一 宇宙和微观世界

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一 宇宙和微观世界

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一 宇宙和微观世界
教学目标
(一)知识与能力目标
1、知道宇宙是物质组成的,物质是由分子和原子组成的;
2、了解固态、液态、气态的微观模型;
3、了解原子的结构;
4、对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解;
5、 初步了解纳米技术材料的应用和发展前景。
(二)过程与方法目标
1、通过对物质从宇宙到微观世界 ( http: / / www.xkb1.com )的研究介绍,发现并说明物质是可以分割的;
2、通过把原子结构与太阳系的类比,建立微观世界的结构模型。
(三)情感、态度与价值观目标:
通过对物质世界的研究,认识并体验我们生活在物质的世界中,宇宙由物质组成。
学习物质的世界,体会物质世界的奇妙。
课前准备
1.取一根蜡烛放入小金属罐熔化然后观察蜡烛凝固时体积的变化。
2.查阅、收集有关太阳系、银河系的资料、人类探索宇宙的资料。
3.查阅、收集有关分子、原子结构的资料。
教学过程
一、引入新课
人们说广阔的宇宙是无边无际的,那么,这宇宙究竟大到什么程度?宇宙万物,变化万千,那么,这绚丽的世界到底是由什么组成的呢?这一切给人类留了许许多多的谜,引发了人类无限的遐想,激发了一代代科学家对它们孜孜不倦的观察和研究。那么,这一节课就让我们沿着科学家的探究的足迹,从宏观到微观作一次旅行,对这些问题作一些初步的探讨吧。
二、新课教学
(一)宇宙是由物质组成的
1.宇宙有多大?
(1) 综合观察课本图11-1和课本图11-2。
请同学们说出太阳系的九大行星(现报道发现第十大行星)。在太阳系示意图中找出我们生活的地球。(在离太阳比较近的第三条轨道上)
(2)交流资料数据:
① 人类赖以生存的地球置身于太阳系之中,是太阳系中的一颗普遍的行星;
② 太阳系置身于银河系之中,太阳只是银河系中几千亿颗恒星中的一员;
③ 银河系只是数十亿个星系中的一个,一束光穿越银河系需要十万年;
④ 在浩瀚的宇宙中,还有许多像银河系这样的星系。目前,我们人类观测到的宇宙中拥有数十亿个星系。
(3)根据以上资料、数据让学生推理,说一说他们所想像的宇宙有多大。
(4)结论:宇宙是广阔无垠的,大得很难以想象。
2、人类对宇宙的探究过程。
交流资料:
(1) 中国古代关于宇宙结构的学说;
(2) 哥白尼与日心说;
(3) 从世界上第一颗人造地球卫星发射成功,到人类第一次乘飞船进入太空;
(4) 美国的“阿波罗”登月计划;
(5) 我国“神舟”号飞船的五次成功飞行。宇航员杨利伟顺利进入太空绕地球航行。
随着科学的不断进步,人类对太空宇宙的探索越来越深入,宇宙的奥秘将逐渐被揭示。
3、宇宙的组成
问题:宇宙究竟是由什么组成的?
地球及其他一切天体都是由物质组成的。物质处于不停的运动和发展之中。
(二) 物质由分子组成的
1、问题:物质又是由什么组成的呢?
从古到今,人们一直在探寻着这个问题的答案。古希腊人认为宇宙万物是由水、火、土、气四元素组成;我们的祖先认为宇宙万物是由金、木、水、火、土五行组成。但这些看法都是不科学。到底物质又是由什么组成的呢?
2、分割物质实验:
物质分割有一个限度,分割到这一限度时小粒子能保持物质原来性质但用肉眼不能看到,只能借助电子显微镜观察。科学研究发现:任何物质都是由极其微小的粒子组成的,这些粒子保持了物质原来的性质,意大利物理学家阿伏加德罗第一个把这些粒子叫做分子。
分子很小,一般分子的直径只有百亿分之几米(几十纳米)。只能用电子显微镜观察。
结论:物质是由分子组成的
地球及其他一切天体都是由物质组成的,物质处于不停的运动和发展中。
(三) 原子结构
我们知道了物质由分子组成,人们又猜测分子能不能继续分割?科学家发现分子是由更小的粒子组成,并把这样的粒子称为原子。同时还发现有的分子由多个原子组成,有的分子由单个原子组成。
原子的结构与太阳系十分相似,它的中心是原子核,在原子的周围,有一定数目的电子绕核运动。
原子非常小,全人类用肉眼可以看见的最小灰尘,其中也包含了约1015个微小的原子。
研究发现,原子核是由更小的粒子——质子和中子组成的。而质子和中子也还有更小的精细结构——夸克。(分子—原子—原子核[质子(夸克)和中子(夸克)]和电子
夸克是最小的吗?随着科技的发展,人们会更深入地认识世界。
(四) 固态、液态、气态的微观模型
1、学生交流课前观察蜡凝固时体积的变化。(液体蜡在凝固时体积缩小,中间凹陷下去。)
2、问题:我们知道物质一般以固态、液态、气态的形式存在。物质处于不同状态具有不同的物理性质。从实验,我们看到物质在一般情况下由液态变为固态体积缩小(水除外),由液态变为气态,体积增大(水:1700倍;乙醚:250倍)。物质由分子组成,那么,物质存在的形式与分子的存在状态是否联系呢?
3、探究:先让学生说说他们在课堂上听课,课间在教室里活动时,课间在操场上自由活动时这三种情况下活动的状态和活动空间。
固体具有一定的体积和形状;液体没有确定的形状,具有流动性;气体具有很强的流动性。
4、结论:根据以上探究,可以认为物质存在的形式与构成物质的分子的运动状态有关。
固态物质中,分子排列十分紧密,粒子间有强大的作用力。因而,固体具有一定的体积和形状。
液态物质中,分子没有固定的位置,运动比较自由,粒子间的作用力比固体小。因而,流体没有确定的形状,具有流动性。
气态物质中,分子极度散乱,间巨很大,并以高速向四面八方运动,粒子间的作用力极小,容易被压缩。因此,气体具有流动性。
(五)科学世界——纳米科学技术
纳米科学技术是是纳米尺度内(0.1nm—100nm)的科学技术,研究对象是一小堆分子或单个的原子、分子。
纳米技术的应用:电子与通信,医疗,制造业,分子人……
三、小结
地球及其他一切天体都是由物质组成的,物质又是由分子组成的,分子又是由原子组成的。原子的结构与太阳系相似。原子核位于原子的中心,电子绕核运动。世界上形形色色的物质有各种形态,物质处于不同的状态时具有不同的物理性质,构成了多彩的物质世界。
四、作业
课堂作业练习相应练习。
五、板书设计
第十章 多彩的物质世界
一 宇宙和微观世界
一、宇宙是由物质组成的
地球及其他一切天体都是由物质组成的。物质处于不停的运动和发展之中。
二、 物质由分子组成的
物质是由分子组成的
地球及其他一切天体都是由物质组成的,物质处于不停的运动和发展中。
三、原子结构
原子的结构与太阳系十分相似,它的中心是原子核,在原子的周围,有一定数目的电子绕核运动。
四、 固态、液态、气态的微观模型
固态物质中,分子排列十分紧密,粒子间有强大的作用力。因而,固体具有一定的体积和形状。
液态物质中,分子没有固定的位置,运动比较自由,粒子间的作用力比固体小。因而,流体没有确定的形状,具有流动性。
气态物质中,分子极度散乱,间巨很大,并以高速向四面八方运动,粒子间的作用力极小,容易被压缩。因此,气体具有流动性。
作用力极小,容易被压缩。因此,气体具有流动性。
五、科学世界——纳米科学技术
二 质量
教学目标
(一)知识与技能
1、知道质量的初步概念及其单位;
2、通过实际操作,掌握天平的使用方法。学会测量固体和液体的质量;
3、用分子和原子的概念初步理解“物质的量”的含义。
(二)过程和方法
通过观察、实验,认识质量是不随物体的形状、状态、空间而变化的物理量。
(三)情感、态度与价值观
通过天平使用的技能训练,培养学生严谨的科学态度与协作精神。
教学重点难点:
1.重点:托盘天平的使用方法。
2.难点:理解质量的含义,托盘天平的使用方法。
课时安排:2课时
教学教程
第1课时
一、课前复习
1.物质是由什么组成的?原子的结构是怎样的?
2.固态、液态、气态物质各有什么特征?其微观结构是怎样的?
二、引入新课
我们去商店购买粮食、蔬菜、水果时,我们关注的是物质的量的多少?售货员要用秤称量货物的质量的大小。在物理学里,质量的含义是什么?质量有什么特性?如何利用测量工具去测量物体的质量呢?今天我们就来探讨这个问题。
三、新课教学
1.质量
①定义:在物理学里,物体所含物质的多少叫做质量。用字母m表示。
注意区分“物体”和“物质”的概念。
②质量的单位:千克(kg),克(g),毫克(g),吨(t)
1kg=103g, 1g=103mg, 1t=103kg
③质量单位千克的由来
学生阅读P12“科学世界”。规定4℃时1dm3的纯水的质量为1kg。并且用铂制作了标准千克原器,这个标准千克原器也叫“档案千克”。
④认识一些物体的质量(P9)
2.质量的测量
①测量工具:托盘天平和学生天平(实验室用)
磅(秤)、杆秤(生活中用)
②认识天平:底座、支架、横梁、平衡螺母、托盘、指针、分度盘、标尺、游码,称量,感量。
a.平衡螺母:用来调节天平横梁平衡;
b.指针和分度盘:判断天平是否平衡. 当指针指向分度盘的中央或左右摆幅相等时,天平横梁就是平衡的。
c.标尺、游码、砝码:指示所称物体 质量。
d.称量:每架天平都 有自己的“称量”,也就是它所能称的最大质量。称量值就等于这台天平配套砝码盒内砝码的总数加游码最大的读数所表示的质量。
感量:天平能称量出的最小质量叫感量。标尺上每小格表示的质量数就是天平的精确程度(感量)。
③测量原理:天平两臂等长,当两个盘中物体质量相等时,天平就会平衡。
④使用天平应注意的问题(P10)
⑤如何使用天平测量物体的质量:放、调、称、记。
a.放:把平放在水平台上。
b.调:调节横梁平衡:先将游码调到零刻度,再移动游码(哪端高就往哪端调),当指针指向分度盘的中央或左右摆幅相等时,天平横梁就是平衡的。
c.称:把物体放在左盘,向右盘中增减砝码,并移动游码(移动游码相当于向右盘中加减小砝码),直到横梁两次平衡。右盘中砝码的总质量加上游码表示的质量就等于被称物体的质量(游码读数时,应以游码左侧刻度线为准)。
d.记:记录测量结果(要记住写单位)。
[注意]用天平测量物体质量时的两次平衡的调节方法不同:
空载平衡(称量前):调节平衡螺母。
载物平衡(称量时):增减砝码并移动游码。
⑥练习测量物体的:橡皮,铅笔等。
四、小结
本节课,我们学习了质量的概念、单位及其测量方法。其中质量的测量是重点。我们要学会正确地使用天平测量物体的质量。
第2课时
教学过程:
一、复习提问
1.使用天平时应注意哪些问题?
2.怎么使用天平称量物体的质量?
二、进行新课
1.想一想
①在左盘上放上准备称量的物体后,向右盘中尝试着加砝码时,应该先加大的还是先加小的?为什么?
②在读测量的质量时,应该先读大砝码,还是小砝码?
③如果要称粉状物体(例如盐),应该怎么做?
2.质量是物体的属性
①想想做做(P11):物体的形状、状态、位置发生变化时,质量是否发生变化?
②结论:质量是物体的属性,它不随物体的形状、状态、位置发生变化而变化。
三、随堂练习
课后练习:1,2,3,4,5
四、小结
通过本节内容的学习,我们知道了质量的意义、特性及测量方法。质量的测量是本节的重点,我们应会正确地使用天平测量质量(放、调、称、记)。
五、作业 配套练习。
六、板书设计
二 质量
一、质量
1.定义
2.单位
二、质量的测量
1.工具
2.方法
三、质量的特性
质量是物体的属性,它不随物体的形状、状态、位置发生变化而变化。
三 密度
教学目标
(一)知识与技能
1、理解密度的物理意义
2、能用密度知识解决简单的实际问题
(二)过程与方法
1、通过实验探究活动,找出同种物质的质量与体积成正比的关系
2、学习以同种物质的质量与体积的比值不变性(物质的本质特性)来定义密度概念的科学思维方法。
(三)情感、态度与价值观
密度反映的是物质本身所具有的特性。通过探究活动,使学生对物质属性的认识有新的拓展。
教学重点难点
1.重点:理解密度的概念、公式,认识密度的单位。
2.难点:理解密度是物质的特性。
教学器材:托盘天平,体积为10cm3的铁块、铝块和木块各一块,体积为20cm3的铁块和木块各一块、方格纸。
课时安排:1课时
一、引入新课
从鉴别物质说起:我们通常利用物质的气味、颜色、软硬、形状等特性等来鉴别物质,但有很多时候,仅靠这些有一定的局限性。但我们发现物质还有其它的特性,可以用来鉴别物质。传说,叙拉古王国的国王罗因怀疑珠宝商给他制作的王冠不纯金的,要阿基米德帮他鉴别。你知道阿基米德是利用什么知识来鉴别王冠真假的吗?阿基米德是利用密度的知识进行鉴别的。那么密度是什么呢?如何计算物质的密度呢?它在生产和生活中有应用呢?
二、进行新课
同种物质的质量与体积的关系
我们知道,同一种物质,体积越大,质量越大。如一支粉笔和一盒粉笔。如果体积增大到原来的2倍,质量也会增大到原来的2倍吗?也就是说,同一种物质的质量与它的体积成正比吗?
[演示实验]取大小不同的若干铝块,分别用天平测出它们的质量,用直尺测出边长后计算出它们的体积,列出表来。
m/g V/cm3
铝块1 27 10
铝块2 54 20
铝块3 81 30
铝块4 108 40
……
以体积V为横坐标,以质量m为纵坐标,在方格纸描点,再把这些点连起来。通过所做图象,分析得出结论:同种物质的质量和体积具有正比例关系。
想想做做
在上面的实验中,分别计算每个铝块质量和与体积的比值。如果是铁块或者木块,这个比值会跟铝块一样吗?
结论:一种物质的质量与体积的比值是一定的,物质不同,其比值也不同。这反映了不同物质的属性,物理学里用密度表示这种特性。
密度
单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。
密度公式:ρ=m/V
ρ------密度------千克每立方米(kg/m3)
m-----质量------千克(kg)
V------体积------立方米(m3)
密度的单位由质量单位和体积单位组成的,常用的质量单位是千克,体积单位是立方米,密度的单位就是千克每立方米,符号是kg/m3。像这种单位叫做组合单位 。
有时密度的单位也用克每立方厘米,符号是g/m3。
1g/cm3=1×103kg/m3
4.一些物质的密度值(常温常压下)
不同的物质,密度一般不同;同一种物质在不同状态下的密度也不相同。
如水在不同的状态下,密度不同。
②物质密度与温度、压强有关;
③密度相同的不一定是同一种物质,如冰、蜡、植物油密度都 是0.9×103kg/m3;还有煤油、酒精密度都是0.8×103kg/m3;
④金属固体的密度较大。
⑤要求学生记住水的密度值:1.0×103kg/m3,表示体积1立方米的水,质量是1.0×103kg。
读作:水的密度是1.0×103千克每立方米。
5.拓展
物质的密度是物质的一种特性,它只物质的种类(忽略状态、温度的影响)有关,无论该物质的质量大小、体积多少,它的密度始终保持不变。公式ρ=m/V是密度的定义式,公式反应了物质的密度与质量和体积间的定量关系,但不能说物质的密度与质量成正比,与体积成反比。
6.密度的应用
密度的应用:利用公式ρ=m/V变形可得到m=ρV和V=m/ρ,即在知道物质的密度和体积时,可以计算出物质的质量;在知道物质的质量和密度时,可以计算出物质的体积。
[例题]矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑,碑身高37.94m,由413块花岗岩石砌成。碑心石是一整块的花岗岩,14.7m、宽2.9m、厚1m,上面刻着“人民英雄永垂不朽”,它的质量有多大?
分析 碑心的巨石不能直接称量。从密度的计算公式ρ=m/V可以得到m=ρV,如果从密度表中查出花岗岩的密度,再用密度乘以碑心石的体积,就能得到碑心石的质量。
解 由题目知道,碑心石的体积
V=长×宽×高=14.7m×2.9m×1m=42.6m3
查表得到花岗岩的密度
ρ=2.8×103kg/m3
将发报代入公式,得到
m=2.8×103kg/m3×42.6m3=119×103kg=119t
所以,碑心石的质量是119t。
此题告诉我们,我们可以用密度的知识计算不便称量的物体的质量。
三、想想议议
一卷细铜线,怎么做能方便地知道它的长度?
四、小结
本节课,我们学习了密度的知识。知道单位体积的某种物质的质量叫做密度。认识到密度是物质的一种特性,不同的物质密度不同。
五、作业
1. 阅读科学世界:细微差别中的重大发现——氩。
2. 课后练习。
3. 配套练习。
六、板书设计
三 密度
种物质的质量与体积的关系
同种物质的质量和体积具有正比例关系。
二、密度
1.定义:单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。
密度公式:ρ=m/V
ρ------密度------千克每立方米(kg/m3)
m-----质量------千克(kg)
V------体积------立方米(m3)
2.密度的单位:千克每立方米,符号是kg/m3。像这种单位叫做组合单位 。
有时密度的单位也用克每立方厘米,符号是g/m3。
1g/cm3=1×103kg/m3
3.一些物质的密度值(常温常压下)
①不同的物质,密度一般不同;同一种物质在不同状态下的密度也不相同。
如水在不同的状态下,密度不同。
②物质密度与温度、压强有关;
③密度相同的不一定是同一种物质,如冰、蜡、植物油密度都 是0.9×103kg/m3;还有煤油、酒精密度都是0.8×103kg/m3;
④金属固体的密度较大。
⑤水的密度值:1.0×103kg/m3,表示体积1立方米的水,质量是1.0×103kg。
读作:水的密度是1.0×103千克每立方米。
4.密度的应用
密度的应用:利用公式ρ=m/V变形可得到m=ρV和V=m/ρ,即在知道物质的密度和体积时,可以计算出物质的质量;在知道物质的质量和密度时,可以计算出物质的体积。
四 测量物质的密度
教学目标
(一)知识与技能
1、通过实验进一步巩固物质密度的概念;
2、尝试用密度知识解决简单的问题,能解释生活中一些与密度有关的物理现象;
3、学会量筒的使用方法,一是用量筒测量液体体积的方法;二是用量筒测量不规则形状物体体积的方法。
(二)过程与方法
通过探究活动学会测量液体和固体的密度。学会利用物理公式间接地测定一个物理量的科学方法。
(三)情感、态度与价值观
培养学生严谨的科学态度,实事求是的科学作风。
教学重点难点
1.重点:学习利用天平和量筒测固体和流体的密度。
2.难点:从实验原理、仪器使用、实验安排、记录发报到发报得出结果对学生进行全面实验能力的训练。
课时安排:1课时
教学过程
一、复习提问
1.什么是密度?密度的单位是什么?1kg/m3= g/cm3
2.物质的密度有什么特点?
二、引入新课
地质勘探、科学考察需要对采集的各种矿石样品进行密度的测量,工农业生产中经常也需要对产品、种子等进行密度的测量。应该如何测量物质的密度呢?密度的测量有哪些常见的方法?这节课我们就来探讨这个问题。
三、进行新课
1.测量原理:ρ=m/V
物体的质量可以用天平测出。规则物体的体积可以用刻度尺测出。不规则的物体的体积如何测量呢?
2.量筒的使用
①认识量筒:单位,量程,分度值。
②读数方法:读数时,视线应与刻度面垂直,与液面相平。如果量筒中液面是凹形的,与凹面相平,如果液面是凸形的,与凸面相平。
③液体的体积可以利用量筒直接测量。
④用量筒测量固体的体积:等量占据空间替代法。
a. “溢杯法”测量其体积。即将物体浸入盛满水的容器内,同时将溢出的水接到量筒中,读取的数值便是该物体的体积。但现有量筒一次不能盛取石块溢出的水量,可用较大容器盛接溢出的水,再分若干次用量筒测量所接到的水,多次读取数据,最后相加得到石块的体积。
b.先测出量筒中适量水的体积,再测出量筒内水和完全浸没于水中的固体的总体积V2,两者相减,就得到固体的体积V= V2 - V1。
3.测量固体的密度(石块):
[注意]要先测石块的质量,再测石块的体积。(为什么?)
4.测量液体的密度(盐水):剩余法 (为什么?)
先测量烧杯和盐水的总质量m1,再一部分盐水倒入量筒中测出体积V,最后测出烧杯中剩余盐水和烧杯的的质量m2,则盐水的密度ρ=(m1 - m2)/V。
自己设计一个表格,用于记录测量盐水的密度时所用的发报及所得的结果。
烧杯与盐水的质量m1/g 量筒中盐水的体积V/cm3 烧杯中剩余盐水的质量m2/g 量筒中盐水的质量m/g 盐水的密度ρ/(kg/cm3)
5.测量不规则的塑料的密度(其密度比水小):悬垂法和针压法测体积。
悬垂法:先测出悬挂重物浸没有于量筒中液体时对应的体积,然后将物体与重物系在一起浸入量筒中读取此时的体积,两者的差值便是物体的体积。
针压法:先读出量筒中适量水的体积,再用针将物体压没于水中,读取此时的体积,两者的差值便是物体的体积。
自己设计一个表格,用于记录测量盐水的密度时所用的发报及所得的结果。
6.想想议议
你会用密度的知道来鉴别一块奖牌是什么金属做的吗?怎样做?这种鉴别方法是不是绝对可靠?为什么?
四、随堂练习 课本P20动手动脑学物理。
五、小结
本节我们学习:用天平直接测量固体的,间接测量液体的质量,用量筒直接测量液体的体积,间接测量固体的体积,运用公式ρ=m/V间接测量物质的密度。
用天平能测出体积吗?(V=m/ρ)用量筒能测出质量吗?(m=ρV)
六、板书设计
四 测量物质的密度
1.测量原理:ρ=m/V
2.量筒的使用
①认识量筒:单位,量程,分度值。
②读数方法:读数时,视线应与刻度面垂直,与液面相平。如果量筒中液面是凹形的,与凹面相平,如果液面是凸形的,与凸面相平。
③液体的体积可以利用量筒直接测量。
④用量筒测量固体的体积:等量占据空间替代法。
a. “溢杯法”测量固体的体积。
b.先测出量筒中适量水的体积,再测出量筒内水和完全浸没于水中的固体的总体积V2,两者相减,就得到固体的体积V= V2 - V1。
3.测量固体的密度(石块):
[注意]要先测石块的质量,再测石块的体积。
4.测量液体的密度(盐水):用剩余法测体积
5.测量不规则的塑料的密度(其密度比水小):悬垂法和针压法测体积。
第五节 密度与社会生活
教学目标
(一)知识与能力
1、理解密度与温度的关系,并能解释简单的与社会生活相关的密度问题。
2、利用密度知识鉴别物质。
(二)过程与方法
1、通过实验探究活动,总结出:一定质量的气体,温度高,密度变小;温度低,密度变大。
2、学会利用密度这一重要属性鉴别物质。
(三)情感、态度与价值观
培养学生严谨的科学态度,充分把密度知识与社会生活紧密相连。
教学重点:
1、密度与温度的关系。
2、密度与物质鉴别。
教学难点:
水的反常膨胀,4℃水的密度最大。
教学设计
引入新课:
你知道我们生活中运用密度可以做什么吗?
二、新课教学:
一、密度与温度
(1)、平时生活中的风、龙卷风的形成与我们所学的密度知识是否有关呢?
实验一:在室温下,吹鼓两个气球。分别把它们放在冰箱的冷藏室和炉火附近。过一会儿,你发现什么现象?
实验二:按课本图11.5-1做一个风车。如果把风车放在点燃的酒精灯附近,风车能转动起来。
结论:由于ρ=m/v,一定质量的气体体积膨胀后,密度变小。
1、生活中的风就是空气在受热时体积膨胀,密度变小而上升。热空气上升后,温度低的冷空气就从四面八方流过来,形成风。
2、气体受温度的影响较大,固体、液体影响较小。
(2)生活中的物质大多数遵循“热胀冷缩”的规律,但也有物质是喜欢“热缩冷胀”。
介绍水的特点。
二、密度与物质鉴别
提问:(1)怎样能知道这块“运动会的金牌”是不是纯金的?
例题1:“市中学生运动会的金牌质量为29.5克,体积为5.2厘米3,它是真金的吗?是什么材料制成的?”
请2位学生在黑板上计算,其他学生在作业本上计算。
师:与上题的道理相同,利用密度知识还可以鉴别牛奶、酒的优劣,在地质勘探中鉴别矿石。
三、小结:
四、练习:
动手动脑学物理
例题2:有一大型油罐,里面注满了石油,外侧标有“易燃品——严禁烟火——50m ”等字样。你能否想出一个简单的办法,很快知道这个油罐里所装石油的质量?
例题3:铁的密度为ρ铁 =7.9×103kg/m3 ,一个铁球的体积为11cm3 ,质量为79 g ,试通过计算说明铁球是实心还是空心?
板书设计:
第一节 运动的描述
教学目标
(一)、知识技能
1、通过观察和回忆再现初步认识机械运动的现象.
2、知道机械运动是指物体位置的变化。
3、知道参照物.
4、会选择参照物描述机械运动,会根据对运动的描述指明参照物.
5、知道运动和静止是相对的。
(二)、方法过程
1、通过观察和回忆再现的方法认识什么是机械运动.
2、通过亲身体验的方法认识选择不同的参照物描述运动的结果会不相同.
3、通过学习活动,培养学生的观察能力、想象能力和分析能力,掌握研究问题的方法.
(三)、情感、态度、价值观
1、通过教师的引导和学生的观察、想象、讨论等双边活动,激发学生的学习兴趣和探究欲望,使学生乐于探索自然现象和日常生活中涉及的物理学知识.
2、通过对“物体的运动和静止是相对的”这一观点的认识,培养学生辩证唯物主义的认识方法论,养成科学的学习态度.
教学重点
1、机械运动的概念
2、研究物体运动的相对性
教学难点
1、参照物的概念
2、认识物体运动的相对性
3、用实例解释机械运动。
教学过程
一、运动的世界
通过现实生活中的事例让学生体验到我们生活的宇宙每时每刻都在运动,我们就生活在运动的世界里。
对于这些现象,我们能否用一句话加以概括?
结论:宇宙中一切物体都在运动。运动是宇宙中的普遍现象。
二、机械运动
我们已经认识到了运动是宇宙中的普遍现象。下面老师和同学们一起对前面所举的例子中物体运动的共同特征进行归纳。用科学的语言对这些运动进行描述。
问题:1、在同学们眼里,球场上哪些物体是运动的,哪些物体是静止的?
运动的物体有什么特点?静止的物体有什么特点?
在物理学里,我们把物体位置的变化叫做机械运动。
前面所举例子中物体运动的共同特征是运动时,它们的位置都发生了变化,它们进行的是机械运动。
三、参照物
问题:小明在路边看见路上汽车飞快的从他面前驶过,车上的司机看乘客觉得他不动,看小明,却觉得小明在身后运动。司机为什么会这样感觉呢?
学生回忆类似的场景:乘坐在公共汽车上时,看路边同方向行驶的自行车,觉得它们都在向后退。再看看同车的乘客都觉得他们没有动,为什么会有这样的感觉呢?
由此我们可以知道:要描述物体的运动,要确定一个标准,与这个标准比较,描述物体怎样运动。这个被选作标准的物体人们把它叫做参照物。
学生自己举例描述某一物体的运动情况,看看各是以什么物体作为参照物。
让学生做下面的实验:把课本平放在桌上,课本上放一个笔盒,推动课本使它沿桌面缓缓移动,让学生思考问题:
选取课桌作标准,笔盒和课本是运动的还是静止的?(运动)
选取课本作标准,笔盒、课桌是运动的还是静止的?(笔盒是静止的,课桌是运动的)
选取笔盒作标准,课桌和课本是运动的还是静止的?(课桌是运动的,课本是静止的)
讨论:描述物体的是运动和静止,与所选择的参照物有关。参照物可以根据需要来选择。如果选择的参照物不同,描述同一物体的运动时,结论也不一样。
由以上讨论我们知道,物体的运动和静止是相对的。为了方便,我们常用地面作参照物。
让学生阅读课文第27页第四自然段,然后讨论为什么会产生“错觉”。
(产生错觉的原因是以行驶的火车作为参照物,观察者所乘坐的火车与作为参照物的火车的位置关系随作为参照物的火车的行驶而发生变化,觉得观察者所乘坐的火车发生了运动。)
让学生回答前面所提出的问题:
行人看路上行驶的汽车,通常是以路面或路边不动的建筑物为参照物,相对于参照物,汽车的位置在不断地变化,所以观察者就觉得汽车在运动;
车上的司机看乘客觉得他不动,是以汽车为参照物,乘客相对于汽车,位置没有发生变化,因此觉得乘客不动。
在行驶的汽车上看路边的行人和同方向行驶的自行车,观察者往往习惯于以汽车为参照物,相对于汽车,路边的行人和同方向行驶的自行车与汽车的距离越来越大,所以,观察者就觉得行人和自行车向相反的方向运动。
让学生看课本第21页图11.1—3。
问题:运动和静止是相对的,以同样快慢、向同一方向前进的卡车和联合收割机以什么参照物它们是运动的,以什么为参照物,卡车或联合收割机是静止的。为什么?
讨论:以田野或(地面)为参照物它们都在运动,卡车和联合收割机相对于以田野或(地面)的位置关系不断变化;卡车以联合收割机、联合收割机以卡车为参照物它们是相对静止的,它们以同样快慢、向同一方向前进时相对位置关系不发生变化。
从这个例子我们可以看到以同样快慢、向同一方向前进的物体以它们中任何一个为参照物,则另一个相对静止。
让学生看课文第22页图11.1—4。想想,图中对于不同的参照物,各个物体是在运动还是静止?
讨论交流:宇航员在舱外工作时,宇航员相对于航天飞机和航天飞机相对于宇航员(以同样快慢、向同一方向前进)是静止的,以地球为参照物,宇航员是运动的;加油机向战斗机加油时,加油机相对于战斗机和战斗机相对于加油机(以同样快慢、向同一方向前进)是静止的,战斗机和加油机相对于地面是运动的;乘坐观景电梯向外观看时,乘客随电梯升降,电梯上升时与地面及附近景物的距离增大,以电梯为参照物,觉得地面及附近景物在下降;电梯下降时与地面及附近景物的距离减小,以电梯为参照物,觉得地面及附近景物在上升。
四、知识应用
1、成语故事<<刻舟求剑>>:有一次,一个楚国人坐船 过江,船 到江心时一不小心,他失手把心爱的宝剑掉到了水里。好心的船夫愿意帮他捞剑,可是这个楚国人不慌不忙,把掉剑的位置刻在船身上,说:“不用了,等船靠岸后再说吧!”船靠岸以后,他才请船夫从他刻了记号的船边下水,替他打捞宝剑。
问船夫可能找到剑吗?从物理的角度解释为什么?
(船夫不可能找到剑。这个楚国人选定的船作参照物,行驶的船相对于剑是运动的。)
2、行车,顺风时有时会感觉到无风;有时虽然没有风,但骑在摩托车上却感觉到风很大。
(风是空气的流动形成的。骑自行车时,顺风时若车速与风速相同,则骑车人与流动的空气保持相对静止,会感觉到无风;摩托车行驶时骑在车上的人与空气相对运动,而且摩托车行驶很快,所以觉得风很大。)
运动的快慢
教学目标
(一)、知识技能
1、能用速度描述物体的运动。
2、 能用速度公式进行简单的计算。
3、 知道匀速直线运动的概念。
4、了解平均速度的概念。
(二)、过程与方法
体验比较物体运动快慢的方法,认识速度概念在实际中的意义。
(三)、情感、态度与价值观
感受科学与艺术结合所带来的美感。
教学重点
速度的物理意义及速度公式
教学难点
1、建立速度的概念
2、“频闪摄影“研究物体运动的方法
教学过程
一、引入新课
在实际生活中,物体运动的快慢是人们关心的问题。如:在田径运动会短跑比赛中,人们最关心的是谁得冠军;人们外出旅行时,总是希望选择便捷的交通工具尽快到达目的地;军事上总是希望导弹、作战飞机能够飞得快些…… 。
问题:如何描述物体运动的快慢?
二、速度
比较物体快慢的两种方法。
在游泳比赛中,观众和裁判比较运动员游得快慢的方法是不同的。
问题:请同学们说说看,观众用什么方法比较运动员游得快慢?裁判用什么方法比较运动员游得快慢?
学生交流讨论后回答。
(观众的方法是:比赛中看谁游在最前面;裁判的方法是看谁先到达终点,用的时间短。)
归纳:观众的方法实际上是:在相同时间内看物体运动路程的长短来比较快慢;裁判的方法实际上是:物体运动路程相同,看运动时间的长短比较快慢。
(2)学生实验:“比较纸片下落的快慢”。体验两种比较物体运动快慢的方法。
取两张16开纸,其中一张对折一次,另一张对折两次,为了使纸片平稳下落,可将纸片的两端向上叠起一部分,让它们从同一高度同时释放。
(猜一猜):哪一张纸片下落的较快?
(试一试):结果与你的猜测一致吗?
(议一议):怎样比较纸片运动的快慢?还有其他比较运动快慢的方法吗?
(3)再举例让学生讨论:一位同学百米跑用了12s,而一万米跑世界冠军的成绩大约是28min,怎样比较它们运动的快慢?
启发:有两个小球各自的运动的快慢都不变,其中一个小球沿直线运动30m,用了1min;另一个小球沿直线运动40m用了50s。图11-2-1是两个小球运动在某一段时间内的运动情况。两个小球运动的时间、通过的路程都不相等,由图11-2-1,你能否判断哪一球运动得更快?
(由图可以看出在每1s的时间内,率二个小球通过的路程长,可以确定第二个小球运动更快。)
学生受到启发:在运动的时间、通过的路程都不相等情况下,每一个相等的时间内通过的路程长的物体运动得快。这样就将问题转化为在时间相等的情况下进行比较。
2、在物理学中物体运动快慢的描述
以人们比较物体运动快慢的实践为基础,在物理学中用速度表示物体运动快慢,在相同的时间内,物体经过的时间 越长,它的速度就越快;物体经过相同的路程,所花的时间越短,速度越快。由前面的计算知道,速度等于运动物体单位时间内通过的路程,可用公式:v=s/t表示。
介绍公式中符号的意义和单位:
s----路程-----米(m) t------时间------秒(s) v------ 速度------米每秒(m/s或m.s-1)
在国际单位制中,速度的单位是米每秒,在交通运输中还常用千米每小时做单位,符号是km/h或km.h-1。 1m/s=3.6km/h 1km/h=1/3.6m/s=0.28m/s
3、阅读课文第23页中所给出的一些物体的速度值,了解一些物体运动的速度(说明第一宇宙速度是航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的速度,也叫环绕速度。)
4、速度计算
学生阅读课文第23页例题,理解题意,根据速度公式计算运动员和摩托车速度。
学生阅读课文第24页例题,分析题意:北京到上海的铁路线长度和火车运营速度求火车从北京到上海运行时间,可以用公式v=s/t求解,将公式v=s/t变形得到t=s/v,将数据代入求解。
三、“频闪摄影”------研究物体运动的方法
四、匀速直线运动
1、让学生自己阅读课文第25页的内容:
(1)物体怎样的运动叫做匀速直线运动?
(2)物体怎样的运动叫做变速运动?
(3)怎样粗略地描述物体的变速运动?(物体沿着直线快慢不变的运动叫匀速直线运动,因此,物体做匀速直线运动时其速度应该是一个定值,与路程的大小和时间的长短无关,所以不能将v=s/t理解为v与 s成正比,与t成反比。)
2、在学生讨论的基础上教师进行小结:
变速运动可以用v=s/t来计算,s是物体通过的某一段路程,t是物体通过这一段路程所用的时间,求出的v就是物体通过这一段路程的平均速度。
计算生活中的平均速度
学生尝试说明列车时刻表。
根据列车时刻表查询从襄樊到丹江的行程、运行时间。计算列车从襄樊到丹江运行的平均速度。
查列车时刻表算列车从朱坡到老河口行程、运行时间。计算列车从朱坡到老河口运行的平均速度。
五、指导学生课后阅读科学世界<<时间放大镜>>
时间和长度的测量
教学目标
(一)、知识与技能
1、会使用适当的工具测量时间和长度
2、知道测量有误差,误差和错误有区别
(二)、过程与方法
1、体验通过日常经验或自然现象粗略估计时间和长度的方法。
2、体验探究长度间接测量的探究过程。
(三)、情感、态度与价值观
认识计量时间和长度的工具及其发展变化的过程,培养对科学技术的热爱。
教学重点
1、认识常用的计时工具和长度测量工具。
2、用刻度尺测量物体长度。
教学难点
1、长度的间接测量方法。
2、误差和错误的区别
教学过程
我们常常需要通过测量物体运动的路程和所用时间来测量速度,这就涉及时间和长度这两个基本物理量的测量。这节课我们在小学和日常生活中对时钟、表、刻度尺使用和对一些时间、长度单位的初步认识的基础上继续学习。
一、时间的测量
计时工具
教师概括介绍计时工具的发展变化过程。在古代,人们用日晷、沙漏等器具来计时。16世纪后,欧洲出现了有重锤的摆钟,近代机械式钟表就是在它的基础上发展起来的。现代利用石英晶体制成了稳定、轻巧、方便的电子钟表,它们一天的偏差不超过0.5秒。目前最准确的计时装置是天文台使用的原子钟,30万年的偏差只有1秒。
让学生看课文图11.3-1了解古代和现代的几种计时工具。
学生交流课外收集的有关古代人和现代人测量时间的工具、测量方法?
简要介绍日晷、沙漏计时原理:
日晷:在太阳照射下垂直于日晷圆盘上的杆在圆盘上形成影,随太阳升降运动,不同时刻在日晷上影子的位置不同,在日晷上对应位置标上对应的时刻,就可以用来计时了;②沙漏:沙漏上方容器的沙子以相同的时间间隔向下方的容器漏下相同数量的沙子,根据漏下的沙量计时。)
时间单位
复习小学学过的时间单位及单位间进制率。
阅读课文第27页倒数第二自然段,了解在国际单位制中时间的单位是秒。
让学生阅读课文第28页科学世界<<计时标准>>了解“秒”的准确定义:铯原子振动9192631770次所需的时间定义为1s。
认识时间单位的符号:小时(h)、分(min)、秒(s)
3 、停表的使用
二、长度的测量
1、常用的长度测量工具
让学生说出所知道的长度测量工具如刻度尺等,然后教师出示一些常用的测量工具(刻度尺、卷尺、游标卡尺、螺旋测微器)让学生观察。
让学生找出身体的哪些部位可以做为“尺”。
①伸开手掌,从大拇指到中指指尖的距离,称为“一柞”。
②伸开两臂的长度,大约等于身高;人步行时,平均一步的长度;某一个手指的宽度等。
2、长度的单位
复习小学学过的长度单位及单位间进率。了解长度单位还有微米、纳米等。
阅读课文第28页倒数第一自然段,了解在国际单位制中长度的单位是米。了解“米”的准确定义:光在真空中1/299792458s内所经路径的长度定义为1米。
认识长度单位的符号及单位间进率。
米(m)、千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)
1km=1000m=103m; 1dm=0.1m=10-1m; 1cm=0.01m=10-2m;
1mm=0.001m=10-3m 1μm=0.000001m=10-6m; 1nm=0.000000001m=10-9m
3、阅读课文第28页了解一些物体的长度或物体间的距离。
4、刻度尺的使用
应做到:刻度尺要放正,要紧靠被测物体;读数时视线要与尺面垂直;要估读到分度值的下一位数;多次测量取平均值。
5、学生分组实验。测量物理课本宽度、做课本第30页动手动脑学物理中第3题要求的3个实验。
测量物理课本的宽度
测量硬币的直径、硬币的周长。
探究:不能直接用刻度尺放在硬币下进行测量,直径的位置难以判断,会使测量不准确。只能用间接的方法进行测量。
方法一(卡尺法):图11-2-1所示,用直尺和三角板把硬币紧压在桌面边缘;借助两把三角板和一把刻度尺来进行测量。或用一只三角板和一把刻度尺,如图图11-2-2所示,用两把三角板紧夹住硬币, 均可从刻度尺上读出硬币的直径d。根据公式L=лd 求出硬币的周长。
方法二(滚轮法):在纸面上画一条直线,让硬币从某个记号开始,在纸面上沿直线滚动n周记下终点。测出线段长度s,先求出每周的周长L=s/n,再利用L=лd求出硬币的直径d=s/nл.
方法三(替换法):把硬币放在纸上,贴着边缘用笔画上一圈,再剪下对折,然后用刻度尺直接测量圆的d,即为硬币的直径。根据公式L=лd求出硬币的周长。
方法四(化曲为直法):拿一纸条紧贴着硬币边包几圈,用一大头针在纸条上扎穿一个孔,然后将纸条展开平放,用刻度尺测出相邻孔间的距离L,就是硬币的周长。根据公式d=L/л求出硬币的直径。
测量一页纸的厚度
探究:纸的厚度为10-4m,用毫米刻度尺测不出一页纸的厚度,也测不出二页纸厚度,但是能测出上百页纸的厚度,而一页纸的厚度只要把测出的厚度除以总张数就可以求出了。
(以多测少法)测量时取若干页纸(纸的页数要足够多),压紧后,用最小刻度为毫米的刻度尺量出其总厚度L,然后将总厚度除以纸的页数n,求出每页纸的厚度l=L/n.
测量细铜丝的直径
测量道理与测量一页纸的厚度相同(以多测少法)
测量方法:找一支圆铅笔,把细铜丝捋直,将金属丝在铅笔上依次密绕适当的圈数n,用有毫米刻度的刻度尺量出这个线圈的长度l,再将线圈长除以圈数所得的商就是金属丝的直径d=l/n .
三、误差
任何实验测量结果不可能是绝对准确的,由于受所用的仪器和测量方法的限制,如在测量长度实验中,有的同学读刻度尺示数可能估计得偏大一些,而有的同学估计的可能小一些,而一个物体它的真实长度总是一定的,这个真实的长度叫做真实值,所以测量值和真实值之间必然存在差异,测量值和真实值之间的差异叫做误差。
由于仪器本身不可能做的非常精确,实验者对实验的观察总会有偏差,因此误差总是存在的,不能消灭,但尽量减小误差。
错误与误差不同:错误是指不按实验、操作的有关规定的做法。是不正确的测量方法产生的,所以只要严格按要求去做,错误是可以避免的,而误差是不可避免的。
减小误差的方法:多次测量的平均值 会更接近真实值,误差较小。
四 力
教学目标
(一)、知识与技能
1、知道力的概念和力的单位。
2、知道力的三要素,能用示意图表示力。
(二)、过程与方法
1、通过活动和生活经验感受力的作用效果。
2、了解物体间力的作用是相互的,并能解释有关现象。
(三)、情感、态度与价值观
1、在观察体验过程中,培养学生的科学态度。
2、从力用三要素表示的事例中认识科学方法的价值。
教学重点
1、力的概念和力的单位。
2、力的三要素,用示意图表示力。
教学难点
1、力的概念
2、认识物体间力的作用是相互的,并解释有关现象。
教学过程
一、引入新课
我们在这一节中要学习一个新的物理概念-------力。力是日常生活和工农业生产中常用的一个概念。也是物理学中一个重要的概念。这一节我们就来探究有关力的一些知识。
二、力的作用效果
物理学中所说的力是什么呢?我们可以通过力的作用效果来感受它。
1、感受力作用的效果
(1)请一位同学到教室前面表演举哑铃。
请这位同学谈谈肌肉有什么感受?(感到手臂上的肌肉十分紧张)
最初我们对力的认识,就是从肌肉的紧张的感受而得来的。那么,在物理学中我们又是怎样来认识力的?
(2)学生用图11-4-1所示的器材做实验。
问题:小钢珠在光滑的水平桌面上运动,当磁铁靠近小钢珠时,会发生什么现象?
实验结束后,学生交流所观察到的现象:
静止的小钢珠被磁铁吸引,向磁铁方向运动。
光滑的水平面上做直线运动小钢珠被正对运动方向位置的放磁铁吸引 ,速度变快。
光滑的水平面上做直线运动小钢珠被与运动方向垂直的位置放的磁铁吸引,运动方向改变,偏向磁铁方向运动。
(3)学生看课文图11.4-2乙、丙,交流图中在运动员力的作用下所发生的现象:
棒球运动员用力将球投出,由静止变为运动。
足球守门员接住射进球门的足球,足球由运动变为静止。
(4)告诉学生:物体的运动和静止是相对的,静止是一种特殊的运动状态。无论物体是从静止到运动,还是运动速度或者方向发生变化,都可以认为是物体的运动状态发生了变化。
引导学生分析:在磁铁吸引下小钢珠运动状态改变情况和手球、足球在运动员力的作用下运动状态改变的情况。
由此得出结论:力可以改变物体的运动状态。
请一位学生演示用力拉和压弹簧,看看弹簧的形状(长度)发生了什么变化。
(在拉力的作用下,弹簧的长度伸长;在压力的作用下,弹簧的长度缩短。)
(6)学生看课本图11.4-2甲,交流图中在射箭运动员力的作用下所发生的现象。
(弓被拉开了,弓的形状发生了变化)
(7)让学生再举些例子,如:踢足球时,足球的形状发生了变化等。
(8)让学生自己根据上述事件概括力作用的另一类效果。
结论:力可以使物体发生形变。
三、力的单位
为了描述力的大小,在物理学中对力的单位作了规定:
在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号是N。
体验1N的大小:让学生用手托起一个苹果,手对苹果施加的力大约是1N。
补充例子:托起两个鸡蛋所用的力大约为1N;成年男子右手的握力大约是700N;一个质量是40kg的同学对地面的压力大约是400N等等。
四、力的三要素
1、提出问题:力作用的效果与哪些因素有关?
2、让学生提出猜想:可能与力作用的大小有关;可能与力作用的方向有关;可能与力作用的位置有关。
3、探究:
引导学生根据前面观察力作用效果的实验结合课文图示以及学生生活的经验进行论证。
拉弹簧时,所用的力越大,弹簧被拉得越长;也就是力越大,力作用的效果越明显。
我们要把螺母拧紧,一般来说应该向顺时针方向用力,如果沿着逆时针方向用力只能将螺母拧松。
这些事例说明了力作用的效果与力的方向有关。
(3)关于力的作用效果与力的作用位置是否有关用实验探究:
推门实验:用的力推门,每次手的位置距离门轴远近不同。体会手在不同位置时施力的不同效果。
举尺实验:把一根米尺放在桌面上,请一位同学用一个力作用在尺子的中点,向上将尺子举起来;然后力作用在尺的一端,仍然向上举尺子。
可见,力的作用点也影响力的效果。
让学生总结:力所产生的效果跟力的大小、方向和作用点有关。
所以,我们把力的大小、方向和作用点叫力的三要素。
五、力的图示
画力的示意图的要领:确定受力物体、力的作用点和力的方向,从力的作用点沿力的方向画一条线段,在线段的末端画一个箭头表示力的方向,线段的起点或终点表示力的作用点,在同一图中,力越大,线段应越长。
还可以在力的示意图旁边用数值和单位标出力的大小,把力的三要素都表示出来。
六、探究:力的作用是相互的
1、请同学们观察或进行下列实验,通过观察或实验你们对力的作用有什么新的认识、
(1)演示:用一个气球去压另一个相同的气球,让学生观察:两个气球都变扁了。(施力的气球在施力时也变扁了,说明它同样受到另一个气球作用力)
(2)演示:两个带相同电荷的通草球靠近时相互排斥。(一个通草球排开另一个通草球时,自己也被排开了,说明两个通草球同时都 受到了对方力的作用)
(3)学生实验:伸出手去,让一个同学打你的手,你感到疼吗?打你的同学也感到疼吗?(打的同学感到疼,说明他的手也被打了) xkb1.com
(4)学生实验:向上拧书包,你对书包用力了,你是否感觉到了书包也在拉你?(拎书包手同时受到书包向下的拉力)
(5)看课文第33页图11.4-4,坐在小船上的人用力推另一只船,把另一只船推开时自己坐的船也被推开了。(坐在小船上的人用力推另一只小船,把另一只船推开时自己所坐的船也被推开了。说明推船的人同时受到另一只船的推力,推船的人被推开时连同他坐的船也被推开。)
概括以上分析,得到结论:一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的作用力。物体间力的作用是相互的。
五 牛顿第一定律
教学目标
(一)、知识与技能
1、知道牛顿第一定律的内容
2、知道惯性的概念
3、知道二力平衡
(二)、过程与方法
1、通过活动体验任何物体都具有惯性
2、探究摩擦力对物体运动的影响
(三)、情感、态度与价值观
通过活动和阅读感受科学就在身边
教学重点
1、探究摩擦力对物体运动的影响
2、认识生活中的惯性现象
教学难点
1、探究摩擦力对物体运动的影响实验结论的进一步分析
2、对牛顿第一定律文字叙述的理解
3、怎样解释惯性现象
教学过程
一、牛顿第一定律
1、提出问题
(1)让学生阅读课文第34页第1页自然段,看图11.5-1。
①讨论交流:课文列举了一类什么现象?
自行车、列车等运动的物体,停止施加动力,还会继续运动,但最终要停下来。
②根据你的生活经验或对身边所发生现象的观察。类似的例子请再举几个?
(2)让学生做类似实验:将笔盒放在课本上,在桌面上用力拉动课本。笔盒随课本运动,停止用力看看笔盒是否还会运动?
(3)“对运动的物体会停下来类生活中常见的现象,请你提一个相关的问题。如:运动的物体为什么会停下来?运动要靠力来维持吗?等。
(4)亚里士多德和伽利略对“运动的物体会停下来“的解释。
古希腊哲学家亚里士多德认为:如果要使一物体持续运动,就必须对它施加力的作用。如果这个力被撤消,物体就会停止运动。
科学家伽利略却通过理想实验,运用逻辑推理,对亚里士多德的观点提出了质疑。伽利略认为:物体的运动并不需要力维持,运动之所以会停下来,是因为受到了摩擦阻力。
让学生以对亚里士多德和伽利略观点进行评价,谈自己的看法。
对同一种现象,亚里士多德和伽利略给出了截然不同的解释。都有其理由。到底哪个说法正确,仅仅靠思辨不能回答,让我们自己动手、动脑来探究论证吧。
2、实验探究
探究:摩擦力对物体运动的影响。怎样进行实验呢?
(1)让学生阅读课文第35页探究“摩擦力对物体运动的影响“。先完整地看一遍实验内容。
(2)提出问题让学生讨论。
①此实验过程中,控制哪些条件保持不变?用什么方法控制?
(要控制小车进入水平面时的速度大小和方向保持不变,控制方法:用同一辆小车,让小车自斜面顶端(相等的高度)从静止开始滑下。)
②哪些条件需要发生变化?用什么方法来实现这种变化?
(要改变小车在水平面上受到的摩擦力大小,改变方法:给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体(毛巾、棉布)
③要观察和记录哪些数据
(要观察小车从同一高度滑下后在水平面上运动状态的变化情况,记录小车在水平面上通过的距离)
(3)学生分组实验
(4)学生交流观察到的三种情况下小车运动变化的情况,教师引导学生分析引起变化的原因。从表格记录中找出变化规律。
结论:平面越光滑,小车运动的距离越远,这说明小车受到的摩擦力越小,速度减小得越少。
(5)进一步引导学生进行推理:如果物体不受力,速度不会减慢,它将永远运动下去。
3、牛顿第一定律
(1)伽利略对类似的实验进行了分析得出:如果表面绝对光滑,物体受到的阻力为零,速度不会减慢,将以恒定不变的速度永远运动下去。
(2)笛卡儿对伽利略推理结论的补充:物体如果不受力,运动方向也不会改变。
(3)英国科学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出一条重要的物理规律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
说明:(1)牛顿第一定律说明了物体的运动不需要靠力来维持。物体运动之所以会停下来,是由于物体受到了阻力。
(2)对牛顿第一定律中“将保持静止状态或匀速直线运动状态“这句话的含义,我们可以理解为:物体不受力时,原来静止的物体将永远保持静止状态;原来运动的物体将永远做匀速直线运动,速度的大小和方向都不改变。
二、惯性
1、演示:让学生照课文第36页图11.5-4所示,把4 个棋子摞起来。先猜猜:如果像图中那样用尺迅速打击最下面的棋子,上面的棋子落在何处?
提问:上面的棋子为什么不和被打飞的棋子一起飞出去呢?
2、让学生阅读课文第36页有关内容:从牛顿第一定律可以知道,一切物体都有保持原有运动状态的特性。我们把物体保持运动状态不变的特性叫做惯性,牛顿第一定律也叫惯性定律。
为了帮助学生理解,告诉学生:可以通俗地用物体有一种“习惯性”或叫“惰性”来理解“惯性”。就是说,一切物体都有一种“惰性”,这种“惰性”的表现就是不愿意改变原来的运动状态。只要不受到外界力的作用,它就保持原来的运动状态。除非有外力作用于它,才能迫使它改变原来的运动状态。
3、应用牛顿第一定律解释惯性现象
引导学生尝试用牛顿第一定律分析演示实验现象:上面的棋子原来的状态(静止),由于惯性,它要保持静止状态,所以落回原处。
让同学们谈一下乘坐公交车,公交车启动、刹车时身体的感受。
学生看课文图11.5-5,讨论交流:为什么锤头松了木工师傅把锤柄在凳子上撞击几下,锤头就能紧紧地套在锤柄上?(锤子向凳子撞击时,锤头和锤柄一起向下运动,锤柄撞到凳子受到力作用,运动状态改变而停止运动,锤头继续向下运动使锤柄套紧。)
学生看课文图11.5-5,讨论交流:为什么骑车的速度太快,容易发生事例?(减速、拐弯或刹车时,骑车的人由于惯性身体会保持原来的速度向前运动,从而容易产生事故。)
(5)让学生阅读课文第37页科学世界<<汽车安全带>>认识人们如何利用安全带防止和减小汽车发生事故时由于惯性对驾驶员和乘客造成的伤害。
六 二力平衡
教学目标
(一)、知识技能
  1.知道什么是力的平衡和二力平衡的条件。  2.会应用用二力平衡条件去分析解决、解决简单的问题。
(二)、方法过程
  1. 培养学生的观察能力。
  认真观察什么是力的平衡及物体受到两个力作用时的平衡;观察物体受两力平衡时力的特点。
  2.培养学生的分析归纳能力。  通过观察实验引导学生分析归纳物体平衡所需满足的条件。
  3.注意发展学生的逻辑思维能力。
  运用二力平衡条件解释物理 ( http: / / www.teachercn.com / WuLi / " \t "_blank )现象时,往往同时要用到相互作用力的知识,在表达过程中要注意发展学生的逻辑思维能力。
(三)、情感、态度和价值观
  二力平衡条件是从实验中总结出来的,在教学过程中应注意培养学生树立用实验方法解决物理 ( http: / / www.teachercn.com / WuLi / " \t "_blank )问题的思想,实验实事求是的科学态度和严谨的科学作风。
教学重点
在认知结构中建立二力平衡条件的过程;应用二力平衡条件解释实际问题。
教学难点 二力平衡条件的应用
教学过程
  一、新课引入
  方法1 :复习 ( http: / / www.teachercn.com / Xxyw / Fx / " \t "_blank )提问引入
  牛顿一定律的内容是什么?
  是不是只有不受力的物体才能保持静止、才能做匀速直线运动?请同学们举例说明。
  引导:物体受外力作用时,也可能会保持静止状态或做匀速直线运动。引出平衡态的概念,进行新课教学。
  方法2 : 现象引入
  课堂演示:静止在桌面上的物体、匀速行驶的电动汽车
  或录像片段: 在平直轨道上匀速行驶的火车、匀速步行的学生、静止在地面上的汽车
  提出问题:上述物体保持静止状态和做匀速直线运动是否受到外力?请你再举出几个静止和做匀速直线的物体,分析它们受到的力。
  引出平衡态的概念,进行新课教学。
  二、新课教学
  1. 平衡状态
  由上面学生举出的例子定义平衡状态。指出这时作用该物体上的几个力改变物体运动状态的效果互相平衡,或者说几个力互相平衡。物体受力平衡时最简单的情况是受两个力作用。
过渡:物体受力作用时满足什么条件才能保持平衡?
  2. 二力平衡条件
  方法1:通过演示实验得出二力平衡的条件。
  介绍实验装置如图所示,用细线系住木板上的任意两个孔,细线的两端跨过桌边的滑轮各悬挂一个相同质量的钩码。
  引导学生观察与思考下面问题。
  木板是否静止?木板静止时受到的两个拉力的大小有什么关系?方向有什么关系?
  把木板扭转一下,使两个力的作用线不在同一直线上,木板还能静止吗?重新平衡后,两个力的方向有什么特点?
  在细线的两端悬挂质量不相同的钩码,木板还能静止吗?
  任选其它两个孔重复上述实验。
  引导学生根据观察结果自己得出结论。可在教师 ( http: / / WWW.teachercn.com" \t "_blank )引导下由多名同学互相补充使其完善。
  方法2:学生探究性 ( http: / / www.teachercn.com / Kcgg / Tjxxx / " \t "_blank )学习(学生分组实验,研究二力平衡的条件)。  教师 ( http: / / WWW.teachercn.com" \t "_blank )介绍实验装置同上。
  教师 ( http: / / WWW.teachercn.com" \t "_blank )明确实验目的:观察分析总结满足什么条件木板静止?  学生探究性 ( http: / / www.teachercn.com / Kcgg / Tjxxx / " \t "_blank )实验
  学生讨论、进行归纳总结。  教师 ( http: / / WWW.teachercn.com" \t "_blank )引导:根据力的合成的知识,彼此平衡的两个力的合力是多少?
  3. 二力平衡条件的应用
  方法1:通过练习使学生掌握二力平衡条件的应用
  请学生画出图9-3-2中物体受力的示意图,并分析物体是否受到平衡力,哪一对力是二力平衡。
  1) 静止悬挂的电灯。
  2) 静止在桌面上的茶杯。
  3) 匀速运动的拖车。
方法2:对基础较好的学生,可由学生自己举例自己分析受力情况。
  应用二力平衡的条件解决问题,首先要判断被研究的物体是不是处于静止或匀速直线运动状态,只有物体处于静止状态或匀速直线运动状态才可以应用这个条件。对于能够应用二力平衡条件的物体,要分析它受到几个力的作用,方向如何。如水平面上拖车做匀速直线运动时,竖直方向的二力平衡,水平方向的二力也平衡。在学生分析中要注意纠正学生认识上的简单化和片面性。
  一、 巩固练习
  1.放在水平桌面上的书所受力中,属于平衡力的是 [ ]
  A.书对桌面的压力与书所受的重力;   B.书对桌面的压力与桌面对书的支持力;
  C.书所受的重力与桌面对书的支持力;  D.书对桌面的压力加上书的重力与桌面对书的支持力.
  2.起重机的钢丝绳吊着重物,比较在重物静止时,重物匀速上升时,重物匀速下降时钢丝绳对重物的拉力大小,则( )
  A. 重物匀速上升时,拉力最大   B. 重物静止时,拉力最大
  C. 重物匀速下降时,拉力最大  D. 上述三种情况,拉力一样大
  二、 总结、扩展
  让学生讨论课本“想想议议”中的问题,总结力和运动的关系,使学生进一步理解保持静止或匀速直线运动的条件。
  对于基础比较好的同学,在总结运动和力的关系之后,可让学生分析一对平衡力与相互作用力的区别。
  三、 布置作业
  阅读 ( http: / / www.teachercn.com / Xxyw / Yd / " \t "_blank )课文,完成书后练习。
板书设计
一 弹力 弹簧测力计
教学目标
(一)、知识技能
1.知道什么是弹力,弹力产生的条件是什么.
2.能正确使用弹簧测力计.
3.知道形变越大,弹力越大.
(二)、方法过程
1.通过观察和实验了解弹簧测力计的结构,培养一定的观察能力和初步的分析能力.
2.通过自制测力计及弹簧测力计的使用,掌握弹簧测力计的使用方法.
(三)、情感、态度和价值观
通过本节内容的学习,初步认识科学对人类生活的影响,增强学习物理知识、探究自然现象和日常生活中的物理学道理的兴趣.
教学重点弹簧测力计的正确使用.
教学难点弹力的概念及产生条件.
教学过程
一、引入新课
[师](出示玩具弓箭或弹弓)这是同学们小时候玩过的玩具.拉橡皮筋,橡皮筋变长,发生形变,松手后,橡皮筋又恢复了原状.请同学们利用你身边的东西试一试,看还有哪些物体有类似橡皮筋的特性.
(学生活动后汇报)
[生]钢尺或钢锯条,在用力弯时发生形变,撤去外力后恢复原状,
[生]我们平时用的橡皮用力扭时也会发生形变,松开手后又会恢复原状.
[生]女同学扎辫子用的橡皮筋也是用力拉时能变长,松手后恢复原状.
[生]用力按皮球时,球会凹下一个坑,松手后恢复原状.
[师]同学们举出了这么多的例子,这些例子中物体的共同特性是什么
[生]受力时会发生形变.不受力时又恢复到原来的状态.
[师]我们把物质的这种特性叫做弹性.大家有没有发现有些物质表现的是和弹性不一样的特性呢
[生]玩橡皮泥时,橡皮泥变形后就不能恢复原状.
[生]玩泥巴时也是一样,撤去外力泥巴也不会变回原来的样子.
[师]像橡皮泥和泥巴这样变形后不能自动恢复原来形状的特性叫做塑性,今天我们重点研究有塑性的物体.
二、进行新课
1.弹力
[师]刚才同学们在弯钢尺、拉橡皮筋(或弹簧)时,有什么感觉呢
[生]我拉弹簧时,感觉到它对手也有力的作用.
[师]我们把这种力就叫做弹力(elastic forcc),弹力是怎样产生的 它的施力物体是谁呢 请同学们讨论.
[生]我们不拉弹簧也不压弹簧时,弹簧对手就没有作用力,如果用手去压或拉弹簧时,弹簧的形状改变,对手就会有力的作用,所以弹力是由于物体发生形变而产生的力,弹力的施力物体是发生形变的物体.
[生]力的作用是相互的,只要你对别的物体施力,物体肯定也会对你有力的作用,所以我认为物体不发生形变也会有力的作用.
[师](积极鼓励同学们互相辩论,发表不同的意见引导同学们通过实验来分析和解决问题).请同学们一起来观察下面的实验.
[演示]
(1)放在平面上静止的小车,用手推动后运动起来,
力改变了小车的运动状态.
(2)将小车和一端固定、处于自由伸缩状态的弹簧挨放在一起,小车的运动状态不会改变.
(3)将小车和一端固定且被压缩的弹簧挨放在一起,松开弹簧后,弹簧恢复原状,小车向右运动(如右上图)
[师]分析上面的实验,你有什么收获吗
[生]小车受到力以后运动状态才会改变.和自由伸缩的弹簧挨靠在一起的小车运动状态没有改变,说明弹簧不发生形变时,对车没有力的作用;和被压缩的弹簧靠在一起的小车在弹簧被松开后,在弹簧的作用下运动状态改变,说明受到了弹簧的弹力,说明只有弹簧发生形变,才能产生弹力.
[师]进一步向同学们说明,任何物体只要发生形变就一定会产生弹力,日常生活中经常遇到的支持物的压力、绳的拉力等,其实质都是弹力.
[师]弹力在生活中有广泛的应用,例如这只小青蛙(出示实物),给它上弦后,放在地上就会自己跳起来(演示),你知道生活中还有哪些地方用到弹力
(同学们讨论后汇报交流)
[生]我们用的自动铅笔和一些圆珠笔里面要利用弹簧的弹力.
[生]跳水运动中1m板和3 m板的跳水都是利用了弹力.
[生]射箭运动员利用了弓的弹力才能把箭射出去.
[生]撑杆跳高运动员利用了杆形变后产生的弹力.
[生]体操比赛中.跳马运动员利用踏板的弹力才能腾空,跳远运动员也要利用踏板的弹力.
[生]自行车的支架上也有利用弹簧的弹力.
[生]拉力器也是利用了弹簧的弹力.
[师]同学们讲得都非常好.大家能说出这么多利用弹力的例子,说明在乎时的生活中大家一定是注意仔细观察,认真思考了,以后还要继续保持这种好习惯.老师今天正好带来了一个拉力器,同学们有没有兴趣试一试
(请一名女生和一名男生上台拉动拉力器,提醒全体同学注意观察)
[师]在他们拉这个拉力器的时候,你有什么发现
[生]他们拉得不一样长,女同学拉得较短,男同学拉得较长.
[师]拉力器被拉的长短不同,说明了什么问题
[生]长短不同,说明了两个同学力的大小不同.
[生]可以根据弹簧伸长的长度来判定力的大小.
[师]同学们可不可以根据这样的原理来自己制作一个测力计呢 请同学们利用你们桌子上的材料试一试.
2.[探究]弹簧测力计的制作和使用
(学生操作,老师巡视并参与学生的活动,然后各组交流)
[师]请一组同学上台来展示一下你们制作的过程.
[生](1)将一块光洁平整的硬纸板竖直地固定在铁架
上.再将一根带有挂钩的弹簧的上端固定.在纸板上.
弹簧自然下垂时记下弹簧最下端的位置,在纸板上作
好记号.(2)将0.5 N的钩码挂在弹簧上,记下弹簧最
下端的位置并在纸板上作上记号.(3)分别将1 N、1.5 N、
2 N的钩码依次挂在弹簧上,并在硬纸板上分别记下弹簧最
下端对应的位置.(4)在对应的位置上标出所用钩码的重量.这样就做成了一个弹簧测力计.
[师]其他组的同学有不同的地方吗
[生]将0.5 N、1 N、1.5 N、2 N的钩码挂在弹簧下端时,用刻度尺测量硬纸板上相邻两个记号间的距离是相等的,所以弹簧伸长的长度和所受的力是成正比的,因此我们把每相邻的两个记号间又平均分成了5等份,这样测量可以更精确.
[生]我们组把弹簧下面加了一根线,可以方便挂上物体测量.
[生]我们组在弹簧的最大端固定了一根指针,可以使读数更方便.
[师]老师再在你们共同制作的测力计上加一个拉环,就变成了实验室常用的弹簧测力计.(出示弹簧测力计),同学们来观察一下常用的弹簧测力计的结构.
[生]实验室常用的弹簧测力计由弹簧、挂钩、拉环、刻度、指针等几部分组成.
[师]实验室常用的弹簧测力计和同学们自己制作的测力计比较,有什么不同
[生]实验室常用的测力计刻度盘是活动的,使用前,如果测力计的指针没有指在零点,可以方便地调整.
[师]现在请一位同学给我们演示一下用弹簧测力计测一个物体的重力,同学们注意观察,看他使用的对不对.
(学生演示,结束后同学们交流)
[生]读数时视线应该和刻度线正对(学生示范).
[生]拿弹簧秤的时候,一般用手拉住吊环而不应该用手抓着外壳.
[生]使用前要先估计被测物重力,以免被测物重力太大,损坏弹簧秤.
[演示]一根弹簧在持续增加的外力作用下被拉直.
[师]刚才同学们看到的演示实验,说明了什么问题
[生]弹簧的弹性有一定的限度,超过了这个限度,即使撤销外力,弹簧也不会恢复原状,所以,使用弹簧时不能超过它的弹性限度,否则会使弹簧损坏.
[师]现在请同学们利用弹簧秤测量文具盒及课本的重力,然后归纳弹簧秤的使用规则.
使用测力计应注意下面几点:
(1)所测的力不能大于测力计的测量限度,以免损坏测力计.
(2)使用前,如果测力计的指针没有指在零点,那么应该将弹簧秤的指针调到零点.
(3)使用时力的方向必须和弹簧的轴线方向一致,使弹簧秤能自由伸缩而不受阻碍、若指针与外壳有摩擦,应及时消除.
(4)观察弹簧秤的量程与最小刻度值,以便正确读数.
(5)弹簧秤稳定时才可读数,读数时视线应正对刻度线,与刻度板面垂直.
[师]生活中除了弹簧测力计外还有许多其他形式的测力计.
[投影]形形色色的测力计.
三、小结
[师]通过今天的学习,同学们有哪些收获 可以先讨论一下.
[生]今天的这节课,我知道了测力计的构造,并且还可以自己制造测力计,用自己做的测力计测量物体的重力.
[生]通过今天的学习,我明白了我们身边很多平时不起眼的东西都可以利用,比如一块小纸板、一根弹簧、几个钩码就能做成测力计.以后我们应多动脑、多动手,提高自己的能力.
四、板书设计
弹性:物体受力时发生形变,不受力时又恢复原状的特性.
弹力:物体由于弹性形变而产生的力.


原理:弹性限度内,弹簧受的拉力越大,它的伸长越长
制作(构造):弹簧、指针、刻度板、拉钩、吊环、外壳
(1)观察测力计的量程及分度值,加在测力计上的力不能超过其量程
(2)使用前将测力计的指针调到零
(3)使用时力的方向应与弹簧的轴线一致
(4)读数时,视线应与刻度板面垂直
二 重力
教学目标
(一)、知识技能
1.知道重力是如何产生的.
2.知道重力的大小和方向.
3.知道重心的概念.
(二)、方法过程
1.通过观察和实验,感知重力的存在,培养观察思考、分析问题的能力.
2.通过探究了解重力和质量的关系.培养一定的实验能力,利用数学模型解决物理问题的能力.
3.通过了解重垂线及重心的应用,培养应用物理知识解释简单生活现象的能力.
(三)、情感、态度和价值观
1.通过课堂上的观察分析活动,养成善于观察思考的良好学习习惯.
2.通过了解生活实际中物理知识的应用,增强学习物理、学习科学知识的兴趣.
教学重点重力的概念及重力与质量的关系G=mg.
教学难点 重力的方向.
教学过程
一、引入新课
[演示]
(1)将一只木球举到一定的高度让其自由落下.
(2)把一只木球斜向上抛出,观察其运动路线.
(3)让一只木球在讲台上沿直线运动,滚到讲台边后落向地面,观察其运动路线.
[师]在演示的几种情况中,球的运动有什么共同之处呢
[生]不论小球的运动状态如何.它最终都落回了地面.
[师]产生这些现象的原因是什么呢
[生]球运动过程中运动状态的改变是因为受到了力的作用,球都落回了地面一定是受到了指向地面的力的作用.
二、新课教学
1.重力
[想想做做]
[师]请同学们用一根细线拴住自己的橡皮作图12.1-1所示的实验,说说你的感受.
[生]橡皮做圆周运动时需要用力拉着,否则就会被甩掉.
[师]无云的夜晚我们总能看到月亮,我们知道那是月亮在不停地绕着地球旋转.是不是地球上有力在牵着月球呢
[投影]苹果落地和万有引力.
[师]地球和月亮之间存在着相互吸引的力,这就是万有引力(univcrsal graviton).地面附近的物体也会受到地球的吸引,地面附近的物体由于地球的吸引而受到的力叫重力(gravity).通常还把重力的大小叫做重量.
[生]木球无论怎样运动都最终落到地面,就是受到了重力的作用.
[想想做做]
[师]地球附近的物体都会受到重力的作用,你知道重力能为我们做什么吗
[生]盖大楼打地基时,就是把夯举高释放,夯由于受到重力而向下运动就能将地基夯实.
[生]跳水运动员走到高高的跳台上向下跳时也是由于受到重力作用才能在完成各种动作后入水.
[生]人和各种动物是由于受到了重力的作用才能安然地在地球上生存,如果没有重力,可能就只能像在飞船中的宇航员一样到处漂了. ……
2.重力的大小
[师]前面的学习中同学们已经了解了力的三要素,还记得吗
[生]力的三要素是力的大小、方向、作用点.
[师]重力的大小怎样确定,它和什么因素有关呢
[探究]重力的大小跟什么因素有关.
[师]同学们可以先大胆猜想.
[生]一般看上去越大的物体越重,所以我认为重力和体积有关.
[生]我认为是和密度有关,一小块铁比一大团棉花要重很多,密度大的重力大.
[生]密度相同的物质,体积大时质量就大,体积相同的物体,密度大时,它的质量就大.所以我认为是质量大的物体重力大.
[师]谁知道重力用什么测量 怎样测量
[生]用弹簧测力计来测量重力.
[生]使用弹簧测力计时要先观察量程和分度值,如果指针没有指零还要先进行调零,然后将被测物体挂在弹簧测力计下方,物体静止时,根据指针的位置读出指示的值即为被测物体的重力.
[师]同学们可以参考教材中的提示,用实验验证自己的想法,然后交流实验的情况.
(学生实验,教师巡视指导,并参与学生的活动)
[生]根据测量数据作出的重力与质量关系的图象是一条过原点的直线.
[生]每一次测出的重力与其对应质量的比值基本上是一个不变的值,这个比值大约是9.8.
[生]实验结果说明物体所受的重力跟它的质量成正比.
[师]我们用G表示重力,g表示重力和质量的比值,同学们实验的结论就可以用一个公式表示.请大家自己表示出来,(一名同学板演)并说明单位是什么.
[师]向学生说明g的单位可根据重力G(N)和质量m(kg)的单位得出:g=9.8 N/kg.在使用公式G=mg计算时,质量(m)的单位必须用kg.重力(G)的单位必须用N.粗略计算时,g的值可取10 N/kg.
[投影]
练习1.一块钢锭的质量是4 t,计算它所受到的重力.
练习2.质量是50 g的鸡蛋,重是多少牛(取g=10 N/kg)
练习3.根据自己的体重,估算受到的重力的大小.
(学生练习,两名同学板演,最后教师讲评)
[师]在日常生活中,人们习惯将质量称为重量.同学们应注意区别.
3.重力的方向
[师]同学们已经了解了一切物体在失去支持时都要落到地面,
[演示]
(1)观察拿在手中的小球自由下落的方向.
(2)用一根线把物体悬挂起来,观察静止时线的方向.
[师]小球受重力自由下落时的方向及悬挂的物体受重力作用使悬线下垂的方向便是重力的方向,这一方向是竖直向下的,所以重力的方向是竖直向下的.
[演示]
(1)两条重垂线的方向.它们方向是否相同
(2)重垂线与水平桌面的方向是否垂直
(3)重垂线与斜面的方向是否垂直
[生]两条重垂线的方向平行,重垂线的方向与水平面垂直,与斜面不垂直.
[师]重力的方向总是竖直向下的,不能说垂直向下.
[师]现在请同学们利用重垂线检查我们教室的墙壁是否竖直,窗台及课桌面是否水平.说说你们检查的结果和根据.
[生]如果重垂线和墙壁是平行的,说明墙壁竖直,如果重垂线和桌面及窗台是垂直的,则说明桌面和窗台是水平的.
[生]建筑工人之所以用重垂线来检查所砌的墙是否竖直,就是因为重垂线的方向总是竖直向下的.
[生]我们站在地面上,脚朝下,由于重力的作用可以站得很稳,但地球是圆形的,在我们“脚下”的人,好像脚是朝上的,他们也能站得稳,为什么呢
[想想议议]
[师]我们所说的“竖直向下”的“下”指的是什么方向
[生]地球上不同地方的人或物受到的重力的方向对于他们所处的位置来说都是竖直向下的.因为地球是圆形,所以地球上不同位置上的“下”实际都指向了地球的中心,因此我们所说的竖直向下的“下”指的是指向“地心”.
[生]指向地心的方向叫“向下”,背离地心的方向就应该叫做“向上”.
[师]同学们分析得非常好,正因为地球上不同地方的人们都受到地球指向地心的重力作用,所以各个地方的人们都能安然无恙地生活在地球表面.
4.重心
[师](出示一根粉笔)问:这根粉笔受不受重力的作用
[生]地球附近的物体都会受到重力的作用,所以粉笔也受重力.
[师]将一根粉笔分成几段后.各段粉笔受不受重力
[生]将粉笔分成几段后,每一小段粉笔仍然受重力作用,物体的每一部分都会受到地球的吸引作用.
[师]地球吸引物体的每一部分,但是,物体受到的重力可以看成是集中在一点,这个点叫做物体的重心(center gravity).如何确定物体的重心呢
[生]物体受到的重力可以认为集中在重心,所以重心就是重力的作用点,
[生]重力的作用线一定通过重心,所以可以用类似重垂线的悬挂法确定物体的重心.
[师]请同学们确定一块方形薄板的重心,并交流自己的做法.
(学生操作,然后交流)
[生]先用细绳系住木板的一点悬挂起来,沿着细绳的方向在木板上画出一条线;再用细绳系住木板的另一个点悬挂起来.按刚才的方法在木板上画出另一条线,两条线的交点就是这个木板的重心.
[师]物体的重心位置和物体的形状、材料是否均匀有关,用悬挂法可以确定各种物体的重
心.一般材料均匀、外形规则的物体的重心,就是这一物体的几何中心.(出示粗细均匀的细木棒和木球)如这两种物体的重心在哪儿
[生]粗细均匀的木棒的重心在木棒的中点,均匀圆木球的重心在它的球心.
[师]如将一粗细均匀的长棒从中间弯折成90°角,重心还在棒的中点吗 重心在哪儿
[生]弯折后重心不在棒上,重心的位置可以用悬挂法确定.
[想想议议]
[师]请同学们双脚分开站好,大家一定能很稳地站在地面上,如果身体的各个部位都不动,只让你抬起一只脚,还能站稳吗 试一试,根据自己的体验讨论“不倒翁”为什么不倒.走钢丝的演员为什么要握一根长杆
(同学们试验、讨论,然后交流)
[生]如果身体不动,抬起一只脚后就站不住,要想一只脚稳,身体就必须倾斜,身体倾斜时,人体的重心位置也会跟着移动.
[生]走钢丝的演员的重心位置必须落在钢丝上时才不会倾倒.
[生]人走路,脚下不稳时会自然地伸开双臂保持平衡,因此我觉得走钢丝的演员手握一根长杆是为了借助加长了的手臂调整重心,保持平衡.
[生]不倒翁身体的下部有一个很重的物体,上部几乎是空的,因此它的重心很低.将不倒翁扳倒后,重力的作用就会使它回到原来的位置,所以扳不倒.
[师]类似的问题,同学们在课后可以继续展开讨论.
[师]随着我们国家“神舟”五号载人航天飞船的胜利发射与回收,我们国家的航天事业进入了一个崭新的阶段,引起了世人的瞩目.相信同学们也一定希望有朝一日自己能上天揽月.请同学们在课后收集有关航天的知识,阅读书后的“科学世界”“万有引力与航天”.
三、小结
让学生总结本节学习到了哪些知识.
1.地面附近的物体,由于受到地球的吸引而受到的力叫重力,重力的施力物体是地球.
2.重力是一种常见的力,重力的大小跟物体的质量成正比,用G=mg来计算大小,g=9.8 N/kg重力的方向是竖直向下的,重力的作用点叫重心.
四、板书设计
定义:地面附近的物体由于地球的吸引力而受到力叫重力
大小:物体所受的重力跟它的质量成正比.G=mg=9.8N/kg
三要素: 方向:竖直向下
作用点:物体的重点
三 摩擦力
教学目标
(一)、知识与技能:
1、知道什么是摩擦力。
2、知道摩擦力的大小跟什么因素有关。
3、知道摩擦的利与弊。
(二)、过程与方法
1、通过观察和实验,感知摩擦力的存在。
2、通过实验,探究摩擦力跟物体表面受到的压力以及接触面的关系,并使学生尝试运用实验、归纳等科学的研究方法研究问题。
(三)、情感态度与价值观:
1、通过探究,使学生体验到自主合作探究的乐趣,培养学生实事求是的科学态度。
2、通过对知识的应用,使学生认识到物理知识的重要性和对社会的价值。
教学重点 应用增大和减小摩擦的方法解决实际问题
教学难点 设计探究实验
教学过程
(一)、创设情境,新课引入
今天上课之前,我带了几个小玻璃球准备和同学们一起进行科学研究。但在来学校的路上,小玻璃球变脏了。老师给他们洗干净了。现在,请两个同学把玻璃球请出来。(请两个同学上台20秒夹球)
提出问题:玻璃球为什么不好夹?——学生讨论回答
你认为摩擦力是一种什么样的力?
学生用自己的语言叙述摩擦力。
(二)、新课学习
1、认识什么叫摩擦。
师:关于摩擦力,你了解多少,你还想知道?
学生回答。
师:你认为怎样能产生摩擦力?请同学自己感受摩擦力是一种什么样的力。请同学设计一个简单的实验感受摩擦力,并体会摩擦力是帮助物体运动还是阻碍物体运动?
学生设计实验并实践感受: 学生将手掌放在桌面滑动,脚在地板上来回擦动等。并请学生回答。
师:我们的手、脚运动受到阻碍的现象 叫摩擦现象,这种阻碍物体运动的力叫摩擦力。
师:想一想,在日常生活的哪些现象中存在摩擦的作用?这些摩擦中哪些是有害的?有些是有益的?
学生回答。
师:显然,我们需要增大有益摩擦,减小有害摩擦,为此,需要测量摩擦力的大小探究改变摩擦力的方法。
2、探究摩擦力的大小与什么有关。
师:你认为摩擦力的大小 与什么有关?请同学大胆猜想。
(1)学生预测。
(2)教师点拨:如何测量摩擦力的大小?请同学们看《信息快递》,注意匀速拉动实验过程中,若要证明摩擦力大小与压力的关系,哪些条件应该是相同的?哪些条件是可以变化的?想好以后,如果你需要什么材料,而桌子上没有的,可以由组长上来拿需要的材料。
(教师提示学生控制变量的方法)
(3)各组学生分别汇报准备进行的实验方法。
(4)学生以组为单位,安排好每个人的实验分工。
(5)学生按照所设计的方法进行实验,教师巡视指导。
(6)学生反馈实验现象,并说明原因。
教师总结,并板书。(略)
3、了解摩擦力的存在和应用。
师::生活中哪些地方存在摩擦?
学生讨论。
师:提出问题,学生回答。
例:人走路
a、哪里存在摩擦?
b想象:如果没有摩擦走路是什么样子?
c、鞋底为什么有凸凹不平的花纹
例:汽车在冰 面上打滑
a汽车出现了什么情况?为什么?
b、怎样解决?(撒盐、木屑、煤渣等)
c、轮胎上为什么有纹?
例:滑雪比赛
a、滑雪时板与雪间的摩擦有害还是有益?
b、怎样减小摩擦力?
师:摩擦有时有利,有时有害。因此有时我们要增大摩擦,有时又要想办法减小摩擦。
提问:从理论上看该如何增大摩擦力,又如何减小摩擦力。
学生回答老师总结并板书。(略)
4、研究自行车上的摩擦。
师:通过今天的学习,你们对自行车上的摩擦了解了多少,请同学们分小组讨论,比一比,赛一赛,看那一组知道的最多。(从教室外搬进一辆自行车)。
学生对自行车指指点点,讨论非常热烈。
5、知识的拓展。
师:由于摩擦,限制了交通工具的速度,若要提速,你能想出什么方法吗?
学生回答。
师:介绍水翼船、气垫船、磁悬浮列车。
三、小结
1.摩擦力的概念.
2.影响摩擦力大小的因素.
3.增大有益摩擦,减小有害摩擦的方法.
4.“控制变量法”“转换法”.
四、板书设计
概念:两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍和对运动的力叫摩擦力
原理:二力平衡原理
方法:转换法(f=F)
压力的大小
使接触面粗糙
增大压力
使接触面粗糙
使接触面光滑
用滚动代替滑动
磁悬浮
使接触面分离 气垫
润滑油
四 杠杆
教学目标 
(一)、知识与技能
1、认识杠杆,知道支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂等概念。
2、知道杠杆的一些应用
(二)、过程与方法
1、通过观察和实验,了解杠杆的结构。
2、通过探究,了解杠杆的平衡条件
(三)、情感、态度与价值观
通过了解杠杆的应用,进一步认识物理是有用的,提高学习物理的兴趣。
教学重点
能根据三种杠杆的概念对常用的杠杆进行归类。
教学难点
能正确画出杠杆示意图,找出杠杆的支点、动力、阻力。
教学过程
通过日常生活中简单机械的例子,引入杠杆概念。
一、杠杆:(概念)能绕着固定点转动的硬棒。
1、支点(0):杠杆绕着转动的点。
2、动力(F1):使杠杆转动的力。
3、阻力(F2):阻碍杠杆转动的力。
4、动力臂(L1):从支点到动力作用线的距离。
5、阻力臂(L2):从支点到阻力作用线的距离。
二、杠杆平衡:杠杆在动力或阻力作用下处于静止或匀速转动,叫杠杆平衡。
学生分组实验:探究杠杆的平衡条件。指导学生进行实验。
研究杠杆平衡条件的实验:
实验时,应注意以下几点:调节杠杆自身,使它静止时处于水平位置,每次都要求杠杆静止时处于水平位置,这样力臂的数值就能杠杆上直接读出;
实验结论:杠杆平衡条件:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂;也叫杠杆原理;F1l1=F2l2;
三、杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2
四、杠杆的应用:⒈三种杠杆
通过上述的分析得出省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆的概念。进一步分析得出这些杠杆的特点。
⑴请同学们在课本中画出各杠杆的力臂,根据三种杠杆的概念,并判断哪些是省力杠杆?哪些是费力杠杆?
⑵请同学们阅读倒数第一段,后回答以下问题。
①省力和费力的具体含义是什么?
②省距离和费距离的具体含义是什么?
引导学生说出①问中是指比较动力和阻力的大小。若动力比阻力小,则省力。反之,则费力。
引导学生说出①问中是指比较动力作用点通过的距离和阻力作用点通过的距离的大小。若动力作用点通过的距离比阻力作用点通过的距离小,则省距离。反之,则费距离。
⑶根据上述的分析推断一下,等臂杠杆的情况是怎样?
⒉天平和秤
⑴天平
等臂杠杆最重要的应用是天平。天平是支点在中间的等臂杠杆。根据物体质量与重力的关系,以及杠杆的平衡条件,请同学们自己分析和说明天平平衡时砝码的质量等于被称物体质量的道理。同桌之间用2分钟的时间讨论,然后教师提问。根据所讲的情况给以适当的补充说明。称质量的工具除了天平外,还有在日常生活中常用的杆秤、案秤等等,
⑵秤
杆秤、案秤都是根据杠杆的原理制成的。请同学们读图13-6结合讲台上的案秤实物认识案秤的结构。
请一位同学到前面来示范称一本物理课本的质量。
总结:1、省力杠杆:L1>L2,起子。 2、费力杠杆:L1<L2,钓鱼杆。
3、等臂杠杆:L1=L2,天平。
五 其它简单机械
教学目标:
、识与技能:
认识定滑轮和动滑轮
知道简单机械的一些应用
(3)知道轮轴和斜面也能省力
(二)、过程与方法
(1)通过观察和实验,了解定滑轮和动滑轮的结构
(2)通过探究,了解定滑轮和动滑轮的特点
(三)、情感、态度与价值观
通过了解简单机械的应用,初步认识科学技术对人类社会发展的作用
教学过程:
一、定滑轮:滑轮的轴固定不动
性质:不能省力,但能改变力的方向
实质:等臂杠杆
二、动滑轮:滑轮的轴随重物一起移动
性质:能省力,但不能改变力的方向
实质:动力臂是阻力臂两倍的杠杆
三、滑轮组:由定滑轮和动滑轮组合而成
性质:能省力,又能改变力的方向
应用:使用滑轮组时,动滑轮和重物由几段绳子承担,提起重物所用的力就是物重的几分之一。
轮轴:动力作用在轮上可省力。例如:方向盘,自行车把手。
斜面:省力。并且斜面越长越省力。
六 浮力的应用
教学目标
(一)知识与技能
1、知道物体的浮沉条件;
  2、知道浮力的应用
(二)过程与方法:
1、通过观察、分析、了解轮船是怎样浮在水面的;
2、通过收集、交流关于浮力应用的资料,了解浮力应用的社会价值。
(三)情感态度与

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