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人教版物理八年級(jí)下冊(cè)全冊(cè)教案(2025年春季新教材)
第七章力第1節(jié)力1.通過(guò)活動(dòng)和生活經(jīng)驗(yàn)感受力的作用效果,理解力的概念和知道力的單位.2.知道力的三要素,會(huì)用力的示意圖表示力.3.知道物體間力的作用是相互的,并能解釋相關(guān)現(xiàn)象.【重點(diǎn)】力的示意圖畫(huà)法.【難點(diǎn)】根據(jù)物體間力的作用是相互的解釋相關(guān)現(xiàn)象.一、新課導(dǎo)入使用一根竹篙,艄公就能讓竹排快速前行,靈活調(diào)整前進(jìn)的方向.你注意過(guò)沒(méi)有,讓竹排前行時(shí),艄公是怎么撐篙的?讓竹排轉(zhuǎn)彎時(shí),艄公又是怎么撐篙的?二、新知探究(一)力1.出示人推車、人拉彈簧、推土機(jī)推土、磁鐵吸鐵釘?shù)葓D片.并分析物體之間發(fā)生的推、拉、舉、提、吸引等,說(shuō)明了有力的存在.在物理中常把生活中的“推”“拉”“提”“吸引”等概括為“作用”.2.通過(guò)分析得出力的概念:力是物體對(duì)物體的作用,用F表示.3.物理學(xué)中,力用符號(hào)F表示,力的單位是牛頓,簡(jiǎn)稱牛,符號(hào)是N.(1)托起一個(gè)蘋果的力的大小約是1牛頓(1N).(2)托起兩個(gè)雞蛋所用的力大約是1牛頓(1N).(3)一個(gè)質(zhì)量為40千克的同學(xué)對(duì)水平地面的壓力大約是400牛頓(400N).4.引導(dǎo)學(xué)生理解:(1)一個(gè)物體不能產(chǎn)生力的作用.(2)施力物體與受力物體同時(shí)存在.(3)不接觸的兩個(gè)物體間也能發(fā)生力的作用.(二)力的作用效果1.演示:(1)用力捏橡皮泥,橡皮泥的形狀發(fā)生了變化.(2)用力壓或拉彈簧,彈簧的形狀(長(zhǎng)度)發(fā)生了變化.歸納:力可以使物體發(fā)生形變(力可以改變物體的形狀).2.演示實(shí)驗(yàn):①一個(gè)小鐵球靜止在水平桌面上,當(dāng)磁鐵靠近它時(shí),發(fā)現(xiàn)小鐵球向磁鐵處運(yùn)動(dòng).②讓小鐵球從斜面上滾下,沿著它的運(yùn)動(dòng)方向放一個(gè)磁體,觀察到小鐵球的運(yùn)動(dòng)由慢變快.③再次讓小鐵球從斜面上滾下,在它運(yùn)動(dòng)路徑的側(cè)旁放一個(gè)磁體,觀察到小球運(yùn)動(dòng)的方向發(fā)生改變.指出:在物理學(xué)中,物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)或由運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止、物體運(yùn)動(dòng)的快慢或方向發(fā)生改變,這幾種情況都是物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化.歸納:力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).(三)力的三要素和力的示意圖1.力的三要素演示:(1)用大小不同的力向上拉彈簧,觀察到力越大,拉開(kāi)的彈簧越長(zhǎng),說(shuō)明力的大小能影響力的作用效果.(2)用大小相同的力壓彈簧,可以使彈簧縮短;拉彈簧,可以使彈簧伸長(zhǎng),說(shuō)明力的方向能夠影響力的作用效果.(3)用同樣大小的力,分別在圖中兩個(gè)位置推門,發(fā)現(xiàn)越靠近門軸推門,門就越不容易被推動(dòng),說(shuō)明力的作用點(diǎn)也會(huì)影響力的作用效果.總結(jié):(1)在物理學(xué)中,把力的大小、方向、作用點(diǎn)叫作力的三要素.(2)理解力的三要素:①任何一個(gè)力都有大小、方向和作用點(diǎn)三個(gè)要素.②當(dāng)其中的任何一個(gè)要素改變時(shí),力的作用效果就會(huì)隨之改變.③因?yàn)榱Φ娜貨Q定了力的作用效果,所以我們要描述一個(gè)力時(shí),就必須指明該力的三要素.2.力的示意圖(1)在物理學(xué)中通常用一條帶箭頭的線段表示力.這種表示力的方式通常稱為力的示意圖.(2)力的示意圖畫(huà)法:a.在受力物體上沿著力的方向畫(huà)一條線段,在線段的末端畫(huà)一個(gè)箭頭表示力的方向.b.線段的起點(diǎn)或終點(diǎn)表示力的作用點(diǎn).c.在力的示意圖上用數(shù)值和單位標(biāo)出力的大小,在同一圖中線段越長(zhǎng)表示力越大.點(diǎn)撥:畫(huà)力的示意圖的注意事項(xiàng)(1)力的作用點(diǎn)要畫(huà)在受力物體上用圓點(diǎn)表示,不能畫(huà)在施力物體上.(2)如果要在圖中畫(huà)出物體受到的幾個(gè)力,除了要畫(huà)出各個(gè)力的作用點(diǎn)和方向,還應(yīng)當(dāng)用線段的長(zhǎng)短粗略地區(qū)分力的大小.(3)力的示意圖可以只表示出力的作用點(diǎn)和方向,也可以在箭頭旁標(biāo)出力的大小,把力的三要素都表示出來(lái).若題中給出了力的大小或符號(hào),要在箭頭旁標(biāo)示清楚.(四)力的作用是相互的1.活動(dòng)探究【活動(dòng)1】小華和小明穿著旱冰鞋靜止在地面上.【現(xiàn)象】小華用力推小明,會(huì)發(fā)現(xiàn)小明在前進(jìn)的同時(shí),小華也向后退.【分析】小華用力推小明時(shí),小華對(duì)小明施加了一個(gè)向前的作用力;同時(shí)小華后退,表明小明對(duì)小華也施加了一個(gè)向后的作用力.【結(jié)論】物體間力的作用是相互的.【活動(dòng)2】把兩塊蹄形磁鐵A、B分別固定在小車上,讓它們的同名磁極相對(duì),將兩個(gè)小車在水平桌面上靠攏.【過(guò)程、現(xiàn)象與分析】2.物體間力的作用是相互的大量事例說(shuō)明:當(dāng)一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體施力的同時(shí),另一個(gè)物體也同樣對(duì)它施加力的作用,這兩個(gè)力是同時(shí)發(fā)生的,也就是說(shuō):物體間力的作用是相互的,施力物體同時(shí)也是受力物體,受力物體同時(shí)也是施力物體.點(diǎn)撥:互為相互作用力的兩個(gè)力的大小相等,方向相反,作用在同一條直線上,作用在不同物體上.三、課堂小結(jié)四、課堂訓(xùn)練1.手拉彈簧、手提書(shū)包、石塊壓地面、磁體吸引鐵釘,這些都是一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體的作用,請(qǐng)分別指出上述事例中的施力物體和受力物體.【解答】手拉彈簧?:施力物體?是手,受力物體是彈簧;?手提書(shū)包?:施力物體?是手,受力物體是書(shū)包;?石塊壓地面?:?施力物體?是石塊,受力物體是地面;?磁體吸引鐵釘?:施力物體?是磁體,受力物體是鐵釘.2.請(qǐng)舉例說(shuō)明:(1)力能使物體發(fā)生形變;(2)力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).【解答】(1)力使物體發(fā)生形變.例如:用力拉彈簧,彈簧變長(zhǎng);跳水運(yùn)動(dòng)員在起跳時(shí),踏板發(fā)生了彎曲.(2)力使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變.例如:守門員將足球頂出,改變了足球的運(yùn)動(dòng)方向;扔鉛球時(shí),力使鉛球由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng).3.請(qǐng)舉例說(shuō)明:力的大小和作用點(diǎn)相同時(shí),力的方向會(huì)影響力的作用效果.【解答】例如,用相同的力推一個(gè)箱子,如果力的方向向右,箱子會(huì)向右移動(dòng);如果力的方向向左,箱子會(huì)向左移動(dòng)?.4.用繩將吊燈懸掛在天花板上,繩對(duì)燈的拉力為4N.一位同學(xué)沿水平方向推箱子,他對(duì)箱子的推力為75N.請(qǐng)?jiān)趫D中分別畫(huà)出拉力和推力的示意圖.5.如圖所示,人坐在一艘小船上,用力推另一艘小船.那艘小船被推開(kāi)后,人坐的小船也移動(dòng)了嗎?這是為什么?【解答】移動(dòng)了.人坐在小船上,用力推另一艘小船,對(duì)另一只小船有力的作用,由于力的作用是相互的,另一只小船會(huì)對(duì)自己坐的小船產(chǎn)生一個(gè)反作用力,所以自己坐的小船向后運(yùn)動(dòng).五、布置作業(yè)完成《練習(xí)冊(cè)》對(duì)應(yīng)練習(xí).教學(xué)中應(yīng)用實(shí)際生活中的事例逐步引導(dǎo)學(xué)生接受力的存在,理解并建立力的概念.
第七章力第2節(jié)彈力1.知道物體有彈性與塑性等不同的性質(zhì).2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解彈力產(chǎn)生的原因,了解生活中常見(jiàn)的彈力.3.知道在彈性限度內(nèi),彈簧受到的拉力越大,彈簧的伸長(zhǎng)量越長(zhǎng),并能通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證.4.經(jīng)歷使用彈簧測(cè)力計(jì)的過(guò)程,學(xué)會(huì)彈簧測(cè)力計(jì)的使用方法.【重點(diǎn)】認(rèn)識(shí)彈力產(chǎn)生的條件,彈簧測(cè)力計(jì)的正確使用.【難點(diǎn)】彈力的概念及產(chǎn)生條件.一、新課導(dǎo)入優(yōu)秀的撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員借助撐竿可以越過(guò)6m高的橫桿.如圖所示,撐竿跳高的過(guò)程中,撐竿的形狀發(fā)生了怎樣的變化?二、新知探究(一)彈力1.彈性和塑性彈性——彈性形變:外力撤去后,能夠恢復(fù)原狀的形變.例如彈簧、氣球等發(fā)生的形變.塑性——塑性形變:外力撤去后,不能恢復(fù)原狀的形變.例如橡皮泥、鋁線等發(fā)生的形變.2.對(duì)彈力的理解(1)產(chǎn)生條件:一是兩物體直接接觸;二是物體間要發(fā)生彈性形變,二者缺一不可.彈力是接觸力,物體間不接觸不會(huì)產(chǎn)生彈力,但相互接觸的物體間不一定產(chǎn)生彈力.(2)常見(jiàn)的彈力:彈力是一種常見(jiàn)的力,我們平時(shí)所說(shuō)的推力、拉力、壓力和支持力,都屬于彈力的范圍.(3)彈力的施力物體是發(fā)生形變的物體,受力物體是與它接觸使其形變的物體.例如,汽車對(duì)地面的壓力,是汽車發(fā)生彈性形變,汽車是施力物體,地面是受力物體.(4)彈力的大?。簩?duì)一個(gè)彈性物體來(lái)說(shuō),在彈性限度內(nèi),物體彈性形變程度越大,其產(chǎn)生的彈力就越大.物體的彈性有一定的限度,超過(guò)這個(gè)限度,撤去力后物體也不能恢復(fù)原狀.例如使用彈簧時(shí)不能超過(guò)它的彈性限度,否則會(huì)使彈簧損壞.(5)彈力的方向:物體間的彈力方向與接觸面垂直,與物體發(fā)生形變的方向相反.(二)彈簧測(cè)力計(jì)1.彈簧測(cè)力計(jì)的構(gòu)造:常用的彈簧測(cè)力計(jì)的主要構(gòu)造有彈簧、指針、刻度盤、掛鉤等.2.彈簧測(cè)力計(jì)的使用方法(1)估計(jì)待測(cè)力的大小,選擇合適量程的測(cè)力計(jì).(2)觀察彈簧測(cè)力計(jì)的測(cè)量范圍,并認(rèn)清它的每小格表示多少牛.(3)檢查彈簧測(cè)力計(jì)的指針是否指在零刻度線上,若不是,應(yīng)調(diào)零.(4)輕輕拉動(dòng)掛鉤幾次,避免出現(xiàn)卡殼.(5)測(cè)量時(shí):要讓力的方向沿著彈簧的中心軸線方向.(6)讀數(shù)時(shí):待示數(shù)穩(wěn)定(保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng))再讀數(shù);視線要與刻度線垂直,可不用估讀.3.實(shí)驗(yàn)——練習(xí)使用彈簧測(cè)力計(jì)(1)用手拉彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤,并分別使指針指到1N、3N、5N的位置,感受1N、3N、5N的力.(2)測(cè)量身邊小物體對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力.①把文具袋懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上,讀出文具袋對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力.②用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拖動(dòng)桌面上的文具袋,測(cè)量文具袋對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力.(3)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)在水平方向上互相拉,看看誰(shuí)對(duì)誰(shuí)的拉力更大些,想想為什么?圖中左側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)右側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與右側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)左側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力是一對(duì)相互作用力,因此可觀察到兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等,說(shuō)明相互作用力大小相等.三、課堂小結(jié)四、課堂訓(xùn)練1.壓力和拉力都屬于彈力,下述彈力是哪個(gè)物體發(fā)生了形變而產(chǎn)生的?(1)放在水平桌面上的杯子對(duì)桌面的壓力.(2)手指拉橡皮筋時(shí)手指對(duì)橡皮筋的拉力.【解答】(1)當(dāng)杯子放在水平桌面上時(shí),由于杯子的底部與桌面接觸并受到桌面的支持力,杯子底部會(huì)發(fā)生微小的形變.杯子底部想要恢復(fù)原狀,就會(huì)對(duì)桌面產(chǎn)生一個(gè)向下的力,即壓力.所以,這個(gè)壓力是由杯子發(fā)生形變而產(chǎn)生的.(2)手指拉橡皮筋時(shí):手指由于發(fā)生彈性形變,會(huì)對(duì)橡皮筋施加一個(gè)向外的力,使橡皮筋發(fā)生了伸長(zhǎng)形變.2.在使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí),如果彈簧測(cè)力計(jì)原來(lái)測(cè)量豎直方向的拉力,現(xiàn)在要改為測(cè)量水平方向的拉力,應(yīng)該怎樣操作?【解答】在使用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量豎直方向的拉力后,如果要改為測(cè)量水平方向的拉力,需要重新調(diào)零.?這是因?yàn)閺椈蓽y(cè)力計(jì)在豎直使用時(shí),會(huì)受到自身重力的影響,導(dǎo)致指針位置發(fā)生變化.當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)從豎直使用改為水平使用時(shí),如果不調(diào)零,指針的位置會(huì)受到之前豎直使用時(shí)的形變影響,從而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確?.3.圖中兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)各是多少?【解答】(1)甲圖中,彈簧測(cè)力計(jì)一大格表示1N,一大格分為5小格,一小格表示0.2N,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是1N.(2)乙圖中,彈簧測(cè)力計(jì)1N之間有5個(gè)小格,一個(gè)小格代表0.2N,即彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,指針在“3”后3個(gè)小格處,所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3.6N.4.如圖所示,將橢圓形厚玻璃瓶裝滿水,把細(xì)玻璃管通過(guò)帶孔的橡膠塞插入瓶中.用力捏厚玻璃瓶的不同部位,觀察細(xì)管中水面高度的變化.請(qǐng)你從力使物體產(chǎn)生形變的角度解釋所看到的現(xiàn)象.【解答】在圖中,把細(xì)玻璃管通過(guò)帶孔的橡膠塞插入瓶中,若沿著橢圓窄的方向用力捏厚玻璃瓶,玻璃瓶變圓、容積變大,而水的體積一定,則細(xì)管中水面高度會(huì)下降;若沿著橢圓寬的方向用力捏厚玻璃瓶,玻璃瓶變扁、容積變小,則細(xì)管中水面高度會(huì)上升.五、布置作業(yè)請(qǐng)完成《練習(xí)冊(cè)》對(duì)應(yīng)練習(xí)通過(guò)生活實(shí)例有利于學(xué)生理解彈性和塑性;應(yīng)盡量讓學(xué)生在實(shí)際操作中掌握對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的使用.
第七章力第3節(jié)重力1.知道什么叫重力.會(huì)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體的重力.2.理解重力的大小與質(zhì)量成正比G=mg.3.理解重力的方向豎直向下.4.知道重心的概念及規(guī)則物體重心的位置.【重點(diǎn)】重力的方向及重力與物體質(zhì)量的關(guān)系.【難點(diǎn)】重力的方向.一、新課導(dǎo)入向空中撒開(kāi)的漁網(wǎng),會(huì)飄落到水里;向上拋出的石塊,最終也會(huì)落向地面……你知道這是什么原因嗎?原因:在地球附近的物體,都受到地球的吸引作用.二、新知探究(一)重力1.重力:由于地球的吸引而使物體受到的力叫作重力,通常用字母G表示,重力的單位為N.重力的施力物體是地球,受力物體是地球附近的物體.2.重力的特點(diǎn)(1)普遍性:地球附近的物體都受到重力的作用.不論它是運(yùn)動(dòng)還是靜止,是固態(tài)、液態(tài)還是氣態(tài),都受到重力的作用.(2)不等性:重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的,但重力不是地球的吸引力,它只是地球吸引力的一個(gè)分力.(3)非接觸性:重力是非接觸力,空中的飛機(jī)、樹(shù)上的蘋果都受到重力的作用.(二)重力的大小1.實(shí)驗(yàn):探究重力的大小跟質(zhì)量的關(guān)系【實(shí)驗(yàn)思路】將物體懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)上,當(dāng)物體靜止時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于物體所受重力的大小.物體的質(zhì)量既可以用天平測(cè)量,也可以選用已知質(zhì)量的物體作為被測(cè)物體.最后根據(jù)測(cè)量結(jié)果找出重力跟質(zhì)量的關(guān)系.【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】(1)把1個(gè)50g的鉤碼掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上,當(dāng)鉤碼靜止時(shí),讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),即為鉤碼所受的重力,記錄在表格中.(2)用同樣的方法分別測(cè)出2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)、6個(gè)鉤碼所受的重力,并把結(jié)果記錄在表格中.【分析論證】(1)數(shù)據(jù)處理:以質(zhì)量為橫坐標(biāo)、重力為縱坐標(biāo)建立坐標(biāo)系.描點(diǎn)連線,畫(huà)出重力與質(zhì)量的關(guān)系圖像(G-m圖像).(2)歸納結(jié)論:①由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,當(dāng)質(zhì)量成倍增加時(shí),重力也成倍增加,重力與質(zhì)量的比值不變.②由G-m圖像可知,圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線,這是正比例函數(shù)圖像,說(shuō)明物體所受的重力跟它的質(zhì)量成正比.【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】物體所受的重力跟它的質(zhì)量成正比,其比值約為9.8N/kg.總結(jié):如果用G表示重力,m表示質(zhì)量,g表示重力與質(zhì)量的比值,則地球附近的物體所受的重力跟它的質(zhì)量之間的關(guān)系可以寫成g=Gm,即G=mg2.重力的計(jì)算(1)計(jì)算公式:G=mg.G表示重力,單位是牛(N);m表示質(zhì)量,單位是千克(kg);g約為9.8N/kg.(2)理解g的意義:g=9.8N/kg,表示質(zhì)量為1kg的物體受到的重力大小為9.8N.g=9.8N/kg是通常的取值,在地球上的不同位置,其值略有不同,但一般不考慮其變化,精確度要求不高時(shí),也可取g=10N/kg.(3)常見(jiàn)一些物體的重力大小一瓶可樂(lè)的重力約5N;一個(gè)籃球重力約5N;一個(gè)中學(xué)生的重力約500N;成年大象的重力約50000N.3.重力和質(zhì)量的區(qū)別與聯(lián)系(三)重力的方向1.實(shí)驗(yàn):探究重力的方向【實(shí)驗(yàn)思路】物體懸掛起來(lái)靜止時(shí),懸線的方向跟物體所受重力的方向一致,這個(gè)方向就是我們所說(shuō)的“豎直向下”的方向.我們可以通過(guò)觀察懸線的方向就知道重力的方向.【實(shí)驗(yàn)器材】鐵架臺(tái)、細(xì)線、重物、盛水的燒杯、三角尺.【實(shí)驗(yàn)步驟】①用細(xì)線將重物吊在鐵架臺(tái)上自由下垂,浸沒(méi)在燒杯的水中.用三角尺比較細(xì)線的方向和水面的關(guān)系.②將鐵架臺(tái)傾斜一定的角度,觀察細(xì)線靜止時(shí)的方向,用三角尺比較細(xì)線的方向和水面的關(guān)系.③繼續(xù)改變鐵架臺(tái)傾斜的角度,觀察細(xì)線的方向是否變化.【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】無(wú)論鐵架臺(tái)怎樣傾斜,細(xì)線的方向和水面始終是垂直的.【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】重力的方向是豎直向下的(豎直方向就是與水平面垂直的方向).2.對(duì)重力方向的理解(1)重力的方向“豎直向下”指與水平面垂直向下,即指向地心,不能說(shuō)成“垂直向下”.(2)重力的方向不受其他作用力的影響,與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān).如圖所示,放在斜面上的物體受到的重力方向哪一個(gè)正確?3.重力方向的應(yīng)用——鉛垂線人們?cè)谝桓€下吊一個(gè)重物,就做成一根鉛垂線.用鉛垂線可以指示重力的方向——豎直向下.(1)檢查是否豎直例如,建筑工人在砌墻時(shí)常利用鉛垂線來(lái)確定豎直方向,這是因?yàn)殂U垂線的方向與重力方向在同一直線上,用這種原理來(lái)檢查墻壁是否豎直,或檢查裝飾畫(huà)是否豎直.(2)檢查是否水平方法一:用如圖所示的水平儀放在物體表面上,若鉛垂線與水平板上的中心刻線(圖中紅色標(biāo)記)重合,則說(shuō)明物體表面是水平的,若鉛垂線偏向刻線的一側(cè),則表明物體表面不水平.如圖所示,桌面左低右高.方法二:如圖所示,將直角三角尺的一條直角邊平放在物體表面上,看鉛垂線和直角三角尺的另一直角邊是否平行(或重合).若平行,則物體表面水平;若不平行,則物體表面不水平.(四)重心物體的每一部分都受到重力作用,對(duì)于整個(gè)物體,重力作用的表現(xiàn)就好像它作用在某一個(gè)點(diǎn)上,這個(gè)點(diǎn)叫作物體的重心.1.對(duì)重心的理解(1)重心是一個(gè)物體各部分受到的重力作用的等效作用點(diǎn).(2)質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體,其重心在它的幾何中心上.(3)質(zhì)量分布不均勻的物體,其重心的位置除與物體的形狀有關(guān)外,還與物體的質(zhì)量分布有關(guān).(4)物體的重心不一定在物體上.比如均勻鐵環(huán)的重心不在環(huán)上,而在圓心處,如圖所示.(5)重心的位置與物體所在位置、放置狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān).(6)有時(shí)為了研究問(wèn)題方便,在受力物體上畫(huà)力的示意圖時(shí),常把力的作用點(diǎn)畫(huà)在重心上.2.尋找不規(guī)則物體重心的方法(1)支撐法確定重心:如圖所示,把物體放在手指上,仔細(xì)調(diào)節(jié)物體,使其在手指上達(dá)到一個(gè)平衡狀態(tài),物體的重心與支點(diǎn)在同一條豎直線上,在支點(diǎn)的上方.(2)懸掛法確定重心:如圖甲所示,先在A點(diǎn)把薄板懸掛起來(lái),薄板靜止時(shí),所受的重力方向與懸繩的拉力方向在同一豎直線上,所以薄板的重心一定在通過(guò)A點(diǎn)的豎直線l1上.然后在B點(diǎn)把薄板懸掛起來(lái)(圖乙),同理知,薄板的重心一定在通過(guò)B點(diǎn)的豎直線l2上.l1和l2的交點(diǎn)O就是薄板重心的位置.(五)萬(wàn)有引力早在300多年前偉大的科學(xué)家牛頓從蘋果落地這一司空見(jiàn)慣的現(xiàn)象中得到啟發(fā),并總結(jié)前人研究成果而發(fā)現(xiàn)“宇宙間任何兩個(gè)物體,大到天體,小到灰塵之間,都存在互相吸引的力”,這就是“萬(wàn)有引力”.三、課堂小結(jié)四、課堂訓(xùn)練1.投擲出去的鉛球在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示.不考慮空氣阻力,鉛球在空中受到什么力的作用,這個(gè)力的作用效果是什么?畫(huà)出鉛球在P點(diǎn)的受力示意圖.2.某實(shí)驗(yàn)小組在“探究重力的大小跟質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,用幾個(gè)20g、50g的鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn),下表是他們記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).為分析重力G和質(zhì)量m的定量關(guān)系,請(qǐng)你在圖中建立坐標(biāo)軸并確定坐標(biāo)軸的標(biāo)度,根據(jù)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖,通過(guò)圖像得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.3.像地球一樣,月球?qū)λ砻娓浇奈矬w也有引力,這個(gè)力是月球表面物體所受的“重力”,它大約是同一個(gè)物體在地球上所受重力的1/6.我國(guó)的嫦娥五號(hào)成功將1731g月球土壤樣品帶回地球,這些樣品在月球上時(shí)受到月球的“重力”大約是多少?【解答】月球樣品在地球上受到的重力:G地=mg=1.731kg×10N/kg=17.31N,月球土壤樣品在月球表面受到的月球引力:G月=16G地=14.一座橋的橋頭立著如圖所示的限重標(biāo)志牌,它表示只允許質(zhì)量不超過(guò)15t的車從橋上通過(guò).為確保橋梁安全,汽車所受的重力超過(guò)多少牛時(shí),不能從該橋上通行?【解答】此限重標(biāo)志牌的含義是:通過(guò)此橋的車輛質(zhì)量不得超過(guò)15t,m=15t=15×103kg=1.5×104kg
,橋能承受的最大壓力:F=G=mg=1.5×104kg×9.8N/kg=1.47×105N.5.我們通常用水平儀來(lái)判斷一個(gè)面是否水平.請(qǐng)你利用一個(gè)三角板和鉛垂線制作一個(gè)水平儀,說(shuō)明怎樣利用它來(lái)判斷桌面是否水平.【解答】(1)制作水平儀:首先,我們需要一個(gè)三角板和一根鉛垂線.將鉛垂線系在三角板的一個(gè)頂點(diǎn)上,確保鉛垂線能夠自由懸掛并保持豎直.這樣,我們就制作好了一個(gè)簡(jiǎn)單的水平儀.(2)三角尺有兩個(gè)直角邊,把三角尺豎直放置,一個(gè)直角邊放在桌面上,另一個(gè)直角邊旁邊放上鉛垂線,因?yàn)橹亓Φ姆较蚴秦Q直向下的,如果鉛垂線與豎直的直角邊平行,則表明桌面是水平的,如圖所示.五、布置作業(yè)完成《練習(xí)冊(cè)》對(duì)應(yīng)練習(xí).在探究重力的大小跟質(zhì)量的關(guān)系時(shí),先讓學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行猜想,教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)部分猜想進(jìn)行篩選,找出共同的研究目標(biāo),探究重力的大小與質(zhì)量的關(guān)系,學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,這樣激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性,活躍了課堂氣氛。
第八章運(yùn)動(dòng)和力第1節(jié)牛頓第一定律1.通過(guò)實(shí)驗(yàn),探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響.2.經(jīng)歷建立牛頓第一定律的科學(xué)推理過(guò)程,認(rèn)識(shí)牛頓第一定律.3.能通過(guò)生活經(jīng)驗(yàn)和大量事實(shí)認(rèn)識(shí)一切物體都具有慣性,能用物體的慣性解釋生活和自然中的有關(guān)現(xiàn)象.【重點(diǎn)】探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響.【難點(diǎn)】建立牛頓第一定律的科學(xué)推理過(guò)程.一、新課導(dǎo)入玩滑板車時(shí),滑板車運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后會(huì)停下來(lái),再次蹬地,滑板車又會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)下去.你認(rèn)為運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持嗎?二、新知探究(一)阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響1.物體的運(yùn)動(dòng)是否需要力來(lái)維持?亞里士多德:物體的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持!伽利略:物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持!2.實(shí)驗(yàn)探究:阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】讓小車從同一斜面上的同一高度由靜止自由滑下,如圖所示,改變水平面表面的粗糙程度,使其對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的阻力不相同.第一次在水平面上鋪毛巾,第二次鋪棉布,第三次將棉布去掉,只剩下木板,比較小車每次在水平面上滑行的距離.【實(shí)驗(yàn)器材】小車、斜面、毛巾、棉布、長(zhǎng)木板、刻度尺等.【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)】(1)在水平木板上鋪上毛巾,讓小車從斜面頂端由靜止滑下,觀察小車在阻力較大的毛巾表面上滑行的距離.(2)在水平木板上鋪上棉布,讓小車從斜面上同一位置由靜止滑下,觀察小車在阻力較小的棉布表面上滑行的距離.(3)讓小車從斜面上同一位置由靜止滑下,觀察小車在更光滑的木板表面上滑行的距離.【實(shí)驗(yàn)記錄】【分析論證】小車在不同材料的平面上最終停下來(lái)的原因是因?yàn)槭艿搅俗枇Φ淖饔?小車受到的阻力越小,小車滑行的距離越大,速度減小得越慢.對(duì)上述結(jié)論進(jìn)一步推理得出:如果運(yùn)動(dòng)的物體受到的阻力為0,速度就不會(huì)減小,物體將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去.由此可以說(shuō)明伽利略的說(shuō)法是正確的,即物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持.【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】運(yùn)動(dòng)的物體受到的阻力越小,速度減小得越慢,運(yùn)動(dòng)得越遠(yuǎn).如果運(yùn)動(dòng)的物體受到的阻力為0,速度就不會(huì)減小,物體將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去.【交流討論】(1)實(shí)驗(yàn)方法①控制變量法:控制小車從斜面上同一高度處由靜止釋放,使小車到斜面底端時(shí)具有相同的速度;②轉(zhuǎn)換法:通過(guò)小車在水平面上滑行距離的長(zhǎng)短來(lái)間接判斷小車所受阻力的大?。虎劭茖W(xué)推理法:若小車不受阻力時(shí),小車的速度將不會(huì)減小,將永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng).(2)對(duì)小車受力情況的分析小車在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí),在豎直方向受重力和支持力,這兩個(gè)力相互平衡,對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)沒(méi)有影響;在水平方向上受到阻力的作用,是非平衡力,所以做減速直線運(yùn)動(dòng).(3)本實(shí)驗(yàn)選用小車而不選用木塊的原因相同條件下,小車受到的阻力較小,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象較明顯.(二)牛頓第一定律1.伽利略:如果運(yùn)動(dòng)的物體不受力,它的速度將保持不變.2.牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果,概括出一條重要的物理規(guī)律——牛頓第一定律.3.牛頓第一定律(1)內(nèi)容:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài).(2)對(duì)牛頓第一定律的理解①“一切物體”說(shuō)明該定律對(duì)所有物體都是普遍適用的.②“或”指兩種狀態(tài)必居其一,不能同時(shí)存在.也就是說(shuō),如果沒(méi)有受到力的作用,原來(lái)靜止的物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài),而原來(lái)運(yùn)動(dòng)的物體將保持原來(lái)的速度大小和方向繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng).③牛頓第一定律是在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上,通過(guò)進(jìn)一步的推理而概括出來(lái)的.我們周圍的物體,都要受到力的作用,因此不可能用實(shí)驗(yàn)來(lái)直接驗(yàn)證這條定律.但是,從這個(gè)定律得出的一切推論,都經(jīng)受住了實(shí)踐的檢驗(yàn),因此,牛頓第一定律已經(jīng)成為公認(rèn)的物理學(xué)基本定律之一.④牛頓第一定律說(shuō)明了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系.力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.若不受力,則運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不改變;反之,如果物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變,則一定受到了力的作用.(3)問(wèn)題分析:運(yùn)動(dòng)的滑板車如果不受阻力,根據(jù)牛頓第一定律,滑板車在水平地面上將保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一直運(yùn)動(dòng)下去.實(shí)際上滑板車始終會(huì)受到阻力,導(dǎo)致它的運(yùn)動(dòng)越來(lái)越慢,即運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷改變.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之所以發(fā)生了改變,就是因?yàn)槲矬w受到了力的作用.(三)慣性1.慣性:物體保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫作慣性.2.理解慣性(1)慣性的普遍性:一切物體在任何情況下都具有慣性.(2)慣性大小的決定因素:慣性的大小由物體的質(zhì)量決定,質(zhì)量越大,慣性越大.與物體的形狀、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、位置、受力情況等無(wú)關(guān).(3)慣性與牛頓第一定律的區(qū)別:慣性是物體本身的一種屬性,而牛頓第一定律是物體不受力時(shí)遵循的運(yùn)動(dòng)定律.任何物體在任何情況下都具有慣性.3.區(qū)分慣性與力4.利用慣性解釋有關(guān)現(xiàn)象(1)我們站在行駛的汽車中,當(dāng)急剎車時(shí),會(huì)往前倒.【分析】當(dāng)汽車剎車時(shí),人的腳部與車廂接觸停止運(yùn)動(dòng),但是人體的上部分仍要保持它原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以會(huì)向前傾.(2)如圖所示,把一個(gè)雞蛋放在硬紙板上,硬紙板放在杯口上.快速水平擊打硬紙板時(shí),發(fā)現(xiàn)硬紙板上的雞蛋沒(méi)有跟著紙板飛走,而是落入水杯中.【分析】當(dāng)快速水平彈動(dòng)硬紙片時(shí),硬紙片飛出,但是靜止的雞蛋要保持它原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài),雞蛋會(huì)落入水杯中.(3)運(yùn)動(dòng)員在投(踢)球時(shí),當(dāng)把球投出后,球仍然繼續(xù)向前飛.【分析】當(dāng)把球投出后,球離開(kāi)手時(shí),仍要保持它原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(離開(kāi)手時(shí)的速度和方向),所以會(huì)繼續(xù)向前飛.(4)跑動(dòng)中的人,腳被絆住,為什么會(huì)向前倒?【分析】跑動(dòng)中的人整個(gè)身體向前運(yùn)動(dòng),當(dāng)腳被絆住后停止運(yùn)動(dòng),而上半身由于慣性,仍要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),所以人向前摔倒.(5)如圖所示,撥動(dòng)簧片,把小球與支座之間的金屬片彈出時(shí),小球并沒(méi)有隨金屬片飛出.你能說(shuō)說(shuō)發(fā)生這個(gè)現(xiàn)象的原因嗎?【分析】靜止的小球沒(méi)有受到擊打力的作用,有保持原有靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),所以沒(méi)有隨金屬片飛出,而是落入支座上的凹槽中.5.慣性的利用(1)跳遠(yuǎn)、跳高跳遠(yuǎn)、跳高的運(yùn)動(dòng)員快速助跑后,飛身一躍,利用自身的慣性,在空中繼續(xù)前進(jìn),以提高成績(jī).(2)錘頭變緊錘子的錘頭變松了,人們常用撞擊錘柄下端的方法使錘頭緊套在錘柄上,這是因?yàn)殄N柄突然停止時(shí),錘頭由于慣性會(huì)繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),這樣錘頭就會(huì)牢牢地套在錘柄上了.(3)擲鉛球、投籃、投標(biāo)槍擲鉛球、投籃、投標(biāo)槍等的共同特點(diǎn)是增加了物體脫離手時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度,當(dāng)物體離開(kāi)手之后由于具有慣性,將保持這個(gè)速度運(yùn)動(dòng)下去,所以物體離開(kāi)手時(shí)的速度越大,運(yùn)動(dòng)的越遠(yuǎn).6.慣性的危害和防范(1)交通事故與慣性交通事故的發(fā)生,多數(shù)是由于慣性造成的.行駛的車輛在遇到緊急情況下剎不住車,最主要的還是由于慣性,汽車剎車后,即使輪子不轉(zhuǎn)了,但是由于慣性,汽車還會(huì)向前滑動(dòng)一段距離,如果此時(shí)前面有車子離得太近,就會(huì)發(fā)生交通事故.(2)防范措施車輛行駛要限載限速;車輛必須安裝安全氣囊;交通工具必須配備剎車系統(tǒng),行駛時(shí)要保持一定的安全距離;乘客與駕駛員必須系上安全帶.三、課堂小結(jié)四、課堂訓(xùn)練1.同學(xué)們?cè)谝黄鹩懻撨\(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系.甲同學(xué)認(rèn)為,一切物體只有受力才能保持勻速直線運(yùn)動(dòng),不受力總是靜止的;乙同學(xué)認(rèn)為,一切物體只有受力才能保持靜止?fàn)顟B(tài),不受力總是做勻速直線運(yùn)動(dòng).他們的說(shuō)法對(duì)嗎?為什么?答:他們的說(shuō)法都不對(duì).物體受力后,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)要發(fā)生變化,不可能保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài).如果物體沒(méi)有受力,根據(jù)牛頓第一定律,物體總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).換言之,物體不受力時(shí),可以處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),也可以處于靜止?fàn)顟B(tài).2.如圖所示,用力擊打一摞棋子中間的一個(gè),該棋子飛出而上面的棋子落下.你能解釋這是為什么嗎?答:擊打棋子前,棋子是靜止的.擊打其中一個(gè)棋子后,這一棋子因受擊打力而飛出,上面的棋子由于慣性保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài),不會(huì)飛出,但因重力的作用而落下.3.分析下列現(xiàn)象是怎樣利用慣性的?(1)通過(guò)拍打衣服清除衣服上面的浮灰.(2)標(biāo)槍運(yùn)動(dòng)員為取得好成績(jī),擲標(biāo)槍前需要助跑.答:(1)拍打衣服前,浮灰在衣服上是靜止的.拍打衣服后,衣服因受力改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而振動(dòng),浮灰由于慣性,還要保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài).所以浮灰與衣服分離,即通過(guò)拍打衣服,清除了上面的浮灰.(2)標(biāo)槍運(yùn)動(dòng)員攜帶標(biāo)槍助跑,目的是要標(biāo)槍能在出手前具有一定的速度,從而利用標(biāo)槍自身的慣性,使它在空中繼續(xù)前進(jìn).4.在一列勻速直線行駛的列車內(nèi),一位同學(xué)相對(duì)于車廂豎直向上跳起,他是否會(huì)落在車廂內(nèi)原來(lái)的起跳點(diǎn)?說(shuō)出你的理由.答:會(huì)落在車廂內(nèi)原來(lái)的起跳點(diǎn).原因:起跳前該同學(xué)與車一起向前運(yùn)動(dòng),起跳以后,由于慣性他還要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與車一起向前運(yùn)動(dòng),所以落下后還會(huì)落在車廂內(nèi)原來(lái)的起跳點(diǎn).5.在生活中,我們有時(shí)需要采取措施防止慣性可能帶來(lái)的危害.除了課本中列舉的事例,請(qǐng)另外舉出一個(gè)生活中防止慣性帶來(lái)危害的例子.答:在雨雪天等惡劣天氣條件下,路面濕滑,車輛的制動(dòng)距離會(huì)增加.為了防止因慣性導(dǎo)致的交通事故,駕駛員應(yīng)減速慢行,保持安全距離,以便在緊急情況下有足夠的時(shí)間和距離來(lái)剎車?.五、布置作業(yè)完成《練習(xí)冊(cè)》對(duì)應(yīng)練習(xí).讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程,學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、實(shí)踐能力以及創(chuàng)新意識(shí).結(jié)合生活實(shí)例,有利于加強(qiáng)學(xué)生對(duì)慣性的理解.
第八章運(yùn)動(dòng)和力第2節(jié)二力平衡1.依據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)平衡力和平衡狀態(tài)的概念,會(huì)判斷物體受到的力是否為平衡力.2.經(jīng)歷探究二力平衡條件的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,歸納、總結(jié)出結(jié)論.3.會(huì)利用二力平衡的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題.【重點(diǎn)】二力平衡條件及應(yīng)用.【難點(diǎn)】應(yīng)用二力平衡的知識(shí)解釋自然現(xiàn)象.一、新課導(dǎo)入運(yùn)動(dòng)員跳傘時(shí),他和傘在空中受到重力和阻力的作用.在這兩個(gè)力的作用下,運(yùn)動(dòng)員和傘在某個(gè)階段會(huì)沿豎直方向勻速下落.這種情況下,運(yùn)動(dòng)員和傘所受的重力和阻力應(yīng)該有怎樣的關(guān)系呢?二、新知探究(一)平衡狀態(tài)和平衡力1.物體的受力分析(1)靜止在桌面上的杯子:受到的力有:重力G與桌面支持力F.(2)靜止的電燈受到的力有:重力G與拉力F.(3)勻速下落的跳傘運(yùn)動(dòng)員:受到的力有:重力G與空氣的阻力f.(4)水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的小汽車:汽車在豎直方向上受到汽車的重力G、地面的支持力N;在水平方向上受到牽引力F、空氣與地面的阻力f.2.平衡狀態(tài)和平衡力(1)平衡狀態(tài):物體受到幾個(gè)力作用時(shí),如果保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),我們就說(shuō)這幾個(gè)力平衡,物體處于平衡狀態(tài).(2)平衡力:使物體處于平衡狀態(tài)的兩個(gè)力(或多個(gè)力)叫作平衡力.當(dāng)物體受到兩個(gè)力的作用時(shí),如果物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),我們就說(shuō)這兩個(gè)力相互平衡,簡(jiǎn)稱二力平衡.(二)二力平衡的條件1.實(shí)驗(yàn):探究二力平衡的條件【提出問(wèn)題】二力平衡時(shí),二力的大小、方向、作用點(diǎn)應(yīng)該有什么關(guān)系?它們?cè)谝粭l直線上嗎?下面通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究二力平衡的條件.【實(shí)驗(yàn)思路】要想找到物體在兩個(gè)力作用下處于平衡狀態(tài)時(shí)兩個(gè)力之間的關(guān)系,應(yīng)該先想辦法在物體上施加兩個(gè)力使物體平衡,然后在物體平衡時(shí)測(cè)量這兩個(gè)力,看看這兩個(gè)力之間存在怎樣的關(guān)系.你準(zhǔn)備怎樣做這個(gè)實(shí)驗(yàn)?請(qǐng)你和同學(xué)討論,設(shè)計(jì)可行的方案.【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】如圖所示,將小車放在光滑的水平桌面上,使小車在水平方向上受兩個(gè)力的作用.采用控制變量法進(jìn)行探究,分別改變這兩個(gè)力的大?。ㄍㄟ^(guò)改變鉤碼的質(zhì)量)、方向、是否共線(通過(guò)扭轉(zhuǎn)小車實(shí)現(xiàn))和是否同體(通過(guò)分別拉2輛小車實(shí)現(xiàn)),由靜止釋放小車,觀察小車在什么條件下會(huì)保持靜止?fàn)顟B(tài)不變.【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)】(1)實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,將小車放在光滑的水平桌面上,安裝好實(shí)驗(yàn)裝置.在兩邊的托盤里分別放上質(zhì)量不相等的鉤碼,觀察小車的運(yùn)動(dòng)情況.(2)在兩邊的托盤里放上質(zhì)量相等的鉤碼,觀察小車的運(yùn)動(dòng)情況.(3)將連接小車右側(cè)托盤的細(xì)線掛于小車左側(cè)掛鉤處,使二力的方向同時(shí)向左,觀察小車的運(yùn)動(dòng)情況(乙圖).(4)保持兩邊托盤里的鉤碼質(zhì)量相等,把小車在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度后釋放,觀察小車的運(yùn)動(dòng)情況(丙圖).(5)控制二力的大小不變,方向相反,保持二力在同一直線上,用細(xì)線把兩個(gè)小車的掛鉤連在一起.用剪刀把細(xì)線剪斷,觀察小車的運(yùn)動(dòng)情況(丁圖).【實(shí)驗(yàn)記錄】【分析論證】(1)比較表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與2可知,要使小車保持靜止,必須使兩托盤中鉤碼的質(zhì)量相等,說(shuō)明二力平衡的條件之一是兩個(gè)力的大小相等.(2)比較表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)2與3可知,當(dāng)二力方向相反時(shí),小車靜止;當(dāng)二力均向左拉,即方向相同時(shí),小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,說(shuō)明二力平衡的條件之一是兩個(gè)力方向相反.(3)比較表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)2與4可知,當(dāng)把小車扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,使二力不在同一條直線上時(shí),小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變.而小車重新恢復(fù)到原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),二力在同一條直線上,說(shuō)明二力平衡的條件之一是兩個(gè)力作用在同一條直線上.(4)比較表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)2與5可知,當(dāng)二力作用在同一物體上時(shí),小車靜止;當(dāng)二力作用在不同物體上時(shí),小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,說(shuō)明二力平衡的條件之一是兩個(gè)力作用在同一個(gè)物體上.【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】二力平衡的條件:作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力,如果大小相等、方向相反,并且在同一直線上,這兩個(gè)力就彼此平衡.記憶口訣:“同體、等大、反向、共線”.【分析交流】(1)本實(shí)驗(yàn)中選用了小車而不選用木塊,是為了減小摩擦給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的誤差.(2)本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是:可以不考慮物體的重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響.(3)實(shí)驗(yàn)中,桌面必須水平,否則小車的重力會(huì)影響實(shí)驗(yàn).(4)實(shí)驗(yàn)中,如果兩側(cè)的鉤碼個(gè)數(shù)不相等但小車仍然處于靜止?fàn)顟B(tài),則原因是小車受到桌面的靜摩擦力比較大.【方案二】用小卡片探究二力平衡的條件①該方案以小卡片為研究對(duì)象,鉤碼通過(guò)定滑輪對(duì)卡片施加力的作用.②當(dāng)兩線端所掛鉤碼質(zhì)量相等時(shí),小卡片靜止;當(dāng)兩線端所掛鉤碼質(zhì)量不等時(shí),小卡片運(yùn)動(dòng);把小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,再松手時(shí),小卡片轉(zhuǎn)動(dòng);用剪刀把小卡片從中間剪開(kāi),再松手時(shí),小卡片運(yùn)動(dòng).③本方案選用硬紙片的原因是減小摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,但是還受重力,因此對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論也有影響.(三)二力平衡的應(yīng)用1.判斷二力平衡的方法(1)根據(jù)物體受力情況判斷:作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一條直線上,則這兩個(gè)力平衡.(2)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況判斷:一個(gè)物體受到兩個(gè)力的作用,若物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),則這兩個(gè)力平衡.2.區(qū)別“平衡力”和“相互的力”(1)實(shí)例分析:分析地面上木塊的受力情況,找出平衡力?相互的力?木塊受到的力重力G與地面對(duì)木塊的支持力N是一對(duì)平衡力;木塊對(duì)地面有一個(gè)壓力F、地面對(duì)木塊有一個(gè)支持力N是一對(duì)相互作用力.(2)“平衡的二力”與“相互的二力”的比較3.二力平衡的應(yīng)用(1)求力的大小和判斷力的方向:物體在兩個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài),已知一個(gè)力的大小和方向,我們可以根據(jù)二力平衡條件可以求另一個(gè)力的大小和方向.①靜止在水平面上的物體:因?yàn)槲矬w靜止,所以物體所受的重力G與地面對(duì)它的支持力F是一對(duì)平衡力,則此二力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上.所以支持力的大小等于物體重力的大小F=G,支持力的方向豎直向上.②彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)重力原理:因?yàn)槲矬w靜止,所以物體所受的重力G與彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)它的拉力F是一對(duì)平衡力,則此二力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上.物體重力等于拉力:G=F.用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體所受的重力G,利用的是二力平衡.(2)判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài):已知物體的受力情況,可以通過(guò)受力分析判斷物體是否處于平衡狀態(tài).如果物體只受兩個(gè)力作用,且這兩個(gè)力滿足“同體、等大、反向、共線”的條件,就可以判定物體處于平衡狀態(tài)(物體靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)).以在水平路面上向左運(yùn)動(dòng)的小車為例進(jìn)行分析:水平路面上向左運(yùn)動(dòng)的小車受到的力有:在豎直方向上有重力G、地面支持力N;在水平方向上有汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力F和地面與空氣的阻力f.①若牽引力等于阻力,則二力平衡,小車向左做勻速直線運(yùn)動(dòng);②若牽引力大于阻力,二力不平衡,小車向左做加速直線運(yùn)動(dòng);③若牽引力小于阻力,二力不平衡,小車向左做減速直線運(yùn)動(dòng).三、課堂小結(jié)四、課堂訓(xùn)練1.在圖中,F(xiàn)1和F2是物體所受的方向相反的兩個(gè)力,哪些情況下,這兩個(gè)力是平衡的?答:乙、丁圖中的兩個(gè)力是平衡的.根據(jù)二力的平衡條件:二力作用在同一個(gè)物體上,大小相等、方向相反,并且在同一直線上.所以乙、丁圖中的兩個(gè)力是平衡的.2.在平直的地面上,一個(gè)人沿水平方向用20N的力推一輛小車勻速向左運(yùn)動(dòng),試著在圖中畫(huà)出小車所受阻力的大小和方向(可把力的作用點(diǎn)畫(huà)在重心上).答案:3.質(zhì)量為40kg的小船靜止在水面上,它除了受到重力之外,還受到另外一個(gè)力的作用,這個(gè)力的大小等于多少?方向如何?試著在圖中畫(huà)出小船受力的示意圖(可把力的作用點(diǎn)畫(huà)在重心上).g取10N/kg.答案:解:小船所受重力大?。篏=mg=40kg×10N/kg=400N,方向豎直向下;小船受到的另一個(gè)力與重力是一對(duì)平衡力,故另一個(gè)力的大小也為400N,方向是豎直向上.4.在水平公路上沿直線勻速行駛的汽車受到幾對(duì)平衡力的作用?為什么說(shuō)它們是互相平衡的?若以圖中的長(zhǎng)方形表示這輛汽車,請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出汽車受力的示意圖.答案:答:在水平公路上勻速行駛的汽車,受到兩對(duì)平衡力的作用.在水平方向上,汽車受到的牽引力F牽和阻力F阻是一對(duì)平衡力;在豎直方向上,汽車所受的重力G和支持力F支是一對(duì)平衡力.因?yàn)檫@兩對(duì)力中的每一對(duì)力都是大小相等、方向相反的,作用在同一條直線上,且都作用在汽車上,因此它們相互平衡.五、布置作業(yè)完成《練習(xí)冊(cè)》對(duì)應(yīng)練習(xí).本節(jié)課通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,培養(yǎng)學(xué)生了探索精神、實(shí)踐能力以及創(chuàng)新意識(shí).結(jié)合生活實(shí)例,加深了學(xué)生對(duì)二力平衡和相互作用力的辨析.
第八章運(yùn)動(dòng)和力第3節(jié)摩擦力1.能根據(jù)生活體驗(yàn)認(rèn)識(shí)摩擦力.2.能根據(jù)二力平衡的條件用彈簧測(cè)力計(jì)粗略地測(cè)量水平運(yùn)動(dòng)物體所受的滑動(dòng)摩擦力.3.經(jīng)歷探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,知道滑動(dòng)摩擦力的大小跟接觸面所受的壓力和接觸面的粗糙程度的關(guān)系.4.認(rèn)識(shí)摩擦在生產(chǎn)或生活中的利用與防止,并能正確說(shuō)出增大或減小摩擦的方法.【重點(diǎn)】增大或減小摩擦的方法和摩擦在生產(chǎn)生活中的利用與防止.【難點(diǎn)】探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān).一、新課導(dǎo)入如圖所示,將手掌壓在桌面上滑動(dòng)時(shí),你是否感到桌面對(duì)手掌有阻礙作用?要改變手掌受到的阻力的大小,你有哪些方法?二、新知探究(一)摩擦力1.現(xiàn)象探究:摩擦的存在【做一做】選做下面的幾個(gè)小實(shí)驗(yàn),觀察現(xiàn)象,分析原因.2.滑動(dòng)摩擦力(1)定義:兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)它們相對(duì)滑動(dòng)時(shí),在接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,這種力叫作滑動(dòng)摩擦力.(2)產(chǎn)生原因:相互接觸的物體的兩個(gè)面是凹凸不平的,在壓力作用下這些凹凸不平的部位會(huì)相互嚙合.當(dāng)兩個(gè)物體做相對(duì)滑動(dòng)時(shí),嚙合部位就會(huì)產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用,產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力.(3)滑動(dòng)摩擦力的方向:滑動(dòng)摩擦力的方向總是跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反.如向右推木箱時(shí),木箱受到的滑動(dòng)摩擦力的方向向左.(4)測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大?、贉y(cè)量原理:二力平衡.②測(cè)量方法:如圖所示,用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊,使它沿水平長(zhǎng)木板做勻速直線運(yùn)動(dòng),讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),即為滑動(dòng)摩擦力的大小.③分析:由于木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),受到的力為平衡力,在水平方向上木塊受到的滑動(dòng)摩擦力和彈簧測(cè)力計(jì)的拉力是一對(duì)平衡力.由二力平衡的條件可知,木塊受到的拉力和滑動(dòng)摩擦力大小相等,所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為滑動(dòng)摩擦力的大小.(二)探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)【提出問(wèn)題】滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)?【猜想與假設(shè)】根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)可知,在手掌壓在桌面上滑動(dòng)的過(guò)程中,壓力越大,手掌受到的阻礙越大;桌面越粗糙,滑起來(lái)越費(fèi)力.當(dāng)你推箱子時(shí),箱子越重,推起來(lái)越費(fèi)力;地面越粗糙,推起來(lái)越費(fèi)力.①滑動(dòng)摩擦力的大小可能與壓力大小有關(guān)?②滑動(dòng)摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)?③滑動(dòng)摩擦力的大小可能與接觸面積有關(guān)?……【實(shí)驗(yàn)思路】(1)實(shí)驗(yàn)器材:彈簧測(cè)力計(jì)、木塊、木板3塊(粗糙程度不同)、鉤碼等.(2)研究方法——控制變量法根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn),同樣的接觸面,物體越重,對(duì)接觸面的壓力越大,滑動(dòng)時(shí)受到的摩擦力越大;同樣的壓力,接觸面越粗糙,物體滑動(dòng)時(shí)受到的摩擦力越大.只要控制接觸面相同,測(cè)量不同壓力下物體受到的滑動(dòng)摩擦力,就可以找到滑動(dòng)摩擦力與壓力的關(guān)系;同理,控制壓力不變,改變接觸面的粗糙程度,就可以找到滑動(dòng)摩擦力與接觸面的粗糙程度的關(guān)系.(3)請(qǐng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)器材,思考以下問(wèn)題.①如何改變對(duì)接觸面壓力的大小?②如何改變接觸面的粗糙程度?【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】(1)用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊,使它沿水平長(zhǎng)木板勻速滑動(dòng),讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),從而測(cè)出木塊與長(zhǎng)木板之間的滑動(dòng)摩擦力(圖甲);(2)在木塊上放不同數(shù)量的鉤碼,改變壓力,測(cè)量滑動(dòng)摩擦力(圖乙);(3)換用材料相同但表面粗糙的長(zhǎng)木板,保持壓力不變,測(cè)量滑動(dòng)摩擦力(圖丙).(4)把每次實(shí)驗(yàn)的條件和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)記錄在下表中.【分析與論證】(1)在第1與2次實(shí)驗(yàn)中,接觸面的粗糙程度不變,改變壓力,可得出結(jié)論:接觸面的粗糙程度一定時(shí),壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大.(2)在第2與3次實(shí)驗(yàn)中,壓力不變,接觸面的粗糙程度不同,可得出結(jié)論:在壓力一定時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大.【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面所受的壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān).接觸面越粗糙,壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大.另外,滑動(dòng)摩擦力的大小還與接觸面的材料有關(guān).【實(shí)驗(yàn)評(píng)估】實(shí)驗(yàn)中很難控制水平勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),所以會(huì)導(dǎo)致彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不穩(wěn)定.因此,將實(shí)驗(yàn)方案改進(jìn)如下:木塊位于長(zhǎng)木板上,用彈簧測(cè)力計(jì)拉住一端,彈簧測(cè)力計(jì)的另一端固定.改進(jìn)后,水平向右拉動(dòng)長(zhǎng)木板,當(dāng)木塊保持靜止時(shí),木塊處于平衡狀態(tài),此時(shí)無(wú)論長(zhǎng)木板是否做勻速直線運(yùn)動(dòng),都可以保證拉力的大小始終等于滑動(dòng)摩擦力的大小.【拓展一】探究滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的關(guān)系(1)把木塊平放在木板上,用彈簧測(cè)力計(jì)拉木塊勻速運(yùn)動(dòng),讀出這時(shí)的拉力F1.(2)把木塊側(cè)放在木板上,用彈簧測(cè)力計(jì)拉木塊勻速運(yùn)動(dòng),讀出這時(shí)的拉力F2.(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:兩次實(shí)驗(yàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在接觸面粗糙程度和壓力大小相同時(shí),摩擦力的大小與接觸面積的大小無(wú)關(guān).【拓展二】探究滑動(dòng)摩擦力的大小與物體運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系(1)把木塊與砝碼放在木板上面,以比較小的速度拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),讀出這時(shí)的拉力F1.(2)保持壓力、粗糙程度都相同,以比較大的速度拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),讀出這時(shí)的拉力F2.(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:兩次實(shí)驗(yàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在接觸面粗糙程度和壓力大小相同時(shí),摩擦力的大小與運(yùn)動(dòng)速度的大小無(wú)關(guān).(三)摩擦的利用與防止許多情況下摩擦是有用的,人們常常設(shè)法增大它.例如,人走路時(shí)要利用鞋底與地面的摩擦.摩擦在很多情況下又是有害的,例如,機(jī)器工作時(shí),運(yùn)動(dòng)的部件間要產(chǎn)生摩擦,這時(shí)要設(shè)法減小摩擦.1.增大摩擦的方法(1)增大物體間的壓力(2)使接觸表面粗糙(3)變滾動(dòng)摩擦為滑動(dòng)摩擦汽車急剎車時(shí),車輪在路面滑動(dòng),把滾動(dòng)變?yōu)榛瑒?dòng),增大了輪胎與地面間的摩擦力,使車容易停下來(lái).2.減小摩擦的方法(1)使接觸表面光滑:如滑梯的表面比較光滑是為了減小人與滑梯間的摩擦;冰壺比賽中,運(yùn)動(dòng)員不斷的刷冰,使接觸面光滑減小摩擦.(2)減小壓力:如在推箱子時(shí),若箱子里的物品比較多,就不容易推動(dòng),當(dāng)把物品拿出一部分,減小了壓力,摩擦力也變小,就容易推動(dòng).(3)用滾動(dòng)代替滑動(dòng),滾動(dòng)軸承的原理是利用滾珠之間的滾動(dòng)摩擦來(lái)減小摩擦力.(4)使接觸面分離,如下圖:三、課堂小結(jié)四、課堂訓(xùn)練1.北方城市在下大雪后,因?yàn)槁坊?,容易發(fā)生交通事故.過(guò)去,居民使用的燃料主要是煤,下大雪后,有些居民將煤渣撒在結(jié)冰的路面上,你知道這是為什么嗎?答:下大雪后,人們常常將煤渣撒在結(jié)冰的路面上,是通過(guò)增大接觸面的粗糙程度來(lái)增大摩擦的.特別是當(dāng)大量的煤渣被路上往來(lái)的車輛壓入冰面以下時(shí),摩擦力會(huì)更大.2.在自行車中有的設(shè)計(jì)是為了增大摩擦,有的是為了減小摩擦.請(qǐng)各舉兩例說(shuō)明是通過(guò)什么方法來(lái)增大或減小摩擦的.
答:輪胎、腳踏板上以及車把上都刻有凹凸不平的花紋,利用了增加接觸面的粗糙程度來(lái)增大摩擦的.剎車時(shí),用力捏緊車閘,是利用增大壓力的方法來(lái)增大摩擦的.在軸的位置放置滾珠或軸承,變滑動(dòng)為滾動(dòng)摩擦來(lái)減小摩擦;往自行車的轉(zhuǎn)動(dòng)部分加潤(rùn)滑油使原來(lái)接觸的表面彼此分離來(lái)減小摩擦.
3.冰壺比賽時(shí),運(yùn)動(dòng)員需要不斷調(diào)節(jié)自己的運(yùn)動(dòng)情況.如圖所示,一名運(yùn)動(dòng)員穿的兩只鞋的鞋底材質(zhì)并不相同:蹬冰腳的鞋底為橡膠制成的,而滑行腳的鞋底為塑料制成的.運(yùn)動(dòng)員需要滑行時(shí),全身由滑行鞋支撐,蹬冰鞋不與冰面接觸;運(yùn)動(dòng)員需要停下時(shí),用蹬冰鞋接觸冰面進(jìn)行控制.請(qǐng)你利用本節(jié)知識(shí)說(shuō)明運(yùn)動(dòng)員是怎樣改變摩擦力大小的.答:相同條件下,橡膠比塑料粗糙,穿橡膠底(蹬冰腳)可以通過(guò)增大接觸面的粗糙程度來(lái)增大摩擦力;滑行腳的鞋底為塑料制成,這樣可以通過(guò)減小接觸面的粗糙程度來(lái)減小摩擦力,便于滑行.4.如果上課時(shí)教室內(nèi)的摩擦力突然消失10s,我們身邊將會(huì)發(fā)生哪些變化?描述兩個(gè)可能出現(xiàn)的場(chǎng)景.答:摩擦在生活中無(wú)處不在,我們的很多活動(dòng)都離不開(kāi)摩擦,如果沒(méi)有摩擦力:①圓珠筆無(wú)法寫字,因?yàn)闆](méi)有摩擦,筆內(nèi)的滾珠不轉(zhuǎn)動(dòng);②眼鏡會(huì)從鼻梁上滑下來(lái);③橡皮無(wú)法使用;④粉筆無(wú)法寫字;⑤傾斜放置的東西都會(huì)滑下;⑥天花板上吊燈會(huì)因螺絲滑脫而掉落等.五、布置作業(yè)完成《練習(xí)冊(cè)》對(duì)應(yīng)練習(xí).通過(guò)本節(jié)課的教學(xué)使學(xué)生再一次完整地體會(huì)探究實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程,提高學(xué)生動(dòng)手操作的能力和分析解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)未知事物的探索精神.通過(guò)講解生活實(shí)例,使學(xué)生了解生活、生產(chǎn)中利用有益摩擦和防止有害摩擦的事例以及增大和減小摩擦的途徑,養(yǎng)成用所學(xué)知識(shí)聯(lián)系生活、生產(chǎn)問(wèn)題的習(xí)慣,加強(qiáng)了物理與生活、科學(xué)技術(shù)和社會(huì)的聯(lián)系,從而體現(xiàn)“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”的物理教學(xué)理念.
第八章運(yùn)動(dòng)和力第4節(jié)同一直線上二力的合成1.認(rèn)識(shí)力的合成,知道合力與分力都是從力的作用效果來(lái)定義的.2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,獲知在同一直線上同方向與反方向上力的合成規(guī)律.【重點(diǎn)】同一直線上二力的合成.【難點(diǎn)】計(jì)算同一直線上兩個(gè)力的合力.一、新課導(dǎo)入生活中的物體往往同時(shí)受到多個(gè)力的作用.怎樣分析這樣的力學(xué)問(wèn)題呢?你認(rèn)為能用一個(gè)力代替幾個(gè)力同時(shí)作用的效果嗎?二、新知探究(一)力的合成1.現(xiàn)象探究:一個(gè)力和幾個(gè)力的作用效果2.合力與力的合成(1)合力:如果一個(gè)力(F)單獨(dú)作用的效果與幾個(gè)力共同作用的效果相同,這個(gè)力就叫作那幾個(gè)力的合力,組成合力的每一個(gè)力(如F1和F2)叫作分力.(2)力的合成:求幾個(gè)力合力的過(guò)程叫作力的合成.(3)合力與分力的理解①同時(shí)性:幾個(gè)分力必須是同時(shí)作用在同一個(gè)物體上.②非共存性:對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí),考慮了合力,就不能再考慮分力,考慮了分力,就不能再考慮合力.③等效性:合力并不是分力的總和,而應(yīng)從力的作用效果來(lái)判斷,運(yùn)用等效替代的思想,它可以替代那幾個(gè)分力,即合力的實(shí)質(zhì)為分力的“等效力”.(二)同一直線上二力的合成1.實(shí)驗(yàn):研究同一直線上二力的合成【實(shí)驗(yàn)器材】支架、橡皮筋、小圓環(huán)、細(xì)繩、兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì).【實(shí)驗(yàn)步驟】(1)如圖所示,將橡皮筋一端固定,另一端與小圓環(huán)相連.把兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別通過(guò)細(xì)繩與小圓環(huán)相連后,沿水平方向向右拉橡皮筋,將小圓環(huán)拉至O點(diǎn),標(biāo)記下此時(shí)小圓環(huán)的位置,并記錄兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1、F2.(2)只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋,將小圓環(huán)再次拉到O點(diǎn),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F合.改變拉力F1、F2的大小,多做幾次實(shí)驗(yàn).將F合與F1、F2的示數(shù)進(jìn)行比較,并分析F合與F1、F2方向的關(guān)系.(3)如圖所示,用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)沿相反的方向水平拉橡皮筋,標(biāo)記下此時(shí)小圓環(huán)的位置O'點(diǎn),并記下兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1'、F2'.(4)再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將小圓環(huán)拉到O'點(diǎn),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F'合.改變拉力F1'、F2'的大小,多做幾次實(shí)驗(yàn).將F'合與F1'、F2'的示數(shù)進(jìn)行比較,并分析F'合與F1'、F2'方向的關(guān)系.【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與分析】(1)同一直線上同方向二力的合成比較(1)與(2)兩次實(shí)驗(yàn)中F1、F2和F合之間的大小與方向的關(guān)系.分析與結(jié)論:F1與F2同向,F(xiàn)合產(chǎn)生的作用效果與F1、F2共同作用產(chǎn)生的效果相同時(shí),F(xiàn)合=F1+F2,方向與F1、F2的方向相同.(2)同一直線上反方向二力的合成比較(3)與(4)兩次實(shí)驗(yàn)中F1'、F2'和F'合之間的大小與方向的關(guān)系.分析與結(jié)論:F1'與F2'反向,F(xiàn)'合產(chǎn)生的作用效果與F1'、F2'共同作用產(chǎn)生的效果相同時(shí),F(xiàn)'合=F1'-F2',方向與F1'的方向相同.【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】同一直線上的兩個(gè)力,如果方向相同,合力的大小等于這兩個(gè)力的大小之和,合力的方向與這兩個(gè)力的方向相同;如果方向相反,合力的大小等于這兩個(gè)力的大小之差,合力的方向與較大的力方向一致.【交流討論】(1)只有同一物體所受的力才可合成.(2)不同性質(zhì)的力也可以合成.(3)研究方法:在研究物理問(wèn)題時(shí),有時(shí)為了使問(wèn)題簡(jiǎn)化,常用一個(gè)物理量來(lái)代替其他所有物理量,但不會(huì)改變物理效果,比如用合力替代各個(gè)分力,這種研究方法叫作等效替代法.物體受到幾個(gè)力作用時(shí),其產(chǎn)生的效果與一個(gè)力的作用效果相同.所以我們?cè)谘芯苛Φ臅r(shí)候,既可以用一個(gè)力替代幾個(gè)力,也可以用幾個(gè)力替代一個(gè)力,只要這種替代能保持同樣的效果.2.物體所受合力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)間的關(guān)系(1)靜止的物體,所受的合力為0.例如,花瓶在豎直方向上受到的力有:重力G與桌面支持力F,因?yàn)檫@兩個(gè)力是一對(duì)平衡力,大小相等,所以這兩個(gè)力的合力是F合=G-F=0.(2)勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,所受的合力為0.例如,勻速直線下落的跳傘運(yùn)動(dòng)員在豎直方向上受到的力有:重力G與空氣阻力f,因?yàn)檫@兩個(gè)力是一對(duì)平衡力,大小相等,所以這兩個(gè)力的合力是F合=G-f=0.(3)水平面上運(yùn)動(dòng)的物體①若牽引力等于阻力,則合力為0,二力平衡,小車向左做勻速直線運(yùn)動(dòng);②若牽引力大于阻力,則合力不為0,方向與小車運(yùn)動(dòng)方向相同,小車向左做加速直線運(yùn)動(dòng);③若牽引力小于阻力,則合力不為0,方向與小車運(yùn)動(dòng)方向相反,小車向左做減速直線運(yùn)動(dòng).三、課堂小結(jié)四、課堂訓(xùn)練1.不同型號(hào)的帆船配有不同數(shù)量的船帆.動(dòng)力需求越大的帆船往往用越多的船帆(如圖所示).這是為什么?答:帆船的動(dòng)力來(lái)源主要依靠風(fēng)力,風(fēng)力的大小直接影響帆船的推進(jìn)力.這些船帆所受的力的方向相同,帆船所受合力(動(dòng)力)的大小等于各個(gè)船帆所受風(fēng)力的和.所以動(dòng)力需求越大的帆船往往用更多的船帆.2.在研究同一直線上方向相同的兩個(gè)力的合成的實(shí)驗(yàn)中,兩次將小圓環(huán)拉至同一位置O點(diǎn)的目的是什么?實(shí)驗(yàn)中我們會(huì)發(fā)現(xiàn),兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)并排拉圓環(huán)時(shí),很難嚴(yán)格做到讓力F1和力F2在同一直線上.這兩個(gè)力之間會(huì)有一定的夾角,你是通過(guò)什么方法減小這個(gè)夾角的?答:(1)兩次將小圓環(huán)拉至同一位置O點(diǎn)的目的是使一個(gè)力單獨(dú)作用的效果與兩個(gè)力共同作用的效果相同.(2)可以改變細(xì)繩的長(zhǎng)度,使兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)在同一直線上,不并排拉.
3.甲、乙兩人用一條繩子向同一方向拉一條船,甲用力300N,乙用力170N,船受到的拉力是多少?解:兩力沿同一直線,船受到的拉力大小F=F甲+F乙=300N+170N=470N.4.甲、乙兩人推一張桌子,甲用30N的力向右推,乙用50N的力向左推,兩個(gè)力沿同一直線.桌子受到兩人的合力是多少?方向如何?解:兩力沿同一直線,桌子受到的合力大小F=F乙-F甲=50N-30N=20N.水平向左的力比較大,故最終的合力是水平向左.5.一個(gè)力F1的大小為5N,另一個(gè)力F2的大小為3N,它們都沿東西方向,向東還是向西并不確定.它們的合力F的大小和方向有哪幾種可能?請(qǐng)列舉各種可能情況,并說(shuō)出每種情況下合力的大小和方向.解:(1)若兩個(gè)力的方向相同(向東或向西),則合力的大小F=F1+F2=5N+3N=8N,方向與兩力的方向相同.(2)若力F1的方向向東,力F2的方向向西,則合力的大小F=F1-F2=5N-3N=2N,方向向東.(3)若力F1的方向向西,力F2的方向向東,則合力的大小F=F1-F2=5N-3N=2N,方向向西.五、布置作業(yè)完成《練習(xí)冊(cè)》對(duì)應(yīng)練習(xí).對(duì)同一直線上二力的合力的大小和方向,學(xué)生很容易接受,但對(duì)探究實(shí)驗(yàn)的步驟卻需要理解,比如為什么要把皮筋都拉到同樣長(zhǎng)度(O點(diǎn)),說(shuō)明還是要強(qiáng)調(diào)理解合力的實(shí)質(zhì)是從力的作用效果來(lái)看的.做實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生在擺弄儀器時(shí)能提出一些深入的問(wèn)題,像同一直線上三個(gè)力的合成問(wèn)題,不在同一直線上時(shí)二力合成問(wèn)題..
第九章壓強(qiáng)第1節(jié)壓強(qiáng)1.知道壓力的概念和方向.2.通過(guò)實(shí)驗(yàn),理解壓強(qiáng)的概念.3.知道壓強(qiáng)的單位、并能應(yīng)用壓強(qiáng)知識(shí)進(jìn)行有關(guān)計(jì)算.4.知道增大或減小壓強(qiáng)的方法.【重點(diǎn)】壓強(qiáng)概念的理解.【難點(diǎn)】壓力與受力面積的正確理解.一、新課導(dǎo)入如圖所示,兩個(gè)人對(duì)雪地的壓力是差不多的,然而一個(gè)人的腳陷進(jìn)雪里,另一個(gè)人卻沒(méi)有.看來(lái)壓力對(duì)雪地的作用效果并不只跟壓力的大小有關(guān).請(qǐng)你想一想,還可能跟什么因素有關(guān)?二、新知探究(一)壓強(qiáng)1.壓力(1)概念:垂直作用在物體表面的力稱為壓力.(2)作用效果:使受壓物體發(fā)生形變.(3)壓力的方向:垂直于接觸面指向被壓物體.(4)壓力與重力的聯(lián)系:只有當(dāng)物體在水平面上時(shí),它對(duì)水平面的壓力大小才等于它的重力.2.壓強(qiáng)思考:雪地里的兩個(gè)人對(duì)雪地的壓力雖然差不多,但受力面積不同,可見(jiàn)受力面積是影響壓力作用效果的一個(gè)重要因素.我們可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究影響壓力作用效果的因素.(1)實(shí)驗(yàn):壓力和受力面積對(duì)海綿形變的影響實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法轉(zhuǎn)換法實(shí)驗(yàn)裝置:小桌、海綿、砝碼如圖所示,觀察三次實(shí)驗(yàn)中海綿的形變情況.通過(guò)海綿的凹陷程度來(lái)比較壓力的作用效果(轉(zhuǎn)換法).①甲、乙兩次實(shí)驗(yàn),受力面積相同,壓力大小不同.結(jié)論1:壓力的作用效果與壓力大小有關(guān).受力面積相同時(shí),壓力越大,壓力的作用效果越明顯.②乙、丙兩次實(shí)驗(yàn),壓力大小相同,受力面積不同.結(jié)論2:壓力的作用效果與受力面積有關(guān).壓力一定時(shí),受力面積越小,壓力的作用效果越明顯.(2)壓強(qiáng)①物理意義:表示壓力作用效果的物理量.②定義:物體所受壓力的大小與受力面積之比叫作壓強(qiáng).③公式:p—壓強(qiáng)—牛每平方米(N/m2)F—壓力—牛(N)S—受力面積——米2(m2)④單位:帕斯卡,簡(jiǎn)稱:帕,符號(hào):Pa.1Pa表示物體在1m2面積上受到的壓力是1N.(二)怎樣減小或增大壓強(qiáng)1.增大壓強(qiáng)的方法(1)增大壓力F(2)減小受力面積S2.減小壓強(qiáng)的方法(1)減小壓力F(2)增大受力面積S如:推土機(jī)的推土鏟刃、篆刻刀的刀口做得很鋒利,破窗錘的敲擊端做成錐狀,這些都是通過(guò)減小受力面積來(lái)增大壓強(qiáng)的;坦克寬大的履帶,鐵軌下鋪設(shè)枕木,這些都是通過(guò)增大受力面積來(lái)減小壓強(qiáng)的.三、課堂小結(jié)四、課堂訓(xùn)練1.如圖所示,木塊A沿斜面勻速下滑,畫(huà)出其重力和斜面對(duì)它的滑動(dòng)摩擦力的示意圖.2.小王同學(xué)的質(zhì)量是50kg,每只鞋底與水平地面的接觸面積為125cm2.(g取10N/kg)求:(1)他走路時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng).(2)他站立時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng).解:(1)小王受到的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N,對(duì)地面的壓力:F=G=500N,走路時(shí),一只鞋底與地面接觸,受力面積:S=125cm2=1.25×10-2m2,對(duì)地面的壓強(qiáng):.(2)站立時(shí),兩只鞋底與地面接觸,受力面積:S1=2×125cm2=2.5×10-2m2,對(duì)地面的壓強(qiáng):.3.一個(gè)圖釘帽的面積是0.8cm2,圖頂尖的面積是5×10-4cm2,手指對(duì)釘帽的壓力是20N,手對(duì)圖釘帽的壓強(qiáng)和圖頂尖對(duì)墻的壓強(qiáng)各是多少?解:手對(duì)圖釘帽的壓強(qiáng):圖釘尖對(duì)墻的壓強(qiáng):4.解釋下列現(xiàn)象:(1)鋸、剪刀、斧頭等,用過(guò)一段時(shí)間就要磨一磨,為什么?(2)背書(shū)包為什么要用扁而寬的背帶,而不用細(xì)繩?答:(1)鋸、剪刀、斧頭等,用過(guò)一段時(shí)間后,刀口要變鈍,受力面積增大,用起來(lái)就比較費(fèi)力;磨一磨后,刀口的受力面積減小,用起來(lái)就比較省力.(2)背書(shū)包用扁而寬的背帶是為了增大受力面積,減小壓強(qiáng),使書(shū)包背起來(lái)感到舒服.5.駱駝的體重比馬大不了一倍,而它的腳掌面積是馬蹄的三倍,因此駱駝在沙漠中行走時(shí)不容易陷進(jìn)去,其原因是(C)A.駱駝?dòng)旭劮?,馬沒(méi)有B.駱駝比馬體型大得多C.駱駝比馬行走得慢D.駱駝對(duì)地面的壓強(qiáng)比馬對(duì)地面的壓強(qiáng)小6.一輛主戰(zhàn)坦克,質(zhì)量為6×104kg,當(dāng)它靜止在水平地面上時(shí),履帶與地面接觸的總面積為6m2,求:(1)坦克受到的重力(g取10N/kg).(2)坦克對(duì)地面的壓強(qiáng).解:(1)坦克受到的重力:G=mg=6×104kg×10N/kg=6×105N.(2)坦克對(duì)地面的壓力:F=G=6×105N,坦克對(duì)地面的壓強(qiáng):7.如圖是為紀(jì)念老紅軍謝寶金攜帶一臺(tái)68kg的發(fā)電機(jī)完成長(zhǎng)征而立的銅像.(1)根據(jù)這座銅像,請(qǐng)你估算:繩索對(duì)謝寶金雙肩的壓強(qiáng)大概是你雙肩背最重的書(shū)包時(shí)所受壓強(qiáng)的幾倍?估算時(shí)可以認(rèn)為謝寶金在繩索下面墊了和你的書(shū)包帶一樣寬的毛巾.(2)過(guò)草地時(shí),怎樣使發(fā)電機(jī)不會(huì)陷入泥濘的草地之中?請(qǐng)?zhí)岢瞿愕南敕?,并以“謝寶金長(zhǎng)征”為關(guān)鍵詞上網(wǎng)搜索.謝寶金的辦法和你的想法一樣嗎?解:(1)書(shū)包的最大質(zhì)量為5kg,由G=mg可知:由可知在受力面積相同時(shí),繩索對(duì)謝寶金雙肩的壓強(qiáng)大概是我雙肩背最重的書(shū)包時(shí)所受壓強(qiáng)的13.5倍.(2)草地能夠承受的最大壓強(qiáng)小于普通地面,在壓力不變時(shí)要減小壓強(qiáng)需要增大受力面積,通過(guò)泥濘的草地時(shí)可以把發(fā)電機(jī)放在一塊寬大的木板上拉過(guò)去.【謝寶金做了一個(gè)簡(jiǎn)單的竹排,把發(fā)電機(jī)放在上面拖著走.】想法類似.五、布置作業(yè)完成一線課堂對(duì)應(yīng)練習(xí)在這節(jié)課教學(xué)中,通過(guò)生活實(shí)例引入,學(xué)生興趣濃厚。但講解公式推導(dǎo)時(shí),部分同學(xué)理解吃力,小組討論效果未達(dá)預(yù)期.今后要多關(guān)注個(gè)體差異,優(yōu)化引導(dǎo)方式,增加直觀演示,幫助學(xué)生更好掌握知識(shí).
第九章壓強(qiáng)第2節(jié)液體的壓強(qiáng)1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)記住液體壓強(qiáng)的規(guī)律.2.學(xué)會(huì)用壓強(qiáng)計(jì)測(cè)量壓強(qiáng),會(huì)推理并記住液體壓強(qiáng)的公式.3.會(huì)用液體壓強(qiáng)的規(guī)律解釋生活中的現(xiàn)象.4.記住液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式.5.理解液體壓強(qiáng)的應(yīng)用.6.知道連通器的原理及應(yīng)用.【重點(diǎn)】液體內(nèi)部的壓強(qiáng)的特點(diǎn);液體壓強(qiáng)公式和連通器的應(yīng)用.【難點(diǎn)】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究液體的壓強(qiáng)特點(diǎn);液體壓強(qiáng)的應(yīng)用.一、新課導(dǎo)入把裝在塑料袋中的方形冰塊放在地面上,冰塊的四個(gè)側(cè)面不會(huì)擠壓塑料袋.冰塊熔化成水后,塑料袋就被水撐得鼓鼓的.這水面液體壓強(qiáng)具有跟固體壓強(qiáng)不同的特點(diǎn).你知道液體壓強(qiáng)有哪些特點(diǎn)嗎?二、新知探究(一)壓強(qiáng)1.如圖甲所示,液體能從容器側(cè)壁的孔中噴出,說(shuō)明液體對(duì)側(cè)壁有壓強(qiáng);液體從下面的孔中噴出的距離較遠(yuǎn),說(shuō)明液體壓強(qiáng)的大小可能與深度有關(guān).2.圖乙中,噴泉中的水柱能向上噴出,說(shuō)明液體內(nèi)部向上也有壓強(qiáng).甲乙3.同樣體積的水和酒精,水的重力更大,對(duì)杯子底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)更大,由此想到液體壓強(qiáng)的大小可能與液體的密度有關(guān).4.為什么水對(duì)容器底部和側(cè)壁有壓強(qiáng)?原因:液體受重力且具有流動(dòng)性.5.液體壓強(qiáng)計(jì),如圖所示:如果液體內(nèi)部存在壓強(qiáng),放在液體里的薄膜就會(huì)變形,U形管的兩側(cè)液面就會(huì)產(chǎn)生高度差.高度差的大小反映了橡皮膜所受壓強(qiáng)的大小.6.實(shí)驗(yàn):探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)實(shí)驗(yàn)思路:1.保持探頭在水中的深度不變,改變探頭的方向,探究液體內(nèi)部同一深度各個(gè)方向壓強(qiáng)的關(guān)系.2.改變探頭在水中的深度,探究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與深度的關(guān)系.3.換用密度不同的液體(如酒精、鹽水等),探究在深度相同時(shí),液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與液體的密度關(guān)系.注意:實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查裝置的氣密性,若放入液體前出現(xiàn)U形管中兩側(cè)液面不相平的情況,應(yīng)拆掉橡皮管,重新安裝.轉(zhuǎn)換法:液體壓強(qiáng)計(jì)U形管兩側(cè)液面的高度差反映了液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小.液面高度差越大,液體內(nèi)部壓強(qiáng)越大.實(shí)驗(yàn)記錄:實(shí)驗(yàn)步驟一:保持探頭在水中的深度不變,改變探頭的方向,看液體內(nèi)部同一深度各個(gè)方向壓強(qiáng)的關(guān)系.結(jié)論:同種液體內(nèi)部同一深度,向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等.實(shí)驗(yàn)步驟二:改變探頭在水中的深度,看看液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與深度有什么關(guān)系.結(jié)論:同種液體內(nèi)部壓強(qiáng),深度越深,壓強(qiáng)越大.實(shí)驗(yàn)步驟三:將壓強(qiáng)計(jì)的探頭放入不同密度的液體中的同一深度處,看看液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與液體密度有什么關(guān)系.結(jié)論:深度相同時(shí),液體密度越大,液體內(nèi)部壓強(qiáng)越大.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小具有這樣的特點(diǎn):1.在液體內(nèi)部的同一深度,向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等;2.液體深度越大,壓強(qiáng)越大;3.在深度相同時(shí),液體的密度越大,壓強(qiáng)越大.(二)液體壓強(qiáng)的大小1.公式:p=ρgh(1)公式推導(dǎo)過(guò)程:壓強(qiáng)的計(jì)算公式:①平面上方的液柱對(duì)平面的壓力:F=G=mg=ρVg=ρShg②聯(lián)立①②二式可得:p=ρgh.(2)公式理解①由公式可知:液體壓強(qiáng)的大小只與液體的密度和深度有關(guān).與容器的形狀、容器液體的體積、液體的重力等無(wú)關(guān).②深度:指的是從自由液面(與空氣接觸的液面)到所處位置的豎直高度.(三)連通器1.連通器:上端開(kāi)口、下端連通的容器叫作連通器.2.連通器的特點(diǎn):如果連通器內(nèi)裝有相同的液體,液體不流動(dòng)時(shí),連通器各部分容器中的液面的高度總是相同的.如圖所示:假設(shè)容器底部有一豎直膜片,分析下圖中p1與p2的大小.如果p1、p2大小不相等,右側(cè)液面下降,最后當(dāng)液體靜止時(shí),兩側(cè)液面相平.想想議議:下圖是生活中常見(jiàn)的連通器,它們各有什么功能?想一想,它們是怎樣利用連通器的特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)自己的功能的?答:水壺是由于倒水時(shí)壺身高,壺口低來(lái)實(shí)現(xiàn)倒水功能的;洗手間下水管成U形,水不流動(dòng)時(shí),U形管里的水相平,可以防止下水道里的氣味散發(fā)出來(lái).三、課堂小結(jié)四、課堂訓(xùn)練1.一個(gè)空的塑料藥瓶,瓶口扎上橡膠膜.用手拿住藥瓶,將它豎直地浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,并使兩次藥瓶在水里的位置相同(如圖).為什么每次橡皮膜都向內(nèi)凹?為什么橡膠膜在下端時(shí)比在上端時(shí)凹得更多?答:因?yàn)橐后w內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),所以每次橡皮膜都向內(nèi)凹;橡皮膜朝下時(shí),浸入液體的深度大,壓強(qiáng)越大(p=ρgh),所以瓶口朝下比瓶口朝上橡皮膜受到的壓強(qiáng)大,凹得更多.2.如圖所示,容器中間用隔板分成左右兩部分隔板下部有一圓孔用薄橡皮膜封閉,橡皮膜兩側(cè)壓強(qiáng)相同時(shí)其形狀為一平面,壓強(qiáng)不同時(shí)為一凹面.它可以用來(lái)做“探究液體壓強(qiáng)是否跟深度、液體密度有關(guān)”的實(shí)驗(yàn).(1)若在隔板兩側(cè)裝入同一種液體,右側(cè)液體深度更大,發(fā)現(xiàn)橡皮膜向左彎曲,由此說(shuō)明__右__(選填“左”或“右”)側(cè)壓強(qiáng)大.(2)根據(jù)(1)問(wèn)中的現(xiàn)象得到的結(jié)論是__液體密度相同時(shí),深度越深度,液體壓強(qiáng)越大__.(3)若要研究在深度相同時(shí)液體壓強(qiáng)跟液體密度的關(guān)系.在操作時(shí),應(yīng)該在隔板兩側(cè)倒入_C__(填字母)的液體.A.密度相同、深度相同B.密度不同、深度不同C.密度不同、深度相同?3.(1)工程師為什么要把攔河大壩設(shè)計(jì)成下寬上窄的形狀?(2)三峽水電站的水庫(kù)大壩高185m,當(dāng)水深為175m時(shí),壩底受到水的壓強(qiáng)是多大?解:(1)因?yàn)橐后w內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大,壩底受到水的壓強(qiáng)大,所以工程師把攔河壩設(shè)計(jì)成上窄下寬的形狀.(2)當(dāng)水庫(kù)的水位為175m時(shí),壩底受到的水的壓強(qiáng):p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×175m=1.75×106Pa.4.圖中的兩個(gè)容器盛有同種相同質(zhì)量的液體,哪個(gè)容器底受到的壓強(qiáng)大?答:甲、乙兩個(gè)容器中盛有同種相同質(zhì)量的液體,即質(zhì)量m和密度ρ相同,而乙容器中的液體深度h大;根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρgh可知,容器底受到的壓強(qiáng):p乙>p甲.5.某衛(wèi)生間的地漏結(jié)構(gòu)的剖面圖如圖所示,請(qǐng)你分析地漏存水杯是如何防止異味的.答:根據(jù)地漏的結(jié)構(gòu)圖可知,存水杯上端開(kāi)口,底部連通,因此地漏的結(jié)構(gòu)就是利用連通器的原理,在液體不流動(dòng)的情況下,存水杯存起的水就能把室內(nèi)空間與下水道隔離,使異味不能進(jìn)入室內(nèi).6.要在墻上掛一個(gè)大畫(huà)框,怎樣保證下邊框水平?某同學(xué)用水和一根透明塑料管就解決了這個(gè)問(wèn)題.請(qǐng)你說(shuō)說(shuō)應(yīng)該怎樣操作.答:根據(jù)連通器的特點(diǎn)可以解決這個(gè)問(wèn)題.在透明塑料管中裝入適量的水,使一側(cè)的水面與底邊框的一側(cè)相平,調(diào)整底邊框的另一側(cè)與另一側(cè)的水面相平,此時(shí)底邊框處于水平.(合理即可)五、布置作業(yè)完成一線課堂對(duì)應(yīng)練習(xí)本次教學(xué)中,通過(guò)實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生理解概念,學(xué)生參與度較高。但在講解深度上把控欠佳,部分拓展內(nèi)容學(xué)生理解困難。后續(xù)會(huì)更精準(zhǔn)把握學(xué)情,合理安排教學(xué)內(nèi)容,提升教學(xué)效果.
第九章壓強(qiáng)第3節(jié)大氣壓強(qiáng)1.知道什么是大氣壓,能說(shuō)出幾個(gè)證明大氣壓存在的例子.2.知道大氣壓產(chǎn)生的原因,并能解釋有關(guān)現(xiàn)象.3.知道測(cè)量大氣壓的實(shí)驗(yàn),記住大氣壓的標(biāo)準(zhǔn)值.4.知道大氣壓隨海拔高度升高而減小.5.知道液體沸點(diǎn)與隨氣壓升高而增大.【重點(diǎn)】大氣壓強(qiáng)的存在和大氣壓的測(cè)定.【難點(diǎn)】大氣壓強(qiáng)的應(yīng)用.一、新課導(dǎo)入液體內(nèi)部朝各個(gè)方向都有壓強(qiáng),這是由于液體能夠流動(dòng).大氣也能流動(dòng),大氣對(duì)我們周圍的物體也有壓強(qiáng)嗎?二、新知探究(一)大氣壓強(qiáng)的存在1.生活中的很多現(xiàn)象可以讓我們感受到大氣壓強(qiáng)的存在.(1)如圖所示,擠壓出空氣的吸盤能吸附在光滑的墻面上并能承載重物,這是因?yàn)榇髿獍盐P壓在墻面上.如果在吸盤上扎一個(gè)小孔,無(wú)論怎樣用力壓吸盤,松開(kāi)手后它都不會(huì)吸附在墻面上.(2)如圖所示,在水杯(或一段封閉的塑料管)中裝滿水,用硬紙板蓋住杯口,杯口朝下水也不會(huì)流出來(lái),這是大氣壓向上壓著紙片造成的.大量實(shí)驗(yàn)證明,大氣壓強(qiáng)確實(shí)是存在的.大氣壓強(qiáng)簡(jiǎn)稱大氣壓.大氣壓產(chǎn)生的原因:空氣受重力作用,而且能流動(dòng),因而空氣內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng).(二)大氣壓強(qiáng)的測(cè)量1.在鐵桶內(nèi)放少量的水,加熱.水沸騰之后把桶口堵住,然后澆上冷水.在大氣壓的作用下,鐵通被壓扁了.2.大氣壓究竟有多大?根據(jù)大氣壓所能托起液柱的最大高度,我們能精確地測(cè)出大氣壓的數(shù)值.(1)如圖所示,在長(zhǎng)約1m、一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,用手指將管口堵住,然后倒插在水銀槽中.放開(kāi)手指,管內(nèi)水銀下降到一定高度時(shí)就不再下降,這時(shí)管內(nèi)外水銀面的高度差約為760mm.把玻璃管傾斜,高度差不發(fā)生變化.(2)實(shí)驗(yàn)中玻璃管內(nèi)水銀面的上方是真空,管外水銀面上方是空氣,因此是大氣壓支持管內(nèi)這段水銀柱不會(huì)下落,大氣壓的數(shù)值等于這段水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng).(3)這個(gè)實(shí)驗(yàn)最早是意大利科學(xué)家托里拆利做的.他測(cè)得管內(nèi)外水銀面的高度差為760mm,通常把這樣大小的大氣壓叫作標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,用p0表示.(4)p0=p水銀=ρ水銀gh=13.
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