7.1力
【学习目标】
1.认识生活中各种与力相关的现象;知道力的概念和力的单位,感知力的大小。
2.探究力的作用效果。
3.能通过实验和对生活中的相关现象的分析、归纳,了解力的三要素对力的作用效果的影响。
4.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。
5.知道物体间力的作用是相互的。
【教学重难点】
重点:知道力的三要素对力的作用效果的影响,用力的示意图表示力。
难点:对力产生的效果会进行判断,作力的示意图。
【教学方法】
启发诱导法、实验探究法、讨论法、观察对比法。
【教学过程】
新课导入:
播放押加运动的视频引入力这节新课。
新课讲授:
探究点一、力的作用效果
活动1:老师讲解:押加是我国少数民族体育项目之一,又称为大象拔河。比赛中,两个人用腿、腰、肩和颈的力量拖动布带奋力互拉。生活中,我们经常要用力(force)。拿起书本时,要用力;踢球时,要用力;起重机吊起重物时,要用力……在物理学中,人们怎样来认识和描述力呢?
活动2:展示并罗列现象。
用多媒体课件上的图片展示日常生活中、体育活动中以及工农业生产中与力有关的现象。
学生思考问题:在力的现象中,会涉及几个物体?发生力的作用时,物体间是否必须相互接触?
(1)日常生活中:人推车,人提水桶,人压沙发……(学生举例)
小结:在这些力现象中,都涉及两个物体。
(2)体育运动中:足球运动员踢球,人拍篮球,举重运动员举起杠铃……(学生举例)
上面这些实例中的力都与人有关,都伴随着肌肉紧张,所以力的概念最初是由肌肉紧张而来的。
提问:如果没有人是不是就没有力的作用呢?
(3)工农业生产中:推土机推土,拖拉机拉犁,压路机压路……(学生举例)
以上的例子都存在力的作用,由此可见,没有人的参与,也可以有力的作用。
活动3:总结归纳:以上现象的共同点:物体-作用-物体。有力存在时,总有一个物体对另一个物体发生了作用,推、拉、挤、打击、吸引、举起、排斥等都是对作用的具体描绘。所以,力是物体对物体的作用。
注意事项:
1.一个物体受到了力,一定有别的物体对它施力。施力物体与受力物体总是同时存在的。
2.产生力的条件:至少要有两个物体;物体间要有相互作用。
活动4:力的单位
为了描述力的大小,在物理学中对力的单位作出规定:在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号是N。
活动5:感受1 N的大小:拿起两个鸡蛋所用的力大约是1 N;让学生用手托起一个苹果,手对苹果施加的力大约是1 N。
活动6:思考与讨论:物体受到力的作用的现象是普遍存在的,在刚刚举的许多力存在的例子中,我们是通过什么说他受到了力呢?
活动7:演示实验1:(1)捏一下橡皮泥;松开手后,观察橡皮泥有什么变化;
(2)用力压或拉弹簧,观察弹簧的形状(长度)
发生了怎样的变化。
实验现象1:
用力捏橡皮泥时,橡皮泥的形状发生了变化。
用力压和拉弹簧时,弹簧的形状也发生了变化。
实验结论1:力能改变物体的形状,使它发生形变。
力除了可以使物体发生形变外,还有其他作用效果吗?
活动8:演示实验2:
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(左图),观察小铁球的运动变化情况。
3.再次让小铁球从斜面上滚下。在它运动路径的侧旁放一个磁体(右图),观察小铁球的运动变化情况。
实验现象2:
将磁体放在小铁球附近,小铁球受到磁体的吸引,使得它要么从静止开始运动,要么运动的快慢发生改变,要么运动的方向发生改变。
实验结论2:力可以改变物体的运动状态。
活动9:总结力的作用效果:
力的两个作用效果
探究点二、力的三要素和力的示意图
活动1:思考与讨论:用力越大,弹簧被拉得越长(或压得越短);打台球时,击球用力的大小和方向都会影响球能否入袋。更多的事实告诉我们:力的大小、方向不同,作用效果就不同。除了大小和方向以外,还有什么会影响力的作用效果?
教师可以从“开门”或“用扳手拧螺母”的实例来引出力的三要素。
推力离门轴较远比推力离门轴较近更容易推开门。用扳手拧螺母,手握在扳手的末端比握在中间更容易把螺母拧紧。
活动2:首先要注意选择力气悬殊的两名同学方便比较,其次要注意作用点要在同一位置。这个活动一是能较好地说明力的三要素对力的作用效果的影响;二是活跃课堂气氛,应该让学生试一试。没机会亲自试一试的同学课后可做一做。
引导学生分析归纳出:力的作用效果与力作用在物体上的作用点、大小、方向有关。
注意:
(1)力的三要素中,只要有一个要素不同,力的作用效果就不同。
(2)利用控制变量法研究力的作用效果与力的三要素的关系。
活动3:思考与讨论:在研究力的问题中怎样简单、方便地表示力?
物理学中通常用一条带箭头的线段表示力。在受力物体上沿着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。这样用一条带箭头的线段就把力的大小、方向、作用点都表示出来了。
例:用100 N的拉力拉动静止在水平地面上的箱子前进,请画出力的示意图。
小组讨论:(选一个同学在黑板上展示)
师生根据学生所画的情况进行纠正,强调并归纳作图步骤。
画力的示意图步骤:
(1)确定受力物体;
(2)在受力物体上找到作用点;
(3)沿着力的方向画一条带箭头的线段;
(4)标出力的大小和单位。
探究点三、力的作用是相互的
活动1:思考与讨论:从生活中的经验我们可以知道,用手提一桶水时,会感到手也受到水桶向下的拉力;用脚踢球时,脚也会感到疼。为什么我们对物体施加力的作用时,自己也会有受力的感觉呢?
活动2:实验探究1
演示实验:
(1)同名磁极相互排斥:把两块条形磁铁A、B固定在小车上,将它们的同名磁极相对,将两个小车在水平桌面上相互靠拢。要求学生注意观察以下三种情况下的现象:
①按住磁铁A,释放磁铁B;
②按住磁铁B,释放磁铁A;
③同时释放两个磁铁。
现象表明:磁铁A对磁铁B施加排斥力的同时,磁铁B也对磁铁A施加排斥力。
活动3:实验探究2
让一位同学穿上旱冰鞋,向前推墙,观察发生的现象。
活动4:总结归纳:实验结果表明,一个物体对另一个物体施力时,另一个物体也同时对它施加力的作用。也就是说,物体间力的作用是相互的。
活动5:注意事项:对“力的作用是相互的”的理解:
一对相互作用力在任何情况下,大小相等、方向相反、作用在不同物体上。
一个物体对另一个物体施力的同时必然受到后者对它的作用力。
施力物体同时也是受力物体。
物体间的相互作用力同时产生、同时消失、没有先后之分。
课堂练习:
1.下列有关力的说法中,正确的是
A.只有接触的物体才能产生力的作用
B.一个物体也能产生力的作用
C.力能脱离物体而存在
D.物体受力的同时也一定在施力
【答案】D
【解析】A.没有接触的两个物体间也可以产生力的作用,例如磁铁之间,会通过磁场产生力的作用,故A错误;
BC.力是物体对物体的作用,有力存在时,至少存在施力物体和受力物体两个物体,故BC错误;
D.力的作用是相互的,受力物体同时也是施力物体,故D正确。
故选D。
2.将一薄钢条的下端固定,分别用同样大小的力向左拉钢条,钢条发生形变如图所示,说明力的作用效果与
A.力的大小有关 B.力的作用点有关
C.力的方向有关 D.力的受力面积大小有关
【答案】B
【解析】分别用同样大小的力向左拉钢条,力的大小和方向相同,力的作用点不同;钢条发生形变如图所示,说明力的作用效果与力的作用点有关。
故ACD错误,B正确。
故选B。
3.修理汽车的师傅使用短套筒的六角扳手拧螺母时,发现很难拧开,于是换用长套筒的六角扳手来拧,就很容易拧开。这主要是改变下面哪个因素来拧开螺母的
A.力的作用点 B.力的大小 C.力的方向 D.力的单位
【答案】A
【解析】影响力的作用效果的因素是力的大小、方向、作用点,所以手握的位置(作用点)、手用力的大小、手用力的方向都会影响力的作用效果;短套筒的六角扳手拧螺母时,发现很难拧开,换用长套筒的六角扳手来拧螺母时,是通过改变力的作用点来改变力的作用效果的;故A正确,BCD错误。
故选A。
4.下列物体的受力分析,正确的是
【答案】
【解析】C
A.篮球出手后,手的作用力不再存在,篮球受重力和空气阻力的作用,且空气阻力与运动方向相反,故A错误;
B.悬浮在水中的小球受到重力和浮力的作用,二力是一对平衡力,大小相等、方向相反,因此,作图时两条线段长度要相等,而图中两条线段长度不相等,故B错误;
C.被细线拉住的氢气球受到三个力的作用:竖直向下的重力和拉力、竖直向上的浮力,故C正确;
D.从光滑斜面上滑下来的物体受到竖直向下的重力、斜面的支持力的共同作用,故D错误。
故选C。
5.关于踢足球涉及的力学知识,下列说法不正确的是
A.脚对足球施力时,足球对脚没有力的作用
B.足球受力发生形变,说明力可以改变物体的形状
C.足球受力由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态
D.用力越大,足球运动得越远,说明力的作用效果与力的大小有关
【答案】A
【解析】A.物体间力的作用是相互的,所以脚对足球施力时,足球对脚有力的作用,故A不正确;
B.足球受力发生形变,说明力可以改变物体的形状,故B正确;
C.足球受力由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态,故C正确;
D.用力越大,足球运动得越远,说明力的作用效果与力的大小有关,故D正确。
故选A。
课堂小结:
什么是力
力的作用效果
力的三要素
力的示意图
物体间力的作用是相互的
作业布置:
完成配套课后练习。
【板书设计】
7.1力
1.力的定义:力是物体对物体的作用。
(1)力不能离开物体而存在,一个物体不能产生力的作用。
(2)能否产生力的作用与两个物体是否接触没有关系。
2.力的作用效果:改变物体的形状和物体的运动状态。
(1)物体运动速度大小和方向的改变,物体由静止变为运动,或由运动变为静止,都叫做运动状态的改变。
(2)物体运动状态不变是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态。
3.力的三要素:力的大小、方向和作用点。
4.力的表示:力的图示和力的示意图。
5.物体间力的作用是相互的
【课后反思】
教学中应注意引导学生举例、分析、讨论,概括出以下三个有关力的实质性的内容:(1)力是一个物体对另一个物体的作用;(2)物体间力的作用是相互的;(3)力所产生的效果:改变物体的运动状态和改变物体的形状。
本节内容是学生第一次接触力的概念,比较抽象,教学要求不宜过高、过急,力的概念在今后的教学中还会逐步深化。通过多媒体,可以向学生提供大量的、直观的感性材料,从而比较容易突破难点,让学生更容易理解和把握知识。