八年级下册 全册导学案(共24份打包,含答案)2025-2026学年人教版(2024)八年级下册

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八年级下册 全册导学案(共24份打包,含答案)2025-2026学年人教版(2024)八年级下册

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人教版八年级第十一章功
第1节《功》导学案
【学习目标】
1.结合实例理解功的概念,能根据做功的两个必要因素来判断力对物体是否做功.
2.理解功的定义、计算公式和单位,并会用功的公式进行简单计算.
【学习重点】
1.理解功的概念以及公式的理解应用;
2.功的两个要素、功的概念.
【学习难点】
1.知道三种不做功的情况;
2.正确计算力对物体做的功.
【自主预习】
1.物理学中规定:如果物体______且沿受力方向移动一定的______,就说力对物体做了功.
2.做功的两个必要因素:
(1)作用在物体上的______;(2)物体在力的______上移动的距离.
3.力没做功的三种情况:①“劳而无功”:物体受力但没移动______;②“垂直无功”:物体受
力和移动的方向______;③“不劳无功”:运动物体缺力凭______保持继续运动.
4.功的大小:(1)规定:在物理学中,力做功的多少等于作用在物体上的______和物体在______上移动__的乘积.用字母______表示.
(2)公式:W =______;把一个鸡蛋举高1m,做的功大约是______J.
(3)理解:公式中的s一定是在力F的______上通过的距离,F和s是同一个物体在同一时间内,且同一方向上的两个量.
【探究新知】
探究点一 力学中的功
1.请认真观看汽车打滑视频和推箱子视频,大家认为汽车、箱子受到的力有没有成效?
分析:汽车、箱子尽管受到了力的作用,但没有移动______,说明受到的力______成效.
2.用力推在水平桌面上的小车,小车前进,则小车受到几个力的作用?哪个力对小车有“成效”?
分析:小车受到______的作用.小车在______的作用下运动,所以______对小车有“成效”.此时这个时候我们就说______做了功.
3.叉车把货物从地面托起,使货物向上发生位置的移动.在这个过程中,货物受到哪些力的作用?是哪个力提高了货物?成效是什么?
分析:货物受到______的作用,托起了货物,货物在______的作用下向上移动了距离.物理学中就说叉车托起货物的力做了功.
4.归纳:
(1)如果一个______作用在物体上,物体在这个______上移动了一段距离,那么这个力就有了成效,也就是说这个力做了功.
(2)做功的两个必要因素:作用在物体上的______、物体在这个______移动的距离.
5.学以致用:请你解释为什么说你背书包上、下学的过程中对书包没有做功?当你背书包回家步行上楼的过程中,对书包做功了没有?
答:.
6.把篮球放在地面,两名同学传球,下列情境中做没做功?
①把球从地上拿起来,手对球 ______.
②拿球站着不动时,手对球______.
③拿球向前走的过程中,手对球______.
④传球,球未离手前,手对球______.
⑤球离手后,在空中运动时,手对球______.
7.举重运动员举起杠铃的过程中,下列情境中做没做功?
8.不做功的三种情况:
(1)有力作用在物体上,但物体在力的方向上没有通过______.F≠0,s=______;(劳而无功)
(2)有距离,但是和距离同一方向上没有的作用.F______0,s≠0;(不劳无功)
冰壶在平滑的冰面上滑行 踢出去的足球在草地上滚动过程中,脚对足球做功了吗
冰壶离开手,足球离开脚后,由于______继续运动,在运动方向上______力的作用,人对冰壶和足球______ (选填“有”或“没有”)做功.
(3)有力作用在物体上,也有距离,但是力和距离是______的.(垂直无功)
提着滑板在水平路面上前行,提力是否做功? 服务员托着食品盘送菜,托力是否做功?
这两种情况,物体并没有沿着力的方向移动______,所以力不做功.力和移动的距离的方向______,不做功.
探究点二 功的计算
1.如图所示,是起重机把每一个重力都相同的货物提高的情景,请你仔细观察,思考下面的问题:
(1)甲与乙两次,哪一次做功多?你判断的理由是什么?
.
(2)甲与丙两次,哪一次做功多?你判断的理由是什么?
.
(3)分析:作用在物体上的越大,物体在力的上移动的距离越大,力所做的功越多.
2.自主学习:阅读课本 “功的计算”,说出功等于?公式是?公式中每个物理量的符号及单位是?
归纳:
①物理学中规定:功等于______与物体沿力的方向移动______的乘积.
②公式:W =______.
③单位:W──功──(J);F──力──(N);s──距离──(m)
1N的力使物体在力的方向上通过______m的距离时所做的功为1J.1焦=1牛·米(1J=1N·m)
例题1 阅读课本例题,讨论后分享例题的解题思路.
质量为50kg的雪橇上装载了350kg的货物,一匹马拉着它将货物匀速运到了3000 m外的货场.如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N,求马的拉力做的功.(g=10N/kg)
注意:在计算过程中要求学生注意物理量对应、单位要统一、计算有公式,步骤要规范.
例题2将重为50N的大桶水,匀速从地面提升到0.2米的高度,又匀速向前走了6m,求:在整个过程中小明对大桶水的提力做了多少功?
【拓展延伸】
思考:大桶水在提升过程中,重力是否做功?
答:.
归纳:此时大桶水移动的方向与重力的方向______,我们称克服重力做功.
3.拓展:克服力做功
如果物体移动的方向与一个力(阻力)的方向______,我们就说物体克服这个力做功.
例如,在水平面上推动物体前进时,要克服摩擦力做功;提高物体时要克服重力做功;爬楼时要克服自身重力做功.
【当堂练习】
1.如图所示的情境中,人对物体做功的是( )
(
A

用力搬石头没有搬动
B

人将重物从地面拉到高处
C

人推一块大石头没推动
D

人使箱子沿水平方向做匀速直线运动
)
2.物体受到5N竖直向上的拉力F作用,沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了l0s,拉力F对物体做的功为( )
A.0J B.1J C.10J D.50J
3.一位初中生从教学大楼的底楼走到3楼,所做功约为( )
A.3 J B.30 J C.3×102J D.3×103 J
4.如图,小明提着重200N的物体,在水平路面匀速前进10m,然后以相同的速度走完长10m、高5m的斜坡,则下列说法正确的是(  )
A.水平面上,人对物体做功2000J B.水平面上,人对物体不做功
C.斜坡上,人对物体做功2000J D.斜坡上,人对物体不做功
5.如图是某同学扔实心球的四个分解动作,其中人对实心球不做功的是分解动作________(选填序号).分解动作④完成后,球下落过程中,重力_______(选填“做功”或“不做功”).
6.用20N的水平推力,将重为280N的购物车沿水平地面向前推动了5m.在此过程中,购物车的重力做功________J,水平推力对购物车做功________J.
7.电动车因便捷、低碳、环保等优点深受市民喜爱.小刘骑电动车在平直的公路上匀速直线行驶3km,已知人和车的总质量为100kg,若阻力为人和车总重力的0.08倍,则阻力的大小为______N,整个过程电动车的牵引力做功为______J.(g=10Nkg)
8.“绿色出行,低碳生活”.新能源汽车因环保、节能、高效等优势,成为人们日常使用的重要交通工具.如图是国内某型号的新能源汽车,满载时的总质量为1.6×103kg,在平直公路上匀速行驶1000m,用时50s,此过程中汽车牵引力做功1.5×106J,求满载时:
(1)汽车的总重力;
(2)汽车匀速行驶时的速度;
(3)汽车匀速行驶时所受的牵引力.
【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些不足,有什么体会.
参考答案
【自主预习】
1.受力 距离
2.(1)力 (2)方向
3.①距离 ②垂直 ③惯性
4.(1)力 力的方向 距离 W (2) Fs 0.5 (3)方向
【探究新知】
探究点一 力学中的功
1.没有
2.重力、支持力、推力、阻力 推力 推力 推力F
3.托力和重力 托力 托力
4.(1)力 力的方向 (2)力 力的方向
5.背书包的力的方向竖直向上,书包在水平方向移动了距离,书包没有在力的方向移动距离,所以没有做功.背书包回家步行上楼的过程中做了功,书包在力的方向上移动了距离.
6.①做功 ②不做功 ③不做功 ④做功 ⑤不做功
7.不做功 做功 做功 做功 不做功
8. (1)距离 0 (2)力 = 惯性 没有 没有 (3)垂直 垂直
探究点二 功的计算
1.(1)甲与乙两次,乙做功多.因为力相等,乙通过的距离大.
(2)甲与丙两次,丙做功多.因为通过的距离相等,丙用的力大.
(3)力 方向
2.①力 距离 ② Fs ③焦耳 牛顿 米 1
例题1
解:雪橇在平直的雪地匀速前行,则马的水平拉力与摩擦力是平衡力F拉=F摩=800N
雪橇沿水平拉力的方向移动的距离s=3000m
所以马的水平拉力做的功 W=Fs=800N×3000m=2.4×106J
注意:在计算过程中要求学生注意物理量对应、单位要统一、计算有公式,步骤要规范.
例题2
解:匀速提升过程中对大桶水做功W=Fs=Gh=50N×0.2m=10J,匀速向前行走的过程中对大桶水不做功,所以整个过程中小明对大桶水做功10J.
【拓展延伸】
重力没有做功,重力的方向竖直向下,拉力的方向竖直向上相反
3.相反
【当堂练习】
1.B 2.A 3.D 4.B 5.②④ 做功 6.(1)0 (2)100 7. 80 2.4×105
8.(1)1.6×104N;(2)20m/s;(3)1.5×103N
解析:(1)汽车的总重力G=mg=1.6×103kg×10N/kg =1.6×104N
(2)汽车匀速行驶时的速度v===20m/s
(3)汽车匀速行驶时所受的牵引力F牵===1.5×103N人教版八年级第十二章简单机械
第1节《杠杆》导学案
【学习目标】
1. 认识杠杆,并能准确找出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂;能从常见的工具和简单机器中识别出杠杆;能对杠杆进行分类,并能根据实际需要选择合适的杠杆.
2. 通过探究,掌握杠杆的平衡条件,并能利用杠杆的平衡条件进行相关计算.
【学习重点】
杠杆的五要素和平衡条件.
【学习难点】
力臂的作图、利用杠杆的平衡条件进行简单计算.
【自主预习】
1.杠杆:在____的作用下,能绕________转动的硬棒,叫做杠杆.
2.杠杆的五要素:支点指杠杆可以绕其____的点O;动力是使杠杆____的力F1;阻力是____杠杆转动的力F2;动力臂从支点O到动力F1____的距离L1;阻力臂是从支点到O阻力F2____的距离L2.
3.杠杆的平衡条件是____________,它的物理表达式是________.
4.常用的剪指刀是____杠杆,这类杠杆的特点是动力臂L1____阻力臂L2,平衡时动力F1小于阻力F2使用它可以____,即用较小的动力就可以克服较大的阻力;夹砝码的镊子是____杠杆,特点是动力臂L1____阻力臂L2,平衡时动力F1大于阻力F2,使用它时可以省____;实验室常用的托盘天平是____杠杆.这类杠杆的动力臂L1____阻力臂L2,平衡时动力F1等于阻力F2,工作时既不省____也不____力.
【探究新知】
探究点一杠杆
(一)杠杆的定义
1.活动:
①用剪刀剪纸片
②用钢丝钳剪断铁丝.
③用笤帚扫地.
④用镊子夹取砝码.
这些工具使用时有什么共同点?
共同特征:①受_____的作用;②绕_____转动;③比较坚硬
2.杠杆的概念:在_____的作用下,能绕_____转动的硬棒,叫做杠杆.
3.分别找出围绕转动的点(支点).
(二)杠杆的五要素
1.自主学习,阅读课本:什么是杠杆的五要素.
(1)支点:杠杆绕着转动的_____O.
(2)动力:使杠杆_____的力F1.
(3)阻力:_____杠杆转动的力F2.
(4)动力臂:支点到动力_____的距离l1.
(5)阻力臂:支点到阻力_____的距离l2.
点拨:
①“力的作用线”是指过力的作用点沿力的方向所画的直线;力臂是支点到力的作用线的距离,不是支点到作用点的距离;力臂不一定在杠杆上(如图中l1、l2);若力的作用线过支点,则力臂为0.
②支点:一定在杠杆上,可以在杠杆的一端,也可以在杠杆的其他位置;同一杠杆,使用方法不同,支点位置可能改变.
③动力与阻力:作用点都在杠杆上;分别使杠杆向相反方向转动,动力和阻力是相对的,一般把人对杠杆施加的作用力称为动力.
2.例题
例题1画出图中杠杆各力的力臂.
例题2如图,硬棒OB能绕支点O转动,A处用绳子拉住固定在墙壁上,B处悬挂重物.请画出物体所受的重力G的力臂和拉力F的力臂,分别用l1和l2表示.
动力臂和阻力臂的画法.
一找(找准支点、动力和阻力作用点);二画(画出力的作用线);三引(引垂线);四标(标力臂――支点到垂足的距离).
探究点二 杠杆的平衡条件
1.杠杆平衡状态:杠杆_____或_____转动(可以倾斜平衡).
小组合作学习:
①两侧的平衡螺母有什么用?
.
②杠杆在水平位置静止的目的是什么?
.
③在实验前要调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆水平平衡.挂钩码后,还能再调节平衡螺母吗?
.
④多次测量获得多组实验数据的目的是什么?
.
2.实验器材:杠杆、钩码、铁架台、弹簧测力计.
测量的物理量:动力、阻力、动力臂、阻力臂.
实验步骤:
(1)把杠杆安装在支架上,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡.
(2)如图所示,在杠杆两边挂不同数量的钩码,把支点右边的钩码对杠杆的作用力当作动力F1,支点左边的钩码对杠杆的作用力当作阻力F2.调节钩码的位置,使杠杆在水平位置重新平衡,将动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2的实验数据填入表中.
(3)改变阻力和阻力臂的大小,相应调节动力和动力臂的大小,使杠杆在水平位置重新平衡,再做几次实验.
将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中.
实验次数 动力 F1/N 动力臂l1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 l2/cm
1
2
3
3.结论:杠杆平衡时,_______________,公式表示: __________.
4.[想想议议]思考图示的杠杆与实验中的杠杆有什么不同?
.
5.例题
例题3 据《杭州日报》报道,2001年6月22日,在杭州动物园内,一位物理老师利用杠杆原理,仅用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量(如图所示).测量时利用了一根长度为12m的槽钢作为杠杆.如图乙所示,吊钩固定于槽钢的中点O.当槽钢水平静止时,弹簧测力计示数F1为200N.测得L1为6m,L2为4cm.若不计铁笼的质量,请估算大象的质量.g取10N/kg.
例题4  身高1.7米,质量为50千克的小明同学做俯卧撑运动,此时将他视为一个杠杆如图所示,他的重心在A点,g=10N/kg,则:
(1)他的重力为多少牛?
(2)若他将身体撑起,地面对手的作用力至少要多大?
探究点三  生活中的杠杆
小组合作学习:
仔细观察下面三种杠杆,请仔细观察,它的动力臂和阻力臂,哪个更长呢?使用该杠杆省力还是费力?
甲 乙 丙
1.图甲的特点是:动力臂_____阻力臂,平衡时动力_____阻力.用较小的动力就可以克服较大的阻力,属于_____杠杆.
2.图乙的特点是:动力臂_____阻力臂,平衡时动力_____阻力.动力作用点移动较小的距离就可以使阻力作用点移动较大的距离,属于_____杠杆.
3.图丙的特点是:动力臂_____阻力臂,平衡时动力_____阻力.这样的杠杆既不_____力也不_____力,属于_____杠杆.
【当堂练习】
1.如图所示,正在使用的四种工具,属于费力杠杆的是( )
A.羊角锤 B.核桃夹 C.园艺剪 D.食品夹
2.撬棒是人们在劳动中应用杠杆原理的工具.如图所示是工人利用撬棒撬动大石头的情景,撬棒上O点为杠杆的支点.下列分析正确的是(  )
A.此时撬棒为等臂杠杆
B.应用此撬棒的主要目的是省力
C.力F的作用点靠近O点会更省力
D.应用此撬棒的主要目的是省距离
3.“节约用水,人人有责”,我们应养成随手关闭水龙头的好习惯.水龙头手柄可视为如图所示杠杆,O为支点,F为阻力,分别沿a、b、c、d方向关闭水龙头,其中最省力的是(  )
A.a B.b C.c D.d
4.杠杆两端螺母的作用是______,图中的杠杆在水平位置平衡,若在两侧各减掉一个等重的钩码,杠杆______(选填“能”或“不能”)保持水平平衡.
5.丽丽帮妈妈用同一把剪刀剪鸡脚时,有如图所示的三种情形.你认为图_______的方式最容易把鸡脚剪断;图_______的方式最省距离.
6.如图所示,平衡杠杆AOB,O为支点,请作出物体M所受重力的示意图和动力F的力臂L.
7.如图,作出使杠杆平衡的最小动力F1.
8.如图所示,O为杠杆的支点,OB=50cm,OA=30cm,在A点所挂物体质量为6kg,在B点施加一个竖直向上的力F,不计杠杆自重和摩擦,g取10N/kg求:
(1)所挂物体的重力G;
(2)杠杆水平时拉力F;
【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些不足,有什么体会.
.
参考答案
【自主预习】
1.力 固定点
2.转动 转动 阻碍 作用线 作用线
3动力×动力臂=阻力×阻力臂 F1L1= F2L2
4.省力 大于 省力 费力 小于 距离 等臂 等于 力 费
【探究新知】
探究点一杠杆
(一)1.①力 ②固定点
2.力 固定点
3.如图所示
(二)1.(1)固定点(2)转动(3)阻碍(4)作用线(5)作用线
2.例题
例题1如图所示
例题2如图所示
探究点二 杠杆的平衡条件
1.静止 匀速
①调节杠杆的平衡.
②一是使杠杆的重心在支点,以消除杠杆自身重力对实验的影响.二是便于直接读出力臂.
③挂钩码后,不能再调节平衡螺母.
④避免偶然性,获得普遍性的结论.
3.动力×动力臂=阻力×阻力臂 F1L1=F2L2
4.实验中动力和阻力在支点的两侧,图中动力和阻力在支点的同侧.
5.例题3 3t
解:如图所示:F1=200N,l1=6m,l2=4cm=0.04m,
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得:
F2==3×104N,
大象所受的重力:G2=F2=3×104 N
大象的质量为:m==3×103kg=3t.
例题4 (1)500N (2)300N
解析:(1)小明同学的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N;
(2)由图可知,O为支点,动力臂L1=0.9m+0.6m=1.5m,阻力臂L2=0.9m,
阻力等于人的重力,即F2=G=500N,
由杠杆平衡条件可得:F1L1=F2L2,
即:F1×1.5m=500N×0.9m,
解得F1=300N,
即地面对手的作用力至少要300N.
探究点三  生活中的杠杆
1.大于 小于 省力
2.小于 大于 费力
3.等于 等于 省 费 等臂
【当堂练习】
1.D 2.B 3.B
4.调节杠杆在水平位置平衡 不能
5.甲 丙
6.如图所示:
7.如图所示
8.(1)60N (2)36N
解析:(1)物体质量为6kg,物体重力:G=mg=6kg×10N/kg=60N;
(2)动力臂是OB,阻力臂是OA,阻力大小等于物体重力,
根据杠杆平衡条件得,F×OB=G×OA
F×0.5m=60N×0.3m
拉力:F=36N人教版八年级第七章力
第2节 《弹力》导学案
【学习目标】
1.了解弹性、塑性及其在生活中的应用,理解弹力是如何产生的.
2.了解弹簧测力计的原理、构造和使用方法.
3. 经历使用弹簧测力计的过程,学会弹簧测力计的使用方法.
【学习重点】
弹力的产生、弹簧测力计的使用.
【学习难点】
弹力的产生条件、方向.
【自主预习】
1.物体受力后会发生______,不受力时又能恢复到______的特性叫做______. 有些物体变形后不能自动恢复原状,物体的这种特性叫______.
2.物体由于发生______而产生的力叫做弹力.
3.测量力的大小的工具叫______.弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长,利用这个道理制成的测力计叫______.
4.弹簧测力计的使用方法:看清量程,认清它的______,观察指针是否______,使用测力计时,挂钩上必须与测力计的轴线方向一致,所测力不能超过测力计的______.
【探究新知】
探究点一 弹力
1.弹力的产生
(1)请你用力改变你桌上的物体(弹簧,橡皮泥,橡皮筋、纸张)的形状,松手后你发现什么?通过压、拉、捏等多种活动使桌上的物体发生形变,找出共同点进行分类.
我的发现:______是一类,受力后改变形状,不受力时恢复原来的形状.
______是一类,受力后改变形状,不受力后不能恢复原来的形状.
总结:钢尺、弹簧、橡皮筋这种性质叫______,纸片,橡皮泥的这种性质叫______.
(2)感受弹力:拉弹簧、橡皮筋时,体验弹簧、橡皮筋对手的感觉;然后用不同的力拉弹簧或橡皮筋,体验弹力的大小并观察弹簧或橡皮筋的形变程度.
我的发现:我们在拉弹簧或压弹簧时,弹簧发生的是______形变,感受到它们对手有______的作用;用力越大,弹簧、橡皮筋形变越大.
(3)总结:①弹力概念:物体由于发生______而产生的力叫弹力.
②弹力的大小与______的大小有关,______越大,弹力越大.
说明:日常生活中的压力、支持力、拉力、推力等,其实质都是弹力.
2.弹力的产生条件和方向
(1)弹力的产生条件
小组讨论以下问题
①在水平地面上,有两个篮球刚好接触,它们之间有没有弹力呢?它们与地面间有没有弹力呢?
.
②小敏同学起跳后,她与地面间有没有弹力呢?
.
总结:产生弹力的条件:________________________.
(2)弹力的方向
分析水杯放在木板上时,水杯和木板间发生的弹力情况.
对于水杯:因为水杯使木板发生了形变,木板要恢复原状,所以会对水杯产生一个______的弹力(习惯叫支持力).
对于木板:因为木板使水杯发生了形变,水杯要恢复原状,所以水杯会对木板有一个______的弹力(习惯叫压力).
归纳:弹力的方向与物体形变的方向______.
(3)画出下列物体受到的弹力.
探究点二 弹簧测力计
1.轻轻拉橡皮筋,使劲拉,用更大的力拉,直至橡皮筋拉断.
结论:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越______,弹簧的伸长量就越______.
根据弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长,我们可以制成弹簧测力计来测量力的大小,当弹簧伸长越______时,表示力越______,用弹簧长度的变化来量度力的大小.
2.活动:制作弹簧测力计使用说明书
请同学们根据前面我们学习过的测量工具,如刻度尺、温度计、天平的使用方法,从原理、构造、作用、使用方法、注意问题几方面来完成弹簧测力计的使用说明书.要求小组合作完成弹簧测力计说明书.
3. 弹力测力计使用方法
①测量前,明确______.被测力不能大于测力计的量程,以免损坏测力计.
②测量前,沿弹簧轴线方向轻轻来回拉动挂钩几次,放手后观察指针是否能回到原来的位置,以检查指针、弹簧和外壳之间是否有过大的______.
③观察指针是否指在零刻度线的位置,如果不是,则需______.
④测量时,拉力的方向应沿弹簧的______方向,以免挂钩杆与外壳之间产生过大的摩擦.
⑤待示数______后再读数,读数时视线要与刻度板面______.
4.练习弹簧测力计的使用
(1)感受1N、2N、5N力的大小;
(2)把文具袋悬挂在弹簧测力的挂钩上,观察弹簧测力计的示数.
(3)用弹簧测力计沿水平方向拖动桌面上的文具袋,观察弹簧测力计的示数.
(4)如图所示,分别将两支弹簧测力的挂钩钩在一起,使其中一只弹簧测力的示数分别为1N、3N、5N,观察另一支弹簧测力计的示数.
【当堂练习】
1.下列现象中,发生了弹性形变的是(  )
A.橡皮泥上留下漂亮的指印
B.跳水跳板被运动员压弯
C.粉笔掉到地上断成两截
D.饼干一捏变成碎片
2.几位同学分别将同一弹簧拉力器拉开至两臂伸直(弹簧在弹性限度内),此时他们对弹簧拉力器拉力最大的是(  )
A.手臂长的同学 B.拉的快的同学
C.体重大的同学 D.几个同学一样大
3.如图为老师用手压弹簧的示意图,下列选项中,由于弹簧形变产生的力是(  )
A.地面对弹簧的支持力 B.弹簧对手的支持力
C.手对弹簧的压力 D.弹簧自身的重力
4.如图乙所示,弹簧测力计的示数为_______N
5.如图是一种常见的订书机,固定在槽内后部的弹簧给钉子一个向______(填“左”或“右”)的弹力.在订书机某次正常使用过程中,该弹力将______(填“增大”“减小”或“不变”).
6.请在图中画出压缩的弹簧对拇指弹力的示意图.
7.如图,小球以一定速度冲上斜面并正在压缩弹簧,画出此时小球所受弹力的示意图。
【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些不足,有什么体会.
                                     .
参考答案
【自主预习】
1.形变 原状 弹性 塑性 2.弹性形变 3.测力计 弹簧测力计 4.分度值 指零 力的方向 量程
【探究新知】
探究点一 弹力
1.(1)钢尺、弹簧、橡皮筋 纸片,橡皮泥 弹性 塑性
(2)弹性力
(3)①弹性形变 ②形变 形变
2.(1)①它们之间没有弹力.尽管刚好接触,但是两个篮球间没有发生形变,所以没有弹力.两个篮球与地面之间有弹力,因为篮球与地面都要发生形变(很小,我们看不到),所以有弹力.
②人与地面之间没有弹力.因为没有接触,不存在弹力的作用.
总结:要相互接触,要发生弹性形变
(2)弹性 竖直向上 弹性 竖直向下 相反
(3)如图所示
探究点二 弹簧测力计
1.大 长 长 大
3.①量程、分度值②摩擦③调零④轴线 ⑤稳定 垂直
【当堂练习】
1.B 2.A 3.B 4.1.2 5.左 减小
6.如图所示
7.如图所示人教版 八年级 第八章 运动和力
第1节《牛顿第一定律》导学案
【学习目标】
1.知道并理解牛顿第一定律.
2.理解力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因.
3.理解物体的惯性,会运用惯性解释简单的惯性现象.
【学习重点】
牛顿第一定律和惯性现象的解释.
【学习重难点】
运动和力的关系,运用惯性解决日常问题.
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
1. 古希腊哲学家______根据当时人们对运动和力的关系的认识,提出一个观点“物体的运动______力来维持”(选填“需要”或“不需要”).意大利科学家______通过斜面实验,探究“阻力对物体运动的影响”,运用逻辑推理,推翻亚里士多德的观点,认为物体的运动______(选填“需要”或“不需要”)力来维持.运动的物体之所以停下来,是因为受到了______的作用,如果物体不受力可以做______运动.
2. 英国著名物理学家______在大量实验的基础上,通过进一步概括出来一条重要的规律:一切物体总保持______状态或______状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种______,叫做牛顿第一定律.这个定律揭示了物体运动______ (填“需要”或“不需要”)力来维持.
3. 惯性:一切物体都有保持______状态或______状态的性质,这种性质叫做惯性.因此牛顿第一运动定律也叫______定律.惯性是物体本身的一种______,任何物体任何时候都有惯性,惯性的大小只与______有关.
探究新知
探究点一 阻力对物体运动的影响
(一)两种观点
玩滑板车时,人不蹬地,车最终会停下来.说明物体运动需要力来维持.
滑板车滑行时,人没有蹬地,车还继续前进.说明物体运动不需要力来维持.
你同意哪一个观点?
(二)探究阻力对物体运动的影响
1.请阅读课本实验,讨论以下问题:
①为什么两次实验小车都是从斜面顶端滑下?
.
②如何改变小车受到的阻力?
.
2.设计实验:让小车从同一斜面上的同一高度由静止自由滑下,如图所示,改变水平面表面的______,使其对小车运动的______不相同.第一次在水平面上铺棉布,第二次将棉布去掉,只剩下木板,比较小车每次在水平面上滑行的距离.
3.实验器材:小车、长木板、斜面、棉布、刻度尺等;
4.实验步骤
(1)在水平木板上铺上棉布,让小车从斜面上同一位置由静止滑下,观察小车在棉布表面上滑行的距离.
(2)去掉棉布,让小车从斜面上同一位置由静止滑下,观察小车在更光滑的木板表面上滑行的距离.
实验记录表
实验次数 表面材料 阻力大小 滑行距离
1 棉布
2 木板
推理 光滑表面
5.分析论证
(1)小车最终都静止,为什么?
.
(2)小车运动的距离不同,这说明什么问题?
.
(3)小车运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系?
.
(4)若使小车运动时受到的阻力进一步减小,小车运动的距离将变长还是变短?
.
(5)推理:小车在光滑的(阻力为零)表面,将会怎样运动?
.
6.实验结论:平面越光滑,小车运动的距离______,说明小车受到的阻力______,速度减小得______.如果受到的阻力为零,它的速度将不会,将以恒定不变的速度永远运动下去,即做______.
探究点二 牛顿第一定律
1.内容:
一切物体总保持______状态或______状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种______.
2.对牛顿第一定律的理解
①“一切物体”包括原来运动的和原来静止的物体.
②物体不受力时,原来静止的总保持______,原来运动的就总保持原来的速度和方向做______运动.要改变静止状态或匀速直线运动状态,物体必须______的作用.
③牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过合理而科学的推测得到的,______用实验直接证明.
④牛顿第一定律说明了力和运动的关系:力不是______物体运动的原因,而是____________的原因.
3.情境讨论:在体育课上,有的同学坐在地面休息,有的同学在赛跑,有的同学在打篮球,突然所有的力都消失了,会出现什么现象?
.
探究点三 惯性
(一)自学课本,然后小组讨论完成以下问题
1.什么是惯性?
物体保持原来______状态或______状态______的性质叫做惯性.
2.生活中利用惯性的实例.
①跳远运动员快速助跑后,飞身一跃,利用自身的惯性,在空中继续前进,以提高成绩;类似的有:跳高、投掷标枪、铅球等.
②锤子的锤头变松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上.
③骑自行车时,不用力还能继续前进.
④拍打衣服,使上面的灰尘脱落……
3.生活中防止惯性带来的危害的实例.
例如交通事故的发生,多数是由于惯性造成的.所以使用交通工具时,客车司机和前排乘客要系安全带;车辆行驶要限载限速;车辆行驶要保持距离……
4.点拨:
①惯性是物体本身的一种属性,一切物体都有惯性,即无论物体是静止还是运动,无论物体是受力还是不受力,在任何时候、任何状态下都具有惯性.
②惯性不是力,在解答问题时,只能说“由于惯性” “具有惯性”.而不能说“受到惯性”“由于惯性的作用”“克服惯性”等,否则就将惯性和作用混为一谈.
③物体的惯性只与物体的质量有关,物体的质量越大,惯性越大.
(二)利用惯性解释生活中的现象
1.实验(1):迅速抽出鸡蛋下的硬纸板,上面的鸡蛋会怎么样?
答:.
2.实验(2):用尺子迅速打出较下面的棋子,上面的棋子会怎么样?
答:.
点拨:分析惯性现象的一般解题思路:
(1)交代研究对象初始状态;
(2)物理过程(突然发生的情况);
(3)研究对象由于惯性要保持原来状态.
3.小组讨论以下问题:
①行驶中的汽车突然刹车时,乘客的身体会向前倾.请解释原因.
答:.
②锤头松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上,请解释原因.
答:.
【课堂练习】
1.关于运动和力,下列说法中正确的是(  )
A.力是维持物体运动的原因
B.物体处于静止状态,一定不受外力作用
C.物体不受外力作用,一定处于静止状态
D.物体不受外力作用,运动状态一定不变
2.关于牛顿第一定律,下列说法中正确的是( )
A.牛顿第一定律可以通过大量的实验直接证明出来
B.物体保持静止或匀速直线运动状态叫做牛顿第一定律
C.力是改变物体运动状态的原因
D.力是维持物体运动的原因
3.如图所示,踢出的足球在空中飞行时,若受到的外力全部消失,则足球将(  )
A.继续做曲线运动 B.竖直向下做加速运动
C.静止不动 D.做匀速直线运动
4.下列事例中利用惯性的一组是(  )
①火车进站前,撤去动力,仍能进站
②高速路上汽车要限速行驶
③上岸后的鸭子,振动翅膀,把身上的水抖掉
④用力拍打被子,使被子上的灰尘落下
A.②③④ B.①③④ C.①②④ D.①②③④
5.《中华人民共和国道路交通安全法》第五十一条规定“机车行驶时,驾驶人、乘坐人员应当按规定使用安全带”.由图可知,汽车紧刹车,安全带可以( )
A.减小驾人车运动的惯性作用
B.减小汽高速行而具有的惯性
C.增大因汽车高速行驶具有的惯性
D.减小因惯性对驾人员造成的伤害
6. 打篮球是大家喜爱的体育运动.如图所示是向空中斜抛出去的篮球的运动轨迹,忽略空气阻力,下列说法中正确的是(  )
A.篮球在上升过程中惯性变小
B.篮球落向地面是由于篮球具有惯性
C.篮球能继续向前运动,是因为受到惯性力的作用
D.篮球在上升、下降过程中,惯性大小不变
7. 在“探究阻力对物体运动的影响”时,使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车.
(1)实验时要固定斜面,并将小车从斜面上同一位置由静止释放,目的是____________;
(2)分析图中运动情况可知:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,说明小车受到的阻力越大,速度减小得越______(选填“快”或“慢”);
(3)从实验现象可推理,若水平面绝对光滑,则运动的小车将在水平面上做____________;
(4)如图丙,若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端,则______(选填“需要”或“不需要”)重做本实验以获取可靠的证据;
(5)在本实验中,“小车在水平面上运动的距离”反映的是______.
A.小车所受阻力的大小
B.阻力对小车运动的影响情况
C.A、B选项均正确
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
                                     .
参考答案
【自主预习】
1.亚里士多德 需要 伽利略 不需要 阻力 匀速直线
2.牛顿 推理 静止 匀速直线运动 运动状态 不需要
3.静止 匀速直线运动 惯性 属性 质量.
探究新知
探究点一 阻力对物体运动的影响
(二)1.①使小车到达水平面的初速度相同②改变接触面的粗糙程度.
2.粗糙程度 阻力
5.(1)小车受到阻力的作用
(2)小车受到的阻力不同
(3)小车受到的阻力越小,运动距离越远
(4)小车运动距离更远
(5)小车将一直做匀速直线运动.
6.越远 越小 越慢 减慢 匀速直线运动
探究点二 牛顿第一定律
1.静止 匀速直线运动 运动状态
2.②静止 匀速直线 受到力 ③不能 ④维持 改变物体运动状态
3.休息同学保持静止状态,赛跑、打篮球的同学做匀速直线运动.
探究点三 惯性
(一)1.匀速直线运动 静止
(二)
1.鸡蛋原来是静止在硬纸板上的,当纸板飞出去时,鸡蛋由于惯性依然保持原来的静止状态,所以鸡蛋最后没有随硬纸板飞出去,而是掉进玻璃杯里.
2.用尺子迅速打出较下面的棋子,下面的棋子向前运动,而上面的棋子由于惯性要保持原来的静止状态,所以就会落在正下方.
3.①当汽车刹车时,人的脚底由于阻力而随之静止,人的上身由于惯性,会保持继续向前运动的状态,所以刹车或减速时,人会向前倾.
②用手柄的下端撞击其他物体,手柄受阻停止运动,锤头由于惯性继续向下运动,这样反复多次后,锤头就套紧了.
【课堂练习】
1.D 2.C 3.D 4.B 5.D 6.D
7.(1)使小车在滑到水平面时的初速度相同 (2)快 (3)匀速直线运动 (4)不需要 (5)B人教版八年级第十章浮力
第1节《浮力》导学案
【学习目标】
1.认识一切浸在液体中的物体都要受到浮力的作用,浮力的方向是竖直向上的.能通过实验证明上述结论的正确性.
2.能认识浮力产生的原因,会用弹簧测力计测量物体在液体中所受浮力的大小.
3.经历探究浮力大小跟哪些因素有关的实验过程,认识物体所受浮力的大小跟它浸在液体中的体积、液体的密度有关.
【学习重点】
探究影响浮力大小的因素,“称重法”测浮力.
【学习难点】
运用实验和分析的方法得出浮力产生的原因.
【自主预习】
1.浮力:浸在液体(或气体)里的物体受到液体(或气体)对物体向______的力,这个力叫做浮力.
2.浮力的方向:______,与重力方向______.
3.测量浮力的一种方法——“称重法”即F浮=______.
4.浮力产生的原因是物体上下表面所受的压力差.F浮=______
5.浮力的大小只跟______和______的体积有关.
6.在液体密度不变时,排开液体的体积越大,物体受到的浮力越:在排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越______.
【探究新知】
探究点一 浮力
(一)浮力的方向
1.实验:(1)用手把乒乓球按入水中后松开手,仔细观察会出现什么现象?
现象:乒乓球按入水中,松开手后,乒乓球______至水面上.
分析:乒乓球在水中,受到竖直向下的重力和______的浮力,浮力的方向是______的,施力物体是水.
2.实验:找一段较粗的红毛线,将其两端分别固定在乒乓球和大烧杯的底部,将水注入大烧杯,直到将乒乓球浸没,观察红毛线的状态.将大烧杯的一端垫高,再次观察细线的状态.
现象:线受到向上的拉力,处于______方向,说明浮力的方向是______的.
3.归纳:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它______的力,这个力叫做浮力.
(二)测量浮力的大小
1.活动:
①用弹簧测力计挂着铁块,读出示数,然后用手托住铁块.看到什么现象?
现象:弹簧测力计的示数______了.
②分析铁块受力情况,画出铁块受力示意图,手对铁块的托力多大?
铁块受到______,托力大小等于______之差.
2.如何测量物体浸在液体中受到的浮力?
用弹簧测力计悬挂铁块,测量出铁块的重力G,然后铁块浸没在水中,读出弹簧测力计的示数F,铁块受到的浮力F浮=______.
3.实验:利用桌上的实验器材测量石块在水中受到的浮力大小.
4.归纳:下沉的物体受到______的作用.
①浸在液体中的物体受到______对物体向托的力叫浮力
②用弹簧测力计测浮力:F浮=______
探究点二 浮力产生的原因
1.观看视频后,分析浮力产生的原因.
浮力是由于液体对物体下表面的压力______上表面的压力,也就是物体上下表面受到液体的______.
2.实验:取一只去底的透明塑料瓶,瓶口直径略小于乒乓球直径.将乒乓球放入瓶中,保持瓶口朝下.向塑料瓶中注水,观察乒乓球的状态.用手堵住瓶口,观察乒乓球的状态.
现象:开始倒水时,乒乓球被压在瓶口没浮起来,一拧上瓶盖,乒乓球立即______.
分析:没瓶盖时,乒乓球受到水向下的______,下面没有水,不受水的______.拧上瓶盖后,受到向上的压力,乒乓球受______而浮起.
3.归纳:浮力产生的原因是物体上下表面受到液体的压力不同(压力差),F浮=______.
探究点三 决定浮力大小的因素
(一)实验:在水槽中装多半槽水,用手将空矿泉水瓶慢慢压入水中,在矿泉水瓶完全浸没前,体会易拉罐所受浮力及其变化.
瓶子全部压入比一半压入要费力,浮力更大,说明浮力大小可能与______有关.
人可以躺在死海里看书,而在河水中会下沉,说明浮力大小可能与______有关.
(二)实验:探究浮力的大小跟哪些因素有关
1.实验方法:______法.
2.实验器材:弹簧测力计、烧杯、水槽、圆柱体组、水、酒精、浓盐水
3.进行实验:
(1)探究浮力与物体浸没后的深度的关系
①用弹簧测力计测量出物体的重力G;
②将物体逐渐浸入水中,读出弹簧测力计的示数;
③改变物体在水中的深度,读出弹簧测力计的示数;
④比较弹簧测力计示数的变化情况.
结论:浮力大小与物体浸没水中后的深度______.
(2)探究浮力与物体浸在液体中的体积的关系:
①用弹簧测力计测量出物体的重力G;
②将物体部分浸入在水中,读出弹簧测力计的示数;
③把物体浸在水中体积再大一些,读出弹簧测力计的示数;
④把物体浸没水中,读出弹簧测力计的示数.
结论:在同一液体中,物体浸在液体中的体积越大,浮力______.
(3)浮力与液体密度的关系
①用弹簧测力计测量出物体的重力G;
②将石块分别浸没在酒精、水和盐水中,读出弹簧测力计的示数;
③比较弹簧测力计示数的变化情况.
液体种类 水 盐水
重力G / N
弹簧测力计示数F / N
浮力F浮/ N
结论:物体排开液体体积一定时,液体密度越大,浮力______.
4.归纳:浮力的大小只跟液体的______和物体排开液体的______有关.在液体密度不变时,排开液体的体积越大,物体受到的浮力______:在排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力______.
【当堂练习】
1.下列物体中,不受浮力作用的是(  )
A.在水中下沉的铁块 B.在水中的桥墩
C.浮在水面上的轮船 D.空中上升的气球
2.下列关于浮力的说法你认为不正确的是( )
A.浸入水中的物体受到浮力的施力物体是水
B.浮力是由物体上、下表面所受液体压力差而产生的
C.浮力方向与重力方向相反
D.在不同液体中浮力方向会不同
3.如图甲所示,金属块挂在弹簧测力计下,将金属块慢慢放入水中,弹簧测力计的示数逐渐减小,图乙是弹簧测力计示数与金属块下降距离的关系图像.当金属块浸没在水中时,它受到的浮力为( )
A. 5 N B. 3 N C. 2 N D. 1 N
4..如图是探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验步骤之一,弹簧测力计的示数为______N;若石块重2.6N,则它所受浮力为______N.
5.如图4所示,大鱼和小鱼在争论,你认为________鱼的说法正确,这是因为两条鱼浸没在同种液体中,它们所受浮力的大小跟________有关.
6.将细线一端固定在烧杯底部,另一端固定在乒乓球上.烧杯加水后静止在斜面上,如图所示.不计乒兵球的重力,请以球心为作用点画出乒乓球受到的浮力和拉力的示意图.
7.为了检验“浸没在液体中的固体所受浮力与固体形状有关”的猜想是否正确,小明选用了弹簧测力计、细线、装有适量水的大烧杯和50g橡皮泥块.
(1)将橡皮泥块捏成长方体,用细线系住挂在弹簧测力计上浸没于水中,弹簧测力计示数为0.3N,这时橡皮泥块受到水的浮力为_______N(g取10N/kg).
(2)取出橡皮泥块捏成圆柱体,再浸没于水中的不同深度,弹簧测力计示数均为0.3N,说明:浮力的大小与物体浸没的深度______(选填“有关”或“无关”).
(3)小明的实验证明,上述猜想是_____(选填“错误”或“正确”)的.
【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些不足,有什么体会.
参考答案
【自主预习】
1上 2.竖直向上 相反 3.G-F 4.F向上-F向下 5.液体的密度 排开液体的体积 6.大 大
【探究新知】
探究点一 浮力
(一)
1.上浮 竖直向上 竖直向上 2.竖直 竖直向上 3.竖直向上
(二)测量浮力的大小
1.①变小
②重力、拉力和托力 等于铁块的重力与拉力(弹簧测力计的示数)
如图所示:
2.G-F
4.浮力 ①液体 上 ② F浮 =G物 -F拉
探究点二 浮力产生的原因
1.大于 压力差 2.上浮 压力 压力 浮力 3.F向上-F向下
探究点三 决定浮力大小的因素
(一)浸入水中的体积 液体的密度(二)1.控制变量
3.(1)无关(2)越大(3)越大
4密度 体积 越大 越大
【当堂练习】
1.B 2.D 3.C 4. 1.6 1 5.大 浸在液体中的体积
6.如图所示
7.(1)0.2(2)无关 (3)错误人教版八年级第十章浮力
第4节 跨学科实践:制作微型密度计 导学案
【学习目标】
1.利用浮沉条件推导密度计在液体中深度h的表达式,估算标度杆的横截面积和直径.
2.经历密度计的制作过程,认识密度计的构造、刻度方法和工作原理.
【学习重点】
应用二力平衡和浮力等知识设计、制作微型密度计.
【学习难点】
在制作过程中能主动发现问题并采取有效方法解决问题.
【探究新知】
一、项目提出
1.如何区分盐水和淡水?
①.
②.
③.
2.把密度计放在小瓶中测量消毒酒精的密度,发现不能放在小瓶中,应该怎么办?
制作微型密度计来进行测量.
二、项目分析
1.设计一个能放入小瓶中,并判断酒精是否合格的微型密度计.
2.按照设计要求,完成微型密度计的设计制作.
三、项目实施
(一)项目设计
1.基本思路:将塑料吸管下端封口并缠上,使它在液面上,就制成了一个最简单的密度计.
①密度计上的膨胀球的作用是什么?
.
②为什么制作密度计时要将塑料吸管下端封口并缠上铜丝?为什么加重物就能竖直漂浮?
.
2.估算密度计的质量.
可以认为排开的酒精为1~2mL,则酒精不会溢出,若溢出的酒精为1mL,密度计的质量大约为多少?
小组合作学习:估算密度计的质量,酒精的密度取0.88g/cm3.


.
3.估算标度杆的直径.
小组合作学习:为设定A、B之间的长度不少于4mm,估算标度杆的横截面积.
根据面积公式S=πr2我们可以粗略估计标度杆的直径约为0.3cm,即3mm.
4.设计微型密度计的结构
微型密度计由______、______和______三部分组成,这三部分的作用.
标度杆:.
浮子:.
配重:.
(二)制作
小组合作制作微型密度计.
1.用制作棉签的实心塑料杆做标度杆,标度杆中部套一泡沫塑料球作为浮子.
2.实心塑料杆下端缠绕铜丝,调节铜丝的数量,使微型密度计能竖直漂浮在水中.
3.将调好配重的微型密度计放入标准消毒酒精中,待静止时,根据液面位置在标度杆上做标记,用4mm彩色胶布中心对准记号贴在标度杆上.
四、展示交流
展示自己的作品,并描述在制作过程中遇到的困难和解决的方法.从取材的合理性、刻度标注的正确和准确程度、制作的精巧和美观性等方面进行自我评价和相互评价.
1.用自制微型密度计测量密度不同的酒精,判断密度是否符合要求,哪瓶偏大,哪瓶偏小,比较测量结果与教师公布的结论是否相同.
2.如果测量结果与老师公布的结论不同,请分析产生误差的原因.
3.若测量结果与老师公布的结论相同,说说你的体会.
【课堂练习】
1.小琴同学在铅笔下端粘上一块橡皮泥自制了一支密度计,将它分别置于甲、乙两种液体中,静止时两液面相平,如图所示.密度计所受的浮力F甲______F乙,则 ______液体的密度更大,______液体对容器底部的压强更大.
2.利用笔芯自制密度计,同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选用,将所选笔芯放入水中,它能漂浮在水中,在笔芯上标出水面的位置A,将笔芯放入酒精中,仍可漂浮,标出液面的位置B,如图所示,该笔芯漂浮在水中受到的浮力______(“>”、“<”或“=”)漂浮酒精中时受到的浮力.
3.在制作简易密度计的综合实践活动中,实验小组将吸管的一端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的底端封闭,做成一只简易密度计,如图甲.将该密度计分别放入水、盐水和酒精中测试发现,放入其中某一种液体时密度计不能处于竖直状态,则该液体是______,接下来合理的操作是______,改进后重新进行密度的标记实验,标记的刻度如图乙所示,则刻度A处标记的应是______的密度值,实验结束后,同学们还想进一步提高该密度计的精确度,可行的方案是__________________.
4.实验小组制作简易密度计:在吸管的一端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的两端封闭起来.
(1)如图甲所示,这根吸管竖直漂浮在不同液体中时,液体的密度越大,它露出液面部分的长度越______(选填“长”或“短”);
(2)如图乙所示为设计好的密度计的一部分,其刻度线上至A下至甲C,量程是lg/cm3 1.6g/cm3.若把这个密度计放入某种液体中,液面位置恰好在AC的中点B,则这种液体的密度______(选填“大于”、“小于”或“等于”)1.3g/cm3;
(3)若只增加配重,该密度计C处对应的刻度值将变______;在配重不变的情况下,选用细的吸管,测量误差将会______一些.(选填“大”或“小”)
参考答案
一、项目提出
1.①分别测量质量和体积,计算密度,密度大的是盐水.
②将同一只鸡蛋放在两种液体中,比较浮沉情况,鸡蛋上浮的是盐水.
③使用密度计,将密度计放在两种液体,密度大的是盐水.
三、项目实施
(一)1.铜丝漂浮
①增大排开液体的体积,从而增大浮力,不致于使密度计沉入液体中.
②是为了降低重心,使密度计不致于倾斜.
2.F浮=G排=G密度计=ρ酒精gV排,
即G密度计=m密度计g=ρ酒精gV排,
m密度计=ρ酒精V排=0.88g/cm3×1cm3=0.88g≈1g.
3.根据阿基米德原理和浮沉条件得:ρ酒精gV排=m密度计g,ρ酒精V排=ρ酒精Sh=m密度计,分别列式:0.86g/cm3×S×hA=1g、0.88g/cm3×S×hB=1g,hA=、hB=,A与B的长度差为4mm,则可列式:-=0.4cm,解得S≈0.7cm2.
4.标度杆 浮子 配重 标记刻度 增大浮力降低重心,使密度计不致于倾斜.
【课堂练习】
1.= 甲 甲
2.旧笔芯 竖直 =
3.盐水 加配重 酒精 适当增加配重
4.(1)长(2)小于(3)大 小人教版八年级第八章运动和力
第4节 《同一直线上二力的合成》导学案
【学习目标】
1.了解合力的含义,会举例说明什么是力的合成。
2.了解同一直线上二力合成的方法,会确定大小及其方向。
3.会根据合力与一个分力确定另一个分力的大小和方向.
【学习重难点】
教学重点:合力、分力的含义;同一直线上相同方向和相反方向的二力合成.
教学难点:利用等效替代法探究同一直线上的二力合成.
【探究新知】
探究点一 合力与分力
1.生活中的实例说明一个人用力作用的效果与两个人共同用力作用而产生的效果相同.
①两个小孩一同努力可以提起一桶水,一个大人就可以提起来.
②一个人拉一辆车拉不动,再有一个人在后边推就可以把车推动,如果一个力气大的人一个人就可以拉动.
以上实例说明多个人力的作用效果和一个人的力的作用效果是______的,在物理学中我们称为______.
2.自学课本了解什么是合力,什么是分力.
(1)归纳:如果一个力产生的效果跟几个力共同作用的效果______,这个力就叫做那几个力的______.那几个力叫做这一个力的______.
(2)图中,______是______的合力;______是______的分力.
(3)图中,______是______的合力;______是______的分力.
(4)点拨:(①“几个力”必须是同时作用在物体上的力.
②合力并不是存在的力,是为研究方便______的力.
③合力的实质是“等效力”,它可以代替那几个力.
探究点二 探究同一直线上的二力合成
提出问题:图片中两种情况下合力的大小与各个分力的大小之间存在什么样的关系呢?合力的方向是怎样的?
(一)探究同一直线上同方向二力的合成
1.实验器材:白纸、图钉、细绳、橡皮筋、木板、弹簧测力计.
2.实验步骤:
①先把白纸用图钉固定在水平木板上,再用图钉将带有两个细绳套的橡皮筋的一端也固定在木板上,如图所示.
②用两个弹簧测力计分别钩住橡皮筋上的两个细绳套,用适当的力朝同一个方向将橡皮筋拉到某一位置O,在白纸上记下O的位置并将两个力的大小记录在表1中.
③换用一个弹簧测力计将橡皮筋朝同一个方向也拉到O点,记录下弹簧测力计的拉力大小并填入表1中.
表1 同一直线上同方向二力的合成
力 F1 F2 F
大小(N)
方向
注意:实验中两个拉动橡皮筋的力的方向不要产生夹角,应保持在同一直线上,并且保持测力计拉杆与木板平行,观察时不仅要注意观察记录合力的大小,也要注意观察记录合力的方向.
(二)探究同一直线上反方向二力的合成
(1)把橡皮筋B端固定好,A端分别用两根细线和两个测力计相连.
(2)用两个测力计沿相反方向拉橡皮筋的A端,使A端到达0′点,记下O′点的位置和两个拉力F1′和F2′的大小和方向.
(3)用一个弹簧测力计对橡皮筋的A端施加一个力F′,也让橡皮筋的A端被拉伸到O′点.
力 F1' F2' F'
大小/N
方向
1.实验结论:
①同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于______,方向与这两个力的方向______,即______.
②同一直线上,方向相反的两个力的合力,大小等于______,方向跟的______那个力的方向相同,即______.
小组合作解决以下问题:
2.下列说法正确吗?如果错误请说明原因.
(1)在同一直线上,两个力的合力一定大于其中的任何一个分力.
.
(2)在同一直线上,两个力的合力一定小于其中的任何一个分力.
.
(3)在同一直线上,两个力的合力小于或等于这两个力的大小之和.
.
3.(1)作用在一个物体上同一直线的两个力8N和3N,那么他们的合力是多少?
.
(2)在平直公路上匀速运动的汽车,受到的合力是多少?
.
(3)曲线运动的物体,合力可能为零吗?
.
(4)一个人用300 N的力竖直向上提起一个250N的物体,该物体受到的合力是多大 方向怎样
.
拓展:力与运动的关系
【当堂练习】
1.关于作用在同一直线上的两个力,下列说法中正确的是( )
A.两个不为零的力,其合力一定不为零
B.两个力的合力,一定大于其中任何一个力
C.求两个力的合力的大小,就是把两个力的大小相加
D.两个力的合力,可能小于其中任何一个力
2.同一直线上的两个力F1和F2作用在同一物体上,已知F1=20 N,F2=30 N.它们的合力可能是( )
A.大小为50 N,方向与F1相反 B.大小为50 N,方向与F2相反
C.大小为10 N,方向与F1相同 D.大小为10 N,方向与F2相同[来
3.质量为5 kg的物体,它所受的重力是________N.若物体在竖直下落的过程中,受到的阻力为30 N,它所受的合力大小是________N,合力的方向________.
4.桌面放一个重力为3N的茶杯,桌子对它的支持力是3N,茶杯的合力是______.
5.水桶所受重力是300N,用竖直向上400N的力拉水桶,此时水桶受到合力大小等于______N,方向______.
6.研究同一直线上方向相同的两个力的合成的实验如图所示,实验过程中,需要同时用力F1、 F2拉弹簧和单独用力F拉弹簧,这两次拉弹簧应使弹簧的下端到达的位置______.
参考答案
【探究新知】
探究点一 合力与分力
1.等效 等效替代
2.(1)相同 合力 分力 (2)F3F1、F2F1、F2F3 (3)FF1、F2F1、F2F(4)(①同一个②真实 假想
探究点二 探究同一直线上的二力合成
1.①这两个力的大小之和 相同 F = F1 + F2
②这两个力的大小之差 较大 F = F1 - F2
2.(1)不一定,两个力方向相反时,合力小于其中任何一个力
(2)不一定,两个力方向相同时,合力大于其中任何一个力
(3)正确
3.(1)合力可能为11N或5N
(2)合力为0N.
(3)合力一定不为零,物体处于非平衡状态
(4)合力为50N,方向竖直向上.
【当堂练习】
1.D 2.D 3. 50 20 竖直向下 4. 0N 5. 100 竖直向上 6.相同人教版八年级第九章压强
第2节《液体的压强》导学案
【学习目标】
1.经历探究液体压强的特点的实验过程,认识液体压强与液体深度和密度的关系,能准确说出液体压强的特点.会利用液体压强的特点解释有关现象.
2.能描述压强概念的建立过程.能熟练写出压强公式、单位,并能用压强公式进行简单计算.
3.了解连通器的原理及在生产生活中的应用.
【学习重点】
液体内部压强规律,运用液体内部压强公式解决有关问题.
【学习难点】
建立物理模型推导液体压强公式;利用实验定性探究液体内部压强与密度、深度的关系.
【自主预习】
1.液体压强产生原因:液体受到______作用,对支持它的容器底部有压强;液体具有______,对容器侧壁有压强.
2.液体压强的特点:(1)液体对容器______和______有压强, 液体内部朝______都有压强;
(2)各个方向的压强随着______增加而增大;
(3)在同一深度,各个方向的压强是______;
(4)在同一深度,液体的压强还与液体的密度有关,液体______越大, 压强越大.
3.液体压强的公式:p=______.液体压强只与液体的______和液体的______有关, 而与液体的______、______无关.与浸入液体中物体的密度无关(深度不是高度).
4.连通器:上端______、下端______的容器.
特点:连通器里______的液体时, 各容器中的液面总______, 即各容器的液体深度总是______.
【探究新知】
探究点一 液体压强的特点
(一)用玻璃管、橡皮膜等探究液体压强的特点
1.问题①:液体对容器底有压强吗?在一个两端开口的玻璃管底端扎好橡皮膜,逐渐加水观察现象.
现象:没加水时,橡皮膜是______的;当水倒入后,底部橡皮膜凸出.
结论:液体由于受到______的作用,而对支撑它的容器底部有______.
2.问题②:液体对容器底有压强,对容器侧壁也有压强吗?在侧壁有开口的玻璃管上扎好橡皮膜,逐渐加水观察现象.
现象:没加水时,橡皮膜是______的;当水倒入后,侧壁的出水口处的橡皮膜凸出.
结论:液体由于具有______性,所以液体对容器侧壁也有______.
3.问题③:用一次性手套感受液体压强,将手带上一次性手套插入水中,感受塑料手套给手的力,再将手的各面展示给全体同学.说出实验现象和手的感觉.
现象:一次性手套贴紧手指,手指和手掌的各面都______.
结论:说明液体的内部有______,而且液体内部向______都有压强.
(二)实验探究液体内部压强的特点
1.实验器材:压强计、水、盐水、大烧杯、刻度尺
压强计:
①作用:测量液体内部______的仪器.
②构造:如图可知,液体压强计主要由U形管、橡胶管、______(由空金属盒蒙上橡皮膜构成)三部分构成.
③原理:放在液体里的探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变,U形管左右两侧液面就会产生高度差,______的大小反映了橡皮膜所受的压强的大小,这运用了物理科学方法中的______法.没有用手压探头橡皮膜时,可以看到U形管两端液柱______ (选填“有”或“没有”)高度差.用手轻压探头橡皮膜时,可以看到U形管两端液柱______ (选填“有”或“没有”)高度差.手给橡皮膜的压力越大,橡皮膜凹陷越深(即所受压强越大),发现U形管两端液柱的高度差______ (选填“越大”、“越小”或“不变”)
2.科学研究方法
①______法:液体内部的压强与多个因素有关,每次只能研究与一种因素的关系.
②______法:将U形管压强计的探头放入液体中,根据U形管两管水面的高度差判断液体压强大小.
3.实验步骤
(1)按压橡皮模观察液柱是否发生变化,检查压强计的气密性;若实验前液面高度不同,需要______.
(2)把探头放入盛水的容器中,观察液柱变化.保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,探究压强大小与方向的关系.
现象:观察到U形管两侧液面高度差.
结论:.
(3)增大探头在水中的深度,探究液体压强与深度的关系.
现象:观察到U形管两侧液面高度差.
结论:.
(4)换用盐水,保持探头在清水和盐水中的深度相同,探究液体压强大小与液体密度的关系.
现象:观察U形管两侧液面高度差,在______ (选填“盐水”或“水”)中的高度差大.
结论:深度相同时,______越大,液体内部压强越大.
4.实验结论:液体压强的特点:
(1)液体内部向______都有压强;
(2)在同一液体内的同一深度,各个方向的液体压强大小______;
(3)同种液体内部的压强随深度的增加而______;
(4)在相同深度时,液体密度越大,液体压强______.
5.学以致用:讨论以下问题
(1)潜水员在不同深度为什么要穿不同厚度的潜水服?
答:.
(2)拦河坝截面为什么设计成上窄下宽的梯形?
答:.
(3)为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡?
答:.
探究点二 液体压强的大小
1.设想在液体某处有个水平放置的平面,计算这个平面上方液柱对这个平面的压强就可以计算该点受到的液体压强大小.设平面在液面下的深度为h,平面的面积为S.求深度为h的平面受到的压强多大?
分组推导,完成下面式子.
(1)这个液柱的体积是多大?V=______;
(2)这个液柱的质量是多大?m=______;
(3)这个液柱有多重?对平面的压力是多少?
G=______;F=______;
(4)平面受到的压强是多少?p=______
点拨:深度是指液体内部某一位置到上面自由液面的竖直距离.
2.例题:有人说,“设想你在7 km深的蛟龙号潜水器中把一只脚伸到外面的水里,海水对你脚背压力的大小相当于1 500个人所受的重力!”海水压力真有这么大吗?请通过估算加以说明.
探究点三 连通器
1.连通器:上端______、下端______的容器叫做连通器.
2.连通器的特点:连通器里装______液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面总是______的.
3.连通器的应用:______、______等都是根据连通器的原理来工作的.
4.讨论交流:一艘轮船由上游通过船闸往下游
甲: 打开上游阀门A,闸室和 乙:闸室水面上升到和上游水面后,
上游水道构成了一个______ 打开上游闸门,船驶入闸室
丙:打开下游阀门B,闸室和 丁:闸室水面下降到跟水面相平后,
下游水道构成了一个______ 打开下游闸门,船驶向下游
【当堂练习】
1.竖直放置一矿泉水瓶子,并在侧壁钻A、B、C、D四个一样大小的小孔,打开瓶盖,往瓶中注满水,水将从瓶孔喷出.水喷出速度最大的是从哪一个小孔喷出的(  )
A.A孔 B.B孔 C.C孔 D.D孔
2.如图所示,底面积相同的甲、乙两容器,装有质量相同的不同液体,则它们对容器底部压强的大小关系正确的是(  )
A.p甲>p乙 B.p甲<p乙
C.p甲=p乙 D.条件不足,无法判断
3.图中没有利用连通器的特点来工作的是(  )
4.三峡大坝是集防洪、航运、发电于一体的世界最大水利枢纽,坝体高185m,最大蓄水深度175m,坝体建有多个泄洪深孔,每个泄洪深孔大小为63m2,通过开启闸门泄洪,蓄满水时深孔距水面平均深度30m,则每个泄洪深孔的闸门受到水的压力是______N(g=10N/kg).
5.如图所示,用隔板将容器分成左、右两部分,隔板下部有一个圆孔用薄橡皮膜封闭.当在容器左、右两部分注入不同深度的水时(水面位置如图中虚线所示),橡皮膜发生了形变,形变情况是向______侧凸起;这种现象说明液体压强除了与液体密度有关,还与液体有关.
6.如下图所示,一个空塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,瓶口朝下竖直地浸入水中,橡皮膜受到了水向_____的压强,大小为_____Pa (g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
7.在“探究液体压强的特点”实验中,小明进行了如下的猜想:
猜想一:液体内部压强大小可能与液体深度有关.
猜想二:液体内部压强大小可能与液体密度有关.
猜想三:液体内部压强大小可能与方向有关.
为了验证以上猜想,小明进行了如图所示的操作:
(1)实验过程中探头受到的液体压强大小是通过_______________________反映的.
(2)为了验证猜想一,应选择________两组实验对比,可初步验证出猜想一是正确的.
(3)探究液体压强与液体密度的关系时,对比乙、丙两组实验,小明可得出的结论是:当液体深度相同时,液体的密度越大,液体的压强就越________.
【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些不足,有什么体会.
.
参考答案
【自主预习】
1.重力 流动性
2.(1)底部 侧壁 各个方向 (2)深度 (3)相等 (4)密度
3.ρgh 密度 深度 体积 质量
4.开口 连通 不流动 保持相平 相等
【探究新知】
探究点一 液体的压强特点
(一)1.平 向外 重力 压强
2.平 向外 流动 压强.
3.贴紧 压强 各个方向
(二)1.①压强②探头③高度差 转换 没有 有 越大
2.①控制变量②转换
3.(1)拆下软管重新安装.
(2)不变 同种液体内部同一深度,向各个方向的压强都相等
(3)变大 同种液体内部压强,深度越深,压强越大
(4)盐水 液体密度
4.(1)各个方向(2)相等(3)增大(4)越大
5.(1)液体的压强随深度的增加而增大.潜入水中越深,压强越大,所以要穿不同的潜水服.
(2)因为同种液体中液体压强随深度增大而增大,因此在水下深度越大对坝体的液体压强越大,深度大的地方需要修宽些以增加抗压能力.
(3)带鱼等深海鱼类长期生活在深海当中,内脏器官适应了深海中巨大的压强.一旦离开海洋,由于外界压强的忽然降低,内脏器官会爆裂而导致死亡.
探究点二 液体压强的大小
1.(1)Sh (2)ρ液Sh (3)ρ液Shg ρ液Shg (4)ρ液gh
2.解:因为是估算,海水密度取ρ=1×103kg/m3,g取10 N/kg.
脚背的面积近似取:S=1.3×10-2m2.
则7 km深处海水的压强为:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×7×103m=7×107Pa
脚背受的压力为:
F=pS=7×107Pa×1.3×10-2m2=9.1×105N
一个成年人的质量约为60 kg,所受重力:
mg=60kg×10N/kg=600N
假设脚背所受压力的大小相当于n个成年人所受重力,则:.
估算结果表明,在7km的海底,水对脚背的压力确实相当于1500个人所受的重力.
探究点三 连通器
1.开口 连通
2.同种 相平
3.茶壶、锅炉水位计、船闸
4.连通器 相平 连通器 下游
【当堂练习】
1.D 2.B 3.D 4. 1.89×107 5.左 深度 6.上 1000
7.(1)U形管两边液面的高度差 (2) 甲、乙 (3) 大人教版八年级第九章压强
第3节《大气压》导学案
【学习目标】
1.通过观察、实验,检验大气压强的存在.能通过实例说出大气压在生产、生活中的应用.
2.能简单描述托里拆利实验,能说出标准大气压的数量级,能说出大气压随高度变化的规律.
3.能说出液体沸点跟气压的关系.
【教学重点】
体验大气压强的存在,测量大气压强的大小.
【教学难点】
大气压强的测量及应用.
【自主预习】
1.大气压:因为空气有______,对浸在其中的物体有______,所以对浸没在它里面的物体有______.因为空气具有______,所以空气像液体一样,向各个______都有压强.把大气对浸在它里面的物体产生的压强叫做______,简称______或气压.
2.最早证明大气压强存在的实验是______实验,最早测出大气压强值的实验是______实验.
标准大气压等于______Pa,在粗略计算时,标准大气压取值______Pa.
3.大气压随高度的增加而______.大气压强的大小除了与高度有关外,还与温度、空气湿度有关.人们生活中可以通过观察大气压强的变化来预报天气.
【探究新知】
探究点一大气压强的存在
1.液体由于受______且具有______性,所以对浸入其中的物体有压强,同样空气也受______且具有______性,所以大气对浸入其中的物体也有压强.我们把这个压强就叫大气压强,简称大气压或气压.
实验①:纸杯覆水实验.
(1)将硬纸片平放在平口玻璃杯口,用手按住,并倒置过来,放手后,看到什么现象?
现象:硬纸片______(“落下”或“不落下”).
(2)将塑料杯装满水,仍用硬纸片盖住杯口,用手按住,并倒置过来,放手后看到什么现象?
现象:硬纸片______来 (“落下”或“不落下”)
分析:硬纸片受______作用,且受水向下______的作用,没有下落,必须受到力的作用.这个力的施力物体只能是______,证明大气存在压强.
(3)再慢慢把杯口向各个方向转一圈,又看什么现象?
现象:硬纸片______ (选填“会”或“不会”)落下.
说明:空气和液体一样,空气内部各个______都有压强.
2.实验②:吸盘吸起玻璃板.
现象:吸盘能吸起玻璃板.
分析:把吸盘内的空气挤出后,吸盘内气压小于大气压强,吸盘被“压”在玻璃上.
生活中关于大气压存的实例很多,____________.
3.归纳:
①定义:大气对浸在它里面的物体的压强叫做______.简称为______或______.
②特点:空气内部向______方向都有压强.
③产生原因:空气受______作用且具有______性.
④存在:最著名的证明大气压存在实验是______实验.
探究点二 大气压的测量
(一)大气压的测量
1.最早测定大气压的是意大利科学家______.
2.思考并讨论以下问题:
(1)为什么要灌满水银?
.
(2)管内水银面为什么会下降?
.
(3)水银下降后,管内水银柱的上方是否有空气?
.
(4)水银面下降了一段距离后为什么不再下降了?
.
(5)怎样通过计算得出大气压强的大小?
.
粗略计算标准大气压可取为______.
3.讨论交流:
(1)如果长玻璃管倾斜,对实验结果有无影响?
.
(2)把玻璃管换为更组或更细的玻璃管,对实验结果有无影响?
.
(3)如果把玻璃管换为长度大于1m的玻璃管,对实验结果有无影响?如果换为长度小于76cm的玻璃管,实验会出现什么现象?
.
(4)把玻璃管在水银中提起一点或插入一点,对实验结果有无影响?
.
(5)当少量空气混入玻璃管时,对实验有无影响?
.
(二)气压计
大气压强可用气压计来测量.常用的气压计有两种:
(1)水银气压计:根据托里拆利实验制成的水银气压计,这是一种精密的气压计,常用在实验室中;
(2)无液气压计:用它可直接读出大气压强的值,它的内部有一个抽成真空的薄金属盒,靠弹簧支撑而不至于被压扁,大气压强的变化会引起盒厚度的微小形变,然后通过杠杆放大后显示出来.
水银气压计 无液气压计
探究点三 大气压的变化
1.想想做做 用自制气压计,观察大气压随高度的变化
(1)取一个瓶子,装入适量带颜色的水
(2)取一根玻璃管,画上刻度,通过橡皮塞插入水中.
(3)向管中吹入少量气体,使水沿玻璃管上升到瓶口以上.
此时,瓶内气体压强______大气压.
拿着自制气压计和水银气压计从楼下走到楼上,观察玻璃管内液柱高度的变化.
实验现象:随着高度的增加,自制气压计管内液面______.
实验表明:大气压随高度增加而______.
2.大气压与高度的关系:大气压随海拔高度增加而______,但两者不成正比.海拔3000 m内,每上升10m,大气压约降低______Pa.
不同高度处的大气压强值
3.气压影响沸点:
实验:用1支大号针管(带橡皮帽)、一杯70℃以上的热水.
①用针管吸进针管容积的三分之一,70℃以上的热水;
②将吸有热水的针管口朝上,用橡皮帽堵住针管口,另一只手将针管的活塞使劲往下拉,针管里重新沸腾,不断地有气泡冒出来;
③将针管活塞放松,针管活塞会回到原来的位置,针管里的水不会再冒气泡.
分析:向下压活塞过程中,针管内气压______,水重新沸腾,说明气压越低,水的沸点______;活塞回到原来的位置,针管内气压______,水的沸点______,所以不再沸腾.
结论:液体的沸点在气压减小时______ ,在气压增大时______.
高压锅的原理:高压锅密封,提高锅内气压,从而水的沸点______,使食物易熟.
【当堂练习】
1.如图所示的现象中,没有利用大气压的是(  )
(

1
A


吸盘

挂钩贴

竖直墙面上
B

用注射器将药液注入肌肉
C

用吸管将饮料


"
入口中
D

用硬纸片

托住

杯中的水
)
2.在烧瓶中注入刚刚沸腾的水,塞紧瓶塞,将烧瓶倒置,再用冷水浇烧瓶的底部,可以看到水又重新沸腾起来.该实验现象说明了(  )
A.沸腾过程需要吸热
B.沸腾过程需要放热
C.水的沸点与环境温度有关
D.水的沸点与水面上方气压有关
3.大气对你一只手掌的上表面的压力最接近以下哪个数值(  )
A. 10 N B. 100 N C. 1 000 N D. 10 000 N
4.如图所示,在古书《席上腐谈》中有这样的记载,将空瓶罩在燃着的纸卷上,再将热的空瓶迅速罩在人后背上,过一段时间后,瓶内气压______(选填“大于”、“等于”或“小于”)瓶外气压,瓶就压紧在身体上.
5.如图所示,是李老师在课堂上给学生演示的实验.真空罩的内、外两侧分别吸着一个吸盘,用抽气机慢慢抽掉真空罩内的空气,可以观察到真空罩____________(选填“内侧”或“外侧”)的吸盘脱落,由此可知,吸盘能吸在玻璃罩上是因为______的作用.
6.小王同学暑期在云南腾冲旅游时,从海拔3780米高的高黎贡山峰带了个拧紧盖子的塑料瓶[如图(a)]所示,下山,当晚回到海拔1600米的腾冲县城时,发现随身携带塑料瓶的形状发生了变化[如图1(b]所示).造成这一现象的主要原因是随着海拔高度的降低,空气密度______,大气压也随之________;而瓶内气体由于密闭,气压几乎___________,因此是__________导致塑料瓶发生如此变化.
7.如图所示是托里拆利实验过程,根据图示完成下面的问题.
(1)实验中测得玻璃管内水银柱的高度为_____mm.
(2)通过计算可知当时的气压为_____Pa(ρ水银=13.6g/cm3,g=10N/kg).
(3)实验过程中,若像图丁中一样将玻璃管倾斜,则水银柱的高度将_____,水银柱的长度将_____.(均选填“变长”、“变短”或“不变”)
(4)若实验过程中,玻璃管中的水银没有装满,则测量的大气压值比真实值要_____.(选填“偏大”或“偏小”)
【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些不足,有什么体会.
.
参考答案
【自主预习】
1.重力 压力 压强 流动性 方向 大气压强 大气压
2.马德堡半球 托里拆利 1.013×105 1.0×105
3.减小
【探究新知】
探究点一大气压强的存在
1.重力 流动 重力 流动
(1)落下 (2)落下 重力 压力 向上 大气 (3)不会 方向
2.吸饮料、拔火罐、钢笔吸墨水、护士打针时用注射器吸取药液、茶壶的盖上都有一个小孔……
3.①大气压强 大气压 气压 ②各个 ③重力 流动 ④马德堡半球
探究点二 大气压的测量
(一)大气压的测量
1.托里拆利
2.(1)排净管中的空气,确保水银上方为真空状态.
(2)刚开始时管内水银高度较高,所以水银产生的压强较大,比大气压大,所以管内的水银会下降.
(3)没有.
(4)当水银下降到合适的高度时水银的压强和大气压相等,此时水银就不再下降而稳定在这个高度.
(5)p大气=p水银=ρ水银gh=13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m=1.013×105 Pa1.0×105 Pa
3.(1)管内水银柱的长度会增加,竖直高度不会变,不会影响实验结果.
(2)水银柱产生的压强跟水银柱的粗细无关,所以把玻璃管换成粗的或细的,管内水银的竖直高度不会改变,不会影响结果.
(3)把玻璃管换为长度大于1m的玻璃管,只要水银柱上方保持真空,管内水银柱竖直高度就不会改变,因而不会影响实验结果;如果换为长度小于76cm的玻璃管,则水银将会充满玻璃管,水银柱的高度随玻璃管长度改变而改变,管内水银柱产生的压强不是大气压的值,无法测量大气压.
(4)把玻璃管在水银中提起一点或插入一点,管内水银柱的竖直高度不会改变,所以不影响实验结果.
(5)当有少量空气混入玻璃管中时,管内水银面上方不再是真空的,这些空气有一定的压强作用在管内水银柱上面,会使水银柱高度减小,混入的空气越多,产生的压强越大,管内水银柱越短,所以会影响实验结果,使测量结果变小.
探究点三 大气压的变化
1.大于 上升 减小
2.减小 100
3.变小 越低 变大 变高 降低 升高 升高
【当堂练习】
1.B 2.D 3.C 4.小于 5.内侧 大气压 6.增大 增大 不变 大气压的增大
7.(1)760(2)1.01×105(3)不变 变长(4)偏小人教版八年级第十章浮力
第2节《阿基米德原理》导学案
【学习目标】
1.经历探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程,探究阿基米德原理.
2.能复述阿基米德原理并书写其数学表达式.
3.能应用公式计算简单的浮力问题.
【学习重点】
理解阿基米德原理,应用阿基米德进行相关计算.
【学习难点】
应用阿基米德原理进行计算.
【自主预习】
1. 两千多年以前,阿基米德发现:物体浸在液体的体积就是______的体积;
2. 排开液体的体积越大、液体的密度越大,则排开液体的______就越大,因此,浮力的大小可能跟排开液体的______密切相关,而液体的______跟它的质量成正比,因此,浮力的大小可能跟______密切相关;
3. 浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体所受的______.这就是著名的阿基米德原理.用公式表示就是______.阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于______.
【探究新知】
探究点一 阿基米德的灵感
1.阿基米德洗澡时突然想到:物体浸在液体中的体积就是______的体积.由此,我们在第一节探究出的实验结论可以表述为:______越大,液体的密度越大,它所受的浮力就越大.
2.想想做做:体验物体排开液体的体积越大,所受的浮力就越大
把装满水的烧杯放在盘子中,再把空的饮料罐按入水中,在手感受浮力的同时,会看到排开的水溢至盘中.
①现象:通过实验发现将易拉罐压入水桶的过程中,易拉罐所受的浮力越来越______,排开的水越来越______.说明浮力的大小和______多少有关系.
②推理:由于物体的体积与密度的乘积等于质量,物体的体积越大、密度越大,其______越大.如果液体的______越大、排开液体的______越大,溢出在盘中液体的______也就越大.由此,我们猜想,浮力的大小跟______有关,而液体的重力大小跟它的质量成正比,因此,可以进一步推想,浮力的大小跟______也密切相关.
③猜想与假设:浮力的大小跟物体排开液体所受______有关.
探究点二 浮力的大小
实验:探究浮力大小与物体排开液体的重力的关系
1.设计实验:
(1)怎样测量物体受到的浮力?需要测量哪些物理量?怎样计算浮力的大小?
浮力大小可以用______测出:先测出物体所受的______G,再读出物体浸在液体中______F拉,则F浮=______.
(2)怎样测量物体排开的液体所受的重力?需测量哪些物理量?怎样计算物体排开液体所受重力的大小?
物体排开液体所受的重力可以用______和______测出:溢水杯中______液体,再把物体浸在液体中,让排开的液体流入一个小桶中,桶中的液体就是被物体______的液体,用弹簧测力计测出排开液体所受的______.
2.实验器材:弹簧测力计、细线、水、烧杯、小桶、溢水杯、圆柱体
3.实验步骤:
①用弹簧测力计测出空小桶的重力G桶;
②用弹簧测力计测出小石块的重力G物;
③将石块体浸没入盛满水的溢水杯中,记下弹簧测力计的示数F拉;
④用弹簧测力计测出盛水小桶的总重力G总;
⑤计算出小石块受到水的浮力F浮和排出水的重力G排.实验数据记录在表格中.
4.实验数据记录
次数 小桶的所受的重力G桶/N 物体所受的重力G物/N 物体在水中弹簧测力的示数F拉/N 小桶和排开水所受的总重力G总/N 浮力F浮/N 排开水所受的重力G排/N
1
2
3
4
5.实验结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小______物体排开液体所受重力,即______.
6.交流与评估:
(1)若溢水杯中水没有加满,会对实验造成什么影响
.
(2)实验中,如何保证实验时溢水杯中水已加满
.
(3)实验中,若先测出小桶和水的总重,再将水倒出后测出空桶的重力,测量结果会因为桶壁沾有部分水,所以G桶测量值______,导致 G排测量值______.
探究点三 阿基米德原理
1.内容:浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它______所受的重力.
2. 公式:F浮=______.
3. 推导公式:F浮=m排g=______
4.适用范围:液体和______
5.对原理的理解:
①物体“浸在液体里”包括“全部浸入(即浸没)”(V排______V物)和“部分浸入”(V排______V物)两种情况.
②浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力.
③阿基米德原理表明,浮力大小只和______、______有关,与物体的形状、密度、浸没在液体中的深度及物体在液体中是漂浮、悬浮、沉在水底、还是运动等因素______.
例题1将金属块浸入水中,排开0.6kg的水,金属块的浮力是______N(g取10 N/kg).
例题2一个体积为300 cm3的物体浮在水面上,它的1/3体积露出水面,它受的浮力是______ N.(g取10 N/kg)
例题3在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠的重量为4.9N,浸没在水中称时,测力计示数为4.5N.g取10 N/kg,
求:
(1)王冠浸没在水中受到的浮力是多少?
(2)王冠体积为多大?
(3)王冠的密度是多少?王冠是否是纯金的?(金的密度是17.3×103kg/m3)
【当堂练习】
1.关于浸在液体中的物体所受浮力F浮与物体重力G物、物体排开液体的重力G排间的大小关系,以下说法中正确的是( )
A.只有当物体浸没时,F浮等于G物 B.不管物体是否浸没,F浮都等于G物
C.只有物体未浸没时,F浮等于G排 D.不管物体是否浸没,F浮都等于G排
2.如图所示,将一只重为0.5 N的小烧杯放在一个装满水的溢水杯的溢水口正下方,向溢水杯中轻轻放入一个小木块,从中溢出的水全部流到小烧杯中,测得小烧杯和水的总重力为2.5 N.则木块受到的浮力为( )
A. 3 N B. 2 N C. 2.5 N D. 0.2 N
3.如图所示,当乒乓球从水里上浮到水面上,乒乓球在A位置时受到的浮力为FA,水对杯底的压强为pA,在B位置时受到的浮力为FB,水对杯底的压强为pB,则它们的大小关系是(  )
A.FA=FBpA=pB B.FAC.FA>FBpA>pB D.FA>FBpA=pB
4.如图,重为5N,体积为0.2×10-3m3的物体用细线系在弹簧测力计的挂钩上,将它浸没在水中,物体受到的浮力是_______N,静止时弹簧测力计的示数是_______N.(g=10N/kg)
5.如图所示,小明用细线系住重为5 N的物体A,使其一半体积浸入盛满水的溢水杯中,物体A排开的水重为2 N,此时物体A所受的浮力为______N,将A浸没在水中,此时物体所受的浮力为_____N,物体排开的水的体积为______ m3.(g取10 N/kg)
6.如图所示,是某实验小组“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数.
(1)金属块浸没在盐水中时,受到的浮力是______N.
(2)分析图乙、丙可知,浮力的大小跟______有关.
(3)分析两图可知,浸在液体中的物体所受的浮力大小跟液体的密度有关.
(4)由实验可知,该金属块的密度是______kg/m3.
【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些不足,有什么体会.
.
参考答案
【自主预习】
1.物体排开液体
2.质量 质量 重力 排开液体的重力
3. 重力 F浮=G排 气体
【探究新知】
探究点一 阿基米德的灵感
排开液体 物体排开液体的体积
2.①大 多 排开液体
②质量 密度 体积 质量 排开液体的质量 排开液体的重力
③重力
探究点二 浮力的大小
1.(1)弹簧测力计 重力 弹簧测力计的示数 G-F拉
(2)溢水杯 弹簧测力计 盛满 排开 重力
5.等于 F浮=G排
6.(1)导致G排的测量值偏小.
(2)向溢水杯中缓慢加水,直到溢水口有水滴流出,就表示水已经加满.
(3)偏大 偏小
探究点三 阿基米德原理
1.排开的液体 2.G排 3.ρ液gV排 4.气体 5.①= < ③ρ液V排 无关
例题1 6
例题2 2
例题3解:(1)王冠浸没在水中受到的浮力F浮=G-F=4.9N-4.5N=0.4N;
(2)由F浮=G排=ρ水gV排得排开水的体积
V排==4×10-5m3
王冠的质量m==0.49kg
王冠的密度:ρ==12.25×103kg/m3<17.3×103kg/m3,所以皇冠不是纯金的.
【当堂练习】
1.D 2.B 3.C 4. 2 3 5. 2 4 .
6.(1)2.4 (2)排开液体的体积 (3)丙丁 (4)2.4×103人教版八年级第八章运动和力
第2节《二力平衡》导学案
【学习目标】
1.依据生活经验认识平衡力和平衡状态的概念,会判断物体受到的力是否为平衡力.
2.经历探究二力平衡条件的实验过程,归纳、总结出结论.
3.会利用二力平衡的知识分析解决实际问题.
4.能正确判断平衡力与相互作用力.
【学习重点】二力平衡的条件
【学习难点】二力平衡条件的应用
【自主预习】
1.物体受到几个力作用时,如果保持______状态或______状态,我们就说这几个力平衡或物体处于______状态,______平衡是最简单的平衡状态.
2.物体在非平衡力作用下运动状态将______.(填“改变”或“不变”).
3.二力平衡条件:作用在______物体上的两个力,如果大小______、方向______,并且作用在______,这两个力就彼此平衡.
4.放在桌子上静止的花瓶,受到竖直向下的______和桌面对它竖直向上的______,二力平衡.
悬挂着的吊灯,受到竖直向下的______和吊线对它竖直向上的______,二力平衡.
在水平道路上做匀速直线运动的汽车,水平方向受到方向相反的  和______,二力平衡;在竖直方向,汽车受到竖直向下的______和路面对它竖直向上的______,二力平衡.
【探究新知】
探究点一 平衡状态
1.牛顿第一定律告诉我们,物体不受力时,将保持______状态或______状态.但不受力的物体是不存在的,那么为什么静止在桌面上的课本、吊在天花板上的电灯、匀速直线运动的小汽车、匀速下降的降落伞,这些物体受到力,还会保持静止状态或匀速直线运动状态呢
归纳:以上物体受到几个力的作用,如果这几个力的相互抵消,相当于物体不受力,我们称这几个力,或者说物体受到平衡力作用,这时物体处于平衡状态.物体处于平衡状态时,可能保持,也可能处于.
2. 平衡状态:物体受到几个力的作用时,保持______状态和______状态统称为平衡状态.
3.平衡力:物体在受到几个力的作用时,处于平衡状态,我们就说这几个力______,______平衡是最简单的平衡状态.
4.二力平衡:当物体受个______力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,则这两个力平衡,称为二力平衡.
5.判断下列情况是否是平衡状态.
①小孩荡秋千
②雨点匀速竖直下落
③课桌上静止的笔盒
④正在转动的秒针
⑤水平匀速飞行的飞机
平衡状态____________,非平衡状态____________.
探究点二 二力平衡的条件
人站在地面上受两个力的作用:重力与支持力.当人处于平衡状态时,这二力之间有怎样的关系呢?
1.猜想假设
①两个力的大小可能要相等
②两个力的方向可能要相反
③两个力可能要在同一直线上
④两个力可能要作用在同一物体上
2.制定实验计划、设计实验.
设计实验: 在光滑的桌面上放一小车,在两边小盘里加上钩码,通过定滑轮使小车在水平方向受到两个相反______力作用.改变作用在小车上的两个力三要素之一(控制变量法),看一看,在什么情况下小车处于平衡状态在什么情况下小车不能平衡
实验器材:木板、小车、砝码、细线 、定滑轮、弹簧测力计、等质量小盘 2个 
进行实验:
(1)当两个盘子里装着砝码质量相同时,玩具小车在水平方向上受到的两个力大小______(相等、不相等),方向______(相同、相反),______(是、否)在同一直线上,小车处于______(平衡、不平衡)状态.
(2)若在右边的盘子里再加一个砝码,而左边的盘子不增加砝码,此时玩具小车______(平衡、不平衡),受到的两个力大小______(相等、不相等),方向______(相同、相反),______,玩具小车______(能、不能)静止.
(3)若把左边盘子和砝码移到右边使小车受到的力方向相同,松手后,玩具小车______(能、不能)静止,此时玩具小车______(平衡、不平衡),受到的两个力大小______(相等、不相等),方向______(相同、相反),______(是、不是)在同一直线上.
(4)若垂直于小车受力方向移动小车,松手后,玩具小车______(能、不能)静止,此时玩具小车______(平衡、不平衡),受到的两个力大小______(相等、不相等),方向______(相同、相反),______(是、不是)在同一直线上.
(5)归纳总结:二力平衡的条件:当作用在______的两个力______、______、并且作用在______,这两个力就彼此平衡.
3.反思、评估:
(1)实验中选用了小车而不选用木块,是为了______给实验带来的误差.
(2)本实验设计的优点是:____________.
(3)实验中,桌面必须______,否则小车的重力会影响实验.
(4)实验中,如果两侧的砝码个数不相等但小车仍然处于静止状态,则原因是小车受到桌面的______比较大.
(5)方案二:用小卡片探究二力平衡的条件
①该方案以______为研究对象,钩码通过定滑轮对卡片施加力的作用.
②当两线端所挂钩码质量相等时,小卡片静止;当两线端所挂钩码质量不等时,小卡片运动;把小卡片转过一个角度,再松手时,小卡片转动;用剪刀把小卡片从中间剪开,再松手时,小卡片运动.
③本方案选用硬纸片的原因是减小______对实验的影响,但是还受重力,因此对实验结论也有影响.
探究点三 二力平衡的条件的应用
1.根据物体的运动状态判断受力情况.
吊在空中静止不动的电灯,若电线的拉力为2N,则灯受到的重力是______N.
2.根据受力情况判断物体的运动状态.
小组合作解决以下问题:以在水平路面上向左运动的小车为例进行分析.
(1)水平路面上运动的小车受到的力有哪些?
在竖直方向上受到的力有:____________.在水平方向上有____________.
(2)①若牵引力等于阻力F=f,小车怎样运动?
.
②牵引力大于阻力F>f,小车怎样运动?
.
③若牵引力小于阻力F<f,小车怎样运动?
.
点拨:物体不受力时,应保持匀速直线运动或保持静止状态.物体受一个力,运动状态发生改变,这是力产生的效果.物体受平衡力时,应保持静止或保持匀速直线运动状态.静止的物体受平衡力时,仍然保持静止;运动的物体受平衡力时,仍然做匀速直线运动.
3.平衡力和相互作用力的区别.
一本书静止在水平桌面上时,分析哪一对力是平衡力,哪一对力是相互作用力.
①一对平衡力:____________.(如图甲所示)
②一对相互作用力:____________.(如图乙所示)
4.讨论、思考:
平衡力和相互作用力有许多相似的地方,但也有不同的地方.试着把它们加以区别.
平衡力与相互作用力的比较
一对平衡力 一对相互作用力
相同点 大小 大小
方向 方向
作用在 作用在
不同点 作用在上 分别作用在上
【当堂练习】
1.下列物体中,受到平衡力作用的是(  )
A.正从地面腾空而起的火箭 B.竖直向上抛出的石子
C.沿光滑斜坡滚下的小球 D.在水平直路上匀速行驶的汽车
2.研究二力平衡的条件时,小明用剪刀将图中静止的薄塑料片从中间剪断,他要研究的是这两个力是否(  )
A.作用在同一直线上 B.方向相反
C.作用在同一物体上 D.大小相等
3. 一本书放在水平桌面上,书上放一支钢笔,都保持静止,下列说法正确的是(  )
A.钢笔对书的压力和书对钢笔的支持力是一对相互作用力
B.钢笔的重力和书对钢笔的支持力是一对相互作用力
C.书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力
D.书受到的重力和书对桌面的压力是一对平衡力
4.物体在两个力的作用下处于平衡,已知一个力的大小和方向,我们可以根据_____求另一个力的大小和方向.小杨同学手提重力为50N的书包站在水平地面上时,手的提力为____N,方向是____的.
5..用弹簧测力计可以称出物体的重力,当弹簧测力计挂钩挂上物体以后,物体在______力和______力的作用下保持静止,根据___________条件,这两个力大小_________,所以弹簧测力计上的示数就是物体所受到的_________的数值.
6.小明同学用绳系住重力为2N的铅笔盒沿竖直方向缓慢地做匀速直线运动.若不计空气阻力,第一次拉着物体以速度v1匀速上升时,绳对物体的拉力为_____ N,第二次拉着此物体以速度v2匀速下降,若v1<v2,则绳对物体的拉力________(选填“大于”、“小于”或“等于”)2N,方向为________.
7.如图所示,物体A在水平地面上静止,画出物体A受力的示意图.
8.在探究“二力平衡的条件”的实验中,小明采用的实验装置如图所示.
(1)实验时,小明向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,木块两边所受的拉力______(选填“相等”或“不相等”),木块处于静止状态.小明再把右盘中的砝码换成一个质量较大的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是______,于是他把木块换成小车,并选择较______(选填“光滑”或“粗糙”)的实验桌面,继续完成实验;
(2)在左右两盘放入质量相等的砝码,再将小车水平扭转一个角度,松手后,观察小车运动状态,这样做的目的是为了探究不在______的两个力是否能平衡;
(3)小明用轻质硬纸片代替图中的木块,两端的小盘中加质量相等的砝码时,硬纸片保持静止,用剪刀将硬纸片从中间剪开,发现分开后的硬纸片向相反方向运动.由此可以得到二力平衡的又一个条件:平衡的两个力应该______;
(4)实验中改变钩码的个数,观察卡片在什么情况下可以保持静止状态,是为了研究______对物体平衡的影响.
【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些不足,有什么体会.
                                     .
参考答案
【自主预习】
1.静止 匀速直线运动 平衡 二力
2.改变
3.一个 相等 相反 同一条直线上
4.重力 支持力 重力 拉力 牵引力 阻力 重力 支持力
【探究新知】
探究点一 平衡状态
1.静止 匀速直线运动 作用效果 平衡 静止 匀速直线运动状态
2.静止 匀速直线运动
3.平衡 二力
4.两
5.②③⑤①④
探究点二 二力平衡的条件
2.(1)相等 相反 是 静止 平衡
(2)不平衡 不相等 相反 是 不能
(3)不能 不平衡 相等 相同 不是
(4)不能 不平衡 相等 相同 不是
(5)同一物体 大小相等 方向相反 同一条直线上
3.(1)减小摩擦 (2)可以不考虑物体的重力对实验的影响 (3)水平 (4)阻力(摩擦力) (5)①小卡片③阻力
探究点三 二力平衡的条件的应用
1. 2 2.(1)重力G、地面支持力N 汽车发动机的牵引力F和地面与空气的阻力f.
(2)①向左匀速直线运动②向左加速运动③向左减速运动.
3.①书受到的重力G与桌面对书的支持力F②桌面对书的支持力F与书对桌面的压力F′
4.如表所示
一对平衡力 一对相互作用力
相同点 大小相等 大小相等
方向相反 方向相反
作用在同一直线上 作用在同一直线上
不同点 作用在同一物体上 分别作用在不同物体上
【当堂练习】
1.D
2.C
3.A
4.二力平衡条件 50 竖直向上.
5.重 拉 二力平衡 相等 重力
6. 2 等于 竖直向上
7.如图所示
8.(1)相等 桌面与木块间有摩擦力 光滑(2)同一条直线(3)作用在同一个物体(4)力的大小人教版八年级第十一章功和机械能
第4节《机械能及其转化》导学案
【学习目标】
1.知道动能、重力势能和弹性势能统称为机械能.
2.能通过实验或实例,认识物体的动能和势能可以相互转化,能解释与机械能转化有关的现象.
3.通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体,不同形式的能量可以相互转化.通过水能和风能的利用知道人类如何利用机械能的转化与守恒解决实际问题.
【学习重点】
动能和势能的相互转化.
【学习难点】
解释有关动能和势能相互转化的简单物理现象.
【自主预习】
1._____能和_____能统称为机械能.一个物体具有的机械能是__________之和.
2.动能和势能之间_____(选填“可以”或“不可以”)相互转化.
3.机械能守恒:如果只有_____和_____的相互转化,尽管动能和势能的大小会变化,但机械能的总和_____,或者说,机械能_ _.
4.水能和风能的利用:自然界中的流水和风都具有大量_____的.
探究点一  机械能及其转化
(一)机械能
1.自主学习:什么是机械能?如何判断机械能的变化?
__________统称为机械能.
机械能是__________的和,判断机械能的变化要分别判断动能和势能的变化情况.
2.判断下列情境中机械能的变化
(1)匀速上升的气球:动能___,势能___,机械能_____.
(2)匀速下降的气球:动能___,势能___,机械能_____.
(3)匀速水平运动的汽车:动能___,势能___,机械能_____.
(4)加速上升的火箭:动能___,势能___,机械能_____.
(5)边洒水边匀速行驶的洒水车: 动能___,机械能_____.
(二)动能和重力势能的转化
1.实验:观察滚摆的运动,小组讨论滚摆运动过程中能量的转化过程.
滚摆下降时,速度增大,_____能增大;高度减小,_____能减小,_____能转化为_____能.滚摆上升时,速度减小,_____能减小,高度增加,_____能增大,_____能转化为_____能.
2.实验:观察单摆的运动,小组讨论小球在运动过程中能量的转化过程.
单摆下降时,_____能减小,_____能增大,在此过程中_____能转化为_____能.单摆上升时,_____能减小,_____能增大,在此过程中_____能转化为_____能.
3.以上分析表明:_____能和_____能之间可以发生相互转化.
(三)动能和弹性势能的转化
1.弹簧固定在水平轨道末端,小球从斜面顶端由静止滚下,撞击弹簧后又将沿水平轨道返回,接着滚上斜面.分析整个过程中能量的转化过程.
小球下降时,_____能转化为_____能;小球接触弹簧时,_____能转化为_____能;小球离开弹簧时,_____能转化为_____能;小球上升时,_____能转化为_____能.
2.分析蹦床过程中能量转化过程.
人在落下时,未接触蹦床前:_____能转化为_____能;接触蹦床后,重力势能和动能转化为_____能.
人在上升时,未离开蹦床前:_____能转化为_____能和_____能;离开蹦床后:_____能转化为_____能.
3.以上分析表明:_____能和_____能、_____能之间可以发生相互转化.
(四)机械能守恒
1.用绳子把一个铁锁悬挂起来.把铁锁拿近自己的鼻子,稳定后松手,头不要动.铁锁向前摆去又摆回来.铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗?小组讨论分析整个过程能量的转化并思考其中的原因.
分析:铁锁下降的过程是_____能转化为_____能,上升的过程是_____能转化为_____能.在上升和下降的过程中,铁锁和空气之间存在摩擦,克服摩擦做功,消耗一部分能量,机械能_____,所以碰到鼻尖.
如果整个过程中,铁锁和空气之间没有摩擦,会出现什么现象.
分析:不会碰到鼻子,因为整个过程中机械能减少.
2.归纳:如果只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但机械能的总和_____.或者说,机械能是_____的.
点拨:机械能守恒的条件:忽略摩擦,忽略摩擦力造成的能量损失,所以机械能守恒也是一种理想化的物理模型.在物理学中常常出现“光滑的表面”、“不计空气阻力”、“不计摩擦”等文字描述,表示没有摩擦阻力,机械能是守恒的.
3.分析过山车在运动过程中的能量转化情况.
从A到B的过程中,_____能转化为_____能;从B到C的过程中,_____能转化为_____能;从C到D的过程中,_____能转化为_____能.过山车运行过程中车与轨道之间有摩擦力,还受到空气的阻力,机械能并_____守恒,机械能_____,不给其他动力的情况下,过山车最终停下来.
4.自主学习:阅读课本“科学世界――人造地球卫星的机械能转化”,回答下列问题.
①卫星在运动过程中机械能是否守恒?
卫星在大气层外运行,_____空气阻力,只有动能和势能的转化,因此机械能_____.
②卫星由远地点向近地点运动时,能量转化过程?
卫星在远地点时_____最大,当它从远地点向近地点运动时,_____能转化为_____能.
③卫星由近地点向远地点运动时,能量转化过程?
卫星在近地点时,_____能最大,当卫星从近地点向远地点运动时,_____能转化为_____能.
探究点二 水能和风能的利用
在地球上,海水朝夕涨落,江河日夜奔流.有时微风拂面,有时狂风劲吹.从能量的角度来看,自然界的流水和风都是具有大量_____能的天然资源.
1.水能的利用
早在1900多年前,我们的祖先就制造了木质_____,让流水冲击水轮转动,用来汲水、磨粉、碾谷.
通过水轮机带动发电机_____,可以将水的机械能转化为_____能,再通过输电线送到用电地区.修筑拦河坝提高上游水位来发电,主要目的是增加水的_____能.
2.风能的利用
风是流动的_____,风把风筝吹到天空,也就是对风筝做功;风能使你做的小风车飞转,即对小风车做功.所以,风具有_____能.
我国早在2000多年前就开始利用风来驱动_____航行.至少1700多年前已开始利用风来推动_____做功.
利用风吹动风车叶片旋转,将风能转化为风车叶片的_____能,再通过发电机或其他机器将动能转化为_____能.
【当堂练习】
1.如图所示,小明和同学一起荡秋千.下列说法正确的是(  )
A.通过最低点时的动能为零
B.下降过程中的动能不变
C.到达最高点的重力势能最大
D.上升过程中的重力势能减小
2.把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉到自己的鼻子附近,稳定后松手,铁锁向前摆去,如图所示.下列说法中正确的是(  )
A.铁锁摆回时会打到鼻子
B.铁锁在摆动过程中动能与重力势能可以相互转化
C.铁锁由高处摆到低处的过程中动能转化为重力势能
D.铁锁上升的最大高度逐次降低,是由于受到重力作用
3.高空抛物被称为“悬在城市上空的痛”,会给社会带来很大的危害.关于高空物体的下落过程,下列分析正确的是( )
A.只受重力作用 B.动能越来越大
C.重力势能全部转化为动能 D.机械能总量保持不变
4.如图所示,在一个罐子的盖和底各开两个小洞.将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿人罐中,橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定.做好后将它从不太陡的斜面滚到水平面.下列说法正确的是(  )
A.罐子从斜面滚下,重力势能只转化为动能
B.罐子从斜面滚下的过程中,只有动能和弹性势能的相互转化
C.因为能量之间可以相互转化,所以罐子滚下后可能再次滚上斜面
D.如果水平面是光滑的,则罐子会一直滚动下去
5.如图所示是荡秋千的简化模型,摆球从A点由静止释放,到达D点后返回,B、C两点等高,下列说法正确的是(  ).
A. 球在B、C两点的动能相等
B. 球在A、D两点的机械能相等
C. 球从B点到O点的过程中机械能减少
D. 球从O点到C点的过程中重力势能减少
6.如图,滚摆下降过程中,滚摆的_____能转化为_____能.滚摆上下往复运动过程中,其每次上升所能达到的高度越来越低,滚摆在运动过程中的机械能_______( 选填“增加”、“减少”或“不变”).
7.会荡秋千的人,不用别人帮助,就能把秋千荡得很高.做法是:当人从高处向下摆时,身体由直立变为下蹲,此过程降低重心高度,将更多的重力势能转化为   能;而从最低点向上摆时,用力将身体由下蹲变为直立,此过程克服身体重力做功,增加了   能.如此循环往复,机械能越积越多,秋千就越荡越高.
8.如图为某抽水蓄能电站的工作原理图,用电低谷时(如深夜),电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来;用电高峰时,再利用上水库中的水发电.
(1)蓄能时,水被抽到上水库,此过程是将________能转化为水的机械能.
(2)抽水蓄能电站选址衢江黄坛口,不仅因当地水资源丰富,同时还考虑到当地地势较陡,这样建成的电站上、下水库的高度差比较________,有利于蓄能与发电.
【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些不足,有什么体会.
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参考答案
【自主预习】
1.动 势 动能和势能
2.可以
3动能 势能 不变 守恒
4.机械能
探究点一  机械能及其转化
(一)1动能、重力势能和弹性势能 动能和势能
2.(1)不变  增加  增加  
(2)不变  减少  减少
(3)不变  不变  不变
(4)增加  增加  增加
(5)减少  减少
(二)1.动 重力势 重力势 动 动 重力势 动 重力势
2.重力势 动 重力势 动 动 重力势 动 重力势
3.动 重力势
(三)1.重力势 动 动 弹性势 弹性势 动 动 重力势
2.重力势 动 弹性势 弹性势 重力势 动 动 重力势
3.动 重力势 弹性势
(四)1.重力势 动 动 重力势 减少 不会 没有
2.不变 守恒
3.动 重力势 重力势 动 动 重力势 不 减少
4.①不受 守恒 ②势 重力势 动 ③动 动 重力势能
探究点二 水能和风能的利用
机械
1.水轮 电 重力势
2.空气 机械 帆船 风车 动 电
【当堂练习】
1.C 2.B 3.B 4.C 5.C 6.重力势 动 减少 7.动 机械(重力势) 8.电 大人教版八年级第十一章功和机械能
第3节《动能和势能》导学案
【学习目标】
1.了解能量的概念和单位,知道物体做功的实质;理解动能、势能的概念,能判断生活中常见的物体是否具有动能和势能.
2.通过实验,了解动能、重力势能、弹性势能的大小分别与什么因素有关,并能解释简单的现象.
【学习重点】
动能、势能的概念及影响因素.
【学习难点】
实验探究动能和势能的影响因素.
【自主预习】
1.物体能够做功,表示这个物体具有能量.在物理学中,能的单位是______,简称______,符号是______.
2.物体由于______而具有的能,叫做动能.物体动能的大小跟它的______和______有关.质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越______;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越______.
3.物体由于______而具有的能量,叫做重力势能.物体的重力势能跟它的______和______有关.对于高度相同的物体,质量越大的势能越______;对于质量相同的物体,高度越高的势能越______.
4.物体由于发生______而具有的能量叫做弹性势能.重力势能和弹性势能统称为______.
【探究新知】
探究点一 能量
彗星撞击地球,彗星对地球做了功;高速子弹射击鸡蛋,子弹对鸡蛋做了功;弓箭射气球,弓箭对气球做了功.
这些现象中,彗星、子弹、弓箭的共同点是都能对其他物体______,我们说,他们具有______的本领,具有______.
归纳:
1.物体能够______,我们就说这个物体具有能量,简称能.能量是表示物体做功本领大小的物理量.物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大.
2.能量的单位:______.
探究点二 动能
(一)动能的概念
慧星、子弹、弓箭具有的能量都是由于______而具有的.物体由于______而具有的能量,叫做动能.一切的物体都具有动能.
(二)探究“影响动能大小的因素”
1.汽车速度越快,发生事故时越严重;一辆汽车以同一速度运动,重载比空载时事故更严重.说明动能大小可能与物体的______、______等因素有关.
2.实验中通过____________来反映动能的大小,利用了______法.
3.探究动能大小与物体运动速度的关系,应控制______不变,使钢球从斜面的______高度滑下,观察木块被推动的距离.
4.探究动能大小与物体质量的关系,应改变钢球的______,从斜面的______高度滑下,观察木块被推动的距离.
5.实验步骤:
①探究动能大小与速度的关系
控制钢球的质量m不变;让同一钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下,撞击木块B;观察并测量木块被撞出的距离s.
实验表明钢球从高处滚下,高度h越高,钢球运动到底部时越___ __,物体B被撞得越远.所以,质量相同时,钢球的速度越大,动能越___ ___.
②探究动能大小与质量的关系
控制速度不变,即固定钢球在滑槽上的释放位置的高度h;改变钢球的质量m;观察并测量木块被撞出的距离.
实验表明,速度相同时,质量越______的钢球能将物体B撞得越远.所以,钢球的速度相同时,质量越大,动能越______.
6.实验结论:物体动能的大小跟______有关,质量相同的物体,运动速度越______,它的动能越______;运动速度相同的物体,质量越______,它的动能越______.
7.思考并讨论以下问题:
①将质量不同的钢球放在斜面上同一高度处静止释放的目的:__________________.
②将质量相同的钢球由斜面上不同位置静止释放的目的:________________________.
③若实验中木块的质量较大,为确保实验现象明显,应如何改进?
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④实验中如果不用木块,如何改进?
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8.想想议议:某段道路的标示牌显示:小型客车最高行驶速度不得超过100km/h;大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80km/h.请利用物理知识解释,为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制?为什么在同样的道路上,对不同车型设定不一样的最高行驶速度?
答:
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探究点三势能
(一)重力势能
1.打桩机打桩的过程中“重锤”落下时对桩做了功,高空下落的物体能对地面的物体做功,这种能量是物体由于受到重力产生的.物体由于______而具有的能量叫重力势能.
2.探究“影响重力势能大小的因素”
物体离地面越高、质量越大,一旦落到地面,做功越多,做功的本领越强.重力势能的大小可能与物体离开地面______、物体______等因素有关.
实验设计方案:
(1)实验器材:水槽(内盛细沙)、桌腿尖的小桌、不同质量的重物.
(2)实验过程
①探究重力势能的大小与高度的关系:让同一物体分别从不同的高度由静止开始下落,观察测量桌腿在沙坑下陷的深度.
②探究重力势能大小与质量的关系:让质量不同的物体分别从同一高度由静止开始下落,观察桌腿在沙坑下陷的深度.
实验结论:物体重力势能的大小跟______有关,质量相同的物体,高度越______,它的重力势能越______;高度相同的物体,质量越______,它的重力势能也越______.
(二)弹性势能
1.被拉弯的弓和发生形变的蹦床可以把箭射出去、把人弹起,弓和弹簧能够对外做功,说明他们具有能量.
这种形式能量的产生是由于发生形变的物体在恢复形变时可以做功,因此具有能量.
观察如图所示的射箭比赛,会发现弓的形变程度越______,箭射得越远.表明弓具有的弹性势能越大.可见弓的弹性势能与______有关.
2.归纳:
①弹性势能:物体由于发生______而具有的能叫做弹性势能.
②______越大,弹性势能越大.
【当堂练习】
1.某快递公司用无人机进行无接触配送包裹.无人机携带包裹匀速上升时,包裹的( )
A.动能减少,重力势能增加 B.动能不变,重力势能增加
C.动能不变,重力势能不变 D.动能增加,重力势能减少
2. 12月1日(周日)上午6:45时, 2024年度上海国际马拉松赛鸣枪开赛。本次赛事使用无人机(如图)进行了航拍,无人机匀速下降的过程中(  ).
A.失去了惯性 B.重力不做功 C.动能减小 D.机械能减小
3. 2024年10月30日4时27分,神舟十九号载人飞船发射升空,取得圆满成功。10月30日12时51分,载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接,神舟十八号“开门迎客”,神舟十九号航天员乘组(蔡旭哲、宋令东、王浩泽)入驻中国空间站,完成中国航天史上第5次“太空会师”。在运载火箭加速升空的过程中,下列说法正确的是(  )
A.动能增大,势能减小 B.动能不变,势能增大
C.动能增大,势能增大 D.动能减小,势能增大
4. 6月23日,我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星发射成功 若某卫星沿椭圆轨道从远地点向近地点运动时速度增大了,由此可知其动能(  )
A.减小 B.增大 C.不变 D.消失
5.现代农业利用喷药无人机喷洒农药,安全又高效.如图所示,喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行,同时均匀喷洒农药.此过程中,喷药无人机的(  )
A.升力大于重力
B.空气阻力和重力是一对平衡力
C.动能减小、重力势能减小
D.动能不变、重力势能减小
6.在练习立定跳远时,当你双脚离开地面后,由于______你仍然要继续向前运动;在上升的过程中,你所具有的动能将逐渐______(选填“增加”“减小”或“不变”).
7.用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关,物体的质量m1=m2<m3,实验时,让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落,将木桩打入沙中,三次实验木桩进入沙中的深度如图所示,木桩进入沙中的深度越深,则物体对木桩做的功越______,比较a、b可知:物体重力势能的大小与物体的______有关;比较______可知:物体重力势能的大小与物体的质量有关.
8.如图所示是 “探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图,让小球A从斜面上某点滚下,撞击在水平面上的木块B,木块B移动一段距离.
(1)该实验中所探究物体的动能是指______(选填“小球A”或“木块B”)的动能.
(2)实验表明,让小球A分别从斜槽不同高度由静止滚下,高度越大,速度越______,木块B被撞得越远.可得结论:质量相同时,小球的速度越______,动能越大.
(3)若要研究物体动能与质量的关系,应让不同质量的小球A从斜面______高度由静止滚下,观察比较木块B被撞移动的距离.
【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些不足,有什么体会.
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参考答案
【自主预习】
1.焦耳 焦 J
2.运动 质量 速度 大 大
3.高度 质量 高度 大 大
4.弹性形变 势能
【探究新知】
探究点一 能量
做功 对外做功 能量 1.对外做功 2.焦耳(J).
探究点二 动能
(一)运动 运动 运动
(二)1.速度 质量 2被撞物体运动的距离s 转换 3.质量 不同 4.质量 同一
5.①快 大 ②大 大 6.速度、质量 大 大 大 大
7.①控制钢球达到斜面底端时具有相同的初速度
②改变钢球达到斜面底端时的初速度
③可增大钢球滚下的高度
④在桌上铺一条毛巾,钢球在毛巾上表面滚动的距离来反映动能的大小
8.同一辆汽车,质量不变,速度越大,具有的动能越大,危害性大.所以限制机动车的最高行驶速度才能保证机动车行驶的安全性.
车型不同,载重量不同,如果载货车与小汽车的行驶速度相同,由于载货车的质量大,具有的动能大,则刹车时滑行的距离长,危害性大.所以质量大的大型货车最高行驶速度要小些.
探究点三势能
(一)1.高度 2.高度 质量 实验结论:高度、质量 高 大 大 大
(二)1.弹性大 弹性形变程度 2.①弹性形变 ②弹性形变
【当堂练习】
1.B 2.D 3.C 4.B 5.C 6.惯性 减小 7.多 高度 a、c
8.(1)小球A (2)大 (3)大 (4)同一人教版八年级第十二章简单机械
第4节《机械效率》导学案
【学习目标】
1.知道什么是有用功、额外功和总功.
2.知道什么叫机械效率,知道计算公式,知道械效率总小于1.
3.知道提高机械效率的意义和主要方法.
【学习重点】
1.能结合实例认识什么是有用功、额外功、总功.
2.理解机械效率.
【学习难点】影响滑轮组的机械效率的因素
【自主预习】
1.有用功是对人们有用的功.提升重物时,W有用=____,额外功是对____目的没有用,但又不得不做的功.总功是人对机械所做的功,W总=____.
2.机械效率的概念:物理学中,将有用功与总功的____叫做机械效率.公式:η=____;有用功总小于总功,所以机械效率总小于____;机械效率用百分数表示,没有单位.
3. 要提高机械效率,就得减小____功,一般可以减小机械____、减小机件间的____等.
【探究新知】
探究点一 有用功和额外功
(一)探究使用动滑轮是否省功
1.按照如图所示的方法进行实验.
(1)用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定的高度,如图甲所示,计算拉力所做的功.
(2)用弹簧测力计和一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度,如图乙所示,再次计算拉力所做的功.
比较两次弹簧测力计拉力所做的功,你能发现什么 找出原因.
将数据记录在表格中.
做功方式 拉力 F/N 拉力移动的 距离s/m 拉力做的 功W/J
直接提升 2个钩码
用动滑轮提 升2个钩码
2.分析实验数据可知,使用动滑轮提升钩码所做的功________.
归纳:使用任何机械都________.
3.小组合作学习:讨论为什么使用动滑轮提升钩码做的功比直接用手提升钩码做的功多.
归纳:使用动滑轮轮时,不可避免地要克服____重力、____重力做功,还要克服____做功,所以使用动滑轮所做的功多.
(二)有用功和额外功.
1.小组合作学习:阅读课本,然后讨论使用动滑轮提升钩码时,哪些是我们需要做的功?哪些是我们不需要、但又不得不做的功?
归纳:
(1)有用功:提升重物时,将重物提升一定高度所做的功,叫做有用功,用W有用表示.有用功是为了达到某一目的而要做的功.
(2)额外功:若使用滑轮组提升重物,我们还不得不克服动滑轮本身所受的重力及摩擦力等因素的影响而多做一些功,这部分功叫做额外功,用W额表示.额外功是对人们没有用但又____做的功.
(3)总功:________的总和叫总功,用W总表示,W总=________.若使用滑轮组提升重物,则总功指拉力做的功,即动力做的功,即W=____.
2.【想想议议】
①用水桶从井中提水的时候,所做的功哪部分是有用功,哪部分是额外功?
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②如果桶掉到井里,从井里捞桶的时候,捞上的桶里带了一些水,这种情况下哪部分是有用功,哪部分是额外功?
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3.要把重100N的大米运上三楼.图中用了三种方法,怎样比较哪种方法好?
探究点二机械效率
自学课本,完成以下问题:
1.什么是机械效率?
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2.机械效率的公式?
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3.为什么机械效率总是小于100%?
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注:机械效率是标志机械做功性能的物理量,有用功占总功的比例越大,机械效率越高,这个机械的性能越好.
探究点三滑轮组机械效率的计算
1.用滑轮或滑轮组竖直拉动物体.
如图所示,利用滑轮组把重力为G的物体提高h.F为动力,s为绳子自由端移动的距离,n为承担重物的绳子段数.
小组合作学习:推导滑轮组机械效率的计算公式.
(1)机械效率:________.
(2)不计绳重、摩擦力时,机械效率:
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2.滑轮或滑轮组水平拉动物体(不计滑轮及绳重)
如图所示,使用滑轮或滑轮组用力F沿水平方向匀速拉动物体,物体与水平面的摩擦力为f,s绳为绳子自由端移动的距离,s物为物体移动的距离,n为动滑轮上的绳子段数.
机械效率:________.
3.例题小芳用图所示的滑轮组,将重为8N的物体匀速提升0.5m.已知动滑轮的重为2N,不计绳重和摩擦,分别计算:
(1))拉力F;(2))有用功;(3)绳子自由端移动的距离;(4))总功;(5)机械效率.
探究点四测量滑轮组的机械效率
小组合作学习:
1.测量滑轮组的机械效率,需要测量哪几个量?
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2.实验器材有哪些?
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3.怎样计算有用功?怎样计算总功?机械效率?
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4.实验步骤.
(1)用弹簧测力计测出钩码所受的重力G,按照图甲所示安装滑轮组,分别记下钩码和绳端的位置.
(2)如图乙所示,竖直匀速缓慢拉动弹簧测力计,使钩码升高,读出拉力F的值,并用刻度尺测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s,将这三个量填入表格.
(3)应用公式W有=Gh、W总=Fs、η=分别求出有用功W有、总功W总、机械效率,并填入表格.
(4)改变钩码的数量,再做两次上面的实验,如表格第1~3次实验.
(5)换用图丙所示的装置重复实验步骤(1)~(3),将实验数据记入表格,如表格第4次实验.
实验数据:
实验 次数 钩码的 重力G物/N 提升 高度h/m 有用功 W有/J 拉力 F/N 绳端移动的 距离s/m 总功 W总功/J 机械 效率η
1
2
3
4
5.实验结论:
影响滑轮组机械效率的因素:物体的____、动滑轮的____、绳子与滑轮之间的____,与绳子的绕法、绳子段数____.
①动滑轮重一定,物重越大,机械效率越____.
②物重一定,动滑轮越重,机械效率____.
6.交流、讨论:
①动滑轮重力、物重相同时,所测机械效率不同的可能原因是什么?
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②本实验中,如果不使用刻度尺测量距离,能否计算机械效率?
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③如何提高机械效率?
影响因素 改进措施(提高效率)
被提升 物体的重力 在机械承受的范围内,尽可能被提升物体的重力.
机械自身 的重力 改进机械结构, 动滑轮自身的重力.
机械转动 部件的摩擦 对机械进行保养,保持 良好的润滑,摩擦.
7.例题如图所示,用相同的滑轮和绳,把同一袋沙子从地面提升相同高度,甲图中拉力做的总功为W1,机械效率为η1;乙图中拉力做的总功为W2,机械效率为η2,不计绳重与摩擦,则W1____W2,η1____η2(两空均选填“>”、“=”或“<”).
【当堂练习】
1.生产生活中常常会用到各种机械设备,下列说法中不正确的是( )
A.任何机械设备的效率总小于1 B.减小机械内部摩擦可以提高其效率
C.提高机械设备的效率可以节能减排 D.用机械设备做功越快,其效率越高
2.如图所示,快递小哥为了把较重的货物装入运输车,用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物.若把同一货物匀速提升到同一高度,忽略绳重和摩擦.下列分析正确的是( )
A. 甲方式可以省力
B. 乙方式不能改变力的方向
C. 甲、乙两种方式做的有用功相等
D. 甲、乙两种方式的机械效率相等
3.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重),在相同时间内把重物G提升相同高度.若F1和F2大小相等,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是(  )
A.力F1和F2做功的功率相同
B.力F1和F2做的总功相同
C.两个滑轮组机械效率一样大
D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
4.如图所示,利用滑轮组在4s内将一重为9N的物体匀速向上提升了10cm,拉力为4N,不计一切摩擦和绳重,(g取10N/kg).下列说法正确的是(  )
A.动滑轮重力为5N
B.滑轮组的机械效率为75%
C.拉力所做的功为0.4J
D.拉力的功率为0.4W
5.如图所示,在不计绳重和摩擦的情况下,用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉起重为6N的物体,物体上升0.4m所用时间为4s.此过程中拉力的功率为______W,滑轮组的机械效率为______.
6.如图所示,物体重210N,动滑轮重25N.工人用125N的拉力将物体匀速提升3m,用了10s,此过程中有用功是______J,拉力的功率是______W,滑轮的机械效率是______,克服动滑轮重所做的额外功占总功的______%.
7.如图所示,人用滑轮组拉着重810N的物体使其沿竖直方向以0.1m/s的速度匀速向上运动了5s,人对绳子向下的拉力为300N.求:
(1)物体上升的高度;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)拉力功率.
【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些不足,有什么体会.
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参考答案
【自主预习】
1.Gh W有用+W额
2.比值 1
3.额外 自重 摩擦
【探究新知】
探究点一 有用功和额外功
(一)2.多 不省功 3.动滑轮 绳子 摩擦力
(二)1.(1)必须(2)不得不
(3)有用功跟额外功 W有用+W额Fs
2.①用水桶从井中提水的时候,提水所做的功是有用功,提桶所做的功是额外功.
②如果桶掉到井里,从井里捞桶的时候,提桶所做的功是有用功,提水所做的功是额外功.
3.①人走楼梯提大米做功情况
W米= Gh=100N×6m=600 J
W桶=Gh=20N×6m= 120 J
W人= Gh=400N×6m= 2400 J
总功W= W米+ W桶+ W人= 600J+120J +2400J =3120J
②人用动滑轮和桶提大米做功情况
W米= Gh=100N×6m=600 J
W桶=Gh=20N×6m= 120 J
W动 = Gh=10N×6m= 60 J
总功W= W米+ W桶+ W动= 600J+120J +60J =780J
③人用动滑轮与口袋提大米做功情况
W米= Gh=100N×6m=600 J
W口袋=Gh=5N×6m= 30 J
W动 = Gh=10N×6m= 60 J
总功W= W米+ W口袋+ W动= 600J+30J +60J =690J
第③种方法最好.
探究点二机械效率
1.有用功跟总功的比值叫做机械效率
2.η=
3.由于有用功总小于总功,所以机械效率总小于1.
探究点三滑轮组机械效率的计算
(1)η===.
(2)η===.
2.η===.
3.(1)5N (2)4J (3)1m (4)5J (5)80%
解析:(1)由图中可知,动滑轮上有两段绳子,可得绳子自由端的拉力为F=(G+G动)=(8N+2N)=5N;
(2)物体上升的高度为0.5m,由W=Fs可得,所做的有用功为W有用=Gh=8 N×0.5 m=4J;
(3)绳子自由端的移动距离为s=2h=2×0.5m=1m;
(4)所做的总功为W总=Fs=5N×1m=5J;
(5))该滑轮组的机械效率为η==×100%=80%.
探究点四测量滑轮组的机械效率
1.物体的重力G及升高的高度h;拉力F及拉力移动的距离s.
2.定滑轮、动滑轮组成的滑轮组,弹簧测力计,钩码和刻度尺.
3. W有用=Gh,W总=Fs,η=.
5.重力 重力 摩擦力 无关 ①高 ②低
6.①绳子与滑轮或滑轮与轴之间的摩擦不同
②可以不用刻度尺测量距离,用下列公式计算,也能得出机械效率.η=== ×100%
③增加 减轻 减小
7.< >
【当堂练习】
1.D 2.C 3.D 4.B 5.0.72 83.3% 6.630 75 84% 10
7.(1)0.5m (2)90% (3)90W
解析:(1)由v=可得物体上升的高度:h=vt=01m/s×5s =0.5m
(2)克服物体重力做的功为有用功;W有=Gh=810N×0.5m=405J
则绳子的末端通过的距离:s=3h=3×0.5m=1.5m
拉力做的功为总功:W总=Fs=300N×1.5m=450J
所以滑轮组的机械效率:
(3)拉力的功率:P==90W.人教版八年级第十二章简单机械
第3节《滑轮》导学案
【学习目标】
1.知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的构造及其特点;会分析滑轮和滑轮组的工作原理;了解其他简单机械的一些应用.
2. 知道定滑轮和动滑轮在实际生产中的应用;经历组装滑轮组的过程,学会按要求组装滑轮组的方法.
【学习重点】
定滑轮、动滑轮、滑轮组的工作特点.
【学习难点】
定滑轮、动滑轮、滑轮组的工作特点.
【自主预习】
1.使用时,滑轮的____不动的滑轮,叫定滑轮;使用时,滑轮的____一起运动的滑轮叫动滑轮.
2.使用定滑轮的好处是改变____,但不能____,也不能省____.定滑轮实质是____杠杆.
3.使用动滑轮的好处是____,缺点是不改变力的方向,且____距离.动滑轮实质是________的杠杆.
4.使用滑轮组的特点是:使用滑轮组既能____又能____,有几段绳子吊着动滑轮,拉绳子所用的力就是物重的________.若承担物重的绳子股数为n,不考虑动滑轮重和摩擦,则拉力F与物重G之间的关系为____ [如果考虑动滑轮自重为G动,则该关系为],绳子自由端移动的距离s和重物提升的高度h之间的关系为____.
5.使用轮轴和斜面时,省了____费了____,________属于省力机械.
【探究新知】
探究点一  定滑轮和动滑轮
(一)滑轮
1.滑轮是一个周边有槽,能绕____转动的小轮.
2.滑轮有两种基本的使用方法:____滑轮和____滑轮
(二)定滑轮和动滑轮的定义
以小组为单位组装定滑轮和动滑轮,然后用定滑轮和动滑轮提起钩码.观察并归纳定滑轮和动滑轮的概念.
归纳:轴____的滑轮叫定滑轮,轴____的滑轮叫动滑轮.
(
G
)
(三)定滑轮的特点
小组合作学习:阅读课本的实验步骤,思考以下问题:
1.所需要的实验器材:____________________________.
2.需要测量的物理量:____________________.
3.实验步骤.
把定滑轮固定在铁架台上,钩码挂在细线的一端;弹簧测力计挂在细线的另一端,用力缓慢拉动弹簧测力计向下匀速运动.记录拉力的大小、钩码上升的距离、拉力移动的距离及拉力的方向.
小组做好分工,进行实验,收集实验数据,记录在表格中,并归纳实验结论.
物重G/N 物体移动方向 物体移动距离h/m 拉力F/N 拉力方向 拉力移动距离s/m
4.分析实验数据:
①拉力与物体重力有什么关系?省力吗?
.
②拉力的方向与物体移动的方向有什么关系?
.
③拉力与物体移动的距离有什么关系?省距离吗?
拉力(绳末端)移动距离s绳与钩码上升高度h物的关系:s绳____h物.
归纳:使用定滑轮不省力;不省距离,____改变力的方向.F____G,s绳____h物.
5.定滑轮的实质:
定滑轮的实质是____杠杆:支点在轴心O处;拉力F1是动力,重物的拉力是阻力F2;两个力臂L1、L2都等于____.
根据杠杆的平衡条件:F1.L1=F2.L2
L1____L2,F1=F2=____(不计摩擦)
定滑轮是等臂杠杆,所以使用定滑轮,无论拉力方向怎么样,F____G
绳子自由端移动的距离s和物体升高的高度h相等:s绳____h物.
(四)动滑轮的特点
1.按照探究定滑轮特点的实验步骤,设计实验探究动滑轮的特点.
注意:单独使用动滑轮时,拉力的方向为竖直向上,即物体运动的方向与拉力的方向朝向一致.
实验数据
物重G/N 物体移动方向 物体移动距离h/m 拉力F/N 拉力方向 拉力移动距离s/m
2.分析实验数据:
①拉力与物体重力有什么关系?省力吗?
.
②拉力的方向与物体移动的方向有什么关系?
.
③拉力与物体移动的距离有什么关系?省距离吗?
.
师生共同分析:
3.归纳:使用动滑轮可以____,但____改变力的方向,且费距离.F=____G、s=____h.
4. 动滑轮时实质:
动滑轮的实质是一个动力臂是阻力臂____的杠杆:
支点在绳和轮相切的O处;拉力F1是动力,重物的拉力是阻力F2;动力臂L1是轮直径、动力臂L2是轮半径.
根据杠杆的平衡条件:F1.L1=F2.L2
L1=____L2,F1=____F2=____G (不计摩擦和动滑轮重)
绳子自由端移动的距离s和物体升高的高度h物:s绳=____h物
5.例题
例题1一辆小汽车陷进了泥潭,司机按如图所示的甲、乙两种方式安装滑轮,均能将小汽车从泥潭中拉出,甲方式中滑轮的作用是;设两种方式将汽车拉出的最小力分别是F1、F2,则F1____ F2 (均选填“>”、“<”或“=”).
探究点二滑轮组
1.滑轮组:将滑轮和滑轮组合在一起就组成了滑轮组.
2.由一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有几种组合 组装滑轮组,并画出示意图.
3.利用手中的器材组装由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组并用它来提升重物.
(1)分析你的滑轮组重物是有几段绳子承担的?
(2)通过实验分析你的滑轮组绳端的拉力和物体的重力之间的关系.
(3)通过实验分析你的滑轮组绳端移动的距离与物体上升的高度之间的关系.
物重G/N 物体移动距离h/m 拉力F/N 拉力移动距离s/m
2
2
1
4.实验结论:
重物由2(或3)段绳子承担,拉力是重力的____ (或____);绳端移动的距离是物体上升高度的____倍(或____倍).
5.归纳:若重物由n段绳子承担,拉力是重力的____;绳端移动的距离是物体上升高度的n倍.即F=____G,s=____h.
点拨:绳子段数的判断方法.
6.例题
例题3 滑轮组中的数量关系,思考图中问号代表的数据.
探究点三其它简单机械
1.轮轴
(1)轮轴:由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线上组成,大的称为____,小的称为____.
(2)轮轴的实质:轮轴实质可看作是一个可以连续转动的____.
(3)当动力作用在轮上时,轮轴是一个____杠杆,但费距离.
2.斜面
(1)斜面:是一个与水平面成一定夹角的倾斜平面.
(2)使用斜面可以____.
【当堂练习】
1.下列各种机械中,不省力的机械是(  )
(
F
s
h
A.
钢丝钳
B.
动滑轮
C.
旗杆顶定滑轮
D.
斜面
)
2.间工人们用如图所示的滑轮组把重物提起2m的高度,下列关于这个滑轮组工作的说法中,正确的是()
A.绳子自由端被拉下了10m B.这个滑轮组能省距离
C.这个滑轮组能省力 D.这个滑轮组能省功
3.如图所示,动滑轮重为2N,拉力F为6N,整个装置处于静止状态,则重物G和弹簧测力计的示数分别为(不计绳重和摩擦)(  )
A.4N 5N B.9N 10N
C.10N 6N D.9N 5N
4.用如图所示的装置提升重为600N的物体.不计摩擦和滑轮与绳的自重,下列说法正确的是(  )
A.两个滑轮均为动滑轮
B.物体匀速上升时,人对绳子的拉力为300N
C.若人将绳子匀速拉过2m,物体也上升2m
D.使用该装置不能省力,但能改变力的方向
5.如图所示,一根细绳绕过滑轮,一端系着重物G.手执另一端分别沿不同方向用力F1和F2匀速拉起重物时,两力的大小关系是:F1____F2____G(选填“>”、“<”或“=”).
6.如图所示,使用滑轮组提升重为400N的物体,每个滑轮重10N、不计绳重和摩擦,将物体匀速提升0.5m,绳子自由端移动的距离为____m,拉力F大小为____N.
7.如图所示,用不同的滑轮分别匀速拉动同一个物块匀速竖直上升(忽略滑轮自重和所有摩擦力)相同的高度,则拉力之比F1:F2=____;绳自由端拉长长度之比s1:s2=____.
8. “研究定滑轮的特点”.
(1)在研究使用定滑轮是否省力时,用如图甲所示装置匀速提升重物,需要测量的物理量是__________和__________.
(2)如图乙所示,分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物,则三个力的大小关系是__________.
(3)旗杆顶部有一个定滑轮,给我们升国旗带来了便利.这是利用定滑轮__________的特点.
9.如图所示,用一个动滑轮使重10N的物体在5s内匀速升高0.2m,绳子自由端所用的拉力F为6N.求:
(1)绳子自由端移动的速度.
(2)拉力F做的功.
【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些不足,有什么体会.
.
参考答案
【自主预习】
1.轴 固定 轴 与物体
2.力的方向 省力 距离 等臂
3.省力 费 动力臂是阻力臂2倍
4.省力 改变力的方向 几分之一 F=G F=(G+G动) s = nh..
5.力 距离
【探究新知】
探究点一  定滑轮和动滑轮
(一)1.轴 2.定 动
(二)固定不动 随重物一起运动
(三)1.铁架台、定滑轮、细线、钩码、刻度尺、弹簧测力计.
2.拉力F、钩码重力G、弹簧测力移动的距离s、钩码移动的距离h.
4.①F=G,使用定滑轮不省力.
②可以改变力的方向.
③s绳=h物 可以 = =
5.等臂 轮半径 = G = =
(四)动滑轮的特点
2.①使用动滑轮能省一半的力:F=G.
②拉力方向与物体移动方向相同.
③绳端移动距离s=2h,不省距离.
3.省力 不能 2
4.二倍 2 2
5.改变力的方向 >
探究点二滑轮组
1.定 动
2.如图所示
4. 2 3
5. n
6.如图所示
探究点三其它简单机械
1.(1)轮 轴 (2)杠杆(3)省力
2.(2)省力
【当堂练习】
1.C 2.C 3.C 4.B 5.= = 6. 1 205 7. 2:1 1:2
8.(1)弹簧测力计对绳子末端的拉力 物体的重力 (2)F1=F2=F3 (3)可以改变力的方向
9.(1)0.08m/s (2)2.4J
解析:(1)由图知,n=2,当物体升高0.2m时,绳子的自由端移动距离s=2h=2×0.2m=0.4m,
绳子自由端移动的速度:v==0.08m/s;
(2)拉力F做的功:W=Fs=6N×0.4m=2.4J.人教版八年级第九章压强
第1节《压强》导学案
【学习目标】
1.能通过实验探究压力作用的效果跟压力的大小和受力面积的关系.
2.能描述压强概念的建立过程.能熟练写出压强公式、单位,并能用压强公式进行简单计算.
3.会应用压强公式分析增大或减小压强的具体方法,并能解释与压强有关的物理现象.
【学习重点】
探究压力的作用效果与哪些因素有关;运用压强公式解决有关问题.
【学习难点】
压强概念的建立,运用压强公式解决有关问题.
【自主预习】
1.压力:______作用在物体表面上的力叫压力.压力并不都是由重力引起的,物体放在桌面上时,如果物体不受其它力,则桌面受到的压力F______物体的重G,方向______于桌面向下,作用点在______上.
2.压力的作用效果是使受力物体发生______,压力的作用效果不仅跟______有关,还跟______的大小有关.
3. 在物理学中,物体所受的______大小与______之比叫做压强.要增大压强,可以______或者______;要减小压强,可以减小______或者______受力面积.
【探究新知】
探究点一压力的作用效果
(一)压力的三要素
1.仔细观察几种情况下的压力示意图.
小组合作学习,完成以下问题:
①压力的方向是怎样的?
②压力的作用点在哪里?
③几种情况下压力等于物体的重力吗?
归纳:
①压力的作用点:在受压物体的______上;
②压力的方向:与受压面______;
③压力的大小:当物体放在水平面上时,______.
我们把______作用在物体上的力叫压力.
2.压力与重力的区别
压力不是重力.压力可以由重力产生,也可以由其他力引起.
压力不一定等于重力大小.置于水平面上的物体对水平面的压力大小______重力的大小.
压力是弹力的一种,压力的作用点在______上,方向与接触面______;而重力是由于______而产生的,重力作用点在______处,方向______,因此压力与重力是两种性质完全不同的力,二者不能混淆.
(二)压力的作用效果
1.活动:
①用手按皮肤,逐渐增大压力,观察压力的作用效果.
②两个手指用同样大的力向中间压一支铅笔,两个手指的感受相同吗 如果逐渐增大力度,尖的那一端感觉有什么变化 (注意安全,不要施加很大的力)
猜想:压力的作用效果可能与______的大小有关,还可能与______大小有关.
2.探究压力的作用效果与哪些因素有关.
探究方法:(1) ______法:只改变某一个可能的量;(2) ______法:把压力的作用效果转化为容易观察、容易比较的陷入海绵中的深度.
实验器材:小桌、砝码、海绵.
实验步骤:
(1)小课桌桌腿朝下放在海绵上,观察海绵的凹陷的深度.
(2)小课桌桌腿朝下放,上放砝码,放在海绵上,观察海绵的凹陷的深度.
(3)小课桌桌腿朝上放,上放砝码放在海绵上,观察海绵的凹陷的深度.
实验 压力 受力面积 压力作用效果



3.实验结论:压力的作用效果跟______和______有关.受力面积一定时,压力______,作用效果越明显;压力一定时,受力面积______,作用效果越明显.
探究点二 压强
自学课本,压强的物理意义、定义、公式、单位.
1.压强
(1)物理意义:表示__________________.
(2)定义:物体所受____________之比叫做压强.
(3)公式:______.
适用范围:这是压强的定义式,适用于所有物体间的压强计算,无论气体、固体、液体.
(4)单位:压强的国际单位是______,简称______,符号是______.
1Pa=1N/m2
1Pa表示______________________________.
例题1水平桌面上放一本书,书所受的重力为3N,与桌面的接触面积为500cm2,求书对桌面的压强.
例题2 一个质量为50kg的中学生,它每只脚着地的面积为250cm2,他走路时对地面的压强和他站着时对地面的压强.
点拨:
(1)在计算的过程中各单位一定要换算成国际单位.
(2)要搞清受力面积的大小.中学生行走时始终有一只脚着地,受力面积为一只脚的着地面积.
(3)还要注意题中压力的大小就是重力的大小.但不是任何情况下,压力的大小都等于重力.
2.拓展:有一质量分布均匀的柱状固体,密度为 ,底面积为S,高度为h.求对水平面的压强.
这个柱体的体积:______
这个柱体的质量:m=______=______
对水平面压力:F=G=______=______ =______
对水平面压强:p= =______=______
密度,单位为千克/米3(kg/m3)
h表示高度,单位为米(m)
g=9.8N/kg
p表示压强,单位为帕(Pa)
点拨:
①公式p=______只适用于柱形的物体对水平面的压强,不能用于其他形状的物体产生的压强;
②柱形的物体对水平面的压强只与______和______有关,与物体的底面积、重力等______.
探究点三增大压强和减小压强的方法
(一)减小压强的方法
1.根据公式p=可知,减小压强的方法:①压力一定时,______ ______ (通常采用的办法);
②受力面积一定时,__________________;③同时减小压力和增大受力面积.
2.下列事例是怎样减小压强的?
①坦克很重,不用轮子而装上履带,是______从而减小压强.
②滑雪者站在雪橇上或脚蹬滑雪板,可以在松软的雪地上滑行,而不会陷入雪中,因为用雪橇或者滑雪板,____________,从而减小雪地所受的压强.
③钢轨铺设在枕木上,是____________,减小压强,防止破坏路面.
④严禁汽车超载,减小质量,从而______,减小了压强.
(二)增大压强的方法
1.根据公式p=可知,增大压强的方法:①压力一定时,____________ (通常采用的办法);②受力面积一定时,____________;③同时增大压力和减小受力面积.
2.下列事例是怎样增大压强的?
①菜刀磨得很锋利,是为了______,以便用较小的力就能产生很大的压强,容易把菜切开.
②针、箭和斧头等工具都是采用______的方法来增大压强,这样容易刺穿物体或砍碎物体.
③压路机的碾子质量很大,____________,增大了压强.
3.思考与练习:
①书包的背带是宽一些好,还是窄一些好?为什么?
答:.
②骆驼的体重比马大不了一倍,而它的脚掌面积是马蹄的三倍.这为“沙漠之舟”提供了什么有利条件?
答:.
【当堂练习】
1.在一次军事演习中,坦克要经过一沼泽地,工兵连迅速在沼泽地段铺设了宽木板,坦克得以顺利通过,是因为铺设木板后(  )
A. 坦克的重力变小 B. 对地面的压力变小
C. 对地面的压强变小 D. 对地面的压强变大
2.端午节,小敏提着一盒粽子去看望长辈时,下列提法中手受到压强最大的是( )
A.用单手提单绳 B.用单手提双绳
C.用双手提单绳 D.用双手提双绳
3.如图所示,重600N的芳芳和重500N的小明(包括穿戴等)站在水平雪地上,穿着雪橇的芳芳没有陷入雪地,而穿着运动鞋的小明却深陷雪地,则下列说法正确的是(  )
A.芳芳和小明对雪地的压力大小相等
B.芳芳和小明对雪地单位面积上压力大小相等
C.芳芳对雪地的压力作用效果没有小明明显
D.芳芳和小明对雪地的压强大小相等
4.一位体重为600N的中学生双脚站在水平地面上,每只脚与地面的受力面积约为250cm2,他对地面的压强约为(  )
A.1.2×103Pa B.1.2×104Pa C.1.2×105Pa D.1.2×106Pa
5.小明同学的重力为500N,每只脚的底面积取0.02m2,当他站在面积为3m2的床的中央时,则对床产生的压强是Pa,表示的物理意义为.如果想增大他对床的压强,可以采用的方法是:_______________________.
6.在“探究影响压力作用效果的因素”中,实验现象如图所示:
(1)过过观察海绵的______来比较压力作用的效果;
(2)通过比较______两次实验,可知受力面积相同时,压力越大,压力作用的效果越______(选填“明显”或“不明显”);
(3)通过比较______两次实验,可知压力作用的效果跟受力面积有关;这种研究问题的方法是______法.
7.如图所示,小丽的质量为50kg,每只脚与地面的接触面积为0.02m2,雪地能够承受最大压强是3.0×103Pa.求:
(1)小丽的重力?
(2)通过计算判断小丽站立在雪地时能不能陷入雪地?
(3)要完成滑雪运动,小丽所穿滑雪板的总受力面积至少多少m2?(小丽和滑雪板及装备总质量为60kg)
【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些不足,有什么体会.
.
参考答案
【自主预习】
1.垂直 水平 = 垂直 桌面
2.形变 压力的大小 受力面积
3.压力 受力面积 增大压力 减小受力面积 压力 增大
【探究新知】
探究点一压力的作用效果
(一)1.①表面②垂直③ F压=G 垂直 表面
2.等于 接触面 垂直 地球吸引 重心 竖直向下
(二)
1.压力 受力面积
2.(1)控制变量 (2)转换
3.压力的大小 受力面积 越大 越小
探究点二 压强
1.(1)压力的作用效果
(2)压力的大小与受力面积
(3)p=.
(4)帕斯卡 帕 Pa 1m2面积上所受的压力是1N
例题1水平桌面上放一本书,书所受的重力为3N,与桌面的接触面积为500cm2,求书对桌面的压强.
书对桌面的压力:F=G=3 N,S=5×10-2 m2
书对桌面的压强:p==60Pa
例题2 一个质量为50kg的中学生,它每只脚着地的面积为250cm2,他走路时对地面的压强和他站着时对地面的压强.
解:他走路时对地面的压力:F=G=mg=50kg×10N/kg=500N
走路时与地面的接触面积:S=250cm2=2.5×10-2 m2
他走路时对桌面的压强:p==2×104Pa
当他站立时受力面积是走路时的2倍,站立时的压强为走路时压强的一半,即1×104Pa.
2.V=sh ρV ρSh mg ρVg ρgSh ρgh
①ρgh②物体的密度高度无关
探究点三增大压强和减小压强的方法
(一)1.①增大受力面积②减小压力
2.①增大受力面积②增大了雪地的受力面积③增大地面的受力面积④减小地面所受的压力
(二)1.①减小受力面积②增大压力
2.①减小与菜的接触面积②减小受力面积③增大了压力
3.①宽一些好.因为在书包重一定的情况下,宽的书包带比细的对肩的压强小,人感到舒服些.
②骆驼的体重虽然比马大,但是它的脚掌面积比马更大,所以它对地面的压强比马小,在沙漠中行走时不会陷下去.
【当堂练习】
1.C 2.A 3.C 4.B
5. 12500 每平方米受力面积上受到的压力为12500N抬起一只脚.
6.(1)凹陷程度 (2)甲、乙 明显 (3)乙、丙 控制变量
7.(1)500N(2)小丽站立在雪地时能陷入雪地(3)0.2m2.
解析:(1)小丽的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N
(2)小丽站立在雪地时对雪地的压力F=G=500N
站立在雪地时与雪地的接触面积S=2×0.02m2=0.04m2
小丽站立时对雪地的压强
因为1.25×104Pa>3×103Pa,所以小丽能陷入雪地.
(3)滑雪运动时的总压力F总=G总=m总g=60kg×10N/kg=600N,
由p=可得,要完成滑雪运动,小丽所穿滑雪板的总受力面积至少是人教版八年级第七章力
第1节《力》导学案
【学习目标】
1.通过生活实例总结归纳力的概念,知道力的单位,并能解释生活中的相关现象.
2.能通过实验和生活体验,感受力的作用效果,能用力的作用效果解释生活中一些力的现象.
3.会画力的示意图,并能根据力的示意图判断力的大小、方向和作用点.
【学习重点】
力的作用效果、力的示意图.
【学习难点】
建立力的概念、相互作用力.
【自主预习】
1.力是物体对______的作用.力用字母______表示.
2.力的产生,至少存在______个物体,单独一个物体产生不了力.物体之间不接触,也存在力.如磁铁对铁钉的吸引力.
3.力的国际单位是______,简称______,用符号______表示.这个单位是为了纪念科学家______而命名的.托起两个鸡蛋的力大约为______.
4.力的作用效果:力可以使物体发生______;力可以改变物体的______.
5.把力的______、______和______叫做力的三要素.
6.力的示意图:物理学中通常用一条带______的线段表示力,箭头表示力的______,线段的起点或终点表示力的______,力越大,线段应该越长,有时还可以在力的示意图上用数值和单位标出力的大小.
7.力的作用是______.生活中的现象:游泳、划船、撑杆跳等.
【探究新知】
探究点一 力
1.力的概念
(1)回忆日常生活中的几个产生力的现象,分析并回答以下问题:
①人推车:______对______施加了力.
②马拉车:______对______施加了力.
③手拉弹簧:______对______施加了力.
④手提箱子:______对______施加了力.
⑤压路机压路:______对______施加了力.
⑥运动员举杠铃:______对______施加了力.
(2)分析归纳:在物理学中,我们把生活中说的推、拉、提、压、举、等概括为作用.前面的物体施加力称为______物体,后面的物体受到力称为______物体.所以:
①力是______对______的作用.
②产生力的作用至少要有______个物体,单独一个物体______产生力的作用.
③力的作用与是否接触无关:相互接触的物体之间______产生力的作用.
自学课本,完成以下问题:
2.力的单位
(1)力的符号: ______.
(2)力的单位: ______,单位符号:______.
(3)常见力的大小:手托起两个较小鸡蛋的力约为______N;中学生对地的压力约为______N.
探究点二 力的作用效果
力是物体对物体的作用,物理学中,人们常通过力的作用效果来认识和描述力.力的作用效果有哪些?
1.力可以改变物体的形状.
(1)用力捏橡皮泥,观察到:橡皮泥的______发生了变化.
(2)用力拉伸和压缩弹簧,观察弹簧的形状有什么变化:拉弹簧时,弹簧长度______,压缩弹簧时.弹簧长度______.
实验结果表明,力可以改变物体的______.
2. 力可以改变物体的运动状态.
实验: (1)一个小铁球静止在水平桌面上,当一个磁体靠近它时,会出现什么现象?
(2)让小铁球从斜面上滚下,沿着它的运动方向放一个磁体,观察小铁球运动速度的变化情况.
(3)再次让小铁球从斜面上滚下,在它的运动路径的一侧放一个磁体,观察小铁球运动的变化情况.
实验现象:
①静止的小铁珠被磁铁吸引,向磁铁方向运动,铁球由______变为______.
②平面上做直线运动小铁珠被正对运动方向位置的放磁铁吸引,速度变______.
③水平面上做直线运动小铁珠被与运动方向垂直的位置放的磁铁吸引,改变______,偏向磁铁方向运动.
结论:物体由静止开始运动或由运动到静止,以及运动快慢和运动方向的改变,都被认为它的______发生了改变.上面的实验现象表明,力可以改变物体的______.
3.归纳:力的作用效果包括两方面:力可以改变物体的______;力可以改变物体的______.
探究点三 力的三要素和力的示意图
1.力的三要素
以小组为单位利用桌上的器材设计实验进行验证.
①用不同的力压气球、拉弹簧.
现象:伸长的长度______,说明______影响力的作用效果.
②用大小相同的力压弹簧和拉弹簧.
现象:用大小相同的力压、拉弹簧,弹簧的形变______,说明______影响力的作用效果.
③一位同学将手臂水平前伸,另一位同学分别对手臂的A、B、C三个不同部位施力,看哪种情况比较容易推动手臂.(温馨提示:实验中要注意用力的大小,并保证操作安全.实施过程中可以逐渐增加力的大小,直到能推动为止)
现象:当在______部位施力时比较容易推动手臂,这说明______影响力的作用效果.
④体验手作用在教室门不同位置关门,观察力的作用效果.
现象:发现越靠近门轴推门越______,这说明力的______影响力的作用效果.
以上实验说明:力的______,______,______都会影响力的作用效果,叫做力的三要素.
2.力的示意图
(1)用一根带的线段来表示力,线段的末端画一个______表示力的方向,线段的______或______表示力的作用点,在同一图中力越______线段越长,有时还要在力的示意图旁边用______和______标出力的大小.
画一画:有100N的力拉车,用力的示意图表示出力的三要素
(2)画力的示意图的步骤:(一定、二画、三标)
① 确定物体.
②画出力的______.(作用点要画在受力物体上)
③沿力的______画一条线段,如果有两个以上的力,要用线段的______区分力的大小.
④在线段末端(不能出格)画上______表示力的方向.
⑤用规定的符号、单位写出力的______.
3.练习:
①请在图中画出小球所受到绳的拉力的示意图.
②用80N的力水平向右推桌子,用力的示意图将这个力表示出来.
探究点四 力的作用是相互的
(一)进行以下活动
活动1:用手拍桌子,体验感受.
活动2:两只手分别拉弹簧,体验感受.
活动3:两名穿轮滑鞋的同学用手互推,观察两人受力后的变化.
结论:一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的_ .物体间力的作用是______的.
(二)练习:分别指出图中人或物体前进的施力物体分别是什么?
(三)拓展:相互作用力的特点
相互作用力总是______发生、______消失的,不分先后.一对相互作用力大小______、方向______、作用在______物体上,作用在______直线上.
【当堂练习】
1.放风筝是中国民间广为盛行的一项传统体育运动,流行于中国各地,历史悠久,至今已有2000余年的历史,称为人类最早的飞行器.放风筝时,风筝受到拉力作用,这个力的施力物体是()
A.线绳 B.地球 C.手 D.风筝
2.关于力的概念,下列说法中正确的是()
A.两个物体只要相互接触,就一定有力的作用
B.两个不相互接触的物体之间,就一定没有力的作用
C.有力的作用就一定有施力物体,但可以没有受力物体
D.力不能脱离物体而独立存在
3.下列各种力的作用效果中,与其他三个力的作用效果不同的是( )
A.手用力捏气球,气球瘪了
B.人坐在沙发上,沙发会凹陷
C.手拉弓箭弦,弓箭变形了
D.落到地面的篮球,被弹开
4.力的作用是相互的,下列现象中没有利用这一原理的是()
A.运动员游泳比赛时时,要向后划水
B.100米跑比赛起步时,要向后方蹬起跑器
C.跳高比赛时,运动员要用力蹬地
D.头球攻门时,要向球门方向用力顶球
5.如图所示,这是小明买的一款木糖醇,小明发现在瓶盖上凸出来的地方(A点)用力时很容易打开瓶盖,这说明力的作用效果与力的______(选填“大小”“方向”或“作用点”)有关;小明用力捏瓶子,发现瓶子变瘪了,这说明力能改变物体的______(选填“运动状态”或“形状”).
6.如图所示,用力将足球踢飞,说明力可以改变物体的______.同时脚感觉到痛,说明______.
7.在图中,小球受到的拉力为4 N.画出此拉力的示意图.
【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些不足,有什么体会.
                                     .
参考答案
【自主预习】
1.物体 F 2.两 能 3.牛顿 牛 N 牛顿 1N 4.形变 运动状态
5.大小 方向 作用点 6.箭头 方向 作用点 7.相互的
【探究新知】
探究点一 力
1.(1)①人 车 推 ②马 车 拉 ③手 弹簧 拉 ④手 箱子 提
⑤压路机 路面 压 ⑥运动员 杠铃 举
(2)施力 受力 ①物体 物体 ②两 不会③不一定
2.(1)F (2)牛顿 N(3)1 500
探究点二 力的作用效果
1.(1)形状 (2)变长 变短 形状
2.①静止 运动 ②快 ③运动方向
结论:运动状态 运动状态
3.形状 运动状态.
探究点三 力的三要素和力的示意图
1.①不同 力的大小 ②不同 力的方向 ③C 力的作用点 ④费力 作用点 大小 方向 作用点
2.(1)箭头 箭头 起点 终点 大 数值 单位
如图所示
(2)①受力 ②作用点③方向 长短 ④箭头 ⑤大小
3.①如图所示
②如图所示
探究点四 力的作用是相互的
(一)力 相互
(二)地面 撑杆 燃气 水 地面 水
(三)同时 同时 相等 相反 两个 同一
【当堂练习】
1.A 2.D 3.D 4.D 5.作用点 形状 6.运动状态 力的作用是相互的
7.如图所示人教版八年级第十一章功和机械能
第2节《功率》导学案
【学习目标】
1.知道功率.能说出功率的物理意义,并能写出功率的定义式P=及其单位.
2.能结合生活中的实例说明功率的含义.
3.能应用功率的定义式进行简单的计算,并能利用功率的概念设计测量生活中功率的大小.
【学习重点】
功率的理解及相关计算.
【学习难点】、
利用功率公式进行简单计算.
【自主预习】
1.在物理学中,用_____表示做功的快慢. _____与_____之比叫做功率,它在数值上等于单位时间内所做的功.
2.功率公式为P=,其中P表示_____,单位_____;W表示_____,单位_____;t表示_____,单位_____.
3.如图所示,如何比较物体运动的快慢?
.
路程与时间都不同,如何比较物体的运动快慢?
.
【探究新知】
探究点一 功率
(一)比较做功的快慢
1.小组合作学习:
甲、乙、丙三位同学分别搬砖到二楼,楼高为 3 m,他们搬砖的数量和所用的时间如下表:
甲 乙 丙
砖重(N) 200 200 150
做功(J)
时间(min) 10 20 20
(1)甲、乙、丙做功分别是多少?
答:.
(2)甲、乙、丙做功谁最快?
答:.
2.总结:比较做功快慢可以类比比较物体运动快慢.做功相同,比较时间;时间相同,比较做功多少.
甲、乙、丙三者做功多少和时间都不相同,我们如何比较三者做功快慢?
我们可以分别计算三位同学所做的功和所用时间的比值,该比值越大,做功越快.
(二)功率
1.自主学习:阅读课本功率相关知识,总结功率的意义、定义、公式和单位.
(1)功率的意义:用来表示做功_____的物理量.
(2)功率的定义:_______________之比叫功率.通常用符号P表示.
(3)功率的公式:__________.
(4)功率的单位:瓦特.在国际单位制中,W的单位是_____;t的单位是_____;P的单位是_____.
1瓦特=1焦耳/秒,1 kW=103 W
点拨:用已知物理量的比值定义新的物理量,是建立物理概念常用的方法.使用该方法能够进一步揭示和表述被探究对象的某些物理性质及变化规律.
2.例题
例题1  大石头质量为6t,起重机的吊钩在15s内将大石头匀速提升了1m,起重机提升大石头的功率是多少?
例题2 在体能竞赛中,小强同学在20s内就完成了10个引体向上动作,已知小强的体重为500N,每个动作身体向上移动的距离约为50cm,则小强在整个过程中做功的功率约为多少?
探究点二 功率计算公式的推导式
1.拓展:如果力F作用在物体上,物体沿力的方向以速度v 做匀速直线运动,则力F 的功率:P==_____(F表示物体受的力,v表示物体的运动速度.)
适用条件:物体做匀速直线运动,F与v在同一条直线上.
2.思考:为什么汽车上坡时,司机经常用换挡的方法减小速度?
答:.
3.例题
例题3  在平直公路上匀速行驶的汽车,发动机的实际输出功率为60kW,速度为30m/s,则下列说法中错误的是( )
A.汽车受到的牵引力是2000N
B.汽车受到的阻力是2000N
C.牵引力做功是60000J
D.行驶10s牵引力做功6×105J
【当堂练习】
1.一位重为800N的大学生和一位重为450N的初中生进行登楼比赛,他们同时从同一幢楼的底楼出发,结果初中生比大学生先到达楼顶,那么( )
A.大学生做功一定少 B. 初中生做功一定少
C.大学生功率一定小 D. 初中生功率一定小
2.如图所示,是一个老人和小孩攀爬同一楼梯时的情景.若需要比较攀爬楼梯过程中老人和小孩消耗的功率大小,测量的物理量有(  )
A.只需测量各自爬楼梯的高度
B.只需测量老人的质量、小孩的质量
C.需要测量老人的质量、小孩的质量,各自爬楼梯所需的时间
D.需要测量老人的质量、小孩的质量,各自爬楼梯的高度和所需的时间
3.如图所示,小华同学从地上拿起一个鸡蛋,并用大约1s的时间举过头顶,做功的功率约为( )
A.0.25W B.0.5W C.1W D.2W
4.小杰背着书包回家,在水平路面上行走100m用时100s,乘坐电梯从1楼到21楼用时30s,以下符合实际的是(  )
A.电梯对小杰做功约3.6×103J
B.小杰乘坐电梯上升时,对书包不做功
C.电梯对小杰做功的功率约1200W
D.小杰在水平路面行走时,重力做功的功率约600W
5. 我国自行设计的新型履带式水陆两栖坦克,如图所示,它即可像普通坦克一样在陆地上高速行驶,又能像船一样在水中航行 该坦克的质量为22t,配备发动机的最大功率为420kW,若在水中匀速航行时,最大速度为18km/h,此时受到的阻力为_____
6.一辆重型卡车正在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶,卡车的牵引力为1.0×104N.卡车行驶1min后发动机做的功是_______J,发动机做功的功率为________W.
7.如图所示为一辆无人驾驶清扫车,空车质量为400kg,它集激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器于一体,可自主作业.
(1)空车停在水平地面上,若地面总受力面积为200cm2,则车对地面的压强为多少帕?(g取10N/kg)
(2)空车行驶时牵引力的功率为810W,在10s内匀速行驶12m,车受到的阻力为多少牛?
【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些不足,有什么体会.
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参考答案
【自主预习】
1.功率 功 做功时间_
2.功率 瓦特 功 焦耳 时间 秒
3.相同时间比较路程,相同路程比较时间.
比较单位时间内通过的路程(比较速度大小)
【探究新知】
探究点一 功率
(一)1.(1)600J、600J、450J
(2)甲和乙做功相同,甲用时短,所以甲做功快;乙和丙用时相同,乙做功多,所以乙做功快,所以甲做功最快,丙做功最慢.
(二)功率
1.(1)快慢 (2)功与做功所用时间 (3) P= (4)焦耳(J) 秒(s) 瓦特(W)
2.例题1
解:因为起重机匀速,大石头所受的拉力与所受的重力相等,F= G= mg = 6×103 kg×10 N/kg = 6×104N
石头在拉力方向上移动的距离s=1m
拉力做的功是W =Fs= 6×104N ×1 m = 6×104 J
起重机提升大石头的功率是:
例题2
解:小强体重为G=500N 向上移动的距离s=50cm=0.5m
一个动作做功为W=Fs=Gh=500N×0.5m=250J
完成10个引体向上动作做的总功为:W′=250J×10=2500J
小强做功的平均功率:
探究点二 功率计算公式的推导式
1. Fv
2.机车发动机的最大功率是一定的.由P=Fv可知,牵引力的大小和运动速度成反比.汽车上坡时,需要增大牵引力,所以要减小速度.
3.C
【当堂练习】
1.B 2.C 3.C 4.C 5. 6.1.2×107 2×105
7.(1)2×105Pa;(2)675N.
解析:(1)车对地面的压力F=G=mg=400kg×10N/kg=4000N
车对地面的压强p==2×105Pa
(2)车的速度v===1.2 m/s
空车行驶时牵引力的功率P==Fv,
牵引力F==675N
由于车做匀速运动,受到的牵引力和阻力是平衡力,所以车受到的阻力为
f=F=675N人教版八年级第八章运动和力
第3节《摩擦力》导学案
【学习目标】
1.能根据生活体验认识摩擦力.
2.能根据二力平衡的条件用弹簧测力计粗略的测量水平运动物体所受的滑动摩擦力.
3.经历研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验过程,知道滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力和接触面的粗糙程度的关系
4.认识摩擦在生产或生活中的利用与防止,并能正确说出增大或减小摩擦的方法.
【学习重点】
影响滑动摩擦力大小的因素.
【学习难点】
摩擦力大小、方向的判断.
【自主预习】
1.两个互相______的物体,当它们发生相对______或相对______时,在______上会产生一种阻碍______的力,这种力叫做摩擦力.
2.一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦力叫做______;一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力叫做______;两个相互接触的物体,当它们要发生而未发生相对运动时,在它们接触面上产生一种阻碍物体相对运动趋势的力,称为______.
3.使用______可以粗略测量滑动摩擦力的大小.方法:用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做______运动,根据______原理,可知弹簧测力计示数等于______大小.
4.根据影响滑动摩擦力的因素,通过增大______或增大______,可以增大摩擦,通过减小______或减小______,可以减小摩擦.
【探究新知】
探究点一摩擦力
(一)摩擦力的定义、条件
1.活动:感受摩擦力
①手平放在桌面上,用力向前推,使手在桌面上滑动,感受有没有一个阻碍手相对运动的力;
②手平放在桌面上,保持手不动,慢慢向前推,感受有没有一个阻碍手要运动的力;
③平放在桌面上,保持手不动也不推,感受有没有一个阻碍手的力.
在以上两个活动中,______能感到桌面对手掌有阻碍作用, ______不能感到桌面对手掌有阻碍作用.
2.归纳:
①摩擦力:两个______的物体,当它们发生______或相对运动的______时,在______上会产生一种阻碍______的力,这种力称为摩擦力.一般用符号______表示.
②产生条件:(1)物体相互接触且______(有弹力);(2)发生______或相对运动的趋势;(3)接触面不______.
③摩擦产生的原因:
相互接触的物体的表面,放到显微镜下观察,就会像如图显示的那样凹凸不平.当相互接触的物体发生
______时(或有运动趋势),就彼此阻碍______,产生摩擦.
(二)摩擦力的分类
1.滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上做______时,在接触面上会产生阻碍相对运动的力,这个力叫滑动摩擦力.
2.静摩擦力:一个物体在另一个物体表面上有______时,但并没有发生相对运动时,所受到的阻碍物体的力叫静摩擦力.
3.滚动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上______时产生的摩擦力,这个力叫做滚动摩擦力.相同条件下滚动摩擦力比滑动摩擦力______.
(三)摩擦力的方向
1.活动(1):将牙刷的刷毛直立在课桌的表面,用力推动或拉动牙刷,观察刷毛弯曲的方向与牙刷运动的方向有什么关系?
刷毛弯曲的方向与牙刷运动的方向______,刷毛受到的摩擦力与牙刷运动的方向______.
刷毛受到摩擦力的方向与刷毛弯曲的方向______.
2.活动(2):将牙刷竖直按在墙上,利用牙刷显示摩擦力的方向.
刷毛向上弯曲,摩擦力方向______,摩擦力的方向与物体(或相对运动趋势)的方向相反.
3.活动(3):把酒瓶看作毛刷,想象刷毛弯曲的方向.
(1)手握着酒瓶,站在静止的电梯里.
(2)手握着酒瓶,站在电梯里,随电梯一起向上运动.
(3)手握着酒瓶,站在电梯里,随电梯一起向下运动.
分析:三种情况下,洒瓶受到______和______是一对平衡力,摩擦力的方向不一定与运动方向相反.
4.归纳:滑动摩擦力的方向与物体______相反(不一定与运动方向相反,有时相同).
探究点二 影响摩擦力大小的因素
实验一测量滑动摩擦力
1.实验原理:______.
2.实验器材:弹簧测力计、砝码、木块(带钩)、长木板.
3.测量方法:利用了______法,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿木板做______运动.木块受到的水平拉力和摩擦力是一对平衡力,根据______原理,滑动摩擦力的大小在数值上等于弹簧测力计______的大小.
4.拉木板法测量摩擦力的优点:①____________;②____________.
实验二 探究影响滑动摩擦力大小的因素
1.活动:①一只手压在桌面上滑动;②两只手一上一下紧压在桌面上滑动;③一只手分别压在桌子、毛巾的表面滑动.
猜想:影响滑动摩擦力的因素可能有①接触面所受的______;②接触面的______……
2.思考:
①影响摩擦力的因素可能有多个,在研究某一个因素的影响时,采取什么方法?
.
②选用长方体还是正方体木块?为什么?
.
3.实验设计:利用了______法:(1)在探究压力对滑动摩擦力大小的影响时,要保持接触面______等因素不变;(2)在探究接触面粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响时,控制______的大小等因素不变.
4.实验器材:弹簧测力计、带钩的长方体木块、表面较光滑的木板、毛巾、棉布、大砝码.
5.实验步骤:
(1)用弹簧测力计水平拉动木块,使木块在木板上匀速滑动,测出木块与木板之间的滑动摩擦力.
(2)在木块上放一砝码,从而改变木块对木板的压力 ,测出此种情况下的滑动摩擦力.
(3)换用材料相同但表面更粗糙的木板,保持木块上的砝码不变,测出此种情况下的滑动摩擦力.
(4)探究接触面积的大小是否会影响滑动摩擦力的大小
将木块分别正放、侧放,用弹簧测力计水平拉动做运动,观察比较拉力大小.
(5)探究速度大小对滑动摩擦力的影响
在同一表面,用测力计水平拉木块分别以不同______,做匀速直线运动,观察比较拉力大小.
数据记录表格:
实验次数 接触面材料 压力 接触面积 速度 摩擦力
1 木块与木板
2 木块与木板
3 木块与毛巾
6.实验结论:滑动摩擦力大小与______和接触面______有关.在接触面粗糙程度一定时,______越大,滑动摩擦力越大;在压力一定时,接触面越______,滑动摩擦力越大.滑动摩擦力的大小与接触面积的大小、与速度大小______.
探究点三 摩擦的利用和防止
生活中存在有益摩擦和有害摩擦.我们要增大有益的摩擦,减小有害摩擦.
1.增大摩擦的方法:(1)增大______;(2)增大接触面______;(3)将______摩擦变为______摩擦.
分析以下实例是用了怎样增大摩擦的方法:
①拔河比赛时,用力握紧绳子 ②跑步的鞋底花纹 ③瓶盖上的花纹
利用______ 利用______ 利用______
④汽车刹车时车轮与地面的摩擦 ⑤涂有防滑粉的手 ⑥自行车的车闸
利用______ 利用______ 利用______
2.减小摩擦的方法:(1)减小______;(2)减小______;(3)变______摩擦为滚动摩擦;(4)使接触面______.
分析以下实例是用了怎样减小摩擦的方法:
①冰壶运动 ②滚动轴承 ③磁悬浮列车
利用 ______ 利用______ 利用______
④滚动水桶 ⑤合页加润滑油 ⑥气垫船
利用______ 利用______ 利用______
【当堂练习】
1.明明用水平推力推静止在地面上桌子,但没有推动,此时( )
A. 水平推力小于桌子的重力
B. 水平推力小于桌子受到的摩擦力
C. 水平推力等于桌子的重力
D. 水平推力等于桌子受到的摩擦力
2.下列做法中为了减小摩擦的是(  )
A.定期给机器的转动轴加润滑油 B.鞋底和轮胎上都刻上花纹
C.骑自行车刹车时用力捏车闸 D.下大雪后,在结冰的路面上撒煤渣
3.小明在水平桌面上沿直线匀速拖动牙刷时,刷毛发生了如图所示的变化,下列说法正确的是(  )
A.牙刷受到摩擦力的作用
B.牙刷受到的摩擦力方向向右
C.手的拉力大小大于牙刷受到的摩擦力大小
D.刷毛弯曲越厉害说明牙刷受到的摩擦力越小
4.在过安检门时,箱包随皮带一起水平向右做匀速直线运动(如图),下列说法正确的是(  )
A.箱包受到重力、支持力和摩擦力
B.箱包受到的重力和它对皮带的压力是一对平衡力
C.箱包受到的重力和支持力是一对相互作用的力
D.箱包不受摩擦力
5.“我劳动,我快乐”如图所示,是小红同学常用的衣板,它是通过增大接触面的______来增大摩擦;洗刷衣服时,刷子与衣服之间的摩擦为______摩擦(选填“滑动”或“滚动”)
6.如图所示,在足够长的水平面上,小杰用30N的水平推力推着箱子做匀速直线运动,6s内运动的路程为3m,箱子的运动速度是________m/s:将水平推力增大到35N时,箱子受到的摩擦力大小是________N.(不考虑空气阻力)
7. 如图是小刚探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验示意图.
(1)小刚发现汽车在柏油马路上容易停下下来,而同样的汽车在结冰的路面上不容易停下来.小刚猜想:滑动摩擦力的大小可能与______有关;
(2)于是小刚利用长木板、毛巾、长方体物勿块A和B,以及弹簧测力计做了如图所示的实验.通过比较两图弹簧测力计的示数,可以验证他的猜想______;
(3)本实验中是通过弹簧测力计的示数来反映滑动摩擦力大小的;为了实现这一目的,在操作上需要做到:__________________;
(4)图丙中,在物块A上放置物块B的目的是:__________________.
【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些不足,有什么体会.
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参考答案
【自主预习】
1.接触 运动 运动趋势 接触面 相对运动
2.滑动摩擦力 滚动摩擦力 尚未 静摩擦力.
3.弹簧测力计 匀速直线 二力平衡 滑动摩擦力
4.压力 接触面粗糙程度 压力 接触面粗糙程度
【探究新知】
探究点一摩擦力
(一)1.①② ③
2.①相互接触 相对运动 趋势 接触面 相对运动 f
② (1)挤压 (2)相对运动 (3)光滑
③相对运动
(二)1.相对运动(滑动)
2.相对运动趋势 相对运动趋势
3.滚动 小
(三)1.相反 相反 相同
2.竖直向上 相对运动
3.竖直向下的重力 竖直向上的摩擦力
4.相对运动的方向
探究点二 影响摩擦力大小的因素
实验一测量滑动摩擦力
1.二力平衡
3.转换 匀速直线 二力平衡 拉力
4.①操作容易,不要求木板必须做匀速运动 ②读数容易,测力计是静止的,易读数
实验二 探究影响滑动摩擦力大小的因素
1.压力 粗糙程度
2.①控制变量法 ②应使用长方体木块,便于探究接触面的面积与摩擦力的关系.
3.控制变量(1)粗糙程度 (2)压力
5.(4)匀速直线 (5)速度
6.压力 粗糙程度 压力 粗糙 无关 无关
探究点三 摩擦的利用和防止
1.(1)压力(2)粗糙程度(3)滚动滑动
①增大压力②增大接触面粗糙程度③增大接触面粗糙程度④变滚动摩擦为滑动摩擦⑤增大接触面粗糙程度⑥增大压力
2.(1)压力(2)接触面粗糙程度(3)滑动(4)互相分离
①减小接触面粗糙程度②变滑动摩擦为滚动摩擦③使接触面互相分离④变滑动摩擦为滚动摩擦⑤使接触面互相分离⑥使接触面互相分离
【当堂练习】
1.D 2.A 3.A 4.D 5.粗糙程度 滑动 6. 0.5 30
7.(1)接触面的粗糙程度 (2)甲、乙 (3)沿水平方向拉动弹簧测力计做匀速直线运动(4)改变木块A对木板压力的大小人教版八年级第九章压强
第4节《跨学科实践:制作简易活塞式抽水机》导学案
【学习目标】
1.了解活塞式抽水机的基本原理和工作过程,加深对物理学知识的理解.
2.经历简易活塞式抽水机的制作过程,提升科学探究能力.
3.尝试应用科学规律解释具体问题,获得初步的分析概括能力.
【学习重点】
活塞式抽水机的原理和工作过程,制作活塞式抽水机.
【学习难点】
能够制作简易的活塞式抽水机模型.
【探究新知】
一、项目提出
压水井的学名是活塞式抽水机,压水井是中国宋代的老百姓发明的. 这一发明在俄罗斯等国家仍然被广泛使用, 并且被认为是天才的发明. 今天我们沿着历史的足迹来制作简易活塞式抽水机.
二、项目分析
要制作简易活塞式抽水机,需要完成以下任务.
1.了解活塞式抽水机的结构和工作原理.
2.设计一台简易活塞式抽水机.
3.选择材料,完成制作.
三、项目实施
1.活塞式抽水机的结构和原理
提起活塞时,阀门A受大气压作用而______,活塞下面空气稀薄,______外界大气压;低处的水受到大气压作用推开进入圆筒.向下压活塞时,阀门B受到水压作用而______,水不能向下流动,冲开______进入圆筒上部,活塞不停运动,水从管口不断流出.
2.设计活塞式抽水机
小组讨论以下问题(要求充分利用生活中常见的材料或物品):
①如何选择一个密闭性的圆筒?
.
②怎样制作活塞?活塞和连接活塞的长杆怎样固定?
.
③从哪儿进水?从哪儿出水?
.
④如何制作两个阀门?
.
3.制作
材料:一个用来装洗涤液的空瓶子,一根筷子,一块塑料片,一个玻璃球,一块橡皮膏,一根塑料管,剪刀,小刀.
制作步骤
①剪下瓶子的瓶底,瓶子上半部分作为抽水机的圆筒.瓶底略剪一小部分作为活塞,使瓶底的外径与瓶子的内径相吻合.
②在瓶子的侧壁上打一出水口,插上一段塑料管作为出水管.拔掉盖上的小帽,把瓶口作为进水口.
③在活塞上打两个小孔A、B,中间的孔A用来固定筷子.用橡皮膏把塑料片的一边黏在活塞上,使塑料片能盖住孔B,作为一个阀门.把玻璃球放在瓶子里作为一个阀门.
④装入活塞,瓶口朝下浸在水中,上下拉动活塞,水会抽上来.
四、展示交流
各小组展示制作好的活塞式抽水机,并进行调试.
1.用制作好的抽水机抽水,比一比哪个小组制作的抽水机运转更加流畅,出水顺利.
2.展示的同时说明各部分的作用,说明选择材料时的想法.
3.从理论上分析活塞式抽水机能提升水的最大高度是多少?你制作的抽水机抽水高度能不能达到理论数据,并分析原因.
4.提出优化方案,设计一个更好的抽水机.
参考答案
三、项目实施
1.关闭 小于 阀门B 关闭 阀门A
2.①将装洗涤液的空瓶剪下瓶子底部,瓶子上部作为抽水机的圆筒.
②将瓶底略剪下一小部分作为活塞,瓶底的外径与瓶子的内径吻合.在瓶底中央打一小孔,将筷子插入小孔,在筷子与活塞接触的上下两面缠绕铁丝固定.
③从瓶口处进水,在瓶身处打一小孔,将塑料管插入小孔,作为出水管.
④洗涤瓶口处放一玻璃球作为进水阀门;活塞上打一小孔,将塑料片一边黏在活塞上,使塑料片能盖住小孔.人教版八年级第十章浮力
第3节《物体的浮沉条件及应用》导学案
【学习目标】
1.知道物体的沉浮条件,会根据沉浮条件判断物体的浮沉.
2.能根据二力平衡条件和力与运动的关系描述物体的浮沉条件.
3.能应用沉浮条件解释简单的物理现象.
【学习重点】
根据二力平衡条件和力与运动的关系描述物体的浮沉条件.
【学习难点】
根据阿基米德原理比较物体密度与液体密度的关系;利用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象.
【自主预习】
1.物体的沉浮取决于物体所受的______和______的大小.浸没在液体中的物体:
(1)当F浮>G时:物体______,最后物体______(部分浸没).
(2)当F浮 =G时:物体______; 可停在液体内部任意位置.
(3)当F浮<G时:物体______; 最终沉在水底.
2. 轮船是利用“______”的方法,增大V排,从而增大可以利用的____;轮船的大小用______表示,排水量是指轮船按照设计要求满载货物时排开液体的______.
3.潜水艇是通过水舱吸水和排水的方式改变______来实施下沉和上浮(浸没时浮力不变).
4. 气球和飞艇内部充有密度______空气的气体(如氢气、氦气或热空气),使浮力______重力而升空.
【探究新知】
探究点一 物体的浮沉条件
1.实验――“水”中的鸡蛋.
将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里,逐渐将食盐溶解在水中,观察鸡蛋在水中的不同状态.
现象:鸡蛋在清水中下沉,最后沉入杯底;逐渐将食盐溶解在水中,慢慢上浮,然后鸡蛋悬浮;继续溶解食盐最终鸡蛋漂浮.
结论:鸡蛋在水、盐水中处于________________________这五种浮沉状态.
点拨:总结易混淆的几个词语:
浸没:物体完全没入了液体中,整个物体在液面以下.
浸入:也就是“浸在”,包括完全浸没和部分浸没.
漂浮:物体在液面处,部分体积浸没.
悬浮:物体在液面以下,完全浸没,可以存在于液面下任何位置.
上浮:物体正在向上加速运动,可能完全浸没,也可能部分浸没,最终状态是漂浮.
下沉:物体正在向下加速运动,可能完全浸没,也可能部分浸没,最终状态是沉在液体底部.
2.小组合作学习:
①上述五种状态,哪些状态是平衡状态,哪些是非平衡状态?
平衡状态:____________;非平衡状态:____________.
②分析上述五种状态下鸡蛋受到的浮力与重力的关系,分别画出上述五种状态下鸡蛋受力示意图.
上浮:F浮______G物
漂浮:F浮______G物
悬浮:F浮______G物
下沉:F浮______G物
沉底:F浮______G物 沉底时,受到重力G、浮力F浮与支持力的作用,这三个力平衡:F浮=______.
3.比较物体密度ρ物与液体密度ρ液的大小关系判断物体的浮沉
当物体浸没在水中时,受到重力G与浮力F浮两个力的作用.
物体浸没在水中时:V排=V物=V;
浮力的大小:F浮=ρ液gV排=______;
重力的大小:G=ρ物gV物=______;
①当F浮>G时,得出ρ液______ρ物,物体上浮(最终漂浮);
②当F浮=G时,得出ρ液______ρ物,物体悬浮;
③当F浮<G时,得出ρ液______ρ物,物体下沉(最终沉底).
探究点二浮沉条件的应用
(一)轮船
1.想想做做:制作橡皮泥小船
橡皮泥的密度比水的密度大,橡皮泥放入水中会下沉.怎么使它漂浮在水面?
将这块橡皮泥做成小船形再次放在水中,看到什么现象?怎样能让橡皮泥载更多物体?
同一块橡皮泥做成船状能漂浮的原因是它变成了______的,增大了______的体积,因而增大了______,所以能飘起来.
(1)工作原理:
采用“______”的办法,增大可以利用的______.具体方法是把密度比水大的钢材做成______的,使轮船能排开更多的水,根据阿基米德原理可知,浮力增大,从而______在水面上.
(2)排水量(m排)
轮船的大小通常用排水量表示,排水量是轮船满载时排开的水的______.
当轮船满载航行时处于______状态,所受浮力等于船所受到的总重力,即F浮=G船总,而F浮=m排g、G船总=(m船+m货)g,因此m排=______,即轮船排水量等于船自身的质量与满载时货物的质量之和.
2.讨论:轮船在河水中航行,当该轮船驶入海洋中时,船一直漂浮在水面上.设轮船的总质量不变,轮船在甲、乙两海洋中所受到的浮力分别为F1和F2,河水密度为ρ1和海水密度为ρ2.则F1____F2,ρ1____ρ2.所以,V排海水____V排河水(均选填“>”“<”或“=”).轮船驶入海洋中时,______一些.
3.为什么生汤圆沉底,煮熟后会浮起来?
汤圆煮熟后变成______,______增大了,从而增大了______,使其浮起来.
4.例题 一艘轮船的排水量是104t,在密度是1.0×103kg/m3的河水中航行,它满载时排开水的体积是多大?如果该轮船从长江驶入大海(海水密度为1.03×103kg/m3)中航行,它排开海水的体积是多大?它从江河驶入海中是上浮一些还是下沉一些?
(二)潜水艇
1.演示实验:按图用注射器、试管、软管、短玻璃管等器材提前制作好的潜水艇模型,把模型浸在水中,从管中抽气,模型将怎样运动?向管中打气,模型又会怎样?
现象:抽气时,水逐渐进入“潜水艇”中,“潜水艇”______.打气时,“潜水艇”内的水被排出,“潜水艇”______.
2.归纳:潜水艇是靠______上浮和下潜的.
(三)气球和飞艇
1.气球:内部充有密度______空气的气体(如氢气、氦气或热空气),使浮力______重力而升空.
2.飞艇:通过充气或放气改变______,从而改变______实现上升和下降.
3.热气球:
用塑料袋、铁架台和酒精灯演示热气球升空的实验.分析为什么加热后塑料袋能升空?
分析:在加热过程中,气囊中气体受热膨胀,密度______,则自身重力减小,当重力______浮力时开始上升;当气囊中气体温度降低,密度______,则自身重力______,当重力______浮力时下沉.
归纳:热气球通过改变______实现浮沉.
【当堂练习】
1.将一个新鲜的鸡蛋分别浸入盛有水和浓盐水的容器中,鸡蛋静止在两个容器中的位置如图所示.则下列说法正确的是(  )
A.鸡蛋在水中受到的浮力大
B.鸡蛋在水和浓盐水中受到的浮力一样大
C.鸡蛋的密度大于水的密度
D.鸡蛋的密度小于浓盐水的密度
2.下列关于浮力的说法正确的是(  )
A.质量大的物体在液体中所受浮力一定大
B.码头上正在卸货的轮船所受的浮力逐渐减小
C.物体密度小于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态
D.潜水艇在水面下从大海潜行进入长江,所受浮力不变
3. 2019年12月17日,我国第一艘国产航母山东舰(如图)在海南三亚某军港交付海军,下列说法正确的是(  )
A. 停在静止航母上的舰载机受力平衡
B. 相对航母,起飞的舰载机是静止的
C. 舰载机起飞时,空气浮力大于重力
D. 舰载机起飞后,航母所受浮力增大
4. 如图所示,我国万吨级055型导弹驱逐舰满载排水量达12500t,有关该型驱逐舰在海上航行过程中,下列说法正确的是(  )
A.驱逐舰所受浮力的方向是竖直向下
B.满载时的排水量指的是驱逐舰所受的重力
C.发射导弹后,驱逐舰所受浮力变小
D.发射导弹后,驱逐舰会下沉一些
5.如图所示,将两个完全相同的小球分别放入盛有两种不同液体的甲、乙烧杯中,待小球静止后,两个烧杯内液面高度相同.下列说法正确的是(  )
A.甲烧杯中小球受到的浮力大 B.乙烧杯中小球排开液体的质量大
C.甲烧杯中液体的密度大 D.乙烧杯底部受到液体压强大
6.将一盛满水的烧杯置于水平桌面上,缓慢放入一质量为200g的木块,木块最终在杯中处于漂浮状态,此时木块所受浮力大小是______N,从杯中排出水的体积是______cm3,上述过程中水对杯底的压强______(选填“变大”、“变小”或“不变”).(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
7.我国自主研制的“海斗一号”全海深自主遥控潜水器,填补了我国万米级作业型无人潜水器的空白.当潜水器下潜到1.0×104m深度静止时,水的压强约为________Pa(ρ海水取1×103kg/m3,g取10N/kg);在预定深度完成任务后,潜水器抛掉配重物,潜水器受到的浮力________(选填“大于”“等于”或“小于”)自重,从而上浮.
8.如图所示,一座质量为10t的冰山漂浮在水面上.求:
(1)冰山受到的重力;
(2)冰山受到的浮力;
(3)冰山浸入水中的体积.
【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些不足,有什么体会.
参考答案
【自主预习】
1.浮力 重力 (1)上浮 漂浮 (2)悬浮 (3)下沉 2. 空心 浮力 排水量 质量3.自身重力4.小于 大于
【探究新知】
探究点一 物体的浮沉条件
1.下沉、沉底、悬浮、上浮、漂浮
2.①漂浮、悬浮、沉底 上浮、下沉
②> = = < < G-F支
如图所示
3.ρ液gV ρ物gV ①> ②= ③<
探究点二浮沉条件的应用
(一)轮船
1.空心 排开水 浮力
(1)空心 浮力 空心 漂浮
(2)质量 漂浮 m船+m货
2.= < < 上浮
3.空心 V排 浮力
4.例题
解:满载时排开水的质量是m=104t= 107kg
排开水的体积
轮船从长江到大海都是漂浮,根据二力平衡条件可知:浮力等于船与货物的总重力,F浮=G船+G物,是不变的;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,浮力不变,海水的密度大,因此轮船排开海水的体积小,所以从江河驶入海中是上浮一些.
(二)1.下沉 上浮 2.改变自身的重力
(三)1.小于 大于2.自身体积
3.变小 小于 增大 变大 大于 自身重力
【当堂练习】
1.C 2.B 3.A 4.C 5.C 6. 2 200 不变
7.1.03×108大于
8.(1)105N(2)105N(3)10m3
解:(1)冰山的重力为G=mg=10×103kg×10N/kg=105N
(2)因为冰山漂浮,所以冰山受到的浮力等于重力,即F浮=G=105N
(3)由F浮=ρ水gV排可知,冰山浸入水中的体积为
V浸=V排===10m3人教版八年级第十二章简单机械
第2节《跨学科实践:制作简易杆秤》导学案
【学习目标】
1.在亲身制作简易杆秤的过程中,加深杠杆五要素的理解,知道“小小秤砣压千斤”的道理.
2.了解简易杆秤的原理和使用方法.
3.通过运用杠杆平衡条件推导验证杆秤的刻度是均匀的.
4.通过制作杆秤了解中国优秀的传统文化,以及古代科技文明的发展,增强文化自信和名族自豪感.
【学习重点】
简易杆秤的制作.
【学习难点】
简易杆秤零刻度线和刻度的确定.
【探究新知】
一、项目提出:
杆秤是人类发明的各种衡器中历史最悠久的一种.在我国湖南长沙东郊楚墓出土的文物中,就有它的身影.古时候,人们在生活中买卖商品离不开它.
常用的杆秤有八两秤,药店的秤等,杆秤是即将消失的传统工艺,为现代生活留下许多丰厚的历史文化积淀.今天我们来学习制作简易杆秤,并且利用简易杆秤来称量物体的质量.
二、项目分析
(一)杆秤的组成及使用方法.
杆秤由带有秤星的____、____、____、____等部分组成.
(二)分组讨论:要制作简易杆秤需要考虑的几个关键问题.
1.根据杆秤的结构,制作杆秤需要哪些材料,分别代表杆秤的哪个结构?
筷子(竹棒、木条等)――____;
钩码――____;
细线――____;
塑料盘――____;
记号笔、小刀、刻度尺、质量不同的砝码――____.
2.如何确定杆秤的零刻度(定盘星)?
提起提纽,调整秤砣(20g的钩码)的位置;当秤杆达到____时,秤砣所在的位置就是秤的零刻度线(O),也就是平衡点.用笔在这里做一个记号.这一步骤决定____的制作精确度.
3.如何确定出杆秤上的其他刻度?
找到杆秤的零刻度线后,在秤盘中放入质量不同的砝码,移动系秤砣(钩码)的挂绳使杆秤____,用记号笔标记挂绳的位置,在相邻刻度线之间进行均分,分成10格(或5格),就可以得到每一格表示的质量(分度值).
4.杆秤上的刻度是否均匀?
三、项目实施:
制作过程:
(一)制作
1.取一根筷子(或竹棒)作秤杆;
2.用塑料盘当做秤盘,在塑料盘边缘用工字钉均匀扎三个小孔,用细线拴好并吊起;
3.在秤杆一端刻一凹槽A,距离凹槽A稍近处再刻一凹槽B;
4.把塑料盘挂在凹槽A处作为秤盘,在凹槽B处拴细线作为提纽;
5.取一个20g的砝码拴上细线作为秤砣.
(二)刻度
1.秤盘(不放物体)、秤砣分别位于提纽的两侧,用提纽提起秤杆,调节秤砣的位置,使秤杆水平平衡,标记(或刻下)____所在的位置,就是杆秤的零刻度线(定盘星);
2.在秤盘放入50g的砝码,调节秤杆再次水平平衡,标记(或刻下)秤砣所在的位置,此处为50g所在的位置;
3. 在秤盘放入100g的砝码,调节秤杆再次水平平衡,标记(或刻下)秤砣所在的位置,此处为100g所在的位置;
……
在相邻刻度线之间进行均分,就可以得到每一格表示的质量.
分组制作简易杆秤,小组之间相互合作.
四、展示交流
1.各小组展示制作的简易杆秤,用制作的简易杆秤称量钩码的质量,看看是否标准,如果不标准,想想问题出在哪里,怎样进行调整纠正.教师进行评价.
2.通过观察各小组制作的杆秤,你能发现什么?各小组进行讨论交流.
参考答案
二、项目分析
(一)秤杆 秤砣 秤盘 提纽
(二)1.秤杆 秤砣 提纽 秤盘 标记刻度 2.平衡 3.平衡
4.选杆秤上提纽处O点为支点,A为秤盘悬挂点,C为杆秤重心点,B为零刻度线,在这个位置上,挂上秤砣,不在秤盘中放物体时,杆秤正好平衡,由杠杆的平衡条件得:G盘×OA=G砣×OB+G杆×OC…①;将重物G放在秤盘内,移动秤砣至D点杠杆平衡,由杠杆平衡条件得:(G盘+G)×OA=G砣×OD+ G杆×OC…②;②-①得:G×OA=G砣×BD,G=×BD,G=mg,所以m=×BD,为定值,m与BD成正比,所以杆秤上的刻度是均匀的.人教版八年级第九章压强
第5节《流体压强与流速的关系》导学案
【学习目标】
1.通过实验,能总结出流体的压强与流速的关系.
2.能利用流体的压强与流速的关系解释升力产生的原因,进而解释飞机在空中飞行的原因.
3.能利用流体的压强与流速的关系解释生活中的有关现象.
【学习重点】
理解流体压强与流速的关系.
【学习难点】
运用流体压强与流速的关系解释日常生活的现象.
【自主预习】
1.物理学中把具有______的液体和气体统称为流体.
2.在气体和液体中,流速越大的位置,压强越______;流速越小的位置,压强越______.
3.飞机机翼横截面形状______的,使得机翼上下受到空气的压力______,便产生了作用在机翼上的的升力.
【探究新知】
探究点一流体压强与流速的关系
(一)气体压强与流速的关系
1. ______和______具有流动性,我们称为流体.
2.气体压强与流速的关系
(1)实验:将提前折好的拱形纸门放在桌子上,它跟我们一样现在都在空气中,受不受大气给它的压力呢?那为什么感受不到,拱形纸门也没有被压塌呢?
拱形门受到大气压力,但拱形门内外受到的大气压力平衡,相互抵消,所以没有被压塌.
现在同学们向拱形纸门门洞快速吹气,观察拱形纸门的变化,并尝试解释这一现象.
现象:拱形纸门______.
分析:向拱形门门洞吹气,拱形门内空气流速______,压强变______,拱形纸门外压强______,所以拱形门被压塌.
(2)实验:将硬币放在笔的前方,沿着硬币上方快速吹气,看硬币能否跳过笔?
分析:硬币与桌面间总有一定的缝隙,硬币的下方和上方都有空气.当在硬币上方沿着与桌面平行的方向吹气时,硬币上方气体的流速______,压强______,下方气体的流速小,压强大.产生向上的______差.
(3)实验:“漏斗吹球”比赛.(比赛规则:把乒乓球放在翻转的漏斗中,用嘴通过漏斗向下吹气,同时放开手.又看到了什么现象?)
现象:乒乓球没有掉下来.
分析:当从漏斗口向下吹气时,乒乓球上部的空气流速______,乒乓球上方压强______,而乒乓球下部的空气流速相对______,压强______.这种压强差在乒乓球的上下部分产生了一个压力差,从而托起乒乓球,使其不会掉下来.
3.以上实验说明:在气体中,流速越大的位置压强越______.
(二)液体压强与流速的关系
1.观察演示实验:利用流体压强与流速关系演示器进行实验,向左侧粗管内倒入红墨水,液面稳定后,右面两粗细相同的竖玻璃管内液面高度相同,然后打开橡皮管,观察A管和B管液面的高.
现象:两管液面下降,但A管液面高度______B管液面高度.
分析:A管下方玻璃管粗,水的流速______,压强______;B管下方玻璃管细,水的流速______,压强______,所以A管液面高度______B管液面高度.
实验说明:在气体中,流速越大的位置压强越______.
归纳:在气体和液体中,流速越大的位置,压强越______.
2.解释“天女散花”的奥秘.
答:
.
3.学以致用:解释生活中的下列现象.
(1)为什么列车和地铁站台要画一条安全线?
答:
.
(2)步行在雨中,当我们打伞时,一阵大风吹来,雨伞会被向上吸起来,这是为什么?
答:
.
(3)两艘轮船并排航行时,为什么不能靠的太近?
答:
.
探究点二 飞机的升力
1.实验:如图所示,取一个飞机机翼模型放在托盘测力计上,把电风扇置于模型的正前方,当电风扇通电运转时,观察测力计示数的变化.
现象:弹簧测力计的示数______.
分析:机翼的上方呈弧形,当气流从机翼经过时,上方的流速比下方______,根据流速与压强的关系,机翼上方的空气压强比下方处______,于是就产生了使机翼上升的力.
2.请你能解释飞机升力产生的原因.
答:
.
3.学以致用:有的跑车车尾安装一种“气流偏导器”,主要是为了让跑车高速行驶时,车能更好的抓紧地面,增大与地面的摩擦力,从而增加稳定性.以小组为单位,为跑车设计“气流偏导器”.画出“气流偏导器”的形状,并说明原理.
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【当堂练习】
1.下列实例中,没有用到“流体流速快的位置压强小”这个原理的是( )
A.用吸管吸起杯中饮料 B.列车站台边缘设置“安全线”
C.两艘轮船不得并排疾驶 D.窗外沿墙面吹风,窗帘飘向窗外
2.如图所示,一辆轿车在平直公路上高速行驶时,其上、下表面相比较(  )
A.轿车上表面空气流速小压强大B.轿车上表面空气流速大压强小
C.轿车下表面空气流速小压强小D.轿车下表面空气流速大压强大
3.列车驶过车站时,站台上的人必须站在安全线以外的区城.因为这时列车周围的空气( )
A.流速增大,压强减小 B.流速减小,压强减小.
C.流速增大,压强增大 D.流速减小,压强增大
4.近期交警部门加大对电动车安装遮阳伞的检査拆除力度 遮阳伞虽能遮挡阳光,但存在安全隐患,当电动车快速行驶时,如图所示,下列说法正确的是( )
A.遮阳伞上边空气流速小,压强小,伞面被向下压
B.遮阳伞下边空气流速大,压强小,伞面被向上吸
C.遮阳伞上边空气流速大,压强大,伞面被向下压
D.遮阳伞下边空气流速小,压强大,伞面被向上吸
5.如图所示,是河水中的漩涡.漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较______,压强较______,从而形成压力差,导致周边物体易被“吸入”漩涡.(温馨提示:严禁学生私自下河游泳)
6.一次探究活动中,小强先在水平桌面上固定两根平行的小棒,接着在小棒上放了间隔一定距离的两个乒乓球,如图所示.然后,他向两个乒乓球中间的间隙用力吹气,则两乒乓球将______.(选填“靠近”、“远离”或“静止不动”)出现这种现象的原因是:流体中流速越大的地方,压强越______.
7.如图是小明玩自制玩具的两个场景.甲图中,往弯曲的纸卷里吹气,纸卷伸直了,是因为纸卷里的气压______(选填“变大”或“变小”).乙图中,用力向简易喷雾器的A管内吹气,B管口喷出了水雾,其原理是利用了流体压强与______的关系.
8.小明一家驾车出游,轿车的天窗以如图所示方式打开,他认为在车正常行驶时,车外新鲜空气可以从天窗进入车内,你认为他的想法对吗?请用所学的物理知识解释.
【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些不足,有什么体会.
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参考答案
【自主预习】
1.流动性
2.小 大
3.上凸下平 不同 向上
【探究新知】
探究点一流体压强与流速的关系
(一)
1.气体 液体
2.(1)被压塌了 快 小 小于
(2)大小 压力
(3)增大 减小 较慢 较大 向上
3.小
(二)液体压强与流速的关系
1.高于 慢 大 快 小 高于 小 小
2.由于在空中快速转动上半部,上面的空气流动速度快,压强小;下面的空气流动速度小,压强大,纸片在压强差的作用下,被压向空中出现上述现象.
3.(1)火车开动时,人和火车之间的空气流动速度变快,压强变小,离站台远的地方气体流速慢,压强较大,在内外压强差的作用下,会被压向列车.
(2)大风吹来时,空气以相同的时间流经伞面和伞下区域,伞上方空气流速快,压强较小;伞下方空气流较慢,压强较小,伞在上下压强差的作用下,被压向上方,所以会被向上“吸”.
(3)当两船并排行驶时,两船之间的流速大,压强要小于外侧的压强,从而使两船逐渐靠近,有相撞的危险,因此两船间的距离不能太近.
探究点二 飞机的升力
1.减小 大 小
2.因为机翼上凸下平,空气流经机翼所用的时间一样,所以空气流经上表面时流速大,压强小;空气流经下表面时流速小,压强大;机翼上、下表面存在着压强差,因而有压力差,这就是飞机升力产生的原因.
3.如图所示 跑车高速行驶时,“气流偏导器”下方空气流速较快,压强较小;上方空气流速较慢,压强较大,上方压强大于下方压强,产生向下的压力差,给车身较大的压力,从而增大与地面的摩擦力.
【当堂练习】
1.A 2.B 3.A 4.D 5.小 大 6.靠近 小 7.变大 流速
8.他的想法不对,打开天窗时,由于外部的空气的流速大、压强小,汽车内部的空气的流速小、压强大,车内气体在压强差的作用下被压往窗外.人教版八年级第七章力
第3节《重力》导学案
【学习目标】
1.知道重力是由于地球的吸引而产生的力.
2.经历探究物体重力和质量的过程得到它们的关系:G=mg.
3.知道重力的方向总是竖直向下.
4.知道重心的概念及规则物体的重心的位置.
【学习重点】
重力的方向、重力的大小跟质量的关系.
【学习难点】
探究重力的大小与质量的关系.
【自主预习】
1.地球对它附近的物体有吸引作用,由于______而使物体受到的力叫做重力.重力的施力物体是______,地球上的所有物体都受到______的作用,重力的符号是______.
2. 物体受到的重力可以用______来测量.物体所受的重力跟它的质量成______,用公式表示为______.
3. 重力的方向是______的,即与______方向垂直,不同于垂直向下.
4.重力的作用点在物体的______上.质地均匀、形状规则的物体,重心在其______.
5.宇宙间任何两个物体之间都存在相互吸引的力,这就是______.
【探究新知】
探究点一 重力的概念
1.重力的概念
观察思考:生活中的现象:抛出去的物体为什么往下掉?
水往低处流 飘落地面的雪花 篮球落地
分析归纳:地球对它附近的物体有______作用,由于地球的吸引而使物体受到的力叫做______,地球附近的所有物体都受到______的作用.
(1)重力产生的原因:__________________;
(2)重力的施力物体是______,受力物体是地面附近的一切物体.
2.思考:如果没有重力,我们的生活会是怎样的.
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3.万有引力
活动:用绳子绑着橡皮,拉着绳子旋转,体验自己的手有怎样的感受.
(1)橡皮为什么没有飞出去?
这是因为橡皮受到绳子的______.
(2)同样的,图中月亮在绕地球做类似的运动,为何不会飞走?
这是因为月亮受到地球的______.
(3)归纳:
①地面上物体受到地球吸引力下落与地球和月亮之间的吸引力是同一性质的力,这就是______.
②宇宙间的物体,大到天体,小到尘埃,都存在相互吸引的______.
探究点二 重力的大小
1.提出问题:物体的重力的大小可能与什么因素有关呢?
活动:手拿质量不同的钩码,体验重力大小和什么因素有关?请提出猜想.
大量的生活经验告诉我们,质量不同的物体所受的重力不同,因此重力的大小可能跟物体的______有关.
2.设计实验:
(1)用什么工具测量重力?用______测量重力.
(2)需要测量哪些物理量?物体的______、物体受到的______大小.
(3)实验器材:______、质量为50g的钩码(数个)、铁架台.
(4)实验方法:钩码的质量已知(50 g),挂在弹簧测力计上,当钩码静止时,读出弹簧测力计的示数,其大小等于钩码的______.比较质量不同的钩码受到的重力大小,找出二者之间的关系.
3.进行实验:
(1)调节弹簧测力计指针到______线处;
(2)将一个钩码挂在弹簧测力计下,用弹簧测力计测出其重力G,填写在表格中;
(3)逐次增加钩码个数,分别测出对应的重力G,并填写在表格中;
(4)在下方的坐标图中,以质量为横坐标,重力为纵坐标描点,并连接这些点;
4.实验数据:
质量m/kg 0.05 0.1 0.15 0.20 0.25 0.30
重力G/N
重力/质量(N/kg)
5.数据处理:
以质量为横坐标、重力为纵坐标建立坐标系.描点连线,画出重力与质量关系图像.
分析表格中的数据和观察画出的图像,从中你能得到什么结论?
通过分析数据可以看出,在误差允许范围内,当质量成倍增加时,物重也成倍增加,但它们的比值______.
这是一条通过原点的直线,即正比例函数图像,由此可以得出物体所受的重力与质量成______:
实验结论:物体受到的______和______成正比,重力与质量的比值为一个定值.
6.归纳:
①重力的大小:物体所受的重力跟它的质量成______.
②比值:这个比值约是9.8 N/kg,用字母g表示,g =,其物理意义是:在地面附近质量为1 kg的物体受到的重力是______ N.
③公式:.
其中G表示重力,单位是N;m表示质量,单位是kg;g取9.8 N/kg,粗略计算时,可取g=10 N/kg.
④重力的大小与物体的______、地理______有关,即质量越大,物体受到的重力越大;在地球上,越靠近赤道,物体受到的重力越小,越靠近两极,物体受到的重力越大
例题 质量为0.25 kg的木块,受到的重力是多少N?一个人所受的重力为450 N,那么,他的质量是多少kg?(g取10 N/kg)
探究点三 重力的方向
1.实验探究:重力的方向
实验器材:铁架台、细线、重物、水槽、三角尺.
实验步骤:
①如图,用细线悬挂物体,将物体浸在水中,观察细线的方向;
②将铁架台底部垫起倾斜,杯内水依然水平,观察细线的方向;
③将烧杯拿走,用细线剪断细线,观察物体坠落的方向.
实验现象:无论铁架台怎样倾斜,细线的方向和水面始终是______的.
实验结论:重力的方向______向下.
用细绳悬挂重物静止时,由于它们受到______的作用,细线一定沿着重力的方向,即______(垂直于水平面向下).
2.归纳:
(1)重力的方向:重力的方向总是______的.
“竖直向下”指与______垂直向下,所以“竖直向下”决不能说成“垂直向下”或“向下”.
(2)应用:______、______.
重垂线:用一根细线将物体悬挂起来,物体静止时,细线下垂的方向跟重力的方向一致,这样的线叫重垂线.
①利用重垂线,判断墙体是否竖直,墙上的画是否挂正.
②利用水准仪:判断窗台、地面是否水平.
3.想想议议: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,好像是脚朝上的,他们为什么也站得很稳呢?想想看,通常所说的“下”,到底指的是什么方向?
我们通常所说的“下”是指向______.
探究点四 重心
物体的每一部分都被地球吸引着,但对于整个物体,从效果上看,可以认为各部分受到的重力集中于一点,这个点叫做物体的重心.
1.重心:重力的______.
(1)重心是作用点,重心不是重力的实际作用点,也不是物体最重的点.
(2)重心的位置跟物体______和______的分布有关系.
2.物体的重心
(1)外形规则、质量分布均匀的物体重心在它的______上.如:方形薄木板的重心在两条______的交点;球的重心在______;粗细均匀的棒的重心在它的______.
(2)物体重心的位置,可以在物体上,也可以______物体上.如均匀圆环的重心在圆环的中心不在圆环上.如一个充气的篮球,其重心在几何中心处.
(3)为了研究问题的方便,在受力物体上画力的示意图时,常常把力的作用点画在______上.同一物体同时受到几个力时,作用点也都画在______上.
3.物体的稳度:观察以下图片,物体的稳度与重心有什么关系?
归纳总结:物体的重心______,稳定性越好.
4.练习:画出下列物体或人所受重力示意图.
规范要求:
(1)在物体上找到物体的重心.
(2)从重心开始画出竖直向下的方向.
(3)在箭头旁边标出重力的符号和大小.
【当堂练习】
1.在没有风的室内向上抛出皮球,在球升到最高点静止的瞬间,不计空气阻力,它受到的力有()
A. 只有重力 B. 重力和手的推力
C. 不受力 D. 重力和惯性力
2.下列说法中正确的是()
A 物体受到的重力的大小跟它的体积成正比
B 物体受到的重力的大小跟它所含物质的多少成正比
C 物体受到的重力跟物体的质量是一回事,不必加以区别
D 物体受到的重力与物质的种类有关
3.“摘星星”的妈妈王亚平从空间站回到地球,把来自太空的纸星星送给女儿.纸星星从太空返回地面后(  )
A. 质量变小B. 质量不变 C. 重力变小D. 重力不变
4.一个质量为0.2 kg的苹果从树上落下,这是由于苹果受______的作用,这个力的施力物体是______,受力物体是______,这个力的大小为________N,方向是_______.(g取10 N/kg)
5.请在图中画出北京冬奥会吉祥物所受重力的示意图.
6.一个木块从斜面上滑下,在水平面上继续滑动,请分别画出木块在斜面和水平面时木块所受重力的示意图.
7.如图所示是研究重力的方向实验,球A所受重力的施力物体是_____,实验时,缓慢改变斜面倾角,观察悬线OA的方向_____(改变/不变).若要进一步验证重力方向竖直向下的结论,还应进行的操作的是_____.
【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些不足,有什么体会.
                                     .
参考答案
【自主预习】
1.地球的吸引 地球 重力G
2.弹簧测力计 正比 G=mg
3.竖直向下 水平
4.重心 几何中心
5.万有引力
【探究新知】
探究点一 重力的概念
1.吸引 重力 重力 (1)地球的吸引 (2)地球
2.河水不再流动,杯子中的水倒不进嘴里,空气会远离地球,人轻轻一跳会远离地面,汽车无法行驶……
3.(1)拉力(2)吸引力 (3)①万有引力②万有引力
探究点二 重力的大小
1.质量
2.(1)弹簧测力计 (2)质量 重力 (3)弹簧测力计(4)重力
3.进行实验:
(1)零刻度
5.如图所示 不变 正比 重力 质量
6.①正比② 9.8 ③G=mg④质量 位置
例题 2.5N 4.5kg
解:由G=mg可知,木块受到的重力G木=m木g=0.25 kg×10 N/kg=2.5 N.
由G=mg可得m=,因此人的质量m人===45 kg.
探究点三 重力的方向
1.垂直 竖直 重力 竖直向下
2.(1)竖直向下 水平面 (2)重垂线、水平仪.
3.地心
探究点四 重心
1.作用点 (1)等效(2)形状 质量
2.(1)几何中心 对角线 球心 中点 (2)不在(3)重心 重心
3.越低
4.如图所示
【当堂练习】
1.A 2.B 3.B 4.重力 地球 苹果2竖直向下
5.如图所示
6.如图所示
7.地球 不变 剪断悬线OA,观察小球的下落情况

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