人教版物理（中職）類 1.3《重力 彈力 摩擦力》 導(dǎo)學(xué)案（無(wú)答案）

第3節(jié)《重力彈力摩擦力》課前自主學(xué)習(xí)任務(wù)單基礎(chǔ)層次（A層次）一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1、了解力的概念，知道力的三要素和作用效果。2、了解重力的概念，知道重力的方向。3、了解彈力的概念、彈性限度及胡克定律。4、理解摩擦力的概念、分類、方向判斷，掌握并能直接應(yīng)用動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式。二、學(xué)習(xí)過(guò)程：任務(wù)一：力的概念1、力是__________________。有力必與_____個(gè)物體有關(guān)，其中，施加力的物體叫_______，受到力的物體叫_____________。2、如果一個(gè)物體的____________或__________發(fā)生了改變，我們就可以推斷出該物體受到了力的作用。即力的作用效果是：（1）使物體發(fā)生___________；（2）使物體的__________發(fā)生改變。3、力的大小可以用____________測(cè)量（質(zhì)量是用_____________來(lái)測(cè)量的），力的單位是_____。4、力是____量，既有_______，又有________。_________、__________、_______稱為力的三要素。任務(wù)二：重力1、物體由于地球的吸引而受到的力叫______，用字母_____表示。重力的施力物體是______。2、在地球附近，一質(zhì)量為m的物體，其受到的重力的大小是___________，方向總是_________，作用點(diǎn)可認(rèn)為在物體的_________上。任務(wù)三：彈力1、發(fā)生_________后的物體由于要__________，就會(huì)對(duì)____________的物體產(chǎn)生力的作用，這種力叫做____________。例如：手拉彈簧，由于手的拉力使彈簧發(fā)生形變，變形的彈簧由于要恢復(fù)原狀，就會(huì)對(duì)手產(chǎn)生一個(gè)力的作用，這個(gè)力就是彈力。2、▲有些形變，外力停止后，能夠恢復(fù)——如拉開(kāi)的弓、彈簧等?！行┬巫儯饬νＶ购?，不能恢復(fù)——如拉斷的弓、拉直的彈簧、扳斷的粉筆、壓垮的橋梁等?！镞@種外力停止作用后，能夠恢復(fù)原狀的形變，叫彈性形變。（如果外力停止作用后，不能恢復(fù)原狀的形變叫非彈性形變。）如果物體的形變過(guò)大，超過(guò)一定的限度，撤去作用力后，物體就不能恢復(fù)原來(lái)的形狀，這個(gè)限度叫做_____________。3、彈力的大小跟物體發(fā)生形變的程度有關(guān)。實(shí)踐證明，在彈性限度內(nèi)，形變?cè)酱螅a(chǎn)生的彈力越大。例如：弓拉得越滿，箭射得越遠(yuǎn)，說(shuō)明產(chǎn)生的彈力越大。對(duì)于彈簧而言，英國(guó)物理學(xué)家胡克進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)：在彈性限度內(nèi)，彈簧產(chǎn)生的彈力F的大小跟彈簧伸長(zhǎng)（或縮短）的長(zhǎng)度X成________，其公式為_(kāi)___________，這個(gè)規(guī)律叫做________________。4、_________、___________和___________都是彈力。任務(wù)四：摩擦力1、活動(dòng)與思考用手推講臺(tái)，可能會(huì)出現(xiàn)兩種結(jié)果。（1）用力較小時(shí)，講臺(tái)與地面要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但沒(méi)有發(fā)生。此種情況下，講臺(tái)雖受推力作用，但沒(méi)有動(dòng)，仍處于平衡狀態(tài)。根據(jù)物體的平衡條件，講臺(tái)必然還受到一個(gè)與推力大小相等、方向相反的力，這個(gè)力是由地面提供的，是阻礙講臺(tái)與地面相對(duì)運(yùn)動(dòng)的。此力實(shí)際上是地面對(duì)講臺(tái)的_______摩擦力。（2）用力較大時(shí)，講臺(tái)與地面間就會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在這種情況下，如果推力停止，講臺(tái)就會(huì)停下來(lái)，說(shuō)明講臺(tái)也受到地面對(duì)它的阻力。此力實(shí)際上就是地面對(duì)講臺(tái)的________摩擦力。2、兩個(gè)相互_________的物體，當(dāng)它們發(fā)生_________或具有_______________時(shí)，就會(huì)在它們的接觸面上產(chǎn)生一種_____它們相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力，這種力叫做摩擦力。根據(jù)物體間是否已經(jīng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，我們可以把摩擦力分為_(kāi)____________和_____________兩種。3、如下圖所示用一個(gè)較小的水平向右的推力F推箱子，箱子沒(méi)有被推動(dòng)。雖然箱子沒(méi)有被推動(dòng)，但箱子相對(duì)于地面有向________的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。箱子雖然受到推力作用，但沒(méi)有動(dòng)，仍處于平衡狀態(tài)。根據(jù)物體的平衡條件，此時(shí)箱子一定還受到一個(gè)與推力大小相等、方向相反的力的作用，這個(gè)力就是地面對(duì)箱子的___摩擦力。因此，靜摩擦力的大小總是______與地面平行的推力，方向與推力的方向______，即與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向________。4、靜摩擦力隨外力的增大而增大，但增大到一定的程度時(shí)，物體開(kāi)始相對(duì)運(yùn)動(dòng)了。根據(jù)定義，這時(shí)的摩擦力已不叫靜摩擦力了，而是滑動(dòng)摩擦力。這表明靜摩擦力不能無(wú)限增大，而是具有一個(gè)最大值，這個(gè)最大值就叫做___________。5、思考：在水平公路上勻速行駛的汽車，關(guān)掉油門，汽車的速度會(huì)發(fā)生怎樣的變化？——為什么會(huì)變慢？——說(shuō)明摩擦力的方向是向哪兒的？結(jié)論：物體所受滑動(dòng)摩擦力的方向總是跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向________。6、滑動(dòng)摩擦力的大小計(jì)算公式是________________。三、檢測(cè)反饋1、靜止在地面質(zhì)量為100Kg的物體，所受到重力的大小是__________N。畫出物體所受的重力。2、一根彈簧原長(zhǎng)為5cm，彈簧的勁度系數(shù)為500N/m，當(dāng)彈簧在拉力作用下，長(zhǎng)度為7cm，求此時(shí)拉力的大小。3、冬季，東北地區(qū)常用馬拉的雪撬運(yùn)貨物，雪橇有兩個(gè)與冰面接觸的鋼制滑板。假設(shè)冰面是水平的，雪撬和所裝貨物的總質(zhì)量是5000kg，滑板與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.02，馬要在水平方向上用多大的力才能拉著雪橇在冰道上勻速前進(jìn)？應(yīng)用層次（B層次）一、學(xué)習(xí)目標(biāo)（在A層次的基礎(chǔ)上增加）1、掌握力的圖示的方法與步驟。2、了解萬(wàn)有引力。3、掌握彈力的方向，會(huì)應(yīng)用胡克定律解決一些較為復(fù)雜的問(wèn)題。4、掌握對(duì)物體進(jìn)行受力分析的一般方法。二、學(xué)習(xí)過(guò)程：任務(wù)一：力的圖示1、什么叫力的圖示？2、力的圖示的方法與步驟。以小孩10N的力下向拉彈簧為例。（1）作用點(diǎn)的選擇知道作用點(diǎn)的，將箭尾畫在作用點(diǎn)上；不知道作用點(diǎn)的，一般將箭尾畫在物體的幾何中心。本題的作用點(diǎn)是：小孩的手和彈簧下端的接觸點(diǎn)。（2）選擇合適的標(biāo)度如圖所示，圖中就是標(biāo)度。（相當(dāng)于地圖中的比例尺）▲注意：A、作力的圖示必須要有標(biāo)度，否則不能知道線段所表示力的大??；B、畫力的標(biāo)度要根據(jù)力的實(shí)際大小選比如畫20N時(shí)，可選5N為力的標(biāo)度，但畫2000N時(shí)，選5N就不合適了，可選500N。C、畫幾個(gè)力時(shí)，最好選它們的公約數(shù)如20N、16N、12N，取4N合適（3）根據(jù)標(biāo)度畫一定長(zhǎng)的線段表示力的大小本題根據(jù)標(biāo)度畫5格。（一般用2－5格表示一個(gè)力）（4）用箭頭的指向表示力的方向?！⒁猓杭^應(yīng)在刻度內(nèi)，而不是另加的任務(wù)二：認(rèn)識(shí)萬(wàn)有引力及萬(wàn)有引力定律英國(guó)物理學(xué)家________發(fā)現(xiàn)，宇宙中所有的物體之間都具有相互吸引的力的作用，因此叫做________________。萬(wàn)有引力的大小跟_________________成正比，跟_________________成反比。萬(wàn)有引力的公式是。其中G是萬(wàn)有引力系數(shù)，其大小為任務(wù)三：彈力的方向如圖所示，用手向右拉彈簧，使彈簧發(fā)生形變的力（即手的拉力）向_______，彈簧在手的拉力作用下會(huì)伸長(zhǎng)（即發(fā)生形變），發(fā)生形變的彈簧要恢復(fù)原狀而產(chǎn)生___力，其方向向_____。由此可見(jiàn)：彈力的方向總是與作用在物體上，使物體發(fā)生形變的外力方向________。壓力和支持力的方向：都是_________物體的接觸面，壓力指向被壓物體的方向，支持力指向被支持物體的方向。拉力的方向：沿著繩子，指向繩子收縮的方向。任務(wù)四：胡克定律的靈活應(yīng)用胡克定律F＝kx對(duì)基礎(chǔ)層次的學(xué)生要求會(huì)直接應(yīng)用，對(duì)應(yīng)用層次的學(xué)生要求能解決較為復(fù)雜的問(wèn)題。例：用5N的力拉彈簧，彈簧的長(zhǎng)度為6cm，用20N的力拉彈簧時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度為9cm，求彈簧的原長(zhǎng)。解：設(shè)彈簧的原長(zhǎng)為L(zhǎng)0，根據(jù)F=kx=K(L-L0)得：解得：L0=5cm任務(wù)五：物體的受力分析對(duì)物體進(jìn)行受力分析，關(guān)鍵要做到一個(gè)不多、一個(gè)不少、一個(gè)不錯(cuò)。如何做到這一點(diǎn)，可以按下列步驟進(jìn)行。1、首先要確定研究對(duì)象如上圖，研究的是物體A，而不是斜面，更不是人。2、畫出物體所受的重力3、以重力線為起點(diǎn)，繞物體旋轉(zhuǎn)一周，看與哪些物體接觸。4、有擠壓或拉伸的畫出物體所受的彈力。（跟斜面有擠壓，繩子有拉伸，故都應(yīng)畫出彈力）5、有擠壓并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的，畫出物體所受的摩擦力。（人拉物體向上走，物體與斜面之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故有向下的摩擦力）6、最后畫機(jī)械的牽引力和其它力。（本題沒(méi)有）三、檢測(cè)反饋1、課本P28，第1題。2、地球的半徑約為，試根據(jù)萬(wàn)有引力定律估算地球的質(zhì)量。（提示：可以用1kg的物體與地球間的萬(wàn)有引力為9.8N來(lái)計(jì)算）（地球的實(shí)際質(zhì)量為）3、一根彈簧在彈性限度內(nèi)，下面掛5N的物體彈簧長(zhǎng)10cm，掛15N的物體彈簧長(zhǎng)14cm，求彈簧的原長(zhǎng)。4、課本P28第2題。拓展層次（C層次）一、學(xué)習(xí)目標(biāo)（在A、B兩層次的基礎(chǔ)上增加）1、了解物體的重心。2、進(jìn)一步了解與彈力有關(guān)的相關(guān)概念3、了解摩擦力產(chǎn)生的條件二、學(xué)習(xí)過(guò)程：任務(wù)一：認(rèn)識(shí)物體的重心1、重心的定義：一個(gè)物體的各部分都要受到重力的作用。從效果上看，我們可以認(rèn)為各部分受到的重力作用集中于一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫做物體的重心。2、物體重心位置的影響因素：（1）質(zhì)量分布均勻的物體，其重心由其幾何形狀決定，比如鉛球的重心在它的球心上，圓柱體的重心在中軸線的中點(diǎn)（2）質(zhì)量分布不均勻的物體，其重心位置不僅與幾何形狀有關(guān)，還與物體的質(zhì)量分布有關(guān)。比如：此棍的構(gòu)造：左半部是鐵質(zhì)的，右半部是木質(zhì)的。其重心位置就不在幾何中心了，而是偏心于鐵的一端。3、物體重心的確定（懸掛法）方法：采用二次懸掛法。結(jié)論：AB、CB的交點(diǎn)即為該物體的重心。原理：當(dāng)掛于物體的A點(diǎn)時(shí)，物體受兩個(gè)力的作用：繩子的拉力和地球?qū)ξ矬w的重力，重力的作用點(diǎn)在重心，故物體的重心必在AB這點(diǎn)豎線上。同樣的道理，把懸掛點(diǎn)換成C，物體的重點(diǎn)必在CD上，故重心為AB、CD的交點(diǎn)。任務(wù)二：進(jìn)一步了解與彈力有關(guān)的相關(guān)概念1、微小形變當(dāng)物體受力時(shí)，任何物體都要發(fā)生形變，不發(fā)生形變的物體是不存在的，不過(guò)有的形變比較明顯，可以直接看見(jiàn)；有的形變極其微小，要用儀器才能顯示出來(lái)。當(dāng)一本書放到桌面上后，桌面一定被書壓得凹了一些，但由于書的重力較小，桌面的形變微小，肉眼幾乎看不出來(lái)。這種肉眼看不見(jiàn)的形變稱為微小形變。2、物體產(chǎn)生的彈力跟使它發(fā)生彈性形變的外力的區(qū)別。還是以“手拉彈簧為例”。使彈簧發(fā)生形變的外力是“手對(duì)彈簧的拉力”，其施力物體是“手”，受力物體是彈簧，方向向右。彈簧產(chǎn)生的彈力是“彈簧反過(guò)來(lái)對(duì)手的拉力”，其施力物體是“彈簧”，受力物體是“手”，方向向左。彈力的方向與使彈簧發(fā)生形變的外力方向相反。3、彈力產(chǎn)生的條件（1）物體要相互接觸；（2）要發(fā)生彈性形變。根據(jù)力在發(fā)生時(shí)需不需要接觸，可以將力分為兩大類：一類是不需要接觸的力，如重力、磁場(chǎng)力、分子力、電荷之間的作用力等；另一類是需要接觸才能產(chǎn)生的力，如摩擦力、彈力等。因此要產(chǎn)生彈力，兩個(gè)物體必須相互接觸。接觸只是說(shuō)明兩物體間有產(chǎn)生彈力的可能，但如果兩個(gè)接觸的物體間沒(méi)有相互的“擠壓”，物體就不能發(fā)生形變，就不能產(chǎn)生彈力。任務(wù)三：摩擦力產(chǎn)生的條件（3）有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)任務(wù)四：自習(xí)理解摩擦力的利與弊（P27）三、檢測(cè)反饋1、運(yùn)用我們現(xiàn)有的知識(shí)證明，重力的方向豎直向下。2、與空卡車相比，載重卡車的重心是前移還