资源简介 第十三章 力和机械 第一节 弹力 弹簧测力计1课时 新授课【教学目标】知识与技能1、了解弹性、塑性及其在生活中的应用。2、探究弹簧伸长长度与拉力的关系。3、探究弹簧测力计的制作方法,学会它的制作及使用。过程与方法培养学生在实践中发现问题、解决问题的能力。情感态度与价值观培养学生勇于探索自然现象、生活中物理学道理的兴趣。【教学重点】1、弹簧伸长长度与拉力的关系。2、弹簧测力计制作方案的探究、制作及其使用。【教学难点】弹簧测力计制作方案的探究及其制作过程。【教学方法】采用“探究式”教学模式,边实验、边总结并应用启发式的综合性教学法【教学准备】教师用:课件、实物投影。矿泉水瓶(一个)、弹簧(好、坏各一只)、拉力器(一个)、弹簧测力计(三个、不同构造)、钩码(200g的两个)。学生用:橡皮筋、橡皮泥、泥巴 、弹簧、直尺、铜导线、弹簧测力计、气球(以上各一个)、钩码一组。【教学过程】 主 要 教 学 过 程教学环节及内容教师活动学生活动一、新授导入【活动设置】提问:力的作用效果是什么?请同学们注意观察老师的实验,请说出此现象说明了什么物理学道理?(演示)用力捏矿泉水瓶,矿泉水瓶变形。松手后矿泉水瓶恢复原状。 生回答:力可以改变物体运动状态;力可以改变物体的形状。生回答:力可以改变物体的形状 。(设计意图:从生活入手体验,力可以改变物体的形状松力撤消后物体恢复原状。)二、新课讲授1.弹性和塑性和弹性和塑性在生活中应用(1) 弹性(2) 塑性(3) 弹性和塑性在生活中应用【做一做】请同学们利用桌面上的任意器材,自己设计实验证明“力可以改变物体形状”这一观点的正确性。要求设计尽量多的实验;实验过程中请同学们注意观察实验现象。实验开始! 拉弹弓 压橡皮泥【想一想】例如:尺子、橡皮擦、白纸、钢锯条、泥巴、面粉团、皮肤……结论:1.物体受力时会发生形变,不受力又恢复到原来的形状,这种特性叫弹性.2.物体受力变形后不能自动恢复到原来的形状的特性叫塑性. 树枝太细物体的弹性有一定的限度,超过了这个限度也不能完全复原。弹性和塑性在生活中应用非常广泛,你能说出它们在生活中的应用吗。(课件展示:“比一比、赛一赛”)设计并操作实验。(用力分别拉弹弓、弹簧、橡皮筋和挤压橡皮泥、弯折铜丝、直尺;松手后,结果有什么不同吗?)学生实验:用力拉弹簧,弹簧伸长了。(失去拉力,弹簧恢复原来长度。)铜导线用力折弯,变弯了。(失去力不恢复原状。)直尺,用力压变弯了。(失去力后恢复原状。)橡皮泥用力捏,扁了。(失去力不恢复原状。)小组讨论:共同点是:这几种实验器材都是物体受到力的作用时发生了变形。类似橡皮筋:尺子、橡皮擦、钢锯条、皮肤不同点是:有的不受力时恢复了原状,有的不受力时却不能恢复原状。类似橡皮泥:白纸、面粉团、泥巴弹性应用:蹦极、汽车减震、跳水跳板、弹弓、弓箭……。塑性应用:揉面、折纸、捏泥人……。(设计意图:通过实验使学生了解弹性和塑性)2、弹力3、弹簧伸长的长度与拉力大小的关系【思考】拉力器就是利用弹性来工作的一种器械。谁能拉开这个拉力器?请同学们注意这位同学拉开拉力器时的表情。【】这说明了什么呢?原来,物体发生弹性形变时都会产生一种力,物理上把这种性质的力叫“弹力”。 弹簧产生弹力时,弹力的大小有什么特点?它是否遵循一定的规律呢?下面我们就来探究这个问题:【弹簧的原长、现长、伸长】演示:将弹簧挂在黑板上,此时弹簧不受外力,此时,从弹簧上端到指针的距离叫弹簧的原长L0当弹簧受到拉力时,它的长度是现长L,伸长△L(△L=L-L0),原长L0 现长L【提出问题】当弹簧受到拉力增大时,它伸长的长度会怎样?【设计实验】拉力越大,弹簧伸长越长。弹簧伸长的长度与拉力之间的具体数量关系怎样呢?步骤①将弹簧悬挂在支架上,测量出弹簧原长记入表格;②在弹簧上挂1个50g的钩码,计算出钩码的重力、测量出弹簧的长度,将拉力、弹簧的长度及伸长的长度填表;③在弹簧上加挂一50g的钩码,重复以上步骤; ④在弹簧上再加挂1个50g的钩码,重复以上步骤; 学生设计记录表格并记录数据【实验结论】 在弹性限度内,弹簧伸长的长度与拉力的大小成正比。学生拉拉力器思考回答:学生:很费力地拉开拉力器。讨论弹力的产生:物体发生弹性形变时学生测量计算得出:L0=1.80cm; L=2.80cmL =L-L0=2.80cm-1.80cm=1.00cm生猜测:拉力越大,弹簧伸长的越长。学生设计记录表格并记录数据如下拉力F/N123长度l/cm3.003.504.00伸长△l/cm0.501.001.50继续做实验记录数据拉力F/N9101112长度l/cm8.008.509.109.80伸长△l/cm4.004.506.107.30分析数据评估交流:从上表的数据可以看出,拉力达到11N时,拉力和弹簧伸长的关系就改变了。因此,弹簧伸长的长度与拉力成正比,有一定的限度。(设计意图:通过实验使学生探究了弹簧伸长长度与拉力的大小关系。培养学生在实践中发现问题、解决问题的能力。)(设计意图:)4弹簧测力计原理和弹簧测力计的使用方法: 【提出问题】师:关于弹簧测力计,你想知道哪些问题?【弹簧测力计作用】师:阅读课本P52回答【弹簧测力计结构】师:阅读课本P52回答构造、量程、最小刻度、单位师:弹簧测力计的构造如下: 师:你学会了吗?课件展示:量程、最小刻度值【弹簧测力计原理】师:阅读课本P52回答在弹性限度内,弹簧伸长的长度与拉力成正比。【探究弹簧测力计使用】(教师展示:“使用弹簧测力计不正确的方法”)……。使用前:不观察测力计的“0”刻线、量程和分度值,不校准零测量时:不使弹簧测力计受力方向沿轴线方向观察时:视线不与刻度盘垂直注意:若指针不指在“0”刻线处,应调“0”;使用时不能测量超过量程的力。师生总结:可简记为:1.看量程、看分度、要校零;2.一顺拉、不摩擦、不猛拉;3.正对看、记数值、带单位生回答:弹簧测力计的使用、构造、制作原理、量程、最小刻度、单位、种类、制作、缺点……生回答:测量力的大小的工具生:自学课本P52-P53认识结构、量程、最小刻度值、单位。量程:(生:到前面讲解)①弹簧测力计刻度盘上的最大示数。②在弹簧测力计的最上方标着量程。最小刻度值:(生:到前面讲解)从0到1N之间有十个小格,每一小格代表0.1N。思考并小组内交流归纳:弹簧测力计的正确使用方法:(1)首先看清弹簧测力计的量程,也就是弹簧测力计的测量范围.加在弹簧测力计上的力,不能超出这个范围.(2)认清弹簧测力计上最小刻度值,即每一小格表示多少N,以便用它测量时可以迅速读出测量值.(3)测量前要把指针调到零点,读数时,视线要与指针相平.4)测量时,要使测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的一致,不可用力猛拉弹簧或让弹簧测力计长久受力,以免损设计意图:使用任何测量工具时,首先观察它的零刻度线、量程和分度值,锻炼学生观察能力。5、自制测力计【反馈训练】1、如图所示,正在使用的弹簧测力计,这个弹簧测力计的量程为 ,分度值为 ,此时的测力计的示数为 。 2、小明在实验室用弹簧测力计测量物重时不小心将物体挂在拉环上,当物体静止时,弹簧测力计示数为10.0N,则该物体重是( ) A.一定为10.0N B.一定小于10.0N C.一定大于10.0N D.以上说法都不正确3.如图所示,在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加4N拉力并使其保持静止,此时弹簧测力计的示数为( )A.0N B.2N C.4N D.8N【提出问题】生活中有哪些种类的弹簧测力计?课本图片【引导实验闯关点拨 】组织学生进行分组实验如何制作一个测力计?师:你知道这位同学平均分格的理论根据吗?下图为某同学自制的簧测力计.他发现弹簧测力计下不挂物体时,弹簧测力计的指针指在A处,当弹簧测力计下挂2N重的钩码时,其指针指在B处.根据以上内容,请你给他的弹簧测力计刻上刻度.要求:(1)每一大格表示1 N且标上数值;(2)每一小格(即分度值)表示0.2 N;(3)标明该弹簧测力计的单位.生练习:注意:第二题易错选C由于弹簧秤的自重应选B第三题易错选A由于物体间力的作用是相互的应选C。 生阅读课本P53回答学生进行分组实验讨论1、先定零刻线:不挂物体时,记下指针所对位置即为零刻线。2、再在弹簧挂钩上挂钩码(50g),在指针对应的位置画对应的刻线(0.5N)。3、量出从0~0.5N的长度,平均分成5份,每一份是0.1N并画出刻线。4、按0.1N的长度依次画出刻线……6、 你知道这位同学平均分格的理论根据吗如何知道同学自己制作的弹簧测力计是否准确?请同学们立即检验你们制作的弹簧测力计的准确性。【提出问题】有无其它方案吗?【智能拓展活动】关于物体微形变的演示实验用手捏一个厚玻璃瓶,它会发生弹性形变吗?请设计一个实验来验证你的想法。演示玻璃瓶的形变。如图所示,找一只横截面为椭圆形的大号墨水瓶,在瓶口所加的橡皮塞中穿入一根两头开口的细玻璃管(半径1~2mm,长约30cm)。向瓶内灌满红水,使水柱在管中有适中的高度,再在管的背面衬以带刻度的白纸板。演示时,先用金属教鞭(或钢笔杆)轻敲瓶壁,让它发出清脆的响声(表示玻璃比较坚硬)。然后用手指沿横截面的短轴方向紧压瓶子。 (a) (b)生:弹簧伸长的长度与拉力成正比。生校对:①用标准的弹簧测力计与不标准的弹簧测力计测同一物体重,看测量结果是否一样。②将它与标准的弹簧测力计对拉,对照俩测力计指针所对应的数值是否相同,从而判断其正确性。课下交流设计意图:各组按要求制作一个测力计标出零刻度线、量程和分度值和单位,“培养学生初步的观察能力、实验能力、初步的分析、概括能力和应用物理知识解决简单问题的能力。”学生进行分组实验讨论小组内同学相互帮助,共同搞清楚因瓶子受到这样按压后容积变小,管中水柱就明显上升[图(a)]。当放手后,水柱液面就恢复到原来的位置。再沿瓶横截面的长轴方向压瓶,则由于瓶的容积变大,水柱就明显下降[图(b)]。这说明玻璃受力要发生形变。媒体展示轻按桌面能使它发生弹性形变吗?请设计一个实验来验证你的想法。设计意图:激活了同学们的思维,开阔了他们的视野,增强了同学们的竞争意识,达到了变“要我学”为“我要学”的目的三、课堂小结回顾本节课“你学到了什么?”见附件1学生讨论发言,梳理本节知识要点四、课堂检测老师巡视、讲评完成检测题见附件2五、布置作业完成作业 见附件3课后完成【板书设计】第十三章第一节 弹力和弹簧测力计1.弹性和塑性:物体受力时会发生形变,不受力又恢复到原来的形状,这种特性叫弹性.物体受力变形后不能自动恢复到原来的形状的特性叫塑性.2.弹力:物体发生弹性形变时都会产生一种力,物理上把这种性质的力叫“弹力”。3.弹簧伸长的长度与拉力的关系在弹性限度内,弹簧伸长的长度与拉力成正比。4弹簧测力计原理和弹簧测力计的使用方法: 5、自制测力计【教学反思】 “培养学生初步的观察能力、实验能力、初步的分析、概括能力和应用物理知识解决简单问题的能力。”这是物理教学大纲的明确要求,也是本节课的设计宗旨。实现物理来源于生活,又服务于生活的道理。培养学生像科学家一样去发现问题、研究问题的思维习惯。培养他们对人类知识的浓厚兴趣、强烈的求知欲望以及形成创造思维能力。 弹簧秤制作原理、制作方案的探究及其制作过程是本节课的重点和难点。为突破这一难点,采用了透镜式教学。通过教师的演示、学生讨论、分析实验现象及数据等多种方式,顺利得出了弹簧秤的制作原理。制作方案采用讨论的方式各抒己见,相互提出建议,教师引导、点播,给难点层层铺设台阶,使难点问题在探究中顺利解决。这样的设计,充分发挥了学生的主体地位,培养了他们的归纳分析能力及应用物理知识解决实际问题的能力。 弹性、塑性的引出是本节课的第一个亮点。采用实验的形式引入新课,激发了学生的学习兴趣;采用竞争的方式举例,激活了同学们的思维,开阔了他们的视野,增强了同学们的竞争意识,达到了变“要我学”为“我要学”的目的。附件1:知识结构:1. 弹性和塑性:物体受力时会发生形变,不受力又恢复到原来的形状,这种特性叫弹性.体受力变形后不能自动恢复到原来的形状的特性叫塑性.2. 弹力:物体发生弹性形变时都会产生一种力,物理上把这种性质的力叫“弹力”。3. 弹簧伸长的长度与拉力的关系在弹性限度内,弹簧伸长的长度与拉力成正比。4. 弹簧测力计原理和弹簧测力计的使用方法:5. 自制测力计 附件2: 1.用手拉弹簧测力计越来越费力,是因为(? ? )A.力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的?B.因为人是受力的物体,所以感到费力C.弹簧越来越紧,阻力大,拉起来费力D.弹簧的伸长越长,所需拉力越大2.测一个约6N力时,应选用最恰当的弹簧测力计的规格是(?? ?)A.量程10N,分度值0.2N? ?????????B.量程5N,分度值0.1NC.量程30N,分度值3N? ????????D.上述三个弹簧测力计都可以用3.某学生在课外探究“弹簧的长度与外力的变化关系”时,利用下图所示器材并记录了相应数据,如下表?钩码质量(g)050100150200250300400指针位置(cm)2345677.57.5(1)这项研究在实际中的应用是???????????? 。 (2)分析数据,你可得出的结论是????????????????????????????????????? 。?? ?(3)小华作出了如图乙中的三个图象,其中正确的是 (填序号)4、某同学在使用弹簧测力计之前,发现弹簧测力计的指针在0.2N的位置,为了使测量准确,这个同学提出了以下调整方法,其中正确的是 ( )A. 把指针扳动到“0”刻度线 B.测出拉力后,再减去0.2N C.因为实验总有误差,直接读出数值就可以 D.以上方法都可以5、把弹簧测力计的一端固定在墙上,一个人用10 N的力沿水平方向拉弹簧测力计,弹簧伸长4cm,现两个人分别用10 N的拉力沿水平方向拉弹簧测力计的两端,则弹簧的伸长量是________,弹簧测力计的示数是______ N。6、弹簧测力计在端点附近断裂,小明把断裂的那一部小段取下,将剩余部分弹簧重新安装好,并校准了零点,用这个测力计来测量力的大小为测量值M,弹簧没有断裂前测量相同的力的测量值为N,比较两次测量值的大小则 ( )A.M比N大 B.M比N小C.M等于N D.不确定解析与答案1. 解析:在弹性限度内,弹簧伸长的长度与拉力成正比。答案:B2. 解析:由于测量的力不能超过弹簧测力计的量程;而且分度值应选小一点好。答案:B3. 解析:在弹性限度内,弹簧伸长的长度与拉力成正比。答案:(1)这项研究在实际中的应用是弹簧测力计。 (2)分析数据,你可得出的结论是在弹性限度内,弹簧伸长的长度与拉力成正比。(3)小华作出了如图乙中的三个图象,其中正确的是 B (填序号)4、解析答案B5、解析:由于物体间力的作用实现相互的 答案:4cm;10 N6. 解析:由于弹簧取下一小部分再挂上相同的重物时,弹簧伸长的就短了,所以测量值比实际值小了。答案B附件3:为了探究弹簧的伸长量(或压缩量)与弹簧受到的拉力(或压力)之间的关系,小张、小王和小李同学所在的实验小组选取某根原长为20cm的轻质弹簧坐了两组实验。表格1和表格2是实验中测得的数据。表格1实验次数12345弹簧受到的力F/N12345弹簧的长度L/cm 2122232425??表格2实验次数12345弹簧受到的力F/N12345弹簧的长度L/cm 1918171615 (1)其中表格??? (填“1”或“2”)是探究弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力之间的关系测得的数据。 (2)请在下图中做出弹簧的压缩量x与弹簧受到的压力F之间的关系图线。? (3)弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力之间的关系是?????????????????????????????? 。? 解析:(1)表格1中随着弹簧所受外力不断增加,弹簧的长度也在不断地增加,所以探究的是“弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力之间的关系”,表格2中随着弹簧所受外力的增加,弹簧的长度在不断地减小,所以探究的是“弹簧的压缩量与弹簧受到的压力之间的关系”;(2)选取表格2的数据,采用描点的方法进行作图,答案如图;(3)弹簧的伸长与弹簧受到的拉力成正比。?第十三章 力和机械 第三节 摩擦力 1课时 新授课 【教学目标】知识与技能1、知道什么是摩擦力?2、通过实验探究并了解摩擦力的大小与哪些因素有关3、知道摩擦力在实际中的意义过程与方法1、经历影响摩擦力大小因素的研究2、学习从实验数据归纳简单的物理学规律,培养学生分析、概括能力情感、态度与价值观培养学生乐理探索自然现象和日常生活中的物理池原理的兴趣,体现物理来源于生活,又服务于生活的道理。【学习重点】探究摩擦力的大小与什么因素有关【学习难点】压力与重力的区别,摩擦力的定义【教学准备】教师演示用:水杯、大米、筷子、小车、弹簧秤、木块、金属块、多媒体学生演示用:小车、长木板、毛巾、弹簧秤、木块、金属块【教学过程】主 要 教 学 过 程教学内容教师活动学生活动一、创设情景,引入新课1、视频展示汽车关闭发动机后,在平直的公路上慢慢停下来。2、演示:将一支筷子竖直插入装满大米的杯子中,将杯子提起。 师:汽车为什么会慢慢停下来?师:提起筷子时为什么能把整个杯子也提起?(设计意图: 通过这些现象引起学生探求物理知识的兴趣,同时为摩擦力的学习打下伏笔。)观看课件和演示实验,结合自己的生活经验,体会为什么会出现这些现象注:多数学生能理解这是因为摩擦力的存在,但对摩擦力的理解很肤浅。二、教授新课(一)摩擦力的产生 引导学生感受摩擦力的存在摩擦力的产生条件:两个物体相互接触并挤压已经发生相对运动或有相对运动的趋势巩固练习:(二)摩擦力的方向:摩擦力的方向与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反。组织学生完成下列小实验:用手在自己的桌面上左右滑动,体会手与桌面间的摩擦。如图将自己的两本课本相互交叠后用手拉动,感受摩擦力的存在。(设计意图:让学生亲身体会摩擦力的存在,自己动手体验,激发学生的兴趣,也为下面的新课作准备)师:通过刚才的两个实验你能总结一下两个物体间要产生摩擦力要具备什么条件吗?教师展示下面两个图:此时的两个物体受摩擦力吗?为什么?小男孩推木箱,但没有推动木块在斜面上静止不动(设计意图:让学生体会没有发生相对的物体在有相对运动趋势的情况下也可以产生摩擦力,)师生共同总结摩擦力的产生条件:1、两个物体相互接触并挤压2、已经发生相对运动或有相对运动的趋势师: 如图,一物体随水平传送带向右做匀速直线运动,此时物体与传送带之间有摩擦力吗?精讲点拨:物体与传送带之间相接触并挤压,但两者之间即没有已经发生相对运动,也没有将要发生相对运动,因此两间之间没有摩擦力。(设计意图:摩擦力的产生条件是一个难点,而此题又是一个重点题型,此处出此题加深巩固学生对摩擦力产生条件的理解。)前面学习了力的三要素:大小、方向、作用点。那么摩擦力的方向如何呢? 师:演示摩擦力的方向(设计意图:让学生直观的看出摩擦力的方向,同时又为下面的相对运动趋势的方向相反作铺垫)当拉动毛刷匀速向右运动时,毛刷的毛为什么向左弯曲?这说明了什么?能说明摩擦力的方向与物体运动的方向相反吗?如图,木块与斜面间的摩擦力向哪? 点拨:若没有摩擦力的存在,物块将会从斜面上滑下来,由于摩擦力的存在,阻碍了物体向下滑,因此摩擦力的方向是沿斜面向上。(设计意图:使学生明白摩擦力不是与物体运动的方向相反而是与相对运动的方向相反)师生共同总结:摩擦力的方向与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反。自己动手实验,体会摩擦力的存在。思考总结摩擦的产生条件。注:此处学生总结应当不全面,可能要漏掉有相对运动趋势的情况。学生能利用自己生活中的经验判定:两个物体受摩擦力。如果没有摩擦力,木箱将会被推动或木块将会滑下来。识记理解摩擦力生产的条件此处好多学生应回答有摩擦力,这是学生理解的一个误区,让学生紧扣摩擦力的产生条件。识记理解物体与传送带之间没有摩擦力的原因学生在刚说摩擦力方向的时候,往往会说成是与物体的运动方向相反,此处多结合具体的事例,让学生明白如何准确描述摩擦力的方向。学会分析摩擦力的方向,并理解摩擦力的方向(三)摩擦力的分类滚动摩擦、滑动摩擦、静摩擦课件展示:三种不同类型的摩擦车辆行驶时轮胎与地面间的摩擦小孩推木箱在水平地面上匀速直线前进,木箱与地面间的摩擦人推汽车而不动,汽车与地面间的摩擦(设计意图:让学生全面认识摩擦力,并知道摩擦力存在的类型。)识别这三种不同的摩擦,并理解滚动摩擦、滑动摩擦、静摩擦(四)探究摩擦力的大小与哪些因素有关————猜想 ―――――设计实验――――进行实验与整理分析――――得出结论影响摩擦力大小的因素:压力与接触面的粗糙程度。师:摩擦力的大小可能与哪些因素 有关?如何设计实验探究?师生共同总结:影响摩擦力的因素可能有压力、接触面的粗糙程度、速度、接触面积。一、设计实验【温馨提示】实验过程中采用什么实验方法?如何测出摩擦力的大小?应用了什么物理知识?在拉动木块运动时应注意什么问题?(设计意图:初中物理中已多次应用控制变量法研究问题,此处让学生自己解决,考查学生对控制变量法的理解,以及二力平衡条件的应用)师生共同总结:本次实验采用控制变量法探究摩擦力与哪些因素有关,在拉动木块运动时应让木块匀速直线运动,因为匀速拉动时,对木块来说,拉力与摩擦力是一对平衡力,而摩擦力不能直接测量,通过测量拉力就间接知道了摩擦力的大小。在测量摩擦力的大小时应用了转换法。二、实验探究:利用如图所示的装置进行实验探究,并将所得数据填入表格。 实验步骤:如图1将木块放在木板上用测力计匀速拉动木块,并读取示数。如图2,在图1上的基础上放上一钩码 ,再匀速拉动木块,并读取示数。如图3,将木块放在玻璃表面上,用测力计匀速拉动木块,并读取示数。如图4,在图1的基础上,将木块侧放,并匀速拉动木块,并读取示数。如图1用测力计拉动木块以较快的速度做匀速直线运动。并读取示数。(设计意图:通过实验提高学生动手实验能力,小组合作能力,实验探究能力和分析问题能力)师生共同总结:影响摩擦力大小的因素:压力与接触面的粗糙程度。板书并提醒学生有意识的理解和识记影响摩擦力的大小因素学生猜想的因素可能比较多一些,尽能的让学生多说,以此考查学生的猜想能力和学生的生活经验。注:学生在说到压力时表述可能不准确,往往说成重力,此处要解释清楚压力与重力的区别各小组成员间合作,协商需要哪些器材,如何进行实验理解并明确如何采用控制变量法去探究影响摩擦力的影响因素。学生认真动手实验,且将实验现象填入表格,并说明出现这种现象说明了什么问题,逐步提高自己的分析问题能力。理解并识记摩擦力的影响因素(五)静摩擦:水平:推而不动 f=F竖直:静止不动 f=G小男孩推木箱,但没有推动,此时木箱与地面间有摩擦力吗?它们的大小关系如何?如图将一木块压在竖直墙壁上,此时木块受摩擦力吗?木块受到几对摩擦力?相互间有什么关系?(设计意图:此处分析问题不是很难,主要是利用二力平衡的条件分析物体的受力情况,从而得出摩擦力与推力的关系或摩擦力与物体重力的关系。)分析物体受力情况,依据平衡状态判定哪两个力之间平衡,从而得到摩擦力与推力或摩擦力与重力的关系。(六)增大或减小摩擦力的方法增大摩擦力的方法:1、增大压力 2、增大接触面的粗糙程度减小摩擦力的方法:1、减小压力2、减小粗糙程度3、变滑动为滚动4、使接触面离开师:前面已经探究过影响摩擦力大小的有关因素,那么如何增大物体间的摩擦力呢?师生总结:1、增大压力 2、增大接触面的粗糙程度师:那么减小摩擦力有哪些方法呢?演示实验:如图用测力计分别拉动木块,两次实验的装置有什么不同?比较两次测力计的示数有何不同,说明了什么(设计意图:让学生切实体会并理解实际生活中减小摩擦力都有哪些方法)学生思考,结合生活经验判定增大摩擦力的方法由于学生受增大摩擦力的方法的影响可能只能说出两条因素,因此教师借助课件和演示实验,拓宽学生的视野。观看课件并思考磁悬浮列车和气垫船是如何减小摩擦力的反馈练习详见助学本节的《小试身手》师巡视检查完成反馈练习三、课堂小结:结合板书设计进行课堂小结摩擦力的产生条件影响滑动摩擦力的因素减小摩擦力的方法整理思路,查缺补漏四、课堂检测附件1师巡视、讲评完成检测题五、布置作业详见助学本节《自主评价》课后完成【板书设计】一、摩擦力的产生条件:两个物体相互接触并挤压已经发生相对运动或有相对运动的趋势二、摩擦力的方向:摩擦力的方向与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反。三、影响滑动摩擦力的因素:1、压力 2、 接触面的粗糙程度。四、减小摩擦力的方法:1、减小压力2、减小粗糙程度3、变滑动为滚动4、使接触面离开【教学反思】成功之处:1、学生普遍加深了对课本提出的“影响滑动摩擦力大小的因素是压力大小和接触面粗糙程度”的观点理解。2、强化了“控制变量法”这一重要研究方法的理解和应用,对后期类似物理规律的分析研究打下基础。3、学生经过自己精心准备,亲手操作强化了正确的观念,甄别了错误认识。存在的主要问题有:1、学生存在惰性思维,总想从书本或老师那里得到结论,不能将现象分析与规律总结联系起来,出现了几组怪现象:有合理的操作过程,正确的数据记录,却得出歪曲、错误的结论。2、有课堂遗留问题,由于各小组的实验设计有所不同,一节课内,试验内容较多,因此,各组在实验中会出现一些不合理的甚至错误的动作和观点,会可能因为不能及时解决而新的知识接受障碍。附件1质量检测一、填空1、当用铅笔写字时,笔尖与纸面的摩擦是 摩擦,用转笔刀削铅笔是,笔刀与铅笔之间的擦擦是 摩擦。圆珠笔写字时,笔尖与纸的摩擦是 摩擦2、将皮带张紧后,就不会在皮带轮上打滑,这是采用__________的方法来增大摩擦的;在积有冰雪而变得很滑的公路上行驶的汽车,需要在轮子上缠防滑铁链,这是采用_______的方法来增大摩擦的。 3、放在地面上的木箱重100N,当用10N的水平力推它时,木箱没有动,地面对木箱的摩擦力是 N;当木箱受到20N的水平推力时,木箱恰好做匀速直线运动,它受到的摩擦力是 N;如果作用在木箱上的水平推力是30N,木箱受到的摩擦力是 N。二、选择题1、用手握住一个啤酒瓶,啤酒瓶开口向上静止在手中不动,以下各种说法中不正确( )A、啤酒瓶能静止在手中,是由于受到摩擦力的作用B、随着手握瓶的力增大,瓶子所受到的摩擦力也增大C、手握瓶的力增大,瓶子所受到的摩擦力没有增大D、若原来为空瓶,那么向瓶内注水的过程中仍静止即使手握瓶的力大小不变,瓶受到的摩擦力也增大。2、下列关于摩擦的几种说法,正确的是( )A.摩擦总是有利的 B.在接触面间加润滑剂可以消除摩擦C.摩擦总是有害的 D.摩擦力是一种阻碍物体相对运动的力3、关于磁悬浮列车减小摩擦的方法,正确的说法是( )A.给摩擦面加润滑油B.减小摩擦面间的压力C.使摩擦面脱离接触D.变滑动摩擦为滚动摩擦4、下列实例中,为了减小有害摩擦的是( )A.擦黑板时,用力压紧板刷B.鞋底上刻有凹凸不平的花纹C.在拔河比赛中,用力握紧绳子D.旅行箱下装有小轮子5、一平行玻璃砖在一水平长木板上由平放滑动改为侧放滑动,则玻璃砖受到的滑动摩擦力( )A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断6、在棋类比赛中,比赛现场附近的讲棋室内所用的棋盘是竖直放置的,棋子可以在棋盘上移动但不会掉下来。原来,棋盘和棋子都是由磁性材料制成的。棋子不会掉落的原因是因为棋子( )A.受到的重力很小可忽略不计 B.和棋盘间存在很大的吸引力C.受到棋盘对它向上的摩擦力 D.受到的空气的浮力等于重力7、假如没有摩擦,下列现象是不可能发生的是( )A.地面上滚动的球、行驶的车辆很难停下来 B.写字时手拿不住笔C.人可以在地面上行走如飞 D.用吹灰之力就可以将火车沿铁轨推动8、同学们在操场上进行爬杆比赛,使他们能够上升的力是( )A.重力 B.压力 C.摩擦力 D.拉力9、体育课上有爬绳和爬竿两种运动,某同学先后以相同的姿势爬绳和爬竿,则( )A、爬绳时手受到的摩擦力较大,因为绳子粗糙B、爬竿时手受到的摩擦力较大,因为爬竿时手握竿的力要大些C、爬绳和爬竿时,手受到的摩擦力一样大D、若爬绳和爬竿时速度不一样,则速度大的手受到的摩擦力大三、实验1、在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中.(1)小红的三次实验情况分别如图中(a)(b)(c)所示,实验时,用弹簧测力计拉木块在水平木板(或毛巾)上做 运动,根据 条件可知,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数.(2)小红在探究“滑动摩擦力的大小与压力的关系”时,利用图中(a)(b)两组数据比较得出:“压力越大,滑动摩擦力就越大”的结论.你认为对吗? .你的理由是: 。(3)从图中(a)(c)两组数据比较,你能得出的结论是: 。第十三章 力和机械 第二节 重力 1课时 新授课 【教学目标】1.知识与技能目标: ①知道什么叫重力,了解重力产生的原因。 ②知道重力的大小与质量的关系。 ③了解重力的方向和重力的作用点。2.方法与过程目标: 经历探究“重力大小和质量的关系”的过程。3.情感态度价值观目标: 培养学生乐于探究自然现象,物理道理的兴趣,提高学生辩证的分析物理知识的意识。【教学重点】 “重力的大小跟物体的质量和g值有关”,g值恒定是有条件的。【教学难点】 “重心”的概念是本节的难点。【教学准备】 实物教具:重物、重垂线。? 实验器材:弹簧测力计、多个钩码、细线、钩码。? 实物教具、实验器材和多媒体课件分别在本课的引入、学生探究等环节中得到应用,它们的使用可以更好的激发学生兴趣,引起学生的好奇,为学生提供了良好的学习氛围,和充足的实验器材,使学生的学习资源更为丰富。【教学过程】主要教学过程教学内容教师活动学生活动一、创设情境导课:多媒体展示图片,引导联想相关情境,思考其产生原因,导入新课。问题:请观察图中的画面联系相关情境,思考其产生原因。引导生思考,并引入板书课题。学生观察思考,小组内合作学习,进入本节课学习。能够联想到吸引力、重力甚至是万有引力。二、新课讲授:(一)重力和万有引力的定义:巩固练习:思考施力物体和受力物体,以及反作用力。1.结合图片介绍万有引力,并给出定义:宇宙间任何两个物体,大到天体,小到灰尘之间,都存在互相吸引的力,即万有引力。(板书)2.重力定义 :由于地球的吸引而使物体所受的力叫重力。符号:G。通常把重力的大小叫重量。(板书)(设计意图:由于学生对于万有引力和重力已经有了一些初步的认识,因此在导课的基础上可以顺水推舟的得出其定义,而对于重量的介绍在此处有必要提及,以拉近物理与生活的联系以免脱节。)3.重力的施力物体和受力物体以及它的反作用力。多媒体给出情境图片引导思考问题: 1、请思考下列现象的产生原因2、思考他们所受重力的施力物体和受力物体。3、思考他们所受重力的反作用力,及其施力物体和受力物体。(设计意图:在学习了重力和万有引力的基础上进一步巩固练习,以理解重力概念。避免产生误区,为下一步“重力与”质量的关系打好基础。)理解的基础上学习概念。小组内合作学习,通过施力物体和受力物体以及反作用力的简单口头练习,加深对重力和万有引力的理解。(二)重力的三要素:过渡:重力也跟所有力一样有其三要素。问:力的三要素都是指什么呢?接下来我们就来探究下重力的大小、方向和作用点。(设计意图:本部分过渡并不是可有可无的,通过对力的三要素的复习能够让学生对下面的学习有思想准备,让学生的思维能够有个明确的指向,有利于学生将知识系统化,形成知识体系,避免零散和遗漏。)思考答问:力的三要素是指力的大小、方向和作用点。1.重力的大小:(1)重力与质量有关。利用数学知识解决物理问题的方法——图象法探究实验:物体所受重力的大小跟什么因素有关呢?(1)引导猜想:同时多媒体展示猜想内容。然后集体讨论排除无关因素引导再猜想:重力与质量究竟有怎样的关系呢?(2)引导设计实验步骤及数据表:将学生的方案用多媒体展示,集体评议、修改后得出最佳方案,及实验表格:实验步骤:用弹簧测力计测出不同钩码的重力,如右图所示。数据记录及处理:如下图表所示。 物体 物理量一个钩码两个钩码三个钩码质量m/kg???重力G/N???G/m的比值?(3)引导完成实验探究,并讨论初步得出结论。(4)将学生的实验数据以及线形图用实物投影展示。同时集体评议,进一步得出“重力与质量成正比,比值约为9.8N/kg”的结论。(同时板书)(设计意图:通过分组实验的探究过程,学生能够理解G与m成正比的关系,线性图的运用可以进一步体现其正比关系,并且熟悉数据处理的多种方法,加强学科间的联系。)思考猜想集体讨论思考猜想小组内合作学习,讨论制定实验方案,设计表格。完成实验,并进行数据记录和处理,总结出初步结论。(2)重力的大小还与g值有关,g=9.8N/kg。拓展练习突破难点:练习:简介g的物理意义:表示质量为1Kg的物体受到的重力为9.8N。一般情况下取9.8N/kg,粗略计算时取10N/kg。思考练习:你认为1Kg=9.8N对吗?答:不对,两个不同的物理量不能直接相等。拓展:进行国际贸易交易的时候,为何用质量而不用重力进行测量呢?答案:在地理不同位置g的值是会变化的。因此,重力除了与质量有关系,还与g值有关系。因此,有G=mg(板书)(设计意图:1、不同物理量间不可以简单等同,2、让生明确在地理不同位置g的值是会变化的,重力除了与质量有关系,还与g值有关系。以达成重点的掌握。)计算:1、同学们,你的质量是多少?你的重力呢?(g=10N/kg)2、二个鸡蛋的质量大约为0.1kg,则它的重力为多少?(g=10N/kg)将学生的解答过程用多媒体实物投影仪展示,集体评讲,纠正错误。(设计意图:可以讲巡视过程中发现的问题尽可能的展示,让更多的学生得到提醒。)思考讨论理解知识概念。独立完成练习题,并得出正确答案2.重力的方向:演示实验重力的方向指向地心。应用:过渡:多媒体展示图片(如右图):问题:建筑工人在砌墙的时候,常常用这种东西.你知道这是用来干什么的吗?它的原理是什么?引导学生讨论答问。(1)演示实验:如图用铁架台悬挂重物小球将铁架台平方和与地面成一定角度α斜放,引导观察重力的方向得出结论:物体所受重力的方向是竖直向下的。(并板书)(设计意图:通过本实验的观察和思考理解“竖直向下”与“垂直向下”的不同,并进一步加深对于“重力的方向是竖直向下”的理解)(2)重力的方向指向哪里?多媒体图片展示情境,问:地球上的不同地方苹果都是往下落,从地球外面看这几个方向显然不同,那么我们所说的“竖直向下”是指什么方向?通过引导分析重力的施力物体是地球,进一步理解重力的方向竖直向下是指向地心的。(3)应用:水平仪、重锤仪(结合图片讲解介绍。)(设计意图:通过对应用的介绍,能够让学生对知识融会贯通,并增强物理与生活的联系,体现物理来源于生活的这一主导思想。)联系生活情境,思考答问能够说出重力的方向是竖直向下,而不是垂直向下,并理解。通过对现象的思考和讨论最后能够得出并理解重力方向的竖直向下是指向地心的。了解重力方向的应用,知道实际生活中是怎样利用这一知识判断物体的竖直和水平的。3.重力的作用点叫重心。“等效法”规则形状物体的重心在其几何中心。练习:形状不规则物体的重心可以用悬挂法和支撑法来确定。过渡:引导学生将上一环节中演示实验的小球受重力的示意图画出,并用多媒体实物投影展示学生精美的作图。以此引入重力的作用点叫做重心。(并板书)(设计意图:通过作图既能够练习重力示意图的画法,又能够顺其自然的过渡到重心的概念上来,堪称一举两得。学生接受起来也比较容易。)地球吸引物体的每一部分,但物体受到的重力可以认为是集中在一个点上,这个点叫物体的重心。 规则形状物体的重心:提出问题:物体的重心有没有固定的位置呢?规则形状的物体其重心一般在什么位置呢?给出图片,并进行讲解:板书结论:规则形状物体的重心一般在其几何中心。练习:引导寻找课本的重心。(2)形状不规则物体的重心:提出问题引导思考:通过几何中心法可以很快的找到规则物体的重心,那么形状不规则物体的重心又该如何寻找呢?以粉笔、圆珠笔和用的形状不规则的橡皮为例。多媒体展示并讲解:形状不规则物体的重心可以用悬挂法和支撑法来确定。(板书)方法一:悬挂法第一步,找一根细绳,在物体上找一点,用绳悬挂如图,沿着线在物体上做投影,同样方法至少两条投影:第二步,这两条投影的交点就是物体的重心。方法二:支撑法:用一个支点支撑物体,不断变化位置,越稳定的位置,越接近重心。(设计意图:将物体在重心分为规则和不规则的来讲解,可以使学生更好的理解并掌握方法。)完成小球重力的示意图。理解重心的概念。参照课本思考,合作学习。小组内合作讨论寻找方法解决问题。了解不规则形状物体重心的寻找方法。达标练习:1.如图所示,在桥头上看到的限重牌(t表示吨),它表示这座桥允许通过的最重的车是多少N?2.如果没有重力,下列说法中不正确的是( ) A. 河水不再流动,再也看不见大瀑布 B. 人一跳起来就离开地球 C. 物体将失去质量 D. 杯子里的水,倒不进口里 3.我们站在地面上,脚朝下,站得很稳。但地球是圆形的,在我们脚下的阿根廷人,好象是脚朝上的,他们为什么也站得很稳呢? 课堂小结:引导学生总结本节课知识点;引导学生总结本节课学到的学习方法。(图像法、比例法、等效法、悬挂法、支撑法等)课下作业:思考:如果我们生活的世界没有重力,将会怎样?板书设计第十三章力和机械 第二节重力定义:1.万有引力:宇宙间任何两个物体,大到天体,小到灰尘之间,都存在互相吸引的力,即万有引力。2.重力:由于地球的吸引而使物体所受的力叫重力。符号:G通常把重力的大小叫重量。二、重力的三要素:1.重力的大小:(1)重力与质量成正比。 “图像法”(2)重力的大小还与g值有关,g=9.8N/kg。计算公式:G=mg2.重力的方向:竖直向下,且指向地心。应用:水平仪、重锤仪。3.重心:重力的作用点。 “等效法”(1)规则形状物体的重心在其几何中心。(2)形状不规则物体的重心可以用悬挂法和支撑法来确定。教学反思本节是在前一章学过的力的一般知识的基础上,利用这些知识来研究最常见的一种力——重力.教材中先通过学生熟悉的例子使学生认识了重力的存在,然后通过学生的探究实验,研究物体所受重力的大小跟什么因素有关.用在坐标上作图的方法得出了重力跟质量的关系,这种做法思路简捷.学生容易掌握,同时学会了利用数学知识解决物理问题的一种方法——图象法.关于重力的方向,教材中首先说明用线将物体悬挂起来后物体静止时线的方向就是重力的方向,这个方向叫竖直方向,所以重力的方向是竖直向下的,并通过想想议议让学生明白竖直向下的“下”指的是什么.通过实际的例子说明竖直向下的重力方向在实际中的应用,培养学生运用知识解决实际问题的习惯和能力.最后告诉学生地球吸引物体的每一部分,但物体受到的重力可以认为是集中在一个点上,这个点叫物体的重心,渗透了“等效法”.本课在运用了远程教育的资源后,重力的解释较为自然,学生对物体受重力的现象比较熟悉,对物体受到地球吸引有一定的认识基础,所以对重力概念的接受没有困难,因此我把这部分内容的重点放在让学生学会从力的角度去分析问题,去思考重力的三要素:大小、方向、作用点.通过一定量的媒体展示和学生实验揭示了重力与质量的关系:应该说这部分知识是本节课的重点内容,教材安排了实验小探究,因为从提出问题、猜想与假设、设计方案与制定表格、实验过程到结论分析,多媒体的使用使得探究的时间大大缩短了,通过这种简单易操作的远程教育资源的使用,让学生都能熟悉探究的过程与方法,体会到探究的乐趣。1.在教学过程?中,加强学法指导是当前教学方法改革的一个重要课题。本节课重点是指导学生如何主动去观察思考、动手实验,初步掌握研究常见力的方法。通过实例分析,提高学生引用知识解决问题的能力,养成良好的学习习惯。2.由于学生刚接触到力,对利用力的知识来研究常见力,所以本节课根据循序渐进的教学原则完成教学,并获得了成功。3.通过实验探究,锻炼了学生的动手实验能力,提高了综合思维能力。第十三章 力和机械 第四节 杠杆 新授课 1课时 【教学目标】知识与技能1. 认识杠杆,认识有关杠杆的几个概念。2. 能从常见的工具和简单机器中识别出杠杆。3. 知道杠杆的平衡条件及其杠杆的一些应用。过程与方法(1)经过绘制杠杆示意图的过程,体会科学抽象的方法。(2)观察和操作杠杆,体会杠杆的作用。(3)经历探究杠杆平衡条件得过的过程。学习分析实验现象、寻找数据间规律从中归纳出实验结论的一般方法。情感态度与价值观(1)关注生活、生产、自然现象中杠杆的使用。(2)乐于在周围生活中发现和分析各种杠杆,具有利用杠杆方便自己工作的意识。(3)认识科学探究中必须有合作精神。【教学重点】知道什么是杠杆,理解杠杆的平衡条件。【教学难点】理解力臂的概念,动力臂和阻力臂的规范作图。【教学用具】教师用:演示设备:多媒体电脑、实物投影仪、大三角板。羊角锤、演示杠杆、钩码等。剪刀(两种)、羊角锤(木板、钉子)、镊子、瓶盖起子、啤酒一瓶(没开启)。铁架台、杠杆、钩码、弹簧测力计。学生用:杠杆和支架、钩码、弹簧秤、直尺、三角板、羊脚锤等。【教学方法】 自学、实验探究、 引导发现法、讲解法、关键点拨、练习巩固等相结合【教学过程】主 要 教 学 过 程教学环节及内容教师活动学生活动一、新课导入二、新课讲授什么是杠杆?杠杆的五要素?知识点1什么是杠杆?杠杆的五要素?知识点2探究:杠杆的平衡条件知识点2探究:杠杆的平衡条件知识点3杠杆的种类及应用2、杠杆应用课前热身活动:这有一瓶啤酒,请一名同学从这里选择一个工具把瓶盖打开。谁来试一下呢? 游戏:请两名同学用筷子分别从盒子中把花生夹到指定的位置,先完成的为胜利者。想一想、做一做。如图:你能用手把图钉拔出来吗?请从图中选工具把图钉从木板中拔出来。使用这些机械很简单。可人类发明出这些机械用了很长的时间。两千多年前著名的学者阿基米德曾说过这样的豪言壮语:“若给我一个立足点和一根足够长的棍我可以搬动地球”,实际上阿基米德所构想的装置是一个什么样的机械呢?想一想:刚才我们使用的这些工具都属于杠杆,现在同学们观察这些杠杆,它们在工作时有什么共同的特点吗?【布置自学提出问题】自学课本部分P64 ,教师并播放媒体撬棒,跷跷板,抽水机给学生提供资料思考。什么是杠杆?杠杆的五要素?(杠杆上的三点?) 【师生归纳总结】杠杆:能绕固定点转动的硬棒叫杠杆。支点(O):杠杆绕着转动的点。动力(F1):使杠杆转动的力。阻力(F2):阻碍杠杆转动的力。动力臂(L1):从支点到动力作用线的垂直距离。阻力臂(L2):从支点到阻力作用线的垂直距离。力的作用线:过力的作用点,沿力的方向的直线。【设置问题 突破难点如何画力臂】媒体动画演示以跷跷板为例:动力臂L1,(手持大三角板演示作图)过F1的作用点沿它的方向画出动力作用线,用虚线表示。过O点作动力作用线的垂线,用三角板的一直角边沿力的作用线平移,直到另一直角边与O点重合,连接O点到垂足间的线段即为动力臂L1,用双箭头标注,也可以用大括号表示。阻力臂L2的作法也是一样,首先过阻力作用点沿阻力的方向画出阻力作用线,然后,用直角三角板过O点作阻力作用线的垂线段,标上箭头或用大括号即为阻力臂L2。训练:撬石头思考:总结画力臂的方法师生共同总结:力臂画法:1、找支点2、画力的作用线3、作垂线4、用双箭头或用大括号勾出力臂并用字母L1 或L2 表示。【错题分析】下图中有错误吗? 总结:错把把支点和作用点的连线看做力臂【训练反馈】:现在请把书翻到68页,完成第三题(做力臂)(学生画图)谁愿意把自己的图拿到前面来展示一下?(实物投影仪展示一位同学的图)请大家判断:认为此图正确无误的请举手。有趣的小实验:如何调节,它们才能平衡?【问题】杠杆能绕着固定点转动,如果杠杆静止不动或匀速转动就说杠杆平衡。请同学们猜想一下哪些因素会影响杠杆的平衡呢?【猜想与那些因素有关】动力、动力臂、阻力、阻力臂、作用点和力的方向会影响杠杆的平衡。【设置问题 猜想因素归类】问题:我们知道力的大小影响杠杆的平衡,那么力的作用点和力的方向是否也影响杠杆的平衡呢?请同学们讨论,用事实或实验加以说明。演示:观察用弹簧秤沿不同的方向的力拉时,弹簧秤的示数? 思考:这两个例子有很好的思想,表面上看改变力的作用点到支点的距离和改变力的方向,从这两个方面都能影响杠杆的平衡,而它们有没有共同的物理本质呢?可见,影响杠杆状态的除了力的大小以外,还有一个因素,它既不是力的方向,也不是力的作用点,而是力臂。探究:杠杆的平衡条件问题提高:动力、动力臂、阻力、阻力臂影响杠杆的平衡,到底当杠杆平衡时,会满足怎样的关系呢?【提出问题】要定量的研究杠杆平衡时以上四者满足的关系还必须通过实验来完成。1观察思考桌面上的器材是什么?2实验器材有几部分组成,功能是什么。3平衡螺母用来调节杠杆平衡,为什么要使杠杆在水平位置平衡?【弄清实验步骤】要想知道杠杆平衡时动力、阻力、动力臂、阻力臂满足的关系探究的实验步骤如何?1、先弄清一个钩码的质量是50g,它受到的重力是0.49 N。杠杆上每一小格的长为15㎜。2、再调节杠杆在水平位置,左右挂钩码,待到杠杆重新平衡后,将数据记录在表格中。再重复两次实验。【设计好记录数据表格】研究杠杆平衡条件的实验数据表如下实验次数动力F1/N动力臂L1/mF1×L1(N.cm)阻力F2/N阻力臂L2/mF2×L2(N.cm)123【分组实验】要求:6人一组要有分工,团结协作完成实验。【分析数据归纳结论】请分析、比较实验数据,总结出动力、阻力、动力臂、阻力臂满足什么关系时杠杆平衡?结论:杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂或F1L1=F2L2 杠杆平衡条件也可以写做:F1/F2= L2/ L1 上式的物理意义是:动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。【评估】1、以上实验过程是否合理?2、结论是否可靠?3、还有进一步的改进措施吗?【反馈练习】为什么推门时,在门把手附近用力,很容易把门推开,而在门轴附近用力,要把门推开就很费劲了?总结:看来推动杠杆需要的动力可能与动力臂的长短有关,动力臂越长,需要的动力可能就越小。【拓展】1、沿a b不同方向用力拉弹簧秤,使杠杆平衡时,什么情况下用力最小?2、沿C方向的力影不影响杠杆的平衡。总结:直向下力的力臂最大,力最小力臂为零的力不影响杠杆的平衡。通过上面的结论大家想一下,上课时阿基米德用一个杠杆把地球撬起来的想法能实现吗?【提出问题】:1、观察刚才用过杠杆又有什么不同呢?2、根据杠杆平衡条件,说出什么是省力杠杆,什么费力杠杆吗?3、请问你有没有见过动力臂和阻力臂相等的杠杆?【省力杠杆】:小实验:如图在撬棒的A端用力向下压棒,石块被撬起。在撬起石块的过程中,棒绕小石块(支点O)转动。实验表明:力臂不同,撬动石块所需的力就不同。力臂越长,所需动力就越小,力臂的长短不但跟力作用的位置有关,还跟力作用的方向有关。请同学们举实例,分析下面杠杆的共同特点:这些情况都很省力,分析各种情况下的动力臂、阻力臂的长短。可知,以上杠杆的动力臂都比阻力臂都长(即L1>L2),为省力(即F1省力杠杆的特点:省力但费距离【费力杠杆】:(1)如图:将硬纸片剪成鱼形,贴在铁片上,用细线将“鱼”挂在竹竿上。在竹竿的一端离端点约20厘米处钻一孔,将铁钉穿过小孔钉在木板上,即成一钓鱼杆模型。(2)先用弹簧秤称出“鱼”重G,再将鱼挂在鱼杆上,用弹簧秤拉着A端缓缓“钓”起鱼,可看到弹簧秤示数F>G。将A端缓缓向下拉过一小段距离,可看到鱼被钓起较高的一段距离。请同学们举实例,分析他们的共同特点:分析以上各种情况下的动力臂、阻力臂的长短。可知,以上杠杆的动力臂都比阻力臂短(即L1 < L2),为费力(即F1 > F2)杠杆。费力杠杆的特点:费力但省距离【等臂杠杆】:请同学们举实例。等臂杠杆的特点L1 = L2,F1 = F2。既不省力也不费距离【总结杠杆的种类及特点】1、省力杠杆:F1 < F2; L1 > L2 省力,费距离2、费力杠杆:F1 > F2; L1 < L2费力,省距离3、等臂杠杆:F1 = F2; L1 = L2不省力,不费力【杠杆的应用】媒体播放:了解杠杆的应用。动手动脑学物理1、各式各样的剪刀都是一对一对的杠杆。在图中那些是省力杠杆?那些是费力杠杆?要剪开较硬的物体,应该使用哪种剪刀?剪纸或布时,应该使用哪种剪刀?修剪树枝时,应使用哪种剪刀?为什么?2、这个装置在使用时用到了那些物理知识?学生:选用开瓶器很快打开瓶盖。学生游戏:开始比赛。学生:用手很难拔出;选用羊角锤很快撬起钉子;也有用螺丝刀起的。学生回答:阿基米德所构想的装置是一根硬棒。(设计意图:让学生亲身感受,做好学习的铺垫,激发学生的学习兴趣)学生观察并回答: 这些机械,都能绕着一个固定点转动。学生结合观看媒体动画:学生归纳总结:1、都是硬棒,都能在力的作用下绕着固定点0转动。注:硬棒可以是各种形状的直的、曲的。2、三点是指支点,还有动力的作用点和阻力的作用点,(注意:动力和阻力都是杠杆受到的力,作用在杠杆上,动力作用点和阻力作用点都是杠杆上的点。而且动力和阻力并没有严格的区分,只是它们总是使杠杆朝着相反的方向转动。)学生观看边记便掌握作图要领:一要找到支点O,二要做垂线,三要连支点和垂足的距离为力臂学生做训练投影学生的练习答案然后参考(电脑展示撬石头答案)学生思考:学生纠正:学生归纳总结设计意图:突破难点,会画力臂学生思考回答: 小象向里靠近或把支点靠近小象学生猜想:动力、动力臂、阻力、阻力臂、作用点和力的方向会影响杠杆的平衡。学生回答:以撬石头为例,改变作用点,越靠近支点越费力,说明作用点的位置对杠杆的平衡有影响。(前提力的方向不变)学生观察并回答:杠杆左端挂钩码,右端用不同方向的力拉弹簧秤使杠杆平衡,所施的力不同,说明力的方向影响杠杆的平衡。学生讨论回答:当改变力的作用点到支点的距离时,实质是力臂也改变了(控制力的方向不变);当改变力的方向时,随着作用线的转动,实质也是改变力臂(控制力的作用点不变)。学生猜想是:1、F1×L1=F2×L22、F1×L2=F2×L13、F1/F2 = L2/ L1 4、F1/F 2= L1/ L2 ……学生观察后讨论结果:桌子上的实验器材有:杠杆 钩码 铁架台 弹簧秤等1杠杆上的刻度。 2杠杆上的两个螺母:调节杠杆平衡。3钩码:用钩码的重力来充当动力和阻力。杠杆只有在水平位置平衡,才可从杠杆上的刻度值直接读出力臂来。学生:弄清实验步骤学生设计好记录数据表格学生分组实验:观察实验器材、开始实验、学生记录、上报数据学生总结:小组内分析数据并交流归纳:动力×动力臂=阻力×阻力臂或F1L1=F2L2学生评估结果:1、杠杆倾斜,杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂,因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡。2、杠杆的重心不在支点上,杠杆自身的重力对杠杆转动产生了影响。3、动力和阻力在支点同侧杠杆平衡。同学们讨论做练习学生回答: 竖直向下拉时力的力臂最大,力最小思考:因为C方向的力的作用点过支点,力臂为零,所以不影响杠杆的平衡。(设计意图:培养观察思考能力,锻炼学生归纳能力,团结合作的能力。)学生:经过学生认真地讨论一致认为:从理论上论“只要有一个支点和一个足够长的杠杆”是可以撬起地球的。但是根据相关数据和计算,阿基米德是可以能撬起地球的。学生回答:1、有的用起来省力,有的用起来费力。2、动力臂大于阻力臂的为省力杠杆,动力臂小于阻力臂的为费力杠杆。3、有,天平。做实验:把弹簧秤系在A′点竖直向下拉,观察并记下弹簧秤的示数。把弹簧秤在A点,比在A′点时减小。学生举例说明并讨论交流:1、用手使劲开汽水瓶盖,不能把盖揭开。用瓶盖起子轻轻一撬,瓶盖就被撬开,2、用手拔钉在木块上的铁钉,无法拔起。用羊角锤拔钉子,如图,就能不太费力地拔起钉子。3、学生回答:都是省力杠杆学生小组讨论:筷子、镊子、钓鱼竿。学生举例说明并讨论交流:想一想生活中用到费力杠杆的的原因?1、用竹片制成的食品夹夹起一块食品由图可以看出食品夹是费力杠杆,与镊子、筷子 船桨类似由两个杠杆组成。学生:等臂杠杆 天平。设计意图:利用活动,让学生亲身体验,既体现了学生的主体作用,又培养了学生分析交流能力学生了解我国古书《天工开物》中的两幅图描述了古人应用 杠杆劳作的情景小小弹簧秤 称出大象重的原理学生讨论交流后回答:生活中有趣的物理设计意图:从生活走向物理,从物理走向社会”、科学-技术-社会(STS)等新课程理念三、课堂小结回顾本节课“你学到了什么?”见附件1学生讨论发言,梳理本节知识要点四、课堂检测见附件见附件2五、布置作业1、观察生活中那些机械中有杠杆,在工作的时候起什么作用?2、完成质量检测习题。课后完成【板书设计】第四节 杠杆1、概念:一根硬棒在力的作用下如果绕固定点转动,这根硬棒就叫做杠杆2、五要素 支点O 动力F1 阻力F2 动力臂L1:支点到动力作用线的距离 阻力臂L2:支点到阻力作用线的距离3、杠杆示意图【教学反思】在《杠杆》一节教学中,教材挖掘深入,课堂信息丰富多彩,独立完成多媒体设计,使用恰当、熟练,效果明显;注重学生学习过程与方法的引导,教学深入浅出,使不同层次的学生在各自的层面上共同进步;很好地达成了教学目标,帮助学生在知识技能、过程与方法、情感态度价值观方面都有所发展;用游戏和实际生活操作引入生动、激趣又紧扣主题,符合学生的年龄特征;自如的引导和启发学生,表现出较强的驾驭课堂的能力;仪表端庄,教态亲切自然,语言科学、准确、精练,铺垫层次清晰,思路清楚、条理性强。板书书写工整、流畅、规范,设计合理,详略得当。教学观念新,在引入、探究、应用、练习等诸环节中密切联系生活,生动体现“从生活走向物理,从物理走向社会”、科学-技术-社会(STS)等新课程理念,倡导自主学习、合作学习、探究学习的多种学习方式并用,用探究实验突破难点,充分调动学生积极参与学习活动,整堂课环环相扣,前后呼应;习题设计紧贴教材与生活,突出重点、难点知识,梯度合理,课堂气氛活泼而有序,张弛有度、节奏明快,展现出很强的教学控制能力。附件1: 这节课我们一起认识了杠杆,以及杠杆上的三点、二力、二臂,探索了力臂这个物理量的由来,初步掌握了力臂的画法。并通过实验研究了杠杆的平衡条件。最后我们又了解了杠杆的应用。附件2: 1. 下列关于力臂的说法,正确的是( )A. 力臂是从力的作用点到支点的距离 B. 力臂一定在杠杆上C. 力臂是从支点到力的作用线的距离 D. 动力臂一定比阻力臂大2. 如下左图所示,杠杆AOBC可绕O点自由转动,在A处挂上一重物G,欲在C处施加一最小动力,使其能在图示位置平衡。请做出此动力的方向。 3.在上中图中画出渔民扳鱼网的杠杆示意图。4.如上右图所示,O是杠杆的支点,为了提高重物,用一个跟杠杆始终保持垂直的力F,使杠杆由竖直位置缓慢转动到水平位置,在这个过程中,则( ) A.杠杆始终是省力的 ?B.杠杆始终是费力的? C.杠杆始终是等力的 D.以上说法都不对解析与答案2、分析:(1)杠杆AOBC可以绕O点自由转动,所以O点是杠杆的支点;且要求在C处做出最小动力,故C点是动力作用点。(2)连接支点O与动力作用点C,得一线段OC;(3)过C点做线段OC的垂线;(4)由图可知,由于阻力作用点A与动力作用点C在支点O的两侧,故两力的方向必须基本一致,才能使杠杆平衡。所以动力的方向应向下。3、思路解析:人拉鱼网的力沿拉绳方向,是动力。竹竿支在河岸随拉绳而抬高将鱼网提出水面,因此竹竿的支点在河岸处。鱼网及鱼是阻碍竹竿扳起的,是阻力。力臂是支点到力的作用线的距离,而不是支点到力的作用点的距离。4、思路解析:杠杆在竖直位置时,动力臂为OA,阻力臂为0,只要很小的动力,就可以使杠杆发生转动,所以F<G,此时杠杆是省力的;杠杆转动到水平位置时,动力臂为OA,阻力臂为OB,>G ,此时杠杆是费力的。可见,杠杆从竖直位置缓慢转到水平位置,由于动力臂先大于后小于阻力臂,所以动力先小于后大于阻力,应选D。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第十三章 力和机械 第一节 弹力 弹簧测力计.doc 第十三章 力和机械 第三节 摩擦力 1课时 新授课.doc 第十三章 力和机械 第二节 重力 1课时 新授课.doc 第十三章 力和机械 第四节 杠杆.doc