電白縣九中八年級物理全冊 第六章 熟悉而陌生的力 第五節(jié) 科學探究：摩擦力第1課時自行車與摩擦力素材

自行車與摩擦力自行車是人們最常用到的交通工具之一，可是你知道自行車上有哪些地方涉及到摩擦力知識嗎？一、車輪與摩擦力自行車也和其它車輛一樣，是靠車輪與地面的摩擦力前進的。當我們騎在自行車上時，由于人和自行車對地面有壓力，輪胎和地面之間不光滑，因此自行車與路面之間有摩擦，不過，要問自行車為何能前進？這還是依靠后輪與地面之間的摩擦而產(chǎn)生的，這個摩擦力的方向是向前的。那前輪的摩擦力是干什么的？阻礙車的運動！其方向與自行車前進方向相反。正是這兩個力大小相等，方向相反，所以自行車作勻速運動。不過，當人們在地上推自行車前進時，前輪和后輪的摩擦力方向都向后。那誰和這兩個力平衡呢？腳對地面的摩擦力向前！二、剎車裝置與摩擦力制動裝置（剎車）在自行車中有著十分重要的作用。剎車不靈而導致的交通事故屢見不鮮，自行車是采用什么方法制動呢？自行車的剎車是利用摩擦力使自行車減速和停止前進。當我們使用剎車時，剎皮與車輪間的摩擦力，使車輪停止運動或速度減小，車輪與地面間的摩擦力由滾動摩擦變成滑動摩擦，強大的滑動摩擦力方向與自行車前進方向相反，使自行車迅速減速。三、外胎與摩擦力自行車外胎上有凸凹不平的花紋，可以增大自行車與地面間的粗糙程度，來增大摩擦力，防止自行車打滑。急剎車時，滑動摩擦力對車輛外胎磨損十分大，若使輪子總處于滾動，而不滑動時，則可避免對車輪磨損。因此可設(shè)想在自行車上另設(shè)置一剎車備用，平時運動時，剎盤提起脫離地面，剎車時，將剎盤按下與地面接觸，使剎盤在地面滑動，產(chǎn)生滑動摩擦力，使車輛迅速減速直至停止，避免自行車外胎磨損。四、鋼珠與摩擦力自行車應當騎起來越輕松、越靈活才越好、越省力，所以在自行車轉(zhuǎn)動的地方，中軸、后軸、車把轉(zhuǎn)動處，腳蹬轉(zhuǎn)動處、飛輪等地方，都安有鋼珠。轉(zhuǎn)動地方安裝鋼珠是為了減小摩擦力，保護零件，節(jié)省動力，因為滾動摩擦比滑動摩擦小得多，用滾動來代替滑動可以大大減小摩擦，并經(jīng)常加潤滑油，使接觸面彼此離開，摩擦變得更小、更省力。除此之外，在自行車的車把和腳踏板也有花紋，這也是為的增大摩擦力，使人能夠很好的把握方向和讓自行車順利前進?？茖W世界：我們怎樣聽到聲音●教學目標一、知識與能力1.了解人類聽到聲音的過程.2.知道骨導的原理.3.了解雙耳效應及其應用.二、過程與方法1.通過實驗和生活經(jīng)驗，體驗人是如何聽到聲音的.2.通過本節(jié)課的學習，加強物理與生物學科間的交叉、滲透和綜合，從而培養(yǎng)學生學科間的綜合能力.三、情感態(tài)度與價值觀1.通過學習“我們自己是如何聽到聲音的”，體現(xiàn)了物理是“生活中的物理”，是“身邊的物理”的思想，從而培養(yǎng)學生聯(lián)系生活、生產(chǎn)和科學技術(shù)的能力.2.學會關(guān)心他人，特別是關(guān)心殘疾人.●教學重點1.人類聽到聲音的“物理過程”.2.骨導的原理.●教學難點通過實驗和生活經(jīng)驗，體驗人是如何聽到聲音的.●教學方法實驗法、討論法、探究法.●教學用具音叉（若干個）、人耳的構(gòu)造掛圖、錄音機.●課時安排1課時●教學過程一、創(chuàng)設(shè)問題的情境，引入新課［師］我們生活的世界充滿了各種豐富多彩的聲音，人們憑借人體的什么器官聽到聲音呢？［生］耳朵.［師］那么，耳朵通過什么途徑感知聲音呢？請同學們觀察人耳的結(jié)構(gòu)掛圖，想一想生物課上介紹的人們感知聲音的基本過程是什么？二、進行新課［人耳的構(gòu)造］［師］出示人耳的構(gòu)造掛圖.［生］分組討論人們感知聲音的基本過程.［師生共同活動］總結(jié)上述問題：外界傳來的聲音引起鼓膜振動，這種振動經(jīng)過聽小骨及其他組織傳給聽覺神經(jīng)，聽覺神經(jīng)把信號傳給大腦，這樣人就聽到了聲音.［生］耳聾是怎么回事？［師］在聲音傳遞給大腦的整個過程中，任何部分發(fā)生障礙（例如鼓膜、聽小骨或聽覺神經(jīng)損壞），人都會失去聽覺，導致耳聾.［生］神經(jīng)性耳聾和非神經(jīng)性耳聾又是怎么回事呢？［師］由于聽覺神經(jīng)損壞而導致的耳聾為神經(jīng)性耳聾；由于聲音的傳導發(fā)生了障礙（如鼓膜、聽小骨損壞）而導致的耳聾為非神經(jīng)性耳聾.［生］這兩種耳聾能夠治愈嗎？［師］神經(jīng)性耳聾不能治愈，非神經(jīng)性耳聾可以治愈.［生］助聽器矯正的是哪種耳聾？［師］當然是非神經(jīng)性耳聾，同學們，假如我們聽不到自然界中的各種聲音，我們的生活將會是什么樣子呢？［生］那樣的話，我們將失去了獲取信息的主要渠道，我們將生活在一個非常寂靜的世界.［師］在我們的周圍，有很多人因為各種原因失去聽覺，我們每一位健康的人應該關(guān)心、幫助殘疾人，致力于這方面的研究，使這些人恢復聽覺.［想想做做］［師］請同學們將振動的音叉放在耳邊，聽音叉的聲音.［生］分組操作（兩個學生一組，輪換聽音叉的聲音）［師］在這種情況下，人是如何聽到聲音的？［生］音叉的振動在空氣中激起聲波，聲波由空氣傳入耳內(nèi)，引起鼓膜的振動，這種振動經(jīng)過聽小骨及其他聽覺神經(jīng)，聽覺神經(jīng)把信號傳給大腦，這樣人就聽到了聲音.［師］用手指將耳朵堵住，再聽音叉的聲音.［生］聽不到了.［師］請同學們用手指將自己的耳朵堵住，把振動的音叉的尾部先后抵在前額、耳后的骨頭和牙齒上，看看能否聽到音叉的聲音？［生］分組操作.把音叉的尾部抵在前額、耳后的骨頭上，能“聽到”較弱的聲音，把音叉放在牙齒上體驗，“聽到”的聲音較強.［師］這個實驗說明了什么道理？［生］骨能傳聲.［科學世界］［師］實際中我們?nèi)绾蝸泶_定發(fā)聲體的位置呢？［生］通常的情況下，我們可以利用眼睛來確定發(fā)聲體的位置.［師］如果將你的雙眼蒙上，能大致確定發(fā)聲體的位置嗎？讓我們一起來做一做.［生］結(jié)果表明“能”.［師］這是為什么呢？下面讓我們來介紹雙耳效應.由于人有兩只耳朵，聲源到兩只耳朵的距離一般不同，聲音傳到兩只耳朵的時刻、強弱及其他特征也就不同，這些差異就是判斷聲源方向的重要基礎(chǔ)，這就是雙耳效應.［生］老師，我們明白了：人們可以準確地判斷聲音傳來的方位，是由于雙耳效應的結(jié)果.［師］在我們的生活中，許多音響設(shè)備都是雙聲道立體聲或多聲道立體聲，這又是怎么回事呢？下面讓我們對這一問題進行探討.人們平常聽到的聲音是立體的.要想重現(xiàn)舞臺上的立體聲，使我們有身臨其境的感覺，可以把兩只話筒放在左右不同的位置（相當于人的兩只耳朵），用兩條線路分別放大兩路聲音信號，然后通過左右兩個揚聲器播放出來，這樣，就會感到不同的聲音是從不同的位置傳來的，這就是常說的雙聲道立體聲.如果想得到更好的立體聲音效果，可以在聲源的四周多放幾只話筒，在聽眾的四周對應地多放幾只揚聲器，這樣聽眾就會感到聲音來自四面八方，立體效果就更好.三、小結(jié)本節(jié)課我們主要學習了以下內(nèi)容：1.聲音傳播的兩種途徑：（1）空氣傳導（2）骨傳導2.雙耳效應四、布置作業(yè)1.把動手動腦學物理第2題寫在作業(yè)本上.2.小論文：助聽器的功能3.查閱資料了解雙聲道立體聲.五、板書設(shè)計教學反思：第3節(jié)測量物體運動的速度一、選擇題1.一輛普通家用轎車的長約為教室長度的一半。如圖是某家用轎車在平直公路上行駛過程中，用相機每隔0.5s曝光一次得到的照片。拍照過程中，轎車的平均速度最接近于A．30km/hC．90km/h【答案】BB．60km/hD．120km/h【解析】由圖可知，相機曝光了3次，轎車通過的總路程大概是4個車身長，1個車身長約為4.5m，所以，總路程s=4.5m×4=18m，總時間t=0.5s×2=1s，轎車的平均速度：v=s/t=18m/1s=18m/s≈64.8km/h，故ACD錯誤，B正確。2.下列圖象表示物體做勻速直線運動的是A．B．C．D．【答案】A【解析】A、表示隨著時間的增大，路程也在變大，路程與時間成正比，物體做勻速直線運動，故A正確。B、由v–t圖象可知，該物體的速度不斷增大，做加速運動，故B錯誤。C、s–t圖象表示隨著時間的增加，路程不變，說明物體保持靜止，故C錯誤。D、速度隨時間而變化，表示物體不做勻速直線運動，故D錯誤。故選A。3.甲、乙兩物體運動時，路程與時間關(guān)系的s-t圖像如圖所示。其中甲為曲線，乙為直線，在t=5秒時兩線相交。則由圖像可知A．兩物體在t=5秒時一定相遇B．兩物體在5秒內(nèi)通過的路程甲小于乙C．甲物體做曲線運動，乙物體做直線運動D．甲物體做變速運動，乙物體做勻速運動【答案】D【解析】A、s-t圖象中兩線相交表示兩物體通過的路程相等，若兩物體不是同時出發(fā)，則t=5s時不能相遇。故A錯誤；B、由圖象可知，兩物體在5秒內(nèi)通過的路程甲等于乙。故B錯誤；C、s-t圖象僅描述直線運動，甲物體的運動圖象是曲線，表示物體做變速直線運動，故C錯誤；D、由圖象看出甲物體的圖象是一條曲線，表示甲物體做變速運動，乙物體的圖象是一條過原點的斜線，表示乙物體做勻速直線運動，故D正確。（1）s-t圖象中兩線相交表示兩物體通過的路程相等；（2）根據(jù)圖示分析解答；（3）s-t圖象僅描述直線運動；（4）在s-t圖象中，過原點的曲線表示物體做變速直線運動；過原點的斜線表示物體做的是勻速直線運動。根據(jù)圖象或圖表探究物質(zhì)的規(guī)律是近兩年來出現(xiàn)較多的題目，圖象可以使我們建立更多的感性認識，從表象中去探究本質(zhì)規(guī)律，體驗知識的形成過程。此題涉及到的知識點較多，綜合性很強。4.小汽車在平直公路上運動時的路程-時間圖象如圖所示，則小汽車的運動情況是（）A．在第一個10s內(nèi)以10m/s做勻速運動B．在第二個10s內(nèi)速度大小不變C．在第三個10s內(nèi)前進了300mD．在前30s內(nèi)的平均速度為15m/s【答案】A【解析】（1）在s-t圖象中，過原點的直線表示物體做勻速直線運動；平行于橫軸的直線表示物體靜止；（2）根據(jù)圖象讀出汽車在各個時間段的路程和時間，根據(jù)速度公式計算各段的速度。由圖象可知，A、在第一個10s內(nèi)汽車的s-t圖象是一條過原點的直線，表示汽車做勻速直線運動，其速度大小為v===10m/s，故A正確；B、在第二個10s內(nèi)汽車的s-t圖象是一條曲線，表示汽車做變速直線運動，故B錯誤；C、在第三個10s內(nèi)汽車的s-t圖象是平行于橫軸的直線，說明汽車靜止，故C錯誤；D、在前30s內(nèi)汽車的平均速度為v===10m/s，故D錯誤。二、填空題5.如圖所示是小明某次步行后手機“微信運動”功能記錄的數(shù)據(jù)。如果小明此次步行時間是3000s，步長是0.5m，則他總走了__________m，那么他步行的速度是__________m/s；若以手機為參照物，小明是__________的?！敬鸢浮?0001靜止【解析】由題意和圖示可得，小明行走的路程s60000.5m3000m，他步行的速度v1m/s。若以手機為參照物，小明相對于手機來說位置沒有發(fā)生變化，所以說小明是靜止的。6.小紅坐在勻速行駛的小汽車內(nèi)，發(fā)現(xiàn)前方路旁停著一輛普通大客車，觀測到自己經(jīng)過大客車的時間約為1s，則小汽車的速度最接近于（）A．10km/hB．40km/h【答案】BC．70km/hD．100km/h【解析】一輛普通大客車的長度約為10m，則小紅的速度v===10m/s=36km/h，則最接近于B選項。7.如圖，是某實驗小組做“測平均速度”實驗的情形，顯示時間的數(shù)字鐘的時間格式是“時：分：秒”。小車從起點到終點運動了__________cm，則小車全程中的平均速度是_________cm/s?！敬鸢浮?.500.75【解析】起點時刻為10:5:4，終點時刻為10:5:10，所用的時間為6s，起點刻度為4.00cm，終點刻度為8.50cm，所經(jīng)過的路程s為4.50cm，平均速度：。8.甲、乙兩人同時、同地、同向運動。他們運動的路程s和時間t的關(guān)系如圖所示。甲、乙兩人速度之比v甲︰v乙＝；5s之后兩人相距m?！敬鸢浮?︰1；25【解析】（1）由圖象知，甲乙的運動圖象中路程和時間成正比例關(guān)系，所以甲乙兩車做勻速直線運動；由圖象知，2s內(nèi)甲的路程為12m，乙的路程為2m，甲車的速度v甲＝＝＝6m/s，乙車的速度v乙＝＝＝1m/s，甲、乙兩車的速度之比：v甲︰v乙＝6m/s︰1m/s＝6︰1。（2）5s之后，甲運動的路程s甲′＝v甲t′＝6m/s×5s＝30m，乙運動的路程s乙′＝v乙t′＝1m/s×5s＝5m，因兩人同時、同地、同向運動，則此時兩人相距△s＝s甲′－s乙′＝30m－5m＝25m。三、實驗探究題9.（2019·宜昌）小明同學用如圖所示的裝置研究小車在斜面上的運動。他將小車從坡頂A處靜止釋放，測出小車從A滑到坡底C處的時間t1＝2.6s；再次將小車從A處靜止釋放，測出小車從A滑到中點B處的時間t2＝1.8s。（1）通過小明的測量數(shù)據(jù)可以判斷，小車在前半程的平均速度全程的平均速度。（選填：大于、等于、小于）（2）小明想測量小車在整個運動過程中后半段的平均速度，他應該將小車從處靜止釋放，并在B處開始計時，在C處停止計時。（選填：A、B）（3）物體運動的情況還可以通過另一種辦法即時測定、顯現(xiàn)出來。位置傳感器利用超聲波測出不同時刻小車與它的距離，計算機就可以算出小車在不同位置的速度（如圖2）。屏幕圖象如圖3所示，橫軸為時間，縱軸為速度，通過圖象可以看出小車在斜面上滑下時是（選填：勻速、加速）運動的；小車到達坡底時的速度為m/s。【答案】（1）小于；（2）A；（3）加速；0.8。【解析】（1）根據(jù)圖象讀出AB段和BC段的距離和時間，運用公式v=求出AB段和BC段的平均速度；并進行比較；（2）測量小車在整個運動過程中后半段的平均速度，他應該將小車從A處靜止釋放，并在B處開始計時，在C處停止計時；（3）勻速直線運動的v﹣t圖象是一條平行于時間軸的直線，勻加速直線運動的v﹣t圖象是一條向上傾斜的直線，減速直線運動的v﹣t圖象是一條向下傾斜的直線。解：（1）設(shè)全程路程為L，則小車運動的距離sAC＝L，sAB=L，由題知，所用的時間tAC＝2.6s，tAB＝t2＝1.8s，則小車在前半程的平均速度：vAB===；小車運動全程的平均速度：vAC==；所以vAB＜vAC，即AB段的平均速度小于全程的平均速度；（2）測量小車在整個運動過程中后半段的平均速度，他應該將小車從A處靜止釋放，并在B處開始計時，在C處停止計時；（3）勻加速直線運動的v﹣t圖象是一條向上傾斜的直線，由圖象可知，小車在斜面上滑下時是加速運動的；小車到達坡底時的時間是25s，對應的速度為0.8m/s。10.王在“測量小車的平均速度”的實驗中，他已經(jīng)從實驗室借到的實驗器材有:小車一輛、秒表一塊、長木板一塊、小木塊一塊。（1）他為了完成該實驗，還需要的實驗器材有。（2）為了方便計時，應該使斜面的坡度（選填“較大”或“較小”）（3）經(jīng)測量，S1=0.9m，S2=0.4m，小車從斜面頂端由靜止下滑的過程中，秒表記錄如圖所示，則小車在S3上的平均速度是m/s?！敬鸢浮浚?）刻度尺；（2）較??；（3）0.5。【解析】（1）測量小車的平均速度需要用秒表測出時間，用刻度尺測出小車通過的距離，然后利用v=計算；（2）若要計時方便，應使所用的時間長些；（3）求出s3的距離和時間，利用速度公式計算速度。解：（1）根據(jù)可知v=，測量小車的平均速度需要用秒表測出時間，用刻度尺測出小車通過的距離，題目中已經(jīng)給出了秒表，因此還需要的實驗器材是刻度尺；（2）若要計時方便，應使斜面的坡度較小一些，使小車在斜面上通過的時間更長。（3）s1=0.9m，s2=0.4m，則s1=0.9m－0.4m=0.5m，由圖知，t3=1s，所以小車在s3上的平均速