《力和機械》 (2)

1、第十三章力和機械第一節(jié)：彈力 彈簧測力計教學目標：知道什么是彈力，彈力產(chǎn)生的條件。（A、B層次）通過觀察和實驗了解彈簧測力計的結(jié)構(gòu)，能正確使用測力。（A、B層次）通過自制彈簧測力計的使用，掌握彈簧測力計的使用方法（A層次）知道形變越大，彈力越大。（A、B層次）教學重點： 彈簧測力計的使用教學難點： 自制彈簧測力計教 具： 彈簧、紙條、刻度尺、木板等教學安排： 1課時教學步驟：一引入新課日常生活中，用力壓尺子，尺子發(fā)生形變，撤去壓力后恢復原狀，把橡皮筋拉長，橡皮筋變長，松手后，橡皮筋恢復原狀。引入“彈性”概念二新課教學（一）彈性：舉例引如定義定義：物體受力發(fā)生形變，不受力恢復原來形狀的特性。（二

2、）塑性：與彈性對比說明定義：物體受力發(fā)生形變，不受力不能恢復原來形狀的特性。彈簧的彈性有一定的限度，超過這個限度，物體不能恢復原狀。（三）彈力：定義：物體由于發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力。彈力產(chǎn)生的條件：物體發(fā)生彈性形變。常見的哪些力是彈力產(chǎn)生的（四）彈簧測力計的制作原理：在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長跟受到的拉力成正比。實驗：自制彈簧測力計。彈簧的一端掛在木板上，另一端掛不同重力的鉤碼，分別作標記。提問：為什么彈簧稱的刻度是均勻的？使用測力計時應(yīng)注意的事項：（1）所測的力不能超出測力計的測量范圍；（2）使用前調(diào)整指針對準零刻線；（3）認清測力計的最大測量值和最小測量值；4、測力計測重力時不能傾斜放置。三

3、小結(jié)四鞏固練習：五布置作業(yè)：第二節(jié)： 重 力教學目標知道重力產(chǎn)生的原因。知道重力的施力物體和重力的方向，知道重力的作用點叫重心。理解重力的大小跟物體質(zhì)量的關(guān)系，理解公式Gmg，知道g9.8N/Kg的物理意義。教學重點重力的定義、重力的方向教學難點明確G與m的關(guān)系，以及運用Gmg進行計算教學方法實驗探索法教學用具彈簧秤、鉤碼、質(zhì)量相等的兩種不同鉤碼課時安排1課時教學步驟一、導入新課復習提問力的三要素是什么？二、新課引入演示： 讓手中的粉筆自由下落； 把杯中的水倒出來，水從高處流向低處。通過觀察，讓學生分析產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因，通過討論得出：物體都是由高處落到低處，產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因是它們都受到地球

4、的吸引力。由此引入本節(jié)課題。三、新課教學什么是重力地球?qū)Φ孛娓浇矬w的吸引力叫重力。地面附近的一切物體都受到地球的吸引，所以一切物體在地面附近都受到重力。力是物體對物體的作用，重力是地球?qū)ξ矬w的吸引作用。重力的施力物是地球，受力物是地面附近的物體。例如，粉筆所受的重力，施力物是地球，受力物是粉筆。水所受的重力，施力物是地球，受力物是水。重力在物理學中用符號G表示。注意說明：重力、重量、物重等說法。四、重力的大小、物體所受重力的大小可以用彈簧秤測量。把待測物體掛在彈簧秤的掛鉤上，當物體靜止時，彈簧秤的讀數(shù)就等于物體所受的重力。、物體受到的重力與它的質(zhì)量的關(guān)系演示實驗：用彈簧秤測量質(zhì)量分別為100

5、克、200克和300克的物體的重力，將測量結(jié)果填在課本的表格內(nèi)。分析實驗記錄，得出結(jié)論：物體的質(zhì)量越大，受到的重力也越大；物體的質(zhì)量不同，但物體受到的重力與物體質(zhì)量的比值是一定的；由此說明物體的重力跟質(zhì)量成正比。、g的值實驗數(shù)據(jù)中重力和質(zhì)量的比值大約是10牛千克。精確的測量結(jié)果表明，重力和質(zhì)量二者的比值是9.8牛千克，這個值用g表示，g=9.8牛千克。粗略計算，g可取10牛千克。、G=mg如果用G表示物體的重力，m表示物體的質(zhì)量，g表示物體的重力和質(zhì)量的比值。那么重力和質(zhì)量的關(guān)系可以用公式G=mg表示。使用這個公式時，質(zhì)量m用千克作單位，重力G用牛頓作單位，g =9.8牛千克。注意： 五、重力

6、的方向重力是一種力，力有大小、方向和作用點三個要素，重力也有三要素。重力的方向就是物體自由落向地面時的方向，這個方向是豎直向下的。所以重力的方向是豎直向下。與水平面垂直。注意：豎直與垂直的含義不同。為了區(qū)分清楚，讓同學注意觀察兩條重垂線的方向。一是放在水平桌面上物體的重垂線；一是放在斜面上物體的重垂線。在地球表面的每個地方，豎直是個特定的方向，跟當?shù)氐乃矫嫦啻怪?，近似指向地心。重力的方向可用來檢查房屋的墻壁是否豎直。我們?？吹浇ㄖと擞靡桓卮咕€檢查墻壁就是應(yīng)用重力的方向是豎直向下這個道理。測繪人員用的水平儀下懸著重垂線，也是利用重力的方向是豎直向下來測定儀器是否水平。你有興趣的話，可以采用

7、這類方法檢查家中的電冰箱放置的是否水平。六、重心重力的作用點叫重心。粗細均勻的同材料的棒，它的重心在中點；圓球的重心在球心；正方形薄板的重心在它的對角線的交點。七、重力與質(zhì)量的區(qū)別從Gmg知道，重力跟質(zhì)量之間有密切的聯(lián)系，但是它們是實質(zhì)不同的兩個物理量。質(zhì) 量重 力定 義物體所含有物質(zhì)的多少由于地球吸引而使物體受到的力方 向無豎直向下大 小不隨物體位置形狀而變化，是物體的屬性隨物體的位置發(fā)生變化單 位KgN測量工具天平彈簧秤八、小結(jié)地面附近的物體受到地球的吸引，所以物體受到重力。重力的施力物是地球。重力既然是一種力，它有大小、方向和作用點三個要素。重力的跟物體的質(zhì)量成正比，這個關(guān)系用Gmg表示

8、，g9.8N/kg。重力的方向是豎直向下。重力的作用點叫重心。九、作業(yè)1. 章后習題2. 用彈簧秤測出某物體重1.5N，能不能用最大稱量是200g的天平測它的質(zhì)量？第三節(jié)：摩 擦 力教學目標知道摩擦現(xiàn)象，知道摩擦力產(chǎn)生的條件；理解滑動摩擦，知道滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)；理解摩擦力的應(yīng)用，知道增大有益摩擦和減小有害摩擦的方法。教學重點通過實例分析，知道摩擦力產(chǎn)生的條件教學難點影響摩擦力大小的因素教學方法實驗探索法教學用具摩擦演示器、彈簧秤、木塊棉布、毛巾、砝碼、毛刷、軸承課時安排1課時教學步驟一、導入新課復習提問物體在平衡力的作用下運動狀態(tài)如何？力和運動之間有什么關(guān)系？二、引入新課力的效果

9、之一是改變物體的運動狀態(tài)。當物體處于平衡狀態(tài)時，物體受到的是平衡力的作用，其合力為零。如果物體的運動狀態(tài)發(fā)生了變化，則說明物體受到的合力不為零。受力分析冰面上減速前進的滑冰運動員；一本放在桌面上的書；一塊靜止于地面，用力推但沒有推動的大石頭；完全光滑的水平面勻速直線運動的物體；平直軌道上勻速行駛的火車。三、新課教學摩擦力的產(chǎn)生條件通過以上幾個問題的討論分析，使學生認識到：相互接觸的兩個物體，當它們要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對運動時，接觸面間產(chǎn)生阻礙相對運動的力。摩擦力定義：兩個互相接觸的物體，當它們要發(fā)生相對運動或已經(jīng)發(fā)生相對運動時，就會產(chǎn)生一種阻礙相對運動的力，這個力就是摩擦力。摩擦力產(chǎn)生的條件 兩

10、個物體相互接觸；兩個物體要發(fā)生相對運動或已經(jīng)發(fā)生相對運動。摩擦力的作用效果：阻礙物體發(fā)生相對運動。摩擦力產(chǎn)生的原因：摩擦力產(chǎn)生的原因目前在科學上還沒有定論。一般認為，摩擦力的產(chǎn)生，是因為物體的表面不光滑。甲、乙兩個物體接觸時，由于擠壓，兩個物體的凹凸部分相咬合，甲物體要發(fā)生運動或已經(jīng)發(fā)生相對運動時，乙物體對甲物體的相對運動有一種阻礙作用，這就是摩擦力。四、摩擦力的三要素摩擦力的大小要研究摩擦力的大小，首先應(yīng)該測量摩擦力的大小。我們拉著木塊在水平桌面上做勻速直線運動，此時，木塊在水平方向上受到拉力和摩擦力，當物體做勻速直線運動時，拉力和摩擦力是平衡力。根據(jù)二力平衡的條件可知，摩擦力和拉力大小相等

11、、方向相反。所以，只要用彈簧秤測出拉力的大小，就知道了摩擦力的大小。演示實驗（課本圖912）將木塊放在水平木板上，用彈簧秤拉著木塊在木板上做勻速直線運動，測出拉力的大小，就可知摩擦力的大小。在木塊上放一個鉛筆盒，這時，木塊對木板的壓力增大，再測摩擦力的大小。將毛巾鋪在木板上，把木塊放在毛巾上，測量木塊在毛巾表面上運動時受到的摩擦力的大小。影響摩擦力大小的因素摩擦力的大小跟壓力大小有關(guān)。壓力越大，摩擦力越大。摩擦力的大小還跟接觸面的粗糙程度有關(guān)，接觸面越粗糙，摩擦力越大。方向：與兩個物體要發(fā)生相對運動或已經(jīng)發(fā)生相對運動的方向相反。作用點：作用在物體的接觸面上，在畫圖時可將摩擦力的作用點移動到物體

12、的重心上。五、增大有益摩擦摩擦力是普遍存在的。在很多場合，摩擦力是有益的。請人家說說摩擦力的有益之處。人走路時不打滑多虧了摩擦力。我們拿起一個茶杯，靠的就是手和杯子之間的摩擦力。縫紉機的大輪帶動小輪轉(zhuǎn)動，那是皮帶和輪子之間有摩擦力的緣故。很難想象，生活中一旦失去了摩擦力會變成什么樣子。凡是摩擦有益的場合，我們應(yīng)該設(shè)法增大摩擦，根據(jù)摩擦力的大小跟壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)的道理，請大家舉例說明在什么場合用什么方法增大有益摩擦。六、減小有害摩擦摩擦力并不是都有好處，在有些場合是有害的，必須設(shè)法減小它。機器的各個部件之間的摩擦不僅浪費動力，而且造成機件的摩損，影響機器的壽命。大家想想，減小有害摩

13、擦的方法有哪些？由于摩擦力的大小跟接觸面的粗糙程度有關(guān)，要減小有害摩擦，應(yīng)該使物體表面更光滑。但是，利用這種方法還不能使摩擦力減小到令人滿意的程度?，F(xiàn)在，我們再做一個實驗。在木塊和木板之間放一排圓鉛筆，使木塊做勻速直線運動，測出拉力的大小。可見，利用滾動代替滑動可以減小摩擦，這就是所有的車輛都安上輪子的道理。機器的轉(zhuǎn)動部分安裝滾動軸承，軸承內(nèi)圈和外圈之間裝有很多光滑的鋼球或鋼柱（展示軸承），這樣，轉(zhuǎn)動時的滾動摩擦非常小。還有一種減小摩擦的方法是使兩個互相接觸的摩擦面彼此離開。加潤滑油可以在摩擦面間形成一層油膜，運動部件只在油膜上滑動，減小了摩擦。利用壓縮氣體在摩擦面之間形成一層氣墊，使摩擦面脫

14、離接觸，可以使摩擦變得更小。氣墊軸承、氣墊船就是利用氣墊來減小摩擦的。七、總結(jié)兩個互相接觸的物體，當它們要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對運動時，在接觸面上產(chǎn)生一種阻礙物體間相對運動的力，叫摩擦力。摩擦力的大小跟壓力大小有關(guān)，跟物體的接觸面的粗糙程度有關(guān)。常用增大壓力和使接觸面更粗糙的方法增大有益摩擦。減小有害摩擦的方法有使摩擦面光滑，用滾動代替滑動，使摩擦面脫離接觸（加潤滑油、氣墊）這三種方法。八、作業(yè)復習課文。 章后習題第四節(jié)：杠 桿教學目標知道什么是杠桿。能從常見的工具中辨認出杠桿。知道有關(guān)杠桿的一些名詞術(shù)語。理解力臂的概念。會畫杠桿的力臂。理解杠桿的平衡條件，并能用來解決簡單的問題。杠桿的應(yīng)用分三種

15、情況及三種杠桿的特點，會舉例說明。教學重點力臂的正確確定 三種杠桿的特點教學難點杠桿的平衡條件 運用杠桿的特點解決實際問題教學方法 講授法 實驗探索法教學用具杠桿和支架、鉤碼、尺、線、彈簧秤 桿秤、托盤天平、鑷子、鉗子、筷子課時安排2課時教學步驟一、導入新課人動物的區(qū)別在于人會利用、制造工具。生活中人們使用各種各樣的工具來幫助人們完成工作。機械有復雜的，也有簡單的。簡單的機械是組成復雜機械的基礎(chǔ)。我們今天研究其中的一種簡單機械杠桿。常用的簡單機械有杠桿、滑輪、輪軸、斜面等。阿基米德說過：“給我一個支點和足夠長的硬棒，我就能撬動地球。”為什么他可以產(chǎn)生這么大的力呢？原來他使用了杠桿。古代的埃及人

16、在修建金字塔時也使用了杠桿來搬動巨大的石塊。二、新課教學什么是杠桿？、提問：如何用一根硬棒撬起一塊很重的石塊？學生討論，教師總結(jié)并結(jié)合課本圖132甲講解。給出杠桿的定義。杠桿在力的作用下能繞固定點轉(zhuǎn)動，這是杠桿的特點。杠桿有直的也有彎的。觀察和演示：抽水機的手柄、切紙的鍘刀、剪刀都是杠桿。觀察裝置中哪個硬棒在力的作用下繞哪個固定點轉(zhuǎn)動。定義：一根硬棒，在力的作用下如果能繞著固定點轉(zhuǎn)動，這根硬棒就叫杠桿。、描述杠桿的幾個有關(guān)名詞術(shù)語教師以講什么是杠桿時所畫的撬杠撬石頭的板圖為基礎(chǔ)，邊講下列名詞邊在圖中規(guī)范標畫出三點、兩力、兩臂。并板書寫出各名詞及其定義。支點：杠桿（撬杠）繞著轉(zhuǎn)動的點，用字母O標

17、出。動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力畫出力的示意圖，用字母F1或F動標出。阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力畫出力的示意圖，用字母F2或用F阻標出。注意：動力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動方向相反，但它們的方向不一定相反。動力臂：從支點到動力作用線的距離。用字母L1或L動標出。（簡介力的作用線概念。）力臂的畫法：首先確定杠桿的支點，再確定力的作用線。然后使用直角三角板畫出從支點到力的作用線的垂線，垂足要落在力的作用線上，符號指明哪個線段是力臂，并寫出字母L1或L動。力臂常用虛線畫出。阻力臂：從支點到阻力作用線的距離，用字母L2或L阻標出。練習：以課本圖132丙，抽水機的柄為例（出示小黑板，圖中暫不畫出兩個力臂），結(jié)合演示抽水機柄模

18、型，由一名學生在板圖上畫出動力臂和阻力臂。要求用直尺三角板規(guī)范畫出。其他學生在各自筆記本上練習。三、研究杠桿的平衡條件杠桿的平衡：是指杠桿靜止不轉(zhuǎn)動或杠桿勻速轉(zhuǎn)動。今天研究杠桿的平衡是指杠桿在水平位置靜止不動的平衡。學生實驗：杠桿的平衡條件實驗目的：研究杠桿在什么條件下平衡，即研究杠桿的動力、動力臂、阻力、阻力臂之間的關(guān)系；實驗器材：杠桿和支架、彈簧秤、鉤碼、尺、線實驗步驟： 調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，通過調(diào)節(jié)杠桿的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡； 把鉤碼掛在支點兩側(cè)，調(diào)節(jié)位置和鉤碼的多少，使杠桿重新平衡； 記錄實驗數(shù)據(jù)。實驗次數(shù)動力F1/N動力臂L1/cm動力×動力臂阻力F2/N阻力

19、臂L2/cm阻力×阻力臂123提問：步驟1，為什么調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母使杠桿在水平位置平衡？步驟2，為什么在杠桿兩邊掛上不同數(shù)量的鉤碼，調(diào)節(jié)鉤碼位置，使杠桿在水平位置重新平衡？提問：課本記錄實驗數(shù)值的表格中力和力臂的單位是什么？表中“動力×動力臂”和“阻力×阻力臂”的單位是牛·厘米，通常用牛·米表示。（用刻度尺量長度，不要求讀出估計數(shù)值。） 學生實驗，實驗數(shù)值記錄在課本表中教師巡回指導。實驗完畢，整理好器材?？偨Y(jié)：由多個小組報告，根據(jù)實驗數(shù)值歸納出杠桿的平衡條件，及數(shù)學表達式。 杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂上式的

20、意義是：動力臂是阻力臂的幾倍，動力就是阻力的幾分之一。例如用抽水機抽水時，加在抽水機手柄上的力是150牛，如果動力臂是60厘米，阻力臂5厘米，即動力臂是阻力臂的4倍，動力就是阻力的四分之一。由此可知抽水機的柄受到的阻力是600牛。四、三種杠桿省力杠桿：用較小的動力克服較大的阻力。特點是動力臂大于阻力臂。優(yōu)點：動力小于阻力。缺點：動力作用距離較長，費距離。例如：抽水機的柄，撬石頭的撬杠、羊角錘等都是省力杠桿。費力杠桿：特點是動力臂小于阻力臂，動力大于阻力。優(yōu)點：動力作用距離較短，省距離；缺點：動力大于阻力。例如：理發(fā)剪、鑷子、釣魚桿、掃把等。等臂杠桿： 特點是動力臂等于阻力臂，動力等于阻力。既不

21、省力也不費力。例如：天平、蹺蹺板等。練習：組織學生分析圖135各杠桿哪個是省力杠桿，哪個是費力杠桿。省力杠桿省力但是要多費作用距離，費力杠桿省了作用距離卻要多用力；即省力又省距離的杠桿是沒有的。天平和秤天平：觀察托盤天平，找到支點。等臂杠桿重要的應(yīng)用是天平。討論：用天平稱物體質(zhì)量，天平平衡時為什么砝碼的質(zhì)量就等于被稱物體的質(zhì)量？天平是等臂杠桿，動力臂等于阻力臂，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，動力等于阻力。動力和阻力就是砝碼和被稱物體對杠桿的壓力，其壓力的大小在杠桿水平平衡時等于它們各自的物重。根據(jù)物體受到的重力跟質(zhì)量成正比的關(guān)系可知，砝碼的質(zhì)量等于被稱物體的質(zhì)量。O1O2F1F2天平是支點在中間的等

22、臂杠桿秤桿秤、案秤是稱物體質(zhì)量的工具。杠秤、案秤是根據(jù)杠桿原理制成的。注意它是不等臂杠桿。桿秤、案秤用幾個不重的砝碼就能平衡秤盤中重得多的貨物的道理。討論：為什么可以用質(zhì)量較小的秤砣平衡質(zhì)量較大的物體？稱量不同物體質(zhì)量時，改變什么物理量使秤重新平衡？五、小結(jié)一根硬棒，在力的作用下如果能繞著固定點轉(zhuǎn)動，這根硬棒就叫杠桿。杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂。三種杠桿：省力、費力、等臂天平、秤：都是利用杠桿的平衡條件來工作的，天平是支點在中間的等臂杠桿。桿稱是不等臂杠桿，稱量不同物體質(zhì)量時，改變力臂使秤重新平衡。六、作業(yè) 練習冊第五節(jié)：其他簡單機械教學目標知道什么是定滑輪

23、、動滑輪、滑輪組，并能識別；理解定滑輪、動滑輪、滑輪組的作用，會根據(jù)滑輪組的掛線判斷滑輪組的省力情況，會根據(jù)要求，正確組裝滑輪組；認識滑輪的實質(zhì)。了解其他一些簡單機械的應(yīng)用。教學重點定滑輪、動滑輪、滑輪組的作用，滑輪的實質(zhì)。教學難點正確判斷滑輪組的省力情況教學方法實驗探索法教學用具滑輪、鉤碼、細繩、彈簧秤課時安排1課時教學步驟一、導入新課復習提問杠桿有哪三種？各有什么特點？舉例說明。剪鐵用的剪刀和鑷子是省力杠桿還是費力杠桿？二、引入利用課本圖13-8的漫畫，通過課件演示。激發(fā)學生學習滑輪這種簡單機械的興趣。問題：為什么胖子能拉住包，瘦子卻被包拉上去呢？這里利用到的機械叫做滑輪。三、新課教學定滑輪構(gòu)造：帶有凹槽的輪、轉(zhuǎn)軸、外框；定義：工作時，滑輪的軸固定不動的滑輪?？凑n本圖，分辨哪個是定滑輪。F1F2GF3定滑輪的特點：演示實驗：按課本本節(jié)實驗要求進