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文檔簡介

1、3.1重力、基本相互作用知識與技能1了解力是物體對物體的作用,力的作用是相互的 ,認識力能使物體發生形變或物體運動狀態發生改變。知道力的三要素,會畫力的圖示和力的示意圖。2知道重力的方向以及重力的大小與物體質量的關系。3知道重力產生的原因及其定義。4知道重心的含義。5了解四種相互作用。過程與方法1知道人類認識力的作用是從力的作用產生的效果開始的。2能通過探究活動體驗力的作用效果與力的大小、方向、作用點三個要素有關。3能通過多個實驗現象歸納得出力的作用是相互的。4自己動手,找不規則薄板重心的實驗鍛煉自己的動手能力,并通過重心的概念滲透“等效代換”的物理方法。情感態度與價值觀1通過實例激發學生對科

2、學的求知欲,激勵探索與創新的意識。通過實驗培養學生的團結協作精神。2通過本節課的學習,培養全面觀察分析問題的能力。教學重點1力的概念,圖示及力的作用效果。2重力的概念及重心的理解。教學難點1力的概念。2重心的概念和位置。教學過程新課教學引入:在足球場上,守門員大腳開球,球由靜止變為運動;守門員接住球時,球由運動變為靜止;運動員用頭頂球,球的方向改變了。用勁折木條,木條彎曲了,這些都是什么現象,是什么原因造成的呢?引入新課一、力和力的圖示演示1、用手壓鋸條、拉皮筋等 ,學生觀察現象,是什么原因導致這種變化呢?演示2、扔掉手中的粉筆,拖動桌面上的書等,又有什么現象,又是什么原因引起這樣的變化呢?鋸

3、條、皮筋的形狀發生了改變,粉筆、書的運動狀態發生了改變,這些都是由于這些物體受到了其他物體的力的作用的結果。在物理學中,人們把改變物體的運動狀態,產生形變的原因,即物體與物體之間的相互作用稱作力。1、 力的定義:物體與物體之間的相互作用。問題:力可以離開物體而單獨存在嗎?(1)、力的物質性力是物體對物體的作用,有力就有受力物體和施力物體,兩者是同時存在的,不分先后。在研究某物體時,我們把它叫做受力物體,對它作用的物體叫做施力物體。不是有生命的物體才能作為施力物體,施力物體和受力物體不是絕對的,在研究不同問題時,同一物體有時是受力物體,有時是施力物體。問題:我們用手拍打桌子時,是手給桌子一個力,

4、可為什么我們的手也會感到疼痛呢?(讓學生用力打桌子,體會手的感覺)(2)、相互性力是物體間的相互作用,甲對乙有作用力,同時乙對甲也有力的作用,力的作用是相互的。問題:用大小相等的力沿不同的方向拖動桌面上的書,書的運動一樣嗎? (3)、矢量性力是有大小和方向的物理量(矢量),力的作用效果不僅與其大小有關,也與方向有關。問題:力的作用效果有那些?舉例說明。2、力的作用效果力可以使物體發生形變和運動狀態發生改變(包括速度的大小和方向)。演示:關門時,在不同的地方施加不同方向和大小的力,產生的效果不一樣,說明了力的作用效果與那些因素有關?1、 力的三要素大小、作用點、方向問題:我們可以怎樣把力的三要素

5、完整的表示出來呢?2、 力的圖示和示意圖例:一物體重150N,畫出繩子對物體的拉力的圖示。有時只需要畫出力的示意圖,即只畫出力的作用點和方向,表示這個物體在這個方向上受到了力。3、 力的單位:牛頓 符號N演示:豎直上拋一粉筆頭,結果它會落在地上,粉筆為什么會掉下來呢?二、 重力拋向空中的物體會落回地面,地球在自轉而海水不會灑向太空,都是地球與他們之間存在著相互吸引的作用。1、 重力的產生:地面附近的物體,由于地球的吸引而使物體受到的力叫重力。說明:(1)重力是由于地球吸引而產生的,但不能說重力就是地球對物體的萬有引力。(2)在地球表面附近的物體都要受到重力作用,與物體的運動狀態和是否受到其他力

6、等情況無關。 2、 重力的大小重力的大小可以根據公式G=mg計算,其中g是我們以前所學的自由落體加速度,它的大小與物體所處的高度和緯度有關,當高度增加時g的值減小,當緯度增加時,g值增大。3、 測量問題:如何測重力的大小?重力仍可以用彈簧秤測量,但在操作的過程中要注意彈簧秤要保持豎直、靜止狀態時讀數。4、 方向例舉一些生活中的小例子,引導學生找到重力的方向是豎直向下的。豎直向下(不能說是垂直向下也不能說是指向地心)5、 作用點(1)重心:物體的各部分都受到重力的作用,從效果上看,我們可以認為各部分受到的重力集中于一點(即重心)。重心是重力的等效作用點。(2)重心位置的確定問題:質量分布均勻,形

7、狀規則的物體,重心是怎樣確定的呢?a. 質量分布均勻的物體(也稱勻質物體),且形狀規則,重心就是其幾何中心。如:均勻細直棒的重心在棒的中點,均勻球體的重心在球心,均勻圓柱的重心在軸線的中心。討論:對于非勻質物體和形狀不規則的物體的重心怎樣決定呢?b. 非勻質物體和不規則的物體的重心,不僅與形狀有關還與物體內的質量分布有關。演示懸掛法和支撐法找重心(適用于薄板)原理:拉力(或支持力)與重力是對平衡力,繩的反向延長線必過重心三、四種相互作用力(自學)問題:自然界中存在著哪幾種相互作用,其區別是什么?1、 萬有引力相互作用存在于一切物體之間,相互作用強度隨距離增大而減小。2、 電磁相互作用存在于電荷

8、之間和磁體之間,他們的本質是相同的3、 強相互作用和弱相互作用作用范圍小,但弱相互作用的強度只有強相互作用的1012小結力在我們初中已接觸過,但其概念的理解仍是難點,關鍵是在于力是物體間的相互作用這一問題上,并且兩個力的地位是相同的。重力的學習中,重點應放在重心上。作業布置課本57頁 1 2 3.2彈 力知識與技能知道彈力產生的條件。知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力,能在力的示意圖中畫出它們的方向。知道形變越大彈力越大,知道彈簧的彈力跟彈簧的形變量成正比,即胡克定律。會用胡克定律解決有關問題。過程與方法通過歸納得出彈力產生的條件是物體發生彈性形變。學會用放大的方法去觀察微小形變。知道實驗數據

9、處理常用的方法,嘗試作用圖象法處理數據。情感態度與價值觀真實準確地記錄實驗數據,體會科學精神和科學態度在探究過程的重要作用。從任何物體都能發生形變入手,培養學生實事求是的世界觀。教學重點彈力有無的判斷和彈力方向的判斷。彈力大小的計算。實驗設計與操作。教學難點彈力有無的判斷及彈力方向的判斷。教具刻度尺、鋼鋸條、彈簧、彈簧稱及鉤碼(多組)、帶有橡皮塞的橢圓形玻璃瓶、激光器、平面鏡及支架。教學過程引入問題:作用在物體上的力可以產生哪些作用效果?答:改變物體的運動狀態或使物體發生形變。問題:能不能列舉一些外力使物體發生形變的例子。學生活動教師分析:發生形變的物體會對施加外力的物體產生力的作用,這種力叫

10、做彈力,也就是我們這節課要研究的問題。一、彈性形變演示:用彈簧、橡皮筋、塑料直尺演示,()改變外力大小,觀察形變量的大小。()當外力撤去后物體可以恢復原狀。問題:若拉彈簧的力過大,會發生什么現象。小結發生形變的物體如果在撤去外力后能夠恢復原狀,這樣的形變叫做彈性形變。發生彈性形變的物體對與它接觸的物體產生的作用力叫做彈力。所以,產生彈力的條件是:相互接觸且發生彈性形變。在物體的彈性限度內,物體的形變量越大,彈力越大。演示用激光器和平面鏡演示桌面的微小形變。用橢圓形的瓶子演示瓶子的微小形變。小結:通過以上兩個實驗,要知道“放大”這種研究物理問題的科學方法。二、幾種彈力桌面和放在桌子上的藍球或足球

11、。分析藍球或足球的形變情況,判斷球對桌面的彈力方向。根據前面的實驗知道,桌面因發生形變而對球產生一個向上的彈力。由上面的分析可知:壓力和支持力都是彈力,它們的方向都垂直于物體的接觸面。繩子的拉力當用外力拉繩子時,繩子將伸長,由于要恢復原狀,因而對施加外力的物體產生一個力的作用,這個力沿著繩指向繩子收縮的方向。三、胡克定律發生彈性形變的物體形變量越大,彈力越大,但彈力與形變量的定量關系通常比較復雜,而彈簧的彈力與彈簧的伸長量的關系則比較簡單。問題:要想研究彈簧的彈力與彈簧伸長量的定量關系,需要哪些器材?怎樣實驗?怎樣處理實驗數據從而得到規律?學生活動:分小組進行實驗。分析學生的實驗結果,得出結論

12、:彈簧發生形變時,彈力的大小F跟彈簧伸長(或縮短)的長度x成正比,即F=kx。說明:。式中的k稱為彈簧的勁度系數,單位是N/m。式中的x是彈簧的形變量而不是彈簧的長度。上式的適用條件是在彈簧的彈性限度內。四、鞏固練習怎樣制作一個彈簧稱。主要考察學生的應用能力。要測量一個準確彈簧稱內彈簧的勁度系數,說出至少需要的器材。主要考察學生的審題能力。問題與練習第題,五、布置作業問題與練習第題。課外訓練關于彈力,下列說法正確的是A. 彈力的大小總等于物體本身的重力B. 彈力的大小總與物體本身重力的大小成正比C. 物體只要相互接觸就存在彈力D. 彈力產生在直接接觸并且發生形變的物體之間畫出圖中物體A所受彈力

13、的示意圖甲x/mF/N0.10.20.30.4O123456乙一根大彈簧內套一根小彈簧,大彈簧比小彈簧長0.2m,大、小彈簧的一端平齊并固定,另一端自由如圖甲所示,當壓縮此組合彈簧時,測得力與壓縮距離之間的關系圖線如圖乙所示,求兩根彈簧的勁度系數各是多少?3.3摩 擦 力知識與技能1.知道滑動摩擦力產生的條件,認識滑動摩擦的規律,能運用滑動摩擦力公式來計算滑動摩擦力。2.認識靜摩擦力的規律,知道靜摩擦力的變化范圍及其最大值,根據平衡條件計算靜摩擦力。過程與方法1.培養學生利用物理語言分析、思考、描述摩擦力概念和規律的能力。2.通過自己動手實驗,培養學生分析問題,解決問題的能力。情感態度與價值觀

14、1.利用實驗和生活實例激發學生學習興趣。2.在研究問題時,要培養突出主要矛盾,忽略次要因素的思維方法。教學重點滑動摩擦力大小的計算以及方向的判斷靜摩擦力有無的判斷以及靜摩擦力方向的判斷教學難點靜摩擦力有無的判斷和靜摩擦力方向的判斷課時:2課時第一課時:靜摩擦力教學過程:新課引入生活中摩擦無處不在,同學們舉例說明(學生活動)滾動摩擦力滑動摩擦力靜摩擦力摩擦力復習初中摩擦力的概念:兩個相互接觸的物體,當它們發生相對運動或具有相對運動的趨勢時,就會在接觸面上產生阻礙相對運動的力。分類:vF一.靜摩擦力F桌子靜止在水平地面上,有無靜摩擦力?桌子靜止在斜面上,有無靜摩擦力?手推桌子,桌子與地面有無靜摩擦

15、力?1.摩擦力的概念(以手推桌子為例)開始用很小的推力,推不動,分析桌子受力情況。再用稍大的力去推,還是靜止不動,分析受力情況繼續增大推力,講桌開始運動,分析受力情況。分析:桌子在推力作用下相對地面靜止,但在沿這個力的方向上有相對運動趨勢,就是因為桌子跟地板之間發生了摩擦。這個摩擦力和推力都作用在桌子上,他們的大小相等,方向相反,彼此平衡,因此桌子保持不動,這時發生的摩擦叫靜摩擦力。結論:兩個物體之間只有相對運動的趨勢,而沒有相對運動。2.摩擦力的產生條件:粗糙,有彈力,有相對運動的趨勢。3.探究靜摩擦力大小與什么有關(學生活動)靜摩擦力的大小與外力有關4.方向:總是跟接觸面相切,與相對運動的

16、趨勢的方向相反5.最大靜摩擦力就是物體剛開始運動時所需的最小推力。書P61實驗結論:靜摩擦力隨著推力的增大而增大,它的極限值就是最大靜摩擦力。可見,靜摩擦力的大小在一個范圍內:0F靜Fmax6.關于靜摩擦力有無的判斷方法一:根據初中學過的二力平衡條件方法二:假設法例:斜面上有一物體,質量為m,在斜面上靜止不動,m受摩擦力嗎?為什么?7.靜摩擦力的作用拿在手中的東西不會滑落F把線織成布,用布縫衣服,也是靠紗線之間的靜摩擦力的作用。例:如圖,物體在F的作用下靜止,當F的大小變化時,分析物體所受的靜摩擦力情況。二.滑動摩擦力以手推桌為例,繼續增大推力直到桌子開始運動,一旦物體運動物體就受滑動摩擦力運

17、動的物體之所以會停下,是因為受到摩擦力。1.滑動摩擦力的概念:當一個物體在另一個物體表面滑動的時候,會受到另一個物體阻礙它滑動的力。2.滑動摩擦力產生條件:粗糙,有彈力,有相對運動3.實驗探究:滑動摩擦力的大小和哪些因素有關?猜想:(學生活動)粗糙程度,正壓力,材料等實驗證明:滑動摩擦力的大小與相互之間的正壓力FN成正比,還與接觸面的粗糙程度、材料有關。4.大量實驗表明,滑動摩擦力大小與壓力成正比。數學表達式: F=µFNF為摩擦力,FN為壓力(對物體表面垂直的作用力),µ為動摩擦因數.其數值與接觸面的材料、接觸面的粗糙程度有關,沒有單位。v5.方向:總是跟接觸面相切,跟物

18、體的相對運動方向相反。F例:物體在水平面上向右運動,物體的重力為10N,物體與地面之間的滑動摩擦系數為0.2,求物體所受的滑動摩擦力。解:此時,物體與地面之間壓力的大小等于物體重力的大小。所以滑動摩擦力F滑= µFN= µG= 0.2×10N=2N 方向水平向左 學生練習若該物體在F=40N的作用下沿墻下滑,物體與墻之間的滑動摩擦系數為0.2,求物體所受的滑動摩擦力。三、摩擦力的應用1、摩擦力的重要性(1)走路須靠腳與地面間的摩擦力才能行走。(2)摩擦力使運動物體能停止下來。(3)懸吊物品須靠釘子與墻的摩擦力。(4)由于摩擦力,平面上的物體不致因為傾斜而摔壞。(5

19、)輪胎及運動鞋底部的紋路設計可增加摩擦力。2、摩擦力的壞處(1)耗費能量。(2)造成機件耗損。四.幾個問題1.靜止的物體所受的摩擦力一定是靜摩擦力,運動的物體所受的摩擦力一定是滑動摩擦力嗎?舉例說明:皮帶傳送機把貨物運往高處,物體是運動的,當相對于皮帶沒有滑動,受到靜摩擦力。一個人端著一杯水走路,杯子受到手的靜摩擦力。人走路時受到地面的摩擦力等。物體沿斜面下滑,物體受到沿斜面向上的滑動摩擦力,同時斜面受到沿斜面向下的滑動摩擦力,此時斜面是靜止的。2.摩擦力一定阻礙物體運動嗎?摩擦力只是阻礙物體的相對運動,,不一定阻礙物體的運動。皮帶傳送機上的貨物受到的摩擦力拉著貨物向上運動是動力,同時它阻礙了貨物相對于皮帶的運動。物 體 受 力 分 析知識與技能掌握受力分析的一般方法和注意事項情感態度價值觀通過對隔離法和整體法的運用,學會辯證地處理物理問題的方法。教學過程受力分析的順

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