八年級物理下冊 第八章 運動和力教學案 （新版）新人教版

1、第八章運動和力第1節(jié)牛頓第一定律導入一:創(chuàng)設游戲,引入課題(撕紙游戲),猜一猜:1.一張紙已剪成兩截,但未完全剪斷,如果迅速用力撕兩邊,紙會斷成幾截?2.現(xiàn)在把紙剪成三截,但未完全剪斷,如果迅速用力撕兩邊,紙會斷成幾截?大家不要動手,先猜一猜.3.如果在中間的紙下面夾一個夾子,然后迅速用力撕兩邊,紙會斷成幾截?請大家想一想:為什么是這樣一個結果呢?怎樣解釋我們的游戲呢?其實,在我們的游戲中還涉及到一個古老的話題力和運動:用力撕紙,紙條斷開,運動起來.運動和力之間到底有什么關系呢?帶著這些問題,我們一起來體驗古人的探究過程,學習古人的探究方法,進一步理解論述運動和力關系的牛頓第一定律.導入二:演

2、示實驗:分別讓兩個雞蛋(一生一熟)旋轉(zhuǎn),再迅速按住,使蛋停下又立即松手,一個不動,另一個卻能繼續(xù)旋轉(zhuǎn).提問:猜猜看,兩個蛋有何不同?設疑:猜想是否正確?為什么兩個蛋會出現(xiàn)兩種不同的現(xiàn)象?從這節(jié)課開始研究與此有關的內(nèi)容.導入三:周末,小紅和媽媽到雜技廳觀看馬術表演(如圖所示),她看到坐在奔馳駿馬上的演員突然騰空而起,驚出一身冷汗,一會兒又看到演員落下來穩(wěn)穩(wěn)地坐在馬背上,她百思不得其解.你能為小紅解釋其中的道理嗎?導入四:實驗引入:批駁亞里士多德的觀點【演示1】在桌面上推動木塊(或板擦)從靜止開始慢慢向前運動,撤掉推力,木塊立即停止.分析:日常生活中也有許多類似的現(xiàn)象(如推桌子).這些現(xiàn)象從表面上

3、看“必須有力作用在物體上,才能使物體繼續(xù)運動,沒有力的作用,物體就要停下來”.即木塊的運動需要推力去維持.于是古希臘哲學家亞里士多德就根據(jù)這些現(xiàn)象總結出“物體的運動需要力去維持”.這種觀點在歷史上曾被沿用兩千多年,但是沿用兩千年是否就一定正確呢?也有人曾表示過懷疑或有人認為就是錯誤的,但沒有能說服別人的理由.【演示2】在桌面上推動木塊(或板擦)從靜止使之向前運動,用力推出,木塊向前運動一段距離后停止.分析:推力撤掉,木塊還要向前運動,與亞里士多德的觀點不符.分析:木塊:靜止運動靜止.兩個過程中是否都有力存在?在這兩個過程中力的作用是維持原來的運動狀態(tài)還是改變運動狀態(tài)?一、牛頓第一定律規(guī)律總結思

4、路一1.規(guī)律總結過程伽利略的貢獻:理想實驗【演示】(通過實物投影儀把實驗過程反映在大背投電視上)介紹器材.實驗前提條件:每次實驗都需小車從斜面上的同一高度下滑,為什么?實驗過程:讓小車從同一斜面的同一位置滾下后分別在毛巾表面、棉布表面、玻璃表面上運動,每次記下小車停下時的位置.實驗記錄:實驗次數(shù)表面材料阻力大小滑行距離1毛巾最大最短2棉布較大較長3玻璃最小最長實驗分析:3次實驗,小車最終都靜止,為什么?3次實驗,小車運動的距離不同,這說明什么問題?小車運動距離的長短跟它受到的阻力有什么關系?若使小車運動時受到的阻力進一步減小,小車運動的距離將變長還是變短?根據(jù)上面的實驗及推理的思想,還可以推理

5、出什么結論?實驗結論:通過伽利略的實驗和科學推理得出“運動的物體,如果受到的阻力為零,它的速度將不會減慢,將以恒定不變的速度永遠運動下去.”即做勻速運動.笛卡兒的補充如果運動物體不受任何力的作用,不僅速度大小不變,而且運動方向也不變,將沿原來的方向勻速運動下去.牛頓的成果:補充與概括師:物體除了運動的以外,還有靜止的.那么,靜止的物體在沒有受到外力作用時,保持什么狀態(tài)呢?介紹牛頓補充:將保持靜止狀態(tài).師(引導學生概括):我們現(xiàn)在已經(jīng)有了伽利略的研究成果,又有了笛卡兒和牛頓的補充,把兩者進行一下概括:一切物體在沒有受到外力作用時,將如何呢?(對概括出來大致意思的同學給予鼓勵)介紹:牛頓抓住時機,

6、概括總結得出著名的牛頓第一定律.2.定律分析定律成立條件:沒有受到力的作用.運動規(guī)律:總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài).師(回應課題引入實驗): 回想我們最開始的實驗,有推力推木塊運動,撤去推力木塊停下來,從表面現(xiàn)象上得到的結論運動需要力的維持是錯誤的,但這種現(xiàn)象是千真萬確擺在我們面前的,我們?nèi)绾斡门ｎD的觀點正確地解釋這個現(xiàn)象呢?知識拓展怎樣理解牛頓第一定律:(1)牛頓第一定律是自然界普遍規(guī)律之一,不論是固體、液體、氣體,一切物體只要沒有受到外力作用,都將“保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)”.(2)無外力作用時,物體自身將保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài),而物體究竟保持什么狀態(tài),則由它原來的運動狀

7、態(tài)決定,原來靜止的保持靜止;原來運動的保持原來的快慢程度和運動方向,也就是做勻速直線運動.簡而言之,一切不受外力作用的物體,總保持原來的運動狀態(tài)不變.(3)“無外力作用”與“保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)”是瞬時對應的,一方面,一旦受到外力作用,物體的運動狀態(tài)可能立即就將變化,或從靜止到運動,或從慢到快,或從快到慢、到靜止,或轉(zhuǎn)變運動方向;另一方面,外力一旦消失,物體的運動狀態(tài)立刻停止變化,即不再改變快慢程度和運動方向.原來運動的物體,將以外力消失時的速度做勻速直線運動,這說明物體的運動是不需要力來維持的,由此我們可以得出力不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動狀態(tài)的原因.思路二1.情景設問

8、,經(jīng)驗猜想在人類歷史的長河中,運動和力如影隨形,總是和人們的生活、生產(chǎn)密切相關.比如:馬拉車則車前進,不再拉,前進的車會停下來;人推車則車前進,不再推,前進的車會停下來;踢球,球沿草地向前滾動,不再踢,滾動的球會慢慢停下來. 思考:運動和力之間有什么關系呢?最早提出這個問題并給出經(jīng)驗猜想的是古希臘學者亞里士多德.他根據(jù)生活、生產(chǎn)經(jīng)驗猜想:必須有力作用在物體上,物體才能運動;沒有力的作用,物體就要靜止在一個地方.運動需要力維持.他的觀點來自實際經(jīng)驗,還能用實際經(jīng)驗驗證,所以被人們廣泛接受,并維持了近兩千年.設問:我們現(xiàn)在知道,他的觀點是錯誤的.那么他有貢獻嗎? 亞里士多德的貢獻:開創(chuàng)了一個新的研

9、究領域.首先質(zhì)疑并深入研究的是十六世紀的伽利略.他觀察了球的滾動.2.質(zhì)疑假設,科學猜想當球沿斜面向下滾動時,它的速度增大,而向上滾動時,速度減小.他由此猜想:當球沿水平面滾動時,它的速度應該不增不減.實際觀察的結果是:沿水平面滾動的球越來越慢,最后停下來.按照亞里士多德的觀點,球停下來是因為沒有力的作用.伽利略恰恰從這一現(xiàn)象出發(fā),對亞里士多德的觀點提出質(zhì)疑.質(zhì)疑:滾動的球之所以停下來,真的是因為沒有力的作用嗎?設問:球停下來的原因是什么呢?在伽利略之前,人們還沒有意識到摩擦力這種無形的力,伽利略是第一個意識到摩擦力的人.他改變了水平面的粗糙程度,發(fā)現(xiàn):水平面越光滑,球滾得越遠.于是,他推斷這

10、是摩擦阻力作用的結果.結論:滾動的球停下來,是摩擦阻力作用的結果.假設:若沒有摩擦阻力,沿水平面滾動的球?qū)⒃鯓舆\動呢?猜想:若沒有摩擦阻力,球?qū)⒂肋h滾動下去. 過渡:伽利略設計了一個雙斜面實驗.3.實驗探究,得出結論(1)雙斜面實驗左斜面固定,右斜面傾角可變.實驗中我們設定小球始終從左斜面定位卡處由靜止釋放. 固定右斜面,改變小球所受的摩擦力,觀察小球上升的最大高度怎樣變化.重復兩次實驗.【思考】a.小球所受摩擦阻力的大小與小球上升的最大高度之間有什么關系?b.摩擦阻力的大小與釋放點到上升的最高點的高度差有什么關系?c.如果沒有摩擦,小球會上升到多高的地方?減小右斜面傾角,觀察小球沿斜面運動的

11、最遠距離怎樣變化.重復兩次實驗.【思考】a.減小右斜面傾角,小球沿斜面運動的最遠距離如何變化?b.如果沒有摩擦,減小右斜面傾角,小球沿斜面滾動的最遠距離怎樣變化?小球?qū)⑸仙蕉喔叩牡胤?將右斜面放平,釋放小球,觀察小球的運動.【思考】a.如果水平木板足夠長,小球會停下來嗎?b.如果沒有摩擦,水平木板足夠長,小球?qū)L到哪里去呢?設計意圖通過層層設疑的方式,給學生指明探究的問題的方向,為結論得出做下鋪墊.實驗事實邏輯推理(無摩擦,右斜面足夠長)右斜面固定摩擦越小,球滾得越高球?qū)L上原來的高度減小右斜面傾角傾角越小,球沿斜面滾得越遠球沿斜面滾得很遠,一直滾到原來的高度放平右斜面球滾得最遠球?qū)⒁恢睗L動

12、下去(2)理想實驗的魅力:實驗事實+邏輯推理 .通過可靠的實驗事實,加上合理的邏輯推理,得出規(guī)律的一種方法. 理想實驗的魅力:實驗不能實現(xiàn)的地方,思維向前一步.這種方法非常了不起!愛因斯坦是這樣評價的:伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應用的科學的推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一,而且標志著物理學的真正開端.這個評價實事求是,從亞里士多德到伽利略,經(jīng)歷了2000多年,物理學徘徊不前;從伽利略到愛因斯坦,只經(jīng)歷300多年,物理學的大廈初步建立,大師輩出.這都得益于伽利略首創(chuàng)的實驗研究方法. 過渡語通過雙斜面理想實驗,伽利略得出了結論. (3)伽利略:若沒有摩擦阻力,沿水平面滾動的球?qū)⒂肋h滾動下去.運動不

13、需要力維持.回顧、思考:靜止的車、足球為什么運動起來? 運動的車、足球為什么會停下來? 力和運動之間有什么關系? 力是改變物體運動狀態(tài)的原因.設問:運動狀態(tài)改變用什么物理量描述?車由靜止變?yōu)檫\動,受到了推力、拉力;由運動變?yōu)殪o止,受到了摩擦阻力.足球由靜止變?yōu)檫\動,受到了腳的力;由運動變?yōu)殪o止,受到了草地的摩擦阻力. 過渡語與伽利略同時代的法國科學家笛卡兒對他的觀點進行了補充. 4.補充完善,形成定律(1)笛卡兒的補充:如果物體不受到力的作用,物體將永遠保持其靜止或運動狀態(tài),永遠不會沿曲線運動,而只保持在直線上運動.這應成為一個原理,它是人類整個自然觀的基礎.過渡語1642年,伽利略逝世,16

14、43年牛頓在英國誕生.牛頓是人類歷史上最偉大的科學家之一.主要貢獻有發(fā)明了微積分,發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律和經(jīng)典力學,設計并制造了第一架反射式望遠鏡等等. 牛頓在1687年出版的自然哲學的數(shù)學原理一書中提出了三條運動定律.牛頓把伽利略、笛卡兒的正確結論總結成為牛頓第一定律,它是牛頓物理學的基石.(2)牛頓第一定律:一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài).過渡語牛頓第一定律中論述的運動和力的關系是怎樣的? 二、理解定律,了解慣性1.運動和力的關系:力是改變物體運動狀態(tài)的原因物體不受力,保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài);運動狀態(tài)變化,物體一定受到力的作用.【思考】物體不受力時“總保

15、持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)”,這能不能通過實驗驗證呢?不能.由于不受力作用的物體是不存在的.許多阻力很小的現(xiàn)象可以幫助我們理解牛頓第一定律.2.阻力很小的現(xiàn)象:冰壺(播放視頻)從視頻可以看出,冰壺在一段時間內(nèi)速度的大小和方向幾乎不變,直到碰上另一個冰壺.【思考】定律中還論述了什么呢?3.慣性概念:物體保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì).設問:做變速運動的物體有慣性嗎?當物體做變速運動時,由于慣性,物體會抵抗速度的改變,可知使速度改變需要一段時間.比如汽車緊急剎車時不會立即停下來,而是繼續(xù)向前滑行一段距離. 可知一切物體都有慣性,有抵抗運動狀態(tài)變化的“本領”.物體慣性大,“本領”大,運

16、動狀態(tài)難改變;物體慣性小,“本領”小,運動狀態(tài)易改變.思考并猜想:物體的慣性大小和什么因素有關?游戲:用嘴吹書.提起書,用最大力氣吹垂下的封面;用手提起封面,用最大力氣吹垂下的書.【思考】你觀察到了什么現(xiàn)象?這個現(xiàn)象能說明慣性和質(zhì)量的關系嗎? 慣性與質(zhì)量關系:質(zhì)量是慣性大小的量度.質(zhì)量只有大小,沒有方向,是標量.在國際單位制中,質(zhì)量的單位是千克,單位符號為kg.在初中,質(zhì)量定義為物體所含物質(zhì)的多少;現(xiàn)在進一步從慣性的角度認識了質(zhì)量;以后還要從物體間的引力認識質(zhì)量.知識拓展慣性是物體的一種性質(zhì),它不是力,力是物體對物體的作用,發(fā)生力的作用時,必然要涉及兩個相互作用的物體,單獨一個物體不會出現(xiàn)力的

17、作用,慣性是每個物體都具有的,不需要兩個物體的相互作用,慣性只有大小沒有方向,因此把慣性說成“慣性力”或“受到慣性的作用”都是錯誤的.過渡語現(xiàn)在,就可以解釋撕紙游戲了. 三、再設情景,定律應用1.思考:怎樣解釋撕紙游戲?有夾子,增大了中部的質(zhì)量,增大了慣性.當迅速撕開兩邊時,中部仍保持靜止狀態(tài),所以撕成三截.無夾子,中間紙條慣性很小,靜止狀態(tài)易改變.由于撕開紙條的力左右有差異,所以撕成兩截.過渡語了解了慣性的知識,我們還能用它判斷是非. 2.美國空軍UFO檔案記載,1952年12月6日黎明前,一架B29轟炸機在墨西哥灣上空訓練時,一個很大的不明飛行物以4000 km15000 km的時速靠近、

18、經(jīng)過、遠離它.在描述中,不明飛行物能迅速增減速度,甚至還能驟然停止. 【思考】(1)如果沒有特別的裝置,UFO驟然停止時,外星人飛行員的命運是怎樣的?(2)人們想象外星人持有慣性消除器,用來消除自身的慣性,以便應對速度的迅速變化,你怎么看?我們利用慣性的知識發(fā)現(xiàn)了UFO檔案記載中的疑點.希望大家在遇到問題時利用所學知識,冷靜分析.設計意圖通過游戲和UFO的學習,來調(diào)動學生的參與積極性,來達到良好的學習效果.過渡語一般來說,事物具有兩面性.同樣,慣性也具有利和弊.四、慣性的利弊(1)思考生活中利用慣性的事例,例如:播放奧運會上運動員跳遠鏡頭.慣性在生活中的不利一面,例如:車禍. (2)模擬實驗:

19、撞車后,人的反應 ?(利用小車、塑料塊模擬撞車實驗,并從實驗現(xiàn)象聯(lián)系生活情景,以此可以想到防止撞車危害的有效措施)學生先思考后觀看視頻,學生用剛才學習的慣性知識回答問題.談談看法:如何減少車禍的發(fā)生?學生討論.設計意圖讓學生通過實驗更加深刻體會慣性的利弊,從而明白要辯證地看待慣性現(xiàn)象.1.坐在小汽車前排的司機和乘客都要在胸前系上安全帶,這主要是為了減輕在下列哪種情況出現(xiàn)時,可能對人的傷害()A.緩慢加速B.緩慢減速C.突然啟動D.緊急剎車解析:小汽車緩慢加速或緩慢減速,人的速度也會緩慢增大或減小,所以不會使人受傷,故AB選項不合題意;突然啟動時,人會向后仰,有靠背支撐,故安全帶不起作用,故C不

20、合題意;當緊急剎車時,車停止而人由于慣性會前沖,安全帶可以防止人向前沖而受傷,故D項符合題意.故選D.2.行駛的汽車在剎車后能靜止,這是因為()A.汽車的慣性消失了B.汽車的慣性小于汽車的阻力C.阻力的作用改變了汽車的運動狀態(tài)D.汽車受到平衡力的作用而靜止解析:汽車原來是運動的,剎車后,汽車由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài),繼續(xù)向前運動;但在運動過程中會受到摩擦阻力的作用,所以最終要停下來,即這是由于阻力改變了汽車的運動狀態(tài).故選C.3.下列關于利用慣性和防止慣性不利影響的事例中,正確說法是()A.在月球上舉重比在地球上容易,所以質(zhì)量相同的物體在月球上比在地球上慣性小B.運動員沖到終點后,還要向前

21、跑一段距離才能停下來,說明速度大的物體慣性大C.地球由西向東轉(zhuǎn),我們向上跳起后,由于慣性,還會落到原地D.為了減小運動物體的慣性,坐在小汽車前排的司機和乘客都應系上安全帶解析:A.慣性是物體的固有性質(zhì),大小只跟質(zhì)量有關,跟其他任何因素都沒有關系,故AB錯誤;C.人具有慣性,會隨著地球一起由西向東轉(zhuǎn),所以跳起后還會落到原地,故C正確;D.司機和乘客系安全帶是為了防止由于慣性而被撞傷,不是為了減小慣性,故D錯誤.故選C.4.小剛同學在放學回家的路上,腳被石塊絆了一下,身子向前跌倒(如圖甲),過了一會不小心腳踩到一塊西瓜皮,身子向后摔倒(如圖乙).對這兩種情景,下列解釋合理的是()A.二者腳的運動狀

22、態(tài)改變,而上身由于慣性仍保持原來運動狀態(tài)B.二者上身的運動狀態(tài)改變,而腳由于慣性仍保持原來運動狀態(tài)C.前者上身的運動狀態(tài)改變,而腳由于慣性仍保持原來運動狀態(tài);后者腳的運動狀態(tài)改變,而上身由于慣性仍保持原來運動狀態(tài)D.前者腳的運動狀態(tài)改變,而上身由于慣性仍保持原來運動狀態(tài);后者上身的運動狀態(tài)改變,腳由于慣性仍保持原來運動狀態(tài)解析:腳被石塊絆了一下,身子向前跌倒是因為腳被石塊絆住,腳的速度變慢,上身由于慣性,保持原先速度,所以向前跌倒;當腳踩到一塊西瓜皮,身子向后摔倒是因為腳踩住西瓜皮,腳的速度變快,上身由于慣性,保持原先速度,所以向后倒,故B,C,D錯.故選A.1.伽利略的理想實驗:證明力是改變

23、物體運動狀態(tài)的原因.2.牛頓第一定律:一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài).“一切”:世間萬物,無一例外;“總”:物體固有的性質(zhì);“或”:靜止與勻速直線運動在受力上等同.3.慣性:一切物體固有的性質(zhì);質(zhì)量是慣性唯一的量度.一、教材作業(yè)【必做題】教材第19頁動手動腦學物理的2,3,4題.【選做題】教材第19頁動手動腦學物理的1題.第2節(jié)二力平衡導入一:情境引入:神舟遨太空,舉國心相牽,從著陸場到飛控中心,從北京到全國,這一夜,億萬顆心與三位航天員一起跳動,“飛船調(diào)姿”“軌道分離”“制動開始”“推進艙分離”“再入大氣層”如圖所示為“神舟十號”發(fā)射前靜置在發(fā)射架上的圖片,你

24、知道此時它受哪幾個力的作用,它們有什么關系嗎?導入二:復習引入:師:牛頓第一定律的內(nèi)容是什么?生:一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài).師:是否只有不受力的物體才能保持靜止,才能做勻速直線運動?生活中你發(fā)現(xiàn)有靜止或做勻速直線運動的物體嗎?生:有靜止或做勻速直線運動的物體.師:能不能反過來說,凡是保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的物體都沒有受到外力呢?生:小組討論后,用生活中的事例說明.列舉:在平直公路上勻速行駛的汽車、靜止在桌面上的花瓶、沿直線勻速行駛的列車、被起重機吊在空中勻速上升的重物等.設計意圖通過復習牛頓第一定律,設疑,再讓學生舉出生活中的實例,容易激發(fā)學生的學

25、習興趣,自然引入新課.過渡語牛頓第一定律說不受力時物體保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài),而在現(xiàn)實中物體受了力仍會保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài),這是怎么回事?你想知道嗎?一、平衡狀態(tài)原來,牛頓第一定律是在理想狀況下,而在現(xiàn)實中我們把物體受了力仍保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài),稱為平衡狀態(tài),所受力稱為平衡力.現(xiàn)在請大家說出身邊的平衡力.小組討論.學生討論:比如放在桌子上不動的書,掛在天花板上的電燈,勻速運動的小車等物體的受力情況.在學生討論的基礎上,展示幾組實例,利用這些例子使學生認識到:當一個物體受幾個力作用時,也能保持靜止或勻速直線運動狀態(tài),從而得出“力的平衡”的概念,指出這時作用在物體上的各個

26、力的效果互相平衡,或者說幾個力互相平衡.設計意圖讓學生充分發(fā)表自己在平時生活中觀察到的物理現(xiàn)象,舉出身邊一兩個受力物體的實例,分析它們的受力情況及運動狀態(tài),把抽象物理概念具體化,學生易于接受.物體受到兩個力的作用時,如果保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài),我們就說這兩個力平衡.出示三個物體受非平衡力的視頻.設計意圖從實例中使學生認識到物體在幾個力的作用下,并不一定就能保持靜止或勻速直線運動狀態(tài),那么,物體受到幾個力的作用,要使物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài),這幾個力滿足什么條件?這樣自然過渡,使學生對下一步的實驗探究充滿好奇和求知欲.過渡語在幾個力平衡中,二力平衡是最簡單的,我們來研究一下二力平衡

27、的情況.二、二力平衡的條件思路一實驗探究:二力平衡的條件引導學生從力的大小、方向等進行猜想.學生猜想:與力的大小、方向、作用點有關.那么兩個力在什么情況下處于平衡狀態(tài)?請利用桌面提供的器材完成下面的探究實驗.(4人一組進行探究實驗)學生根據(jù)實驗目的和提供的器材,分小組討論設計實驗.抽12個小組同學說出方案.引導組裝實驗器材如圖所示.(圖1)(1)首先將吸盤固定在玻璃板上,掛上滑輪,再將系于卡片兩對角線的細線分別跨過左右吸盤上的滑輪;(2)在線的兩端掛上鉤碼,使作用在小卡片上的兩個力方向相反,且在一條直線上.看一看,在什么情況下卡片處于平衡狀態(tài)?在什么情況下卡片不能平衡?(圖2)(3)把小卡片轉(zhuǎn)

28、過一個角度,使小卡片受到的兩個拉力不在一條直線上,但大小相等、方向相反.松手后,卡片能保持平衡嗎?(圖3)(4)使小卡片受到的兩個拉力在一條直線上,且大小相等、方向相反.用剪刀剪斷卡片后,卡片能保持平衡嗎?(圖4)學生進行實驗探究收集證據(jù).提問:剛才的實驗是怎么做的?看到什么現(xiàn)象?得出什么結論?學生匯報剛才的實驗情況,最終得出結論:作用在一個物體上的兩個力,如果大小相等、方向相反,并且在同一直線上,則這兩個力就彼此平衡.教師總結:作用在一個物體上的兩個力,如果大小相等、方向相反,并且在同一直線上,這兩個力就彼此平衡.將條件歸納成口訣:“同體、等大、反向、共線”.設計意圖在“探究二力平衡的條件”

29、的實驗中,教材中提到的器材是用兩端帶滑輪的桌面、兩端帶掛鉤的小車、細線及鉤碼等.學校中這樣的小車不多,無法進行分組探究,更重要的是教材中對“兩個力要同時作用在同一物體上”這一要素沒有體現(xiàn),經(jīng)過改進實驗,二力平衡的四個條件學生都能通過親手實驗探究出來,學生印象更為深刻.思路二【猜想】兩個力平衡,它的條件是什么?你認為怎樣?教師可以提示學生從力的大小、方向、作用點這三個要素來考慮.【師生活動】學生分組實驗,研究二力平衡的條件.將系于小車兩端的線,分別跨過左右支架上的滑輪,如圖所示.(1)步驟1:在兩邊加上鉤碼,作用在小車上的兩個力方向相反,且在同一條直線上,看一看,在什么情況下小車處于平衡狀態(tài)?在

30、什么情況下小車不能平衡?(如圖所示)(2)步驟2:把小車轉(zhuǎn)過一個角度,使小車受到兩個拉力不在一條直線上,大小相等、方向相反.松手后,小車能保持平衡嗎?(3)教師提出問題:觀察、分析、總結滿足什么條件小車能靜止?學生討論,進行歸納總結.小結歸納: 二力平衡的條件是作用在同一個物體上的兩個力,如果大小相等、方向相反,并且在同一條直線上,那么這兩個力就彼此平衡.八字口訣:“同體、等大、反向、共線”.【鞏固】物體受到平衡力作用時,能保持靜止或勻速直線運動狀態(tài).當物體在液體中處于懸浮或漂浮狀態(tài)時,它所受到的浮力和重力就是一對平衡力(以后將學到).物體受到非平衡力作用時,運動狀態(tài)就會發(fā)生改變.過渡語力的平

31、衡在日常生活中有許多實際應用,應會根據(jù)二力平衡的條件來判斷物體所受的兩個力是否平衡;或根據(jù)平衡狀態(tài)找出平衡力,利用二力平衡條件求其中一個力.三、二力平衡條件的應用(1)利用二力平衡的條件來判斷兩個力是否平衡.師:圖中物體是否能保持平衡狀態(tài)?為什么?學生:A.兩個力不在一條直線上;B.兩個力大小不相等;C.是一對平衡力;D.兩個力不是作用在同一個物體上.(2)利用二力平衡的條件可求出其中一個力的大小和方向.出示三個典型物體受力情況的課件(先讓學生分析受力情況,教師再課件展示).討論分析:(1)放在桌面上的書受到的支持力和重力是一對平衡力;(2)電燈受到的拉力和重力是一對平衡力;(3)氣球受到的浮

32、力和重力是一對平衡力.設計意圖對二力平衡的知識強調(diào)后,趁熱打鐵,出示實例進行受力分析,能夠起到緊扣重點、越過難點的作用,進一步鞏固所學的內(nèi)容,培養(yǎng)解決問題的能力.知識拓展二力平衡條件的應用:(1)由平衡力中的一個力確定另一個力;(2)由物體的運動情況確定物體的受力情況,進而判斷各力間的關系;(3)由物體的受力情況確定物體的運動情況.1.小熊貓能夠輕松地倒掛在竹子上,當它倒掛在竹子上靜止時,下列說法正確的是()A.竹子對小熊貓的作用力和小熊貓所受的重力是一對平衡力B.小熊貓對竹子的作用力和小熊貓所受的重力是一對平衡力C.小熊貓對竹子的作用力和竹子對小熊貓的作用力是一對平衡力D.小熊貓很輕,其重力

33、不需要平衡就能靜止在空中解析:小熊貓倒掛在竹子上受到重力和竹子對小熊貓的作用力,兩力大小相等,方向相反,在同一條直線上且作用在同一個物體上,故竹子對小熊貓的作用力和小熊貓所受的重力是一對平衡力;小熊貓對竹子的作用力和竹子對小熊貓的作用力兩力大小相等、方向相反,作用在同一條直線上,但是作用在兩個物體上,故兩力是一對相互作用力.故選A.2.如圖所示是一架電梯勻速向上運動時的示意圖.如果用F表示鋼索的拉力,用G表示電梯受到的重力,那么,能正確表示電梯受到的力的示意圖的是() 解析:電梯勻速向上運動,則電梯受到的拉力和重力是一對平衡力,兩力大小相等、方向相反,在示意圖上表示兩力線段的長度應相等,由圖可

34、知C正確.故選C.3.搬運工用600 N的力水平向東拉一重為1000 N的板車,板車做勻速直線運動,則地面對板車的阻力為 N,地面對板車的支持力為 N.解析:板車在水平方向上做勻速直線運動,則受到的拉力和阻力是一對平衡力,大小相等,故地面對板車的阻力為600 N;板車在豎直方向上保持靜止,則板車受到的支持力和重力是一對平衡力,大小相等,故地面對板車的支持力是1000 N.【答案】60010004.向日葵因生長在莖頂端的花盤隨太陽轉(zhuǎn)動而得名.如圖是處于靜止狀態(tài)的向日葵,請在圖中作出花盤的受力示意圖.解析:花盤處于靜止狀態(tài),則其受到的重力和支持力為一對平衡力.重力的作用點在花盤的重心上,方向豎直向

35、下,則花盤受到的支持力的大小與重力相等,方向豎直向上,作用點在花盤的重心上.【答案】如圖所示.一、力的平衡1.物體受到幾個力作用時,如果保持靜止或勻速直線運動狀態(tài),我們就說這幾個力平衡.2.靜止或勻速直線運動狀態(tài)叫做“平衡狀態(tài)”.二、探究二力平衡的條件1.物體受兩個力作用時保持平衡狀態(tài),叫做二力平衡,是最簡單的平衡.2.二力平衡的條件:作用在同一物體上的兩個力,如果大小相等、方向相反,并且在同一條直線上,這兩個力就彼此平衡(四個條件).物體將保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)(即平衡狀態(tài)).三、二力平衡的應用1.物體處于平衡狀態(tài)受平衡力.2.物體受平衡力處于平衡狀態(tài).一、教材作業(yè)【必做題】教材第2

36、2頁動手動腦學物理的1,2,3題.【選做題】教材第22頁動手動腦學物理的4題.第3節(jié)摩擦力導入一:我們來做游戲:上課之前,同學們做個小游戲,游戲規(guī)則是這樣的:全班分成兩個組,每組選擇一名同學,兩名同學分別把兩種數(shù)量相同的玻璃球和外面裹著芝麻的巧克力豆,用同樣的筷子,從一個盒子夾到另一個盒子中,用時最短的為勝者,并給他們獎勵.提問:為什么夾玻璃球的同學夾的慢?學生回答(學生利用生活中掌握的知識會解釋原因),引入新課.設計意圖游戲引入,提高學生興趣.導入二:(1)觀看視頻演示實驗一問:筷子為何可以提起水杯?(2)學生動手實驗二(教師邊演示邊引導學生動手做下面實驗)將甲、乙兩本教材的書頁依次交疊在一

37、起,壓一下書后,提起乙書,甲書沒有從乙書中滑落,兩同學用力拉兩書背,也不能拉動.問:使甲書不能從乙書中拉動的直接原因是什么?(3)用水平力推講臺桌,講臺桌為何不動? 用手握住水杯,水杯為何不動?從實驗中,可以分析出這種力不是以前所學的重力或彈力,而是一種新的力摩擦力.導入三:動手實驗,用心體驗:讓學生用手按在桌面上滑動,體會手的感覺.(1)手平放在桌面上,用力推或拉,使手在桌面上運動,感受有沒有一個阻礙手運動的力; (2)手平放在桌面上,用力推或拉,但保持手不動,感受有沒有一個阻礙手運動的力;(3)手平放在桌面上,保持手不動,也不用力推或拉,感受有沒有一個阻礙手運動的力;比如老師使用板擦擦黑板

38、,筆在紙上寫字,學生用橡皮擦去鉛筆字,這些都是一個物體在另一物體上滑動,可以感受到阻礙.設計意圖從生活現(xiàn)象引入,學生感覺自然.一、摩擦力1.摩擦力定義學生發(fā)表體會,引導得出摩擦力定義.兩個相互接觸的物體,當它們發(fā)生相對運動或具有相對運動的趨勢,就會在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對運動的力,這種力叫做摩擦力.結合課件展示分析:摩擦力是怎樣產(chǎn)生的?并歸納出摩擦力產(chǎn)生的條件.2.摩擦力產(chǎn)生的條件(1)互相接觸并擠壓(有彈力);(2)有相對運動或有相對運動趨勢;(3)接觸面粗糙.知識拓展(1)滑動摩擦是指一個物體在另一個物體表面上滑動時產(chǎn)生的摩擦;(2)滾動摩擦是指一個物體在另一個物體表面滾動時產(chǎn)生的摩擦;(3

39、)靜摩擦:兩個相互接觸的物體,在外力作用下有相對運動的趨勢而又保持相對靜止時,在接觸面間產(chǎn)生的摩擦叫靜摩擦.如推桌子卻沒推動,這時在桌子與地面間就產(chǎn)生了靜摩擦,它阻礙了桌子與地面間的相對運動趨勢,其方向總是與桌子相對運動趨勢的方向相反,由于桌子仍保持靜止狀態(tài),所以靜摩擦力總與外力平衡,當外力逐漸增大時(但桌子仍沒有運動起來),靜摩擦力也隨之增大,當外力增大到某一程度,桌子運動起來后,在接觸面間產(chǎn)生的就不再是靜摩擦力.3.組織學生討論下列問題,理解摩擦力的概念(三要素)摩擦力產(chǎn)生在什么地方?摩擦力的方向是怎樣的?設計意圖通過討論,培養(yǎng)學生的參與意識和合作能力.分析動畫課件,總結得出結論:摩擦力的

40、方向與物體相對運動的方向相反(正確).摩擦力的方向與物體運動的方向相反(錯誤).4.測量滑動摩擦力【演示】把木塊放到長木板上,彈簧測力計通過掛鉤拉著木塊前進.思考:木塊在水平方向受哪些力?畫出力的示意圖.怎樣知道木塊所受摩擦力的大小?進一步提問讓學生思考:用什么工具來測量滑動摩擦力?彈簧測力計能直接測量滑動摩擦力嗎?用彈簧測力計測量滑動摩擦力的原理是什么?測量時要讓拉力與滑動摩擦力相等,木塊必須做怎樣的運動?拉力的方向必須滿足什么條件?桌面不水平行不行?總結:只有把木塊放在水平支持面上,讓彈簧測力計沿水平方向拉著木塊做勻速直線運動時,滑動摩擦力的大小才等于彈簧測力計示數(shù).過渡語摩擦力是一種力,

41、力是有大小的,那么摩擦力的大小與哪些因素有關呢?二、探究摩擦力的大小與哪些因素有關思路一(1)學生討論,教師引導學生進行猜想:滑動摩擦力可能與接觸面的粗糙程度有關?可能與壓力有關?可能與物體運動速度有關?可能與接觸面積的大小有關?(2)學生提出猜想后,對一些同類的猜想進行歸類,同時引導學生設計實驗方案,用實驗來驗證自己的猜想是否正確.教師引導學生歸納實驗方法:控制變量法.(參考數(shù)據(jù)表格)猜想因素不變因素變化因素摩擦力實驗結論壓力的大小接觸面粗糙程度(3)驗證:滑動摩擦力大小與壓力大小的關系小組討論得出不變因素為:接觸面的粗糙程度,需要改變的因素是:壓力的大小,通過改變長方體木塊上鉤碼數(shù)量實現(xiàn).

42、器材確定:彈簧測力計、鉤碼、長方體木塊、長木板.實驗步驟:將長木板放置于水平桌面上,用彈簧測力計水平拉動長方體木塊使其在長木板上勻速滑行,記下測力計的示數(shù).在長方體木塊上放置不同數(shù)量的鉤碼重復上面步驟,并記錄相關數(shù)據(jù).分析數(shù)據(jù),歸納結論.在其他條件不變時,摩擦力的大小與接觸面所受的壓力大小有關,壓力越大,摩擦力越大.討論反思實驗過程,小結注意事項和實驗方案的不足并提出改進措施.(4)驗證:摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系.小組討論得出不變因素為:壓力大小;需要改變的因素是:接觸面的粗糙程度,通過在桌面上鋪棉布、毛巾來實現(xiàn).器材確定:彈簧測力計、長方體木塊、長木板、毛巾、棉布.實驗步驟:將長木板

43、放置于水平桌面上,用彈簧測力計水平拉動長方體木塊使其在長木板上勻速滑行,記下測力計的示數(shù).在長板上分別鋪上棉布、毛巾重復上面步驟,并記錄相關數(shù)據(jù).分析數(shù)據(jù),歸納結論.在其他條件不變時,摩擦力的大小與接觸面粗糙程度有關,接觸面越粗糙,摩擦力越大.討論反思實驗過程,小結注意事項和實驗方案的不足與改進措施.歸納總結:摩擦力的大小跟作用在物體表面的壓力有關,表面受到的壓力越大,摩擦力就越大.摩擦力的大小還跟接觸面的粗糙程度有關,接觸面越粗糙,摩擦力就越大.思路二(1)提出問題:根據(jù)你的生活經(jīng)驗,請你猜想一下滑動摩擦力的大小可能跟哪些因素有關?學生思考,回答.設計意圖培養(yǎng)科學探究能力.(2)猜想或假設:

44、滑動摩擦力可能與接觸面的粗糙程度有關,可能與壓力有關,可能與物體運動速度有關,可能與接觸面積的大小有關.(3)設計實驗:影響滑動摩擦力大小的因素可能不止一個,那我們在設計實驗時應該注意運用怎樣的科學研究方法?如果我們先探究滑動摩擦力與壓力和接觸面粗糙程度的關系,應怎樣改變壓力大小?怎樣改變接觸面的粗糙程度?請設計實驗步驟和實驗記錄的表格.每次只改變可能影響滑動摩擦力大小的因素中的一個,其他因素保持不變,測出滑動摩擦力大小并記錄.實驗次數(shù)接觸面的材料壓力變化情況摩擦力f摩/N1木塊與木板不變2木塊與棉布不變3木塊與毛巾不變4木塊上放1個鉤碼,再放到木板上變大5木塊上放2個鉤碼,再放到木板上最大(

45、4)進行實驗與收集證據(jù):按設計好的步驟進行實驗,將實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中.(5)得出結論:在壓力相同時,接觸面越粗糙滑動摩擦力越大;在接觸面的粗糙程度相同時,壓力越大滑動摩擦力越大. 摩擦力與物體運動速度和接觸面積是否有關,請同學們繼續(xù)探究. 下面的實驗記錄表格供參考.實驗次數(shù)木塊放置方式接觸面積大小彈簧測力計示數(shù)摩擦力f摩/N1平放大2側(cè)放小3立放最小學生總結:摩擦力與物體運動速度和接觸面積無關.引導學生總結影響滑動摩擦力的大小的因素:接觸面的粗糙程度和壓力的大小.滑動摩擦力大小與速度大小、接觸面積大小無關.過渡語摩擦對我們的生活是有益的還是有害的?(學生自由辯論,兩分鐘時間,最后教師總結性發(fā)

46、言:摩擦力,讓人歡喜讓人憂!對于有益摩擦,要想方設法增大它,對于有害摩擦,要想方設法減少它.)三、摩擦的利用與防止1.增大有益摩擦教師:摩擦力是普遍存在的.在很多場合,摩擦力是有益的.請大家說說摩擦力的有益之處.(學生回答)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.凡是摩擦有益的場合,我們應該設法增大摩擦,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,請大家舉例說明在什么場合用什么方法增大有益摩擦.(學生舉例并分析)(多媒體演示)大家想象,生活中一旦失去了摩擦力會變成什么樣子?(可以發(fā)揮學生的想象

47、,學生的思維在這里被有效激活)2.減小有害摩擦教師:摩擦力并不是都有好處,在有些場合是有害的,必須設法減小它.大家想想,減小有害摩擦的方法有哪些?(學生討論并回答)機器的各個部件之間的摩擦不僅浪費動力,而且造成機件的磨損,影響機器的壽命.由于摩擦力的大小跟接觸面的粗糙程度有關,要減小有害摩擦,應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.試一試:利用滾動代替滑動來減小摩擦.現(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.(學生操作)結果如何?為什么?由實驗可知: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

48、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.(多媒體演示)找一找:你在生活中見到哪些增大或減小摩擦的實例?就以自行車為例.請舉例說明.(可以找一輛自行車,對著自行車,學生熱烈討論)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.(多媒體演示)1.下列各種情況中,屬于有害摩擦的是()A.人走路時鞋底與地面的摩擦B.狗拉雪橇在雪地上前進時,雪橇與雪地的摩擦C.自行車緊急剎車時,車輪與地面的摩擦D.皮帶轉(zhuǎn)動時,皮帶與轉(zhuǎn)輪之間的摩擦解析:A.人走路時,使人前進的動力是地面對腳的摩擦力,為了