资源简介

第二节 怎样描述力
【教学目标】
一、知识目标
1.了解力的三要素.
2.了解力的单位并对1N有具体的感受.
3.能用力的示意图描述力.
二、能力目标
通过从身边的事例交流讨论力的作用效果和哪些因素有关，从而归纳出力的三要素.
三、素养目标
通过举例说明力的作用效果和哪些因素有关，感受从物理走向生活，提高物理兴趣.
【教学重点】力的三要素、力的示意图.
【教学难点】三要素中作用点对力的作用效果的影响.
【教具准备】两根相同的橡皮筋、弹簧秤、刻度尺、多媒体课件等.
【教学课时】1课时
【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固.
【新课引入】
师 前面我们学习了力的概念，初步认识了力的相互作用和力的作用效果，先请同学们回顾一下力的作用效果是如何体现的？
学生：力可以使物体的形状发生改变，也可以使物体的运动状态发生改变.
师 对，力可以使物体发生形变，也可以改变物体的运动状态.比如老师用力拉橡皮筋，老师再用力拉橡皮筋.从这两次现象中可以发现什么呢？
学生：橡皮筋发生了形变，且形变程度不同.
师 对了，再比如老师用力（左、右）推物体，这两次物体的运动有什么差别？
学生：运动方向不同.
师 那同样是受到力的作用，为什么它们产生的效果会不同呢？
好，回到刚才的橡皮筋实验，老师再演示一遍，同学们注意观察橡皮筋的形变程度，然后描述一下你观察到的现象，并解释原因.（教师分别用大小不同的力拉橡皮筋）
学生：前后两次橡皮筋的伸长的长度不同，施加力越大时，橡皮筋伸长长度越长.
师 这表明了什么？
学生：对橡皮筋所施加力的大小对橡皮筋的形变有影响.
师 对了，除了橡皮筋外，在生活中我们还有这样的一个经验，人坐在沙发上，沙发会往下凹陷，我们知道这是力作用在沙发上产生的效果，但大人和小孩坐在同样的沙发上时，沙发凹陷的程度却不同.这是为什么呢？
学生：沙发所受到力的大小不同.
师 是的，由以上事例可以得出影响力的作用效果有什么因素？
学生：力的大小.
师 很好，这就是今天我们要探讨的问题：影响力的作用效果的因素.
【进行新课】
知识点1 力的三要素
师 刚才我们由生活实例和生活经验得知：力的作用效果与力的大小有关.那假如用同样大小的力作用在物体上会产生同样的效果吗？
学生：……
师 或许有的同学前面就已经有疑惑了，前面老师举用力推物体运动的例子时，老师所用力的大小能不能相同啊？这当然是可以的.但它的作用效果相同吗？
学生：不同.
师 既然不同，你觉得它可能还与什么因素有关？能否再举出生活的事例来说明你的观点？
学生：力的作用效果可能还与力的方向有关.
师 让学生举例说明力的作用效果可能还与力的方向有关.
学生甲：比如当用力F作用在门上把柄拉门时，门将关上；当力F作用在门上把柄推门时，门将打开.
学生乙：用大小相同、作用方向不同的力作用在弹簧上，可以使弹簧拉长，也可以使弹簧压缩.
师 非常好，从生活经验我们感知力的作用效果不仅与力的大小有关，还与力的方向有关，再比如用扳手拧螺母时，按通常经验沿顺时针方向可使螺母拧紧，沿逆时针方向可使螺母拧松.现在我请一个同学上来做一个小实验：用大小相等且同一方向的力推门，底下同学注意观察.（教师指导学生把手分别作用在门的不同位置上）请你谈谈你的感受？
学生：离门把手较远的位置比较难推开.
师 但我们观察到门同样被你推开了，你怎么做到的？
学生：加大力的大小.
师 好，谢谢.既然力的作用效果和力的大小、方向有关，那为什么我们控制了力的大小和方向效果还是不同呢？
学生：力作用在门上的位置不同.
师 很好，同学们观察得很仔细，刚才老师让该同学推门时故意让其作用在门的不同位置，所以力的作用效果还可能和力的作用点有关.
师 从生活经验可知道拧螺母时用同样的力，手握的越靠近扳手的末端，越容易拧动螺母，可见力的作用效果不仅和力的大小、方向有关，还与力的什么有关？
学生：力的作用点有关.
师 对了，这就是影响力的作用效果的三要素，即力的大小、方向、作用点.
板书：影响力的作用效果的因素有三个，它们是力的大小、方向和作用点.物理学中，把它们叫做力的三要素.
注意：力的三要素均能影响力的作用效果，当其中一个要素改变，力的作用效果就会随之改变，因此表述一个力要把这个力的三个要素都表示出来.两个完全相同的力必须是这两个力的三要素完全相同.
例题1如图所示实验，表示力的作用效果与（ ）
A.力的大小有关
B.力的方向有关
C.力的作用点有关
D.力的大小、方向和作用点都有关
解析：力的作用效果有：①改变物体的运动状态（运动状态的改变包括运动速度大小的改变和运动方向的改变）；②改变物体的形状.力的三要素是：大小、方向、作用点.归纳出知识点，然后结合图示信息，找出对应的知识.如图所示，因为力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关；又因为受到力的方向不同，观察到物体运动的方向不同；所以表明力的作用效果与力的方向有关.故B正确；ACD错误；
答案：B.
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
知识点2 力的单位
师 大家知道，要进行测量，就要有一个大家公认的测量标准——测量单位.在物理学中，力的单位是什么 是怎么规定的 请大家阅读课本P106页中“力的单位”.
学生：在物理学中，力的单位是牛顿，简称牛，符号是“N”，这个名称是为了纪念英国科学家牛顿而命名的.
师 关于牛顿这个科学家，你知道吗
学生：牛顿出生在一个农民的家庭，家里很穷，可是牛顿从小学习很努力，喜欢观察，动手做实验，在物理学、数学、天文学方面的贡献很大，可牛顿还很谦虚，把知识比喻成海洋，把自己比喻成在海边拾贝壳的小孩.
师 你讲得很好，如果大家要知道牛顿详细的生平事迹可在课后查资料.1N的力有多大
学生：拿起两个鸡蛋的力大约是1N.
师 你还知道哪些力的大小
学生甲：蚂蚁拉树叶的力约10-3N.
学生乙：扛50kg的化肥用的力约5×102N.
学生丙：大型拖拉机的牵引力约3×104～4×104N.
学生丁：长征系列运载火箭的推力约6×106N.
师 我也知道：物理课本约3N，一瓶600mL的矿泉水重12N，1kg的物体重10N，学生的质量大约是50kg，重500N.
板书：力的单位：牛顿，简称牛，符号“N”.
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
知识点3 力的示意图
师 科学概念是抽象的.为了使抽象的概念便于理解、表述和交流，人们常用一些直观、形象的图样或模型去表现它们.在前面学习光学的时候，我们曾用光路图形象、具体、直观地反应光的传播情况，为我们的学习提供了极大的方便；在我们的课本中，配了不少的插图把许多的物理现象和过程简单明了地表现出来，给了我们许多比文字叙述更清楚的印象，因此，我们在研究力的时候，是否也应当用画图的方法表示出来 请大家讨论.
师 力不仅有大小，而且有方向，作用点，用数字能将这三要素完整地表达出来吗
学生：不能.
师 如何用作图的方法将力的三要素表达出来，请大家阅读课本P106页中“力的示意图”.
学生：人们常在受力物体上沿力的方向画一条带箭头的线段，并标出力的作用点表示物体在这个方向上所受的力，这种表示力的方式叫力的示意图.
师 在物理学中，为了方便研究物体受力的情况，往往要采取力的示意图的方法把力的三要素表示出来.
师 箭头的方向表示力的方向，线段的起点或终点都可以表示力的作用点，线段长短大致表示力的大小.如有两个力，一个力是10N，另一个力是20N，那么10N的力线段画短一点，20N的力线段画长一点.
教师在黑板上示范：杯子对桌面的压力.
教师引导学生注意观察图中表示法的特点：①箭头标明了受力的方向；②线段表示了力的大小；③红点表示力的作用点.然后归纳、总结，得出力的示意图特点.
板书：物理学中通常用一条带箭头的线段把力的三要素（力的大小、方向和作用点）表示出来的图形叫做力的示意图.
例题2（用多媒体展示）如图甲，放在水平地面的木箱受到与水平地面成30°角斜向上10Ｎ的拉力作用，作出拉力的示意图.
解析：作力的示意图，必须把力的三要素：力的大小、方向、作用点表示出来.本题中拉力用F表示，其作用点在木箱上，可以画在右上角等某个位置，也可以是中心处.方向与水平地面成30°角斜向上，作出水平线便于参考画出斜向上30°角，大小标明10Ｎ.
答案：如图乙所示.
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
【课堂小结】
本节课我们知道了力的三要素，力的大小、方向、作用点都会影响力的作用效果.我们还知道了力的单位是牛顿，简称牛，符号是N.力的示意图，可以将力的三个要素表达出来.好，谢谢！
【课后作业】
完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.
1.引导学生从身边实例入手，深入观察、分析和总结，认识力的三要素，让学生体会到物理就在我们身边；学会用力的示意图来描述力，把抽象的力形象化.
2.本节课，在课堂中尽可能让学生亲身体验力的作用效果与三要素的关系，不仅可以提高学生学习兴趣，还能培养学生分析、归纳总结的能力.

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