杆平衡的条件是:“动力乘以动力作用点到支点的距离=阻力乘以阻力作用点到支点的距离”。小华认为小明的结论不正确,小华为了验证自己的观点,只将图甲中的F1改用弹簧测力计来拉,实验中改变拉力的方向,仍使杠杆在水平位置平衡时,比较拉力的大小,即可证明小华的观点是否正确。乙(2)某同学利用身边的塑料直尺和硬币若干来验证杠杆平衡的条件,如图乙所示,当杠杆在水平位置平衡时,他测出从支点O到硬币边缘的距离作为力臂L1和L2的大小,他测力臂的方法是错误(选填“正确”或“错误”)的。如果将两边的硬币以相同速度同时匀速向支点移动的过程中,则杠杆向左倾斜(选填“仍平衡”“向左倾斜”或“向右倾斜”)。
第2课时杠杆的应用eq\a\vs4\al(学习目标)1.了解杠杆的分类。2.能说出杠杆在生活中的应用。eq\a\vs4\al(学习内容一)杠杆的分类自主预习1.省力杠杆:动力臂大于阻力臂的杠杆叫省力杠杆。2.费力杠杆:动力臂小于阻力臂的杠杆叫费力杠杆。3.等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆叫等臂杠杆。4.钓鱼竿、铡刀、筷子、啤酒瓶起子中属于省力杠杆的是铡刀、啤酒瓶起子。5.辨别省力、费力、等臂杠杆方法是看动力臂与阻力臂大小关系。合作探究1.跷跷板属于上面的哪类杠杆?托盘天平呢?说说你的看法。等臂杠杆,它们的动力臂与阻力臂相等。2.说一说你身边还有哪些杠杆属于省力杠杆,哪些属于费力杠杆?哪些属于等臂杠杆?分析使用各种杠杆的好处。3.分析各种杠杆,完成下表:名称结构特征特点应用举例省力杠杆动力臂大于阻力臂省力、费距离瓶盖起子、道钉撬等费力杠杆动力臂小于阻力臂费力、省距离镊子、筷子、钓鱼竿等等臂杠杆动力臂等于阻力臂既不_省力_也不_费力_托盘天平、定滑轮等学习点拨不存在既省力又省距离的杠杆。巩固练习如图所示的四种工具在使用过程中,属于费力杠杆的是(B)A.独轮车B.镊子C.钢丝钳D.扳手eq\a\vs4\al(学习内容二)杠杆的应用合作探究如何画出使杠杆平衡时的最小动力?结合下图思考有什么好的方法技巧。学习点拨解决杠杆平衡时动力最小问题:此类问题中阻力×阻力臂为定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到:①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。巩固练习1.如图,要想将重500N、半径为0.5m的车轮滚上高为20cm的台阶,其所用的最小力应是__200__N,标出支点O,并画出最小推力F。2.如图,用撬棍撬起石块,O为支点。(1)画出阻力F2的力臂L2;(2)画出在A点施加的最小动力F1的示意图。
6.6滑轮eq\a\vs4\al(学习目标)1.了解定滑轮和动滑轮的结构和本质。2.了解滑轮组的结构和特点。eq\a\vs4\al(学习内容一)定滑轮和动滑轮及其作用自主预习1.滑轮的主要部分是一个能绕轴自由转动、周边还有槽的轮子。2.工作时,轴固定不动的滑轮叫定滑轮。3.工作时,轴发生移动的滑轮叫动滑轮。合作探究1.你在生活中哪些地方见过滑轮?你知道它们起到什么作用吗?2.实验探究:如下图所示利用滑轮提升重物。(1)图甲:滑轮不随重物一起提升,不能省力,不能省距离,但可以改变力的方向,所以该滑轮是定滑轮;(2)图乙:滑轮随重物一起提升,可省一半力,费距离,不能改变力的方向,所以该滑轮是动滑轮。3.使用滑轮的理论分析:外形相同的滑轮(不计动滑轮自重及所有摩擦)为什么使用方法不同会出现不同的作用呢?我们可以利用杠杆平衡原理来进一步论证:(1)定滑轮可以看成一种变形的杠杆,由图甲可知,定滑轮在使用时,相当于一个等臂杠杆,因此两力的关系是:F1=F2,说明:使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向。(2)动滑轮在使用时,同样可以看成变形杠杆。由图乙可知,动滑轮在使用时,相当于一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆,因此两拉力的关系是:F1=eq\f(1,2)F2。学习点拨1.使用定滑轮可以改变力的方向,但不能省力。2.使用动滑轮可以省力,但不能改变力的方向。3.定滑轮的实质是等臂杠杆,动滑轮的实质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆。巩固练习1.如图所示的三个滑轮中,属于动滑轮的是乙,若滑轮的自重和摩擦不计,当分别沿力F1、F2和F3方向匀速提起同一物体时,则F1、F2、F3的大小关系是F1=F3>F2。2.如图所示,利用动滑轮来提升一个物体,拉力F竖直向上。动滑轮其实就是一个变形的杠杆,请在图中标出它的支点O,并画出F的力臂L。eq\a\vs4\al(学习内容二)滑轮组自主预习1.把定滑轮和动滑轮组合起来就组成滑轮组。2.用滑轮组吊重物时,动滑轮被几段绳子吊起,所用的力就是物重的几分之一。合作探究1.滑轮组有什么特点?既能省力,又能改变力的方向,但浪费距离。2.完成下列各图的探究实验(不计动滑轮自重绳重及所有摩擦),探究拉力与物重之间有何关系?拉力移动距离与物体移动距离有何关系?F=eq\f(1,2)GF=eq\f(1,3)GF=eq\f(1,5)Gs=2hs=3hs=5h巩固练习1.通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m(不计绳重和摩擦)。(1)求动滑轮重;(2)绳自由端的移动速度为多大?(3)若重物再增加150N,要使重物匀速上升,作用在绳自由端的拉力至少多大?解:(1)绳子段数n=3,三段绳子一共能提升的重物:G总=200N×3=600N,动滑轮自重G动=G总-G物=600N-480N=120N;(2)绳自由端移动的距离:s=2m×3=6m,绳自由端的移动速度:v=eq\f(s,t)=eq\f(6m,20s)=0.3m/s;(3)被提重物总重:G′=480N+150N+120N=750N,自由端拉力:F拉=750N×eq\f(1,3)=250N。2.如图所示,重500N物体在拉力F作用下以1m/s的速度匀速向左运动,已知F=100N,不计滑轮自重、绳重及滑轮与绳子之间的摩擦,求:(1)物体受到地面的阻力;(2)在5s内,绳子的自由端移动的距离。解:(1)绳子段数n=2,物体受到地面阻力:f=2F=2×100N=200N;(2)物体移动的距离s=vt=1m/s×5s=5m,自由端移动距离s自由=2s=2×5m=10m。
第七章运动和力7.1运动的描述eq\a\vs4\al(学习目标)1.了解参照物的概念及物体相对运动与相对静止。2.通过选择的参照物能正确判断物体运动的相对性。3.了解机械运动是宇宙中最普遍的一种运动形式。eq\a\vs4\al(学习内容一)运动和静止自主预习在物理学中,把一个物体相对于另一个物体位置的变化叫做机械运动。合作探究1.观察汽车在公路上行驶的画面,思考:汽车、公路、树木,它们分别是运动还是静止呢?2.思考如下问题:①你从座位走到黑板前,这一过程中,你的什么发生了变化?②一辆汽车停在路边和在路上行驶有什么不同?③说天上飞的飞机是运动的,你根据什么?eq\a\vs4\al(学习内容二)参照物自主预习1.判断一个物体是否在运动,要先选一个物体作参照,这个物体叫做参照物。2.判断一个物体是运动还是静止,取决于所选的参照物。3.自然界中运动的多样性:浩瀚太空的天体运动,现代都市中的车水马龙,微观世界中的分子、原子运动,生机勃勃的生命运动……机械运动只是其中最简单最基本的一种运动。合作探究活动:把课本放在桌上,课本上放一把尺子,推动课本使课本沿桌面运动。讨论回答:选取课桌作标准,尺子和课本是运动还是静止?选取课本作标准,尺子和课桌是运动还是静止?选取尺子作标准,课桌和课本是运动还是静止?1.得出参照物的概念参照物:描述物体是运动还是静止,总要选取一个物体作为标准。这个被选作标准的物体叫参照物。理解:相对于参照物,某物体的位置改变了,就说它是运动的;位置没有改变,就说它是静止的。2.参照物的选择:(1)判断物体是运动还是静止,与所选的参照物有关。选不同的参照物,对物体运动的描述就有可能不同。(2)参照物的选择可以是任意的,但要根据问题的需要和研究的方便而选取。3.运动和静止的相对性(1)思考:为什么描述同一物体的运动,选择不同的参照物,结论不一样?(2)讨论得出:描述同一物体的运动,选择的参照物不同,结论一般也不一样,可见:物体的运动和静止是相对的。(3)相对静止:以一方为参照物,另一方是静止的。(4)相对静止的条件:运动快慢一样,方向一样。(5)相对静止的应用:空中加油,400m接力赛等。学习点拨1.物体的运动和静止是相对的,选取的参照物不同,结论一般不一样。2.为了方便研究,通常选取地面或相对地面静止的物体作为参照物。巩固练习有没有这样的情况:对于同一个物体的运动,甲说是向北运动的,乙说是向南运动的,丙说是静止的。请举例说明。答:可以出现这样的情况。甲、乙、丙都沿公路南行,甲在小汽车内,丙在大客车内,乙骑自行车。小汽车速度最快,自行车最慢,对于大客车来说,甲、乙、丙三人各自以自己为参照物,就会出现上面的情况。
7.2运动的快慢速度eq\a\vs4\al(学习目标)1.能用速度描述物体的运动。2.能用速度公式进行简单的计算。3.知道匀速直线运动的概念。eq\a\vs4\al(学习内容一)比较物体或运动快慢的两种方法及速度的定义自主预习查阅《龟兔赛跑》的故事,思考:1.运动的描述(1)以地面为参照物,树木是__静止__的,兔子是__运动__的,乌龟是__运动__的;(2)以乌龟为参照物,树木是__运动__的,兔子是__运动__的,地面是__运动__的。2.运动快慢的描述(1)我们平常认为兔子跑得快,是如何来进行判断的?(2)在这个故事中,结果是狐狸裁判判定乌龟赢了,说明应该是乌龟跑得快,这又是如何来判断的?合作探究1.比较物体运动快慢的两种方法以龟兔赛跑为例,分析讨论生活中比较运动快慢的方法:(1)相同时间比路程。(2)相同路程比时间。想想议议:如果两个人运动的时间不同,经过的路程也不同,如何比较它们谁运动得更快?2.速度(1)想想做做:甲、乙两人在平直公路上骑自行车,甲10s前进50m,乙2s前进8m。怎样表示这两人骑车的快慢?提示:可利用刚才学到的比较快慢的方法来思考计算。(2)速度:汽车所通过的路线长度叫路程。路程的单位是长度的单位,米或千米等。1秒、1分、1小时叫做单位时间。只要用物体通过的路程去除以所用的时间,就可以求出物体的速度。知道了速度就能比较它们的快慢了。(3)定义:物体通过的路程与通过这段路程所用时间之比叫做速度。(4)公式:速度=路程/时间v=eq\f(s,t)计算出上例中甲乙两人的速度。(5)单位:m/s、km/h由以上计算结果可知,速度的单位是由长度的单位和时间的单位组成的。常用的长度的单位是m,时间的单位是s,所以速度的单位是m/s,读作“米每秒”,单位中的分数线读作“每”。交通运输中常用“km/h”作速度的单位。单位换算:1m/s=3.6km/h;1km/h=eq\f(1,3.6)m/s(6)速度单位表示的物理意义:如人步行的速度大约是1.1m/s,表示人步行时1s内通过的路程是1.1m。3.速度的计算某运动员在110m跨栏比赛中,成绩是12.91s,该运动员平均速度是多少?如果一辆行驶中的摩托车的速度表指示为30km/h。哪一个的速度比较大?①认真审题、明确题意。②解计算题,要求写全已知、求、解、答。单位可在已知中统一。③解题过程,根据要求写出公式(或由此得到的导出式),然后按公式逐项代入已知数值和单位。单位要统一到符合解题要求,最后得出计算结果。④进行检验,无误后,写出答案。eq\a\vs4\al(学习内容二)匀速直线运动和变速直线运动自主预习1.物理学中,把速度不变的直线运动叫做匀速直线运动;把速度变化的直线运动叫做变速直线运动。2.在变速直线运动中,可以用平均速度来描述物体运动的快慢。合作探究1.匀速直线运动的理解:在匀速直线运动中,由于物体的运动速度保持不变,所以物体通过的路程与时间成正比。但不能认为:在路程一定时,速度与时间成反比。也不能认为:在时间一定时,路程与速度成正比。2.匀速直线运动的图像想想做做:小车在水平桌面上做匀速直线运动,小明记录了小车运动的路程和时间的关系的数据如下表,试用描点法描出小车运动的路程和时间的关系图像。时间t/s1234路程s/m1234通过画图像,可以看到匀速直线运动的小车运动的路程与时间关系图像是一条直线。3.变速运动及平均速度(1)思考:从北京开往上海的列车是做匀速直线运动吗?它的运动有什么特点?从北京开往上海的列车的运动速度是变化的,这种运动叫做变速运动。这是常见的一种运动。变速运动比匀速运动复杂,在要求不很精确,粗略研究的情况下,可以用平均速度来描述变速运动的快慢。(2)运动物体的速度是变化的运动,叫做变速运动。(3)平均速度的计算公式:速度=总路程/总时间即v=eq\f(s,t)学习点拨1.运动快慢的比较(1)相同时间比较通过的路程的远近——观众的方法。(2)通过相同路程比较时间的多少——裁判的方法。2.速度(1)物理意义:速度表示物体运动快慢的物理量。(2)定义:物体在单位时间内通过的路程叫做速度。(3)公式:v=eq\f(s,t)(4)单位:m/skm/h3.匀速直线运动:如果物体沿着直线运动,并且速度大小保持不变,这种运动就称为匀速直线运动。4.判断匀速直线运动的方法有:速度的大小不变,运动的路线是直线的运动,两者同时具备。5.平均速度是描述物体运动的平均快慢程度,是总路程除以总时间,千万不能把几个速度相加求平均值。巩固练习1.下列说法正确的是(C)A.运动路程长的物体,速度一定大B.物体运动的时间短,速度一定大C.匀速直线运动中,速度不变,路程与时间成正比D.匀速直线运动中,速度与物体通过的路程成正比,与时间成反比2.汽车的速度是36km/h,优秀短跑运动员的速度是10m/s,在平直公路上行驶的自行车每分钟通过0.6km的路程,三者速度相比较(D)A.自行车的速度最大B.短跑运动员速度最大C.汽车速度最大D.三者速度一样大3.一个人骑自行车沿平直的公路行驶,第1s内通过的路程是2m,第2s内通过的路程是3m,第3s内通过的路程是4m,则(C)A.前2s内的平均速度是3m/sB.前2s内的平均速度是2m/sC.前3s内的平均速度是3m/sD.后2s内的平均速度是4m/s4.钢球沿20m长的斜面滚下后,又在水平地面上滚动25m距离才停止。钢球在斜面和地面上滚动时间分别是5s和10s,则钢球在斜面上的平均速度是__4__m/s,在水平地面上的平均速度是__2.5__m/s,在整个路程中的平均速度是__3__m/s。
7.3牛顿第一定律惯性第1课时牛顿第一定律eq\a\vs4\al(学习目标)1.通过探究阻力对物体运动的影响,知道力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。2.知道牛顿第一定律的内容。eq\a\vs4\al(学习内容一)探究运动与力的关系自主预习亚里士多德和伽利略对“力与运动的关系”分别有两种不同的认识:1.亚里士多德认为一个物体要持续运动,必须对它施加力。2.伽利略却通过实验,运用逻辑推理,提出了自己的看法。伽利略认为运动不需要力来维持。合作探究各小组分工合作,完成阻力对物体运动的影响的实验:1.实验步骤:将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在木板上滑行的距离;去掉木板上的毛巾,铺上纸板,再次让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在纸板上滑行的距离;将玻璃铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在木板上滑行的距离。2.学生分组实验,完成下表:实验次数表面材料阻力大小滑行距离速度变化快慢1毛巾2纸板3玻璃推理想象理想平面3.思考:(1)两次实验中小车都从斜面顶端滑下的目的:使小车到达斜面下端时的速度相同。(2)本次实验主要运用到控制变量法,其次还有推理法。4.结论:平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,小车运动的距离越远。5.推理:物体的运动并不需要力来维持;运动的物体会停下来,是因为它受到了摩擦力。巩固练习1.哪位科学家利用如图所示实验得出如下结论:物体的运动并不需要力来维持;运动的物体会停下来,是因为它受到了摩擦力(B)A.亚里士多德B.伽利略C.牛顿D.阿基米德2.为了探究“阻力对物体运动的影响”,我们做了如图所示的实验①、②、③及推理④。(1)为了使小车在进入平面时速度相同,在实验中应让小车从同一斜面、同一高度由静止开始滑下。(2)实验表明表面越光滑,小车运动的距离越远(选填“远”或“近”),这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢(选填“快”或“慢”)。(3)进而推理得出:如果运动物体不受力,它将以恒定不变的速度永远运动下去。eq\a\vs4\al(学习内容二)牛顿第一定律自主预习英国科学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出一条重要的物理规律:一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。合作探究对牛顿第一定律的理解:1.“牛顿第一定律”表达的是:所有物体在不受力时的运动规律。物体运动之所以会停下来,是由于物体受到了阻力。2.物体的运动需不需要力来维持?不需要。3.力是改变物体运动状态的原因。4.牛顿第一定律是不是实验定律?不是。巩固练习1.关于力与运动的关系,下列说法正确的是(C)A.静止的物体不受力的作用B.运动的物体一定受到力的作用C.物体的运动并不需要力来维持D.没有力的作用运动物体就会慢慢停下来2.一个物体在没有受到力的作用时,它的运动状态将是(D)A.一定保持静止状态B.一定保持匀速直线运动状态C.保持静止状态和匀速直线运动状态D.它原来如果是静止的将保持静止状态,如果是运动的将保持匀速直线运动状态3.正在运动着的物体,若受到的一切外力都同时消失,那么它将(D)A.立即停止B.改变运动方向C.先慢下来,然后停止D.做匀速直线运动
第2课时惯性eq\a\vs4\al(学习目标)1.知道惯性是物体的普遍属性,任何物体都有惯性。2.能解释生活中常见的惯性现象。eq\a\vs4\al(学习内容一)惯性自主预习从牛顿第一定律知道,一切物体都有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质。我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态不变的性质叫做惯性。因此牛顿第一定律也叫惯性定律。合作探究如何理解惯性和惯性定律(牛顿第一定律)?分清惯性与惯性定律:惯性是物体的一种普遍属性,而惯性定律是描述物体在不受力时的运动规律(即牛顿第一定律),二者有着本质的区别。巩固练习下列有关惯性的说法正确的是(A)A.拍打衣服灰尘脱落,是由于灰尘具有惯性B.小明没有推动静止的汽车,是由于汽车没有惯性C.跳远运动员要助跑后起跳,是为了增大惯性D.高速飞行的子弹穿入木头后静止,它的惯性就消失了eq\a\vs4\al(学习内容二)生活中的惯性现象自主预习1.汽车突然开动时,乘客后仰:汽车突然开动时,乘客的脚已随车开始运动,而身体的上部要保持原来的静止状态,因此身体后仰。2.汽车突然刹车时,乘客前倾:汽车突然刹车时,乘客的脚已随车停止运动,而身体的上部要保持原来的运动状态,因此身体前倾。合作探究1.如图,思考:锤头松了木工师傅把锤柄在凳子上撞击几下,锤头就能紧紧地套在锤柄上是因为:锤头具有惯性。2.跳远运动员助跑后起跳是因为:运动员具有惯性。巩固练习1.调皮的小明随父母乘船去长岛旅游,来到船上,他高兴地跳了起来。由于船在行进中,所以父母很担心小明蹦起后,船走开他会落入水中,但小明蹦跳了一会儿,并没有发生什么危险,这是因为小明跳起后,由于惯性他会随船一起向前运动,落回原地。2.下列现象中,不能用惯性知识解释的是(C)A.客车突然开动时,乘客向后仰B.踢出去的足球在空中继续向前飞行C.用手拍桌面,手感到疼痛D.把锤柄的一端在地上撞击几下就能套紧锤头7.4同一直线上二力的合成eq\a\vs4\al(学习目标)1.知道力的合成。2.理解同一直线上二力的合成。自主预习如果一个力单独作用的效果与几个力共同作用的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。在物理学中,求几个力合力的过程叫做力的合成。合作探究同一直线上二力的合成(方向相反)1.实验器材;附有指针的弹簧、刻度尺、两个弹簧测力计。2.实验步骤;(1)将附有指针的弹簧悬挂在支架的横杆上,将刻度尺竖直固定在支架的铁夹上,把一根细线的中间拴在弹簧的自由端,将细线的一端穿过弹簧,让细线的两端各与一个弹簧测力计连接。(2)同时向上和向下拉伸弹簧,使弹簧指针拉伸到刻度尺的刻度E处,分别记下两个弹簧测力计上的示数F1、F2。(3)如图(b)所示,改用一个弹簧测力计拉伸弹簧,使弹簧指针同样拉伸到刻度尺的刻度E处,记下弹簧测力计上的示数F合。(4)将用两个弹簧测力计拉伸弹簧的示数F、F2之差,与用一个弹簧测力计拉伸弹簧的示数F作比较,它们之间有怎样的关系?3.实验结论:同一直线上的两个力,如果方向相同,合力的大小等于这两个力的大小之和,合力的方向与这两个力方向相同;如果方向相反,合力的大小等于这两个力之差,合力的方向与这两个力较大的力方向一致。巩固练习体育课上,大家在练习羽毛球。羽毛球被球拍击打后飞上天空,到达最高点后又开始下落。已知羽毛球所受重力为0.05N,空气阻力f为0.02N。求羽毛球在上升和下落过程中所受合力的大小和方向。解:上升过程中,羽毛球收到的重力和空气阻力的方向均竖直向下,即两力方向相同,则F合=G+f=0.07N,方向竖直向下,下降过程中,羽毛球受到的重力竖直向下,空气阻力竖直向上,即两力方向相反,则F合′=G-f=0.03N,方向竖直向下。
7.5运动和力eq\a\vs4\al(学习目标)1.理解二力平衡的条件。2.会判断物体在平衡力或非平衡力作用下的运动状态,或根据物体的运动状态,分析物体的受力情况。eq\a\vs4\al(学习内容一)二力平衡的条件自主预习1.物体在两个力的作用下,保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这两个力互相平衡或物体处于二力平衡状态。2.悬挂着的吊灯,受到竖直向下的重力和吊线对它竖直向上的拉力,二力平衡。3.在水平道路上做匀速直线运动的汽车,水平方向受到方向相反的牵引力和阻力,二力平衡;在竖直方向,汽车受到竖直向下的重力和路面对它竖直向上的支持力,二力平衡。合作探究各小组同学分工合作,完成如下图所示实验:探究二力平衡时两个力的大小、方向、作用点有什么关系?1.实验步骤:①将系于小车两对角的线,分别跨过左右支架上的定滑轮,并在两个线端挂上钩码,观察小车在什么情况下处于平衡状态:当两边挂上的钩码质量相同时,小车平衡(或两边拉力相等时),可得出互相平衡的两个力大小相等;②在小车处于平衡状态后,小丽把小车转过一个角度,使小车受到的两个拉力大小相等,方向相反。松手后,小车却不能保持平衡。这样做说明相互平衡的两个力作用在同一直线上。2.结论:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、且作用在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。巩固练习1.在下列事例中,受平衡力作用的物体是(D)A.正在圆形轨道上运动的过山车B.减速进站的火车C.腾空而起正在加速上升的火箭D.在马路上匀速直线行驶的汽车2.在“探究二力平衡条件”的实验中:(1)设计组装的实验装置如图所示,老师指出实验桌面越光滑越好,其原因是减小阻力对实验的影响(或减小阻力或使小车在水平方向上只受两个力的作用)。(2)实验中保持F1和F2相等,用手拉小车扭转一个角度,松手后,小车将无法在此位置平衡。实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时,两个力必须满足的条件之一是两个力必须作用在同一直线上。eq\a\vs4\al(学习内容二)二力平衡条件的应用自主预习物体在非平衡力作用下运动状态将改变。合作探究二力平衡与相互作用力的辨别:相同:两个力大小相等,方向相反;区别:二力平衡是作用在同一物体上的两个力,相互作用力是作用在不同物体上的两个力。学习点拨1.平衡的两个力是作用在同一物体上的,注意力的作用点。2.运用二力平衡条件解题要画出物体受力示意图。画图时注意:(1)先画重力然后看物体与哪些物体接触,就可能受到这些物体的作用力;(2)画图时还要考虑物体的运动状态。巩固练习1.被手握住的饮料罐在力的作用下处于静止状态。下列说法正确的是(A)A.罐受到的重力与手对罐的阻力是一对平衡力B.罐受到的重力与手对罐的压力是一对相互作用力C.罐对手的力与手对罐的力是一对平衡力D.罐对手的作用力与手对罐的阻力是一对相互作用力2.如图所示,物体静止在水平桌面上,以下说法正确的是(A)A.物体所受的重力和桌面对物体的支持力是一对平衡力B.物体所受的重力和物体对桌面的压力是一对平衡力C.桌面对物体的支持力和物体对桌面的压力是一对平衡力D.物体所受的支持力和桌面所受的重力是一对平衡力
第八章压强8.1压强eq\a\vs4\al(学习目标)1.理解压力和探究压力作用效果的因素2.理解什么是压强和能够计算压强的大小。3.能说出增大和减小压强的方法。eq\a\vs4\al(学习内容一)压力和探究压力的作用效果自主预习1.物理学中,把垂直作用在物体表面的力叫做压力。2.压力的作用效果是使受力物体发生形变。3.压力对物体作用的效果不仅跟压力的大小有关,还跟受力面积有关。合作探究各小组同学分工合作,完成下图所示的实验。实验步骤:图甲把小桌腿朝下,放在海绵上;图乙在桌面上放一个砝码;图丙把小桌翻过来,在其上放一个砝码。(1)观察三次实验时海绵被压下的深浅,以显示压力作用的效果。(2)比较乙、丙,压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。(3)比较甲、乙,在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。(4)结论:压力的作用效果与压力大小和接触面积大小有关,当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。(5)在这个探究实验中用到的研究物理问题的主要方法是:控制变量法和转换法。巩固练习人从沙滩上走过,会留下一串深深的脚印;但从草地上走过,脚印却并不明显,同学们针对这一现象,经过讨论提出了如下四个科学问题,其中较有探究价值且易于探究的是(C)A.为什么脚印有时候深有时候浅?B.脚印的深浅与哪些因素有关?C.压力作用效果与哪些因素有关?D.压强的大小与哪些因素有关?eq\a\vs4\al(学习内容二)理解压强的定义和压强的计算自主预习1.物理学中,把物体表面所受的压力的与受力面积之比叫做压强。计算公式为:p=eq\f(F,S)。由公式可知,当压力一定时,压强与受力面积成反比,当受力面积一定时,压强与压力成正比。2.在国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕,符号是Pa。常用单位还有__kPa__、__MPa__。1Pa=1N/m2,1kPa=103Pa,1MPa=106Pa,1N/m2表示一平方米的面积上受到的压力为1N。合作探究1.常见的一些物体的压强:①一张报纸平放对桌面产生的压强为0.5Pa;②切割钢板的“水刀”对切割表面产生的压强为1×109Pa;③推土机的履带对地面产生的压强约为3×104Pa;④芭蕾舞演员单脚立起来时足尖对地面产生的压强约为5×105Pa。2.一块砖重力为G,长宽厚比为4∶2∶1,在水平面上平放、侧放、竖放时,对水平面的压强比为1∶2∶4。3.如图所示,某物块在水平推力的作用下,从图甲位置匀速运动到图乙位置。在此过程中,物块对桌面的压力不变,物块对桌面的压强将变小。甲乙学习点拨受力面积是指两个物体发生力的作用时的实际接触面积,不一定是施压物体的底面积或受压物体的表面积。巩固练习1.如图,图钉尖的面积是5×10-8m2,图钉帽的面积是1×10-4m2,松木能承受的最大压强是5×106Pa。以下说法正确的是(B)A.手指至少要用500N的力,图钉尖才能进入松木B.手指至少要用0.25N的力,图钉尖才能进入松木C.图钉静止时,它受到水平向左的力大于水平向右的力D.图钉静止时,它受到水平向左的力小于水平向右的力2.如图所示,物体A重30N,B重15N,物体A的底面积为10cm2,物体B的底面积为5cm2。(1)A对B的压强是多少?(2)B对桌面的压强是多少?解:(1)A对B的压力:F1=GA=30N,B的受力面积:S=5cm2=0.0005m2,A对B的压强:p1=eq\f(F1,S)=eq\f(30N,0.0005m2)=6×104Pa;(2)B对桌面的压力:F2=GA+GB=45N,桌面的受力面积:S=0.0005m2,B对桌面的压强:p2=eq\f(F2,S)=eq\f(45N,0.0005m2)=9×104Pa。eq\a\vs4\al(学习内容三)增大和减小压强的方法自主预习1.根据压强的计算公式可以知道:要增大压强,可以增大压力或者减小受力面积。2.要减小压强,可以减小压力或者增大受力面积。合作探究增大和减小压强的方法:1.增大压强:(1)压力一定,减小受力面积;(2)受力面积一定,增大压力;(3)同时增大压力,减小受力面积。2.减小压强:(1)压力一定,增大受力面积;(2)受力面积一定,减小压力;(3)同时减小压力,增大受力面积。巩固练习1.新割的玻璃茶几有锋利的边缘,应把它磨平,这样做的目的是(D)A.增大压力B.减小压力C.增大压强D.减小压强2.下列实例中,目的是增大压强的是(A)A.刀刃做得很薄B.书包带做得较宽C.坦克装有宽大的履带D.大型平板拖车装有很多轮子
8.2液体的压强第1课时液体压强的特点eq\a\vs4\al(学习目标)1.知道液体压强产生的原因。2.了解液体内部存在压强,记住液体内部压强的特点。eq\a\vs4\al(学习内容一)液体压强产生的原因自主预习1.液体能从容器侧壁的孔中喷出,说明液体对侧面有压强。2.喷泉中的水柱能向上喷出,说明液体内部向上也有压强。3.由于液体具有流动性,液体内向各个方向都有压强。合作探究1.各小组分工合作,完成下图所示的实验:取加入红墨水的水,加入到侧壁有孔的容器中,观察水柱流出的情景。由此可以得出结论:液体对容器壁有压强。2.讨论:手托书本时会感到书本对手的压强,这是因为书本受重力的作用。同固体一样,液体也受到重力作用,那么支撑它的物体(容器底)受液体的压强吗?结合实验,可以得出结论:液体对容器的底有压强。3.思考:和固体相比,液体为什么会对容器壁有压强呢?通过观察扎孔的矿泉水瓶中的水会流出,我们知道液体对容器壁有压强的原因是液体具有流动性。结论:液体压强产生的原因:液体受到重力且具有流动性。巩固练习如图所示,图甲在两端开口的玻璃管的下方扎上橡皮膜,图乙在侧边开口处扎上橡皮膜,出现如图的现象,则图甲说明了液体对容器底部有压强,图乙说明了液体对容器壁有压强。eq\a\vs4\al(学习内容二)液体内部压强的特点自主预习1.压强计是测量液体内部压强的仪器。若液体内部存在压强,放在液体里的薄膜就会发生形变,U形管左右两侧液面就会产生高度差,高度差的大小反映了薄膜所受压强的大小。2.液体内部各个方向都有压强,并且在同一深度各个方向的压强大小相等;液体内部的压强与深度有关。深度增加,压强增大;不同液体内部的压强与液体的密度有关,在同一深度,液体的密度越大,压强越大。合作探究1.如图是探究液体压强的实验装置。将压强计的探头伸入水中,并朝向不同方向,发现U形管左右两侧液面存在高度差,说明液体内部朝向各个方向都有压强。2.保持探头中心在水中同一深度处,使橡皮膜朝向不同方向,发现U形管左右两侧液面产生的高度差相等,说明在相同液体的同一深度处,朝向各个方向的压强都相等。3.增大探头在水中的深度,发现U形管左右两侧液面产生的高度差变大,说明液体的压强随深度的增加而增大。4.将探头分别放在酒精、水、盐水的相同深度处,发现U形管左右两侧液面产生的高度差不相等,说明液体的压强与液体的密度有关,处在不同液体的同一深度处,密度大的液体的压强大。结论:液体内部压强的规律:液体内部朝向各个方向都有压强;在同一深度朝向各个方向的压强都相等;液体内部的压强随深度的增加而增大;不同液体内部的压强还与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。巩固练习1.如图,两根相同的管中盛有同种液体且液面相平,这两个试管底部受到的压强相比较(C)A.甲大B.乙大C.一样大D.无法比较2.如图所示,一个烧杯底部标有a、b、c三点,并装有适量的水,如甲图平放时,三点的压强pa、pb、pc的关系是pa=pb=pc,若把杯子放置在斜面上时,三点压强pa′、pb′、pc′的关系是pa′>pb′>pc′。
第2课时液体压强的计算eq\a\vs4\al(学习目标)液体压强计算公式的简单计算。eq\a\vs4\al(学习内容一)液体压强计算公式自主预习下图是三个底面积相同的容器(容器壁厚忽略不计),装有同种液体,试比较液体对各容器底部受到液体的压力F与液体自身重力G的大小关系:F甲<G甲F乙=G乙F丙>G丙合作探究讨论:1.处在同种液体同一深度各点的压强有什么特点?2.能否用我们已经学过的计算压强的公式p=eq\f(F,S)进行解答?3.如图,所取面以上的液体柱重力如何表达?G=ρVg=ρShg。4.所取液体柱对其底面产生的压强如何表达?p=eq\f(F,S)=eq\f(ρgSh,S)=ρgh。5.液面下h米深的压强如何计算?p=eq\f(F,S)=ρgh。总结:液体压强计算公式:p=ρgh,由此公式可知:液体内部的压强大小跟液体的密度和深度成正比。巩固练习1.一个木桶能装多少水,并不取决于桶壁上最长的那块木板,而恰恰取决于桶壁上最短的那块。已知桶壁上最长的木板长为0.5m,最短的木板长为0.2m,桶底内部底面积为4×10-2m2,如图所示。当桶装足够多的水时,桶底受到水的压强约为2000Pa,桶底受到水的压力约为80N(g取10N/kg)。2.如图所示,水平桌面的中央放着一个圆形鱼缸,重为30N,其底面积为1200cm2,浴缸内装有0.2m深的水,水的质量是27kg(g取10N/kg),求:(1)鱼缸内所装水的重力;(2)鱼缸底部受到的水的压强;(3)鱼缸对桌面产生的压强。解:(1)鱼缸内所装水的重力:G水=mg=27kg×10N/kg=270N;(2)鱼缸底部受到的水的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;(3)S=1200cm2=0.12m2,鱼缸对桌面产生的压强:p1=eq\f(F,S)=eq\f(270N+30N,0.12m2)=2500Pa。eq\a\vs4\al(学习内容二)连通器自主预习1.连通器定义:上端开口,底部互相连通的容器叫做连通器。2.连通器里的同种液体不流动时,各容器中的液面总保持相平。3.列举常见的连通器:水壶、锅炉的水位器、涵洞、长江三峡的船闸。合作探究1.设想连通器底部正中央有小液片AB,由于液体不流动,所以小液片AB静止,由二力平衡的条件可知,液片AB两边受到的压力相等,因此液片AB两边受到的压强相等,连通器内装有同一种液体,左右两边的液柱的密度相等,根据液体的压强计算公式p=ρgh可以知道,只有两个液柱的高度相同时,两个液柱对AB的压强才相等,所以连通器内装有同种液体,在液体不流动时,各容器中的液面高度总是相同的(或者说各液面保持相平)。2.如图是船由下游通过船闸驶向上游的示意图,A、B是两个阀门,C、D是两座船闸,当打开B时,下游跟闸室构成连通器,闸室内的水流出,待闸室里的水面跟下游水面相平时,打开D,船驶入闸室,关闭D和B,再打开A时,闸室跟上游构成连通器,上游的水流进闸室,闸室水位逐渐上升,待闸室水面跟上游水面相平时,打开C,船就可以驶出闸室,开往上游。学习点拨只有连通器内装同种液体(或密度相同)且不流动时,液片静止:F左=F右,可得ρgh左=ρgh右,可得h左=h右。巩固练习1.如图所示,容器E、F内各盛液面在同一水平面的水,其间用一带阀门的斜管将两容器相连,当将管中央的阀门打开时,将发生的现象是(C)A.水由E流向F,因为斜管左端比右端高B.水由F流向E,因为F中的水比E中多C.水不流动,因为两容器水面一样高D.缺少条件,无法判断2.下列设备没有利用连通器原理的是(C)
8.3大气压强与人类生活eq\a\vs4\al(学习目标)1.知道什么是大气压,能说出几个证明大气压存在的例子。2.理解大气压产生的原因,并能解释有关现象。3.了解大气压的变化规律及在生活中的应用。eq\a\vs4\al(学习内容一)认识大气压自主预习1.大气压强确实是存在的。2.由大气产生的压强叫做大气压强,简称大气压。合作探究1.如图,将塑料挂钩的塑料吸盘紧紧贴在墙上,那么塑料吸盘能否固定在墙壁上而不脱落呢?如果再在塑料吸盘上戳个小孔,塑料吸盘还能否固定在墙壁上?2.将一玻璃管装满水,用一硬纸片封住管口。再倒转过来,如图,玻璃管中的水会不会流下?如果将玻璃管上端弄一个小孔,玻璃管中的水还会不会流下?学习点拨1.马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在。2.“大气压”与“气压”(或部分气体压强)是有区别的,如高压锅内的气压——指部分气体压强,高压锅外的气压称为大气压。巩固练习1.如图所示的实例中,属于利用大气压强的是(C)A.啄木鸟用细长而坚硬的尖嘴插入树皮B.骆驼有宽大的脚掌,不会深陷入沙地C.用吸管将饮料吸到嘴里D.拦河坝被设计成下宽上窄的形状2.如图所示,塑料瓶中灌满水,用一张纸覆盖瓶口,压紧后倒置,瓶中的水和纸都不会下落,是因为大气压的作用。若此时在瓶底用针扎一小孔,观察到的现象是纸片和水下落。eq\a\vs4\al(学习内容二)大气压的测量自主预习托里拆利首次较准确地测出大气压的值,我们把760mm高的汞柱产生的压强规定为1个标准大气压,符号为1atm,1atm约为1.013×105Pa。合作探究1.为了较准确地测出大气压的值,我们要进行精确测量,实验内容如下:在长约为1m,一端封闭的玻璃管内灌满汞液,用手指将管口堵住,然后倒插在汞液槽中,放开手指,管内汞液面下降到一定高度时就不在下降,这时管内外汞液面高度差为760mm。将玻璃管倾斜,高度差不发生变化。2.根据液体压强和密度的有关知识,请你计算760mm汞柱产生的压强是多大?(ρ汞=13.6×103kg/m3)解:760mm汞柱产生的压强:p0=ρ汞gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×760×10-3m=1.013×105Pa。学习点拨在解释汞柱产生的压强等于大气压强时,注意先假设玻璃管内与管外液面相平处有一轻质液片,通过分析液片向上和向下受力情况,来得出结论。巩固练习1.做托里拆利实验时,测量的大气压强值比真实值小,其中的原因可能是(B)A.玻璃管放得不竖直B.玻璃管内混入少量空气C.玻璃管内的汞液太多D.玻璃管粗细不均2.下图为托里拆利实验的装置图,下列表述正确的是(A)A.将玻璃管稍微倾斜,管内外汞液面高度差将不变B.将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外汞液面高度差将变大C.向槽中继续注入少量汞液,管内外汞液面高度差将变小D.换用更粗一些的等长玻璃管,管内外汞液面高度差将改变eq\a\vs4\al(学习内容三)大气压的变化规律与应用自主预习1.测量大气压的仪器叫气压计,常见的气压计有无液气压计和汞气压表。2.大气压的特点:(1)特点:空气内部向各个方向都有压强,且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。大气压随海拔高度增加而减小,且大气压的值与气温的变化有关;(2)大气压变化规律研究:在海拔2000m以内,每上升10m,大气压大约减小111Pa。合作探究1.液体沸点与压强的关系:一切液体的沸点都是随液体上方气压的增大而增大,随液体上方气压的减小而减小。用这个道理制成高压锅,高原的海拔高度高,气压低,普通锅烧水时水的沸点小于100℃,利用高压锅通过提高液面上方的气体压强来提高水的沸点,从而达到快速煮熟食物的目的。2.航天服分舱内航天服和舱外航天服,它们为航天员提供合适的体表压力、气体成分以及温度、湿度等生存条件。我国自主研制的“飞天”舱外航天服,从功能上相当于一个微型的载人航天器。学习点拨1.天气和季节变化也会影响大气压的变化,冬季气压比夏季高,晴天气压比阴天高。2.离心式水泵也是利用大气压把水从低处“抽”向高处的。巩固练习1.如图所示是自制实验器材,下列说法正确的是(A)A.甲是气压计,乙是温度计B.甲是气压计,乙是气压计C.甲是温度计,乙是温度计D.甲是温度计,乙是气压计2.宋代文豪范成大到峨眉山旅游时,发现在山顶“煮米不成饭”,这是由于山顶(D)A.气压大,沸点高B.气压大,沸点低C.气压小,沸点高D.气压小,沸点低3.20世纪60年代,为控制疟疾疫情,尝试用加热青蒿水溶液的方法使其沸腾,从而去除水分以提取药物,但提取效果并不理想。小华猜想:可能在高温的情况下,药物被破坏掉了。对此,可采用的方法是(C)A.用微火加热使溶液沸腾B.用旺火加热缩短沸腾的时间C.减小容器内的气压D.增大容器内的气压
8.4流体的压强与流速的关系eq\a\vs4\al(学习目标)1.知道流体压强的大小与流速的关系。2.了解飞机升力产生的原因。3.会解释有关流体压强与流速关系的一些现象。eq\a\vs4\al(学习内容)流体压强与流速的关系以及升力产生的原因自主预习1.水,空气等都具有流动性,统称为流体。2.在气体和液体中,流速越大的位置压强越小,流速越小的地方压强越大。3.在相同时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大,它对机翼上表面的压强较小;下方气流通过的路程较短,速度较小,它对机翼下表面的压强较大,这样,机翼上、下表面就存在着压强差,因而有压力差,这就是产生升力的原因。合作探究1.小实验:用手握着两张纸,让纸自由下垂,在两张纸的中间向下吹气,观察两张纸怎样运动?两张纸向中间相互靠拢。2.观察一下飞机的机翼,思考一下飞机为什么能在空中飞翔呢?观察:飞机机翼的形状是上凸下平;飞机静止在地面,能否自动腾飞?不能;飞机加速前进时,机翼上下方空气的流速关系是:上方空气流速大于下方空气流速;根据我们学习的知识,飞机上下方压强的大小关系是:下方压强大于上方压强;由此,机翼上下表面存在压强差,就产生了向上的升力。当升力大于重力时,飞机就腾飞了。3.我国自主建造的C919大型客机及歼-20、运-20等先进飞机,在航空领域的综合实力得到了较大的提高。巩固练习1.小明同学在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球。然后从漏斗口向下用力吹气,并将手指移开,如图所示,那么以下分析正确的是(B)A.乒乓球不会下落,因为其上方气体流速增大,压强变大B.乒乓球不会下落,因为其上方气体流速增大,压强变小C.乒乓球会下落,因为其上方气体流速增大,压强变大D.乒乓球会下落,因为其上方气体流速增大,压强变小2.把一根长约10cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端,往B管中轻轻吹气,会看到A管中液面上升,这是因为A管上方空气流速增大,使压强减小而造成的结果。3.火车站台边缘处标有一条安全线,人必须站在安全线以外的位置候车。其原因是火车急速驶过车站时,易发生安全事故。安全线以内的空气流速增大、压强减小。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
第九章浮力9.1浮力eq\a\vs4\al(学习目标)1.了解浮力的概念及产生的原因。2.了解并学会探究影响浮力大小的因素。eq\a\vs4\al(学习内容一)浮力的概念和产生的原因自主预习1.浸在液体中的物体受到液体竖直向上的托力,这个托力叫做浮力。2.用弹簧测力计测得某物体在空气中的重力为G,物体浸在某种液体中时的弹簧测力计的示数为G′,则物体在液体中受到的浮力F浮=G-G′,这种测浮力的方法叫做二次称重法求浮力。3.浸没在液体中的长方体,两个相对的侧面所受液体的压力相互平衡,对物体水平方向的受力没有影响;在竖直方向上,液体对长方体向上的压力F2大于液体对它向下的压力F1,这就是浮力产生的原因。合作探究1.实验测量“浸没在水中的铝块所受的浮力”。(1)如图甲所示,在弹簧测力计下悬挂一个铝块,读出弹簧测力计的读数;(2)将铝块浸没在水中,读出弹簧测力计的读数;铝块浸入水中时,弹簧测力计的读数变小,这说明铝块受到了浮力。弹簧
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