力
教学目标
三维目标要求
一、知识与技能
知道力的概念。
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
在观察体验过程中,培养学生的科学态度。
教学重点和难点
一、教学重点
1.知道力是物体对物体的作用。
2.知道物体间力的作用是相互的,力总是成对出现的。
3.会分析已知力的受力物体和施力物体。
4.知道力的作用效果:可以改变物体的运动状态,还可以改变物体的形状。
二、教学难点
物体间力的作用是相互的。
教学过程
情景导入
投影“神舟十一号”发射时的照片,提出问题:火箭为什么能离开地球,升上天空,实现我国的飞天梦?大胆说出自己的想法!我们在日常生活中和工农业生产中常常提到“力”这个字。如一个人推了别人一下,就有了推力;同学们上课要集中注意力;要提高部队的战斗力等。请学生说出在哪些地方会提到力。
力是物理学中一个重要的概念,在物理学中所说的力与生活中所说的力有很大的区别。那么,究竟什么是力呢?下面让我们一起来探究吧!
教学活动
一、力是物体对物体的作用
教师:我们常常提到“力”这个字,但是在物理学中所说的力的含义要比生活中所说的力的含义狭窄、确切得多。
人推车需要力;人把水桶提起来需要力;马拉车需要用力。这些有力出现的实例中都伴有肌肉紧张,所以力的概念最初是由肌肉紧张而来的。但在大量情况下,虽然没有出现肌肉紧张的情况,仍然有力存在,因为产生了和肌肉紧张相同的效果。大家看,用吸铁石吸引这些大头针,尽管没有肌肉紧张,不是也有力存在吗?(演示)
请大家举出有力存在的实例。
请大家考虑,当有力存在(或出现)时有几个物体?
教师:有力存在时,一定有两个物体发生了某种作用。吸引、拉、举等等是对这些作用的具体描绘。
吸铁石吸引铁钉,吸引就是吸铁石对铁钉的力。运动员举杠铃,举就是运动员对杠铃的力。火车头拉车厢,拉就是火车头对车箱的力……
上述的例子说明,有力存在时,总有一个物体对另一个物体发生了作用。所以,力是物体对物体的作用。一组物体是施力的,另一组物体是受力的。对一个力来说,有施力物体也有受力物体。现在请大家指出下列各力的施力物体和受力物体。
汽车对拖车的拉力;推土机对土的推力;起重机向上吊起集装箱的力
教师:力是物体对物体的作用。对力的理解应注意以下两点。这里所说的作用指的就是力。当有力出现时,应分清施力物体和受力物体,尤其是注意认清哪个物体是受力物体。
二、物体间力的作用是相互的
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?
1.实验探究
演示实验:
(1)同名磁极相互排斥:把两块蹄形磁铁固定在小车上,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。
(2)两只弹簧互相拉伸:两手分别拉两个弹簧的两端,两弹簧另一端相连,有什么现象发生。
现象表明:一个弹簧对另一个弹簧施加力的同时,也受到另一个弹簧的力。
学生实验:
①用手拍桌子;
②学生两只手互相拍打。
问问学生的感受,分析原因。
2.归纳总结
一个物体在对别的物体施加力的同时,也要受到别的物体对它施加的力,因此,物体间力的作用是相互的。
三、力的作用效果
1.力可以改变物体的形状
(1)实验探究
演示实验:用手将弹簧拉长;用手压皮球。
学生实验:学生用手使刻度尺变弯曲。
(2)多媒体展示图片,举例说明
①跳水运动员站在跳板上;
②射箭。
(3)归纳总结:力可以改变物体的形状。
(4)进一步理解
通过学生实验回答:用较大的力和用较小的力使刻度尺发生弯曲的程度相同吗?
明确物体受到的力越大,形变程度就越大。
进一步明确,用很小很小的力,物体也会发生形变,只不过形变很小,用肉眼根本看不出来。
2.力可以改变物体的运动状态
(1)实验探究
演示实验:
①篮球由静止变为运动。竖直上抛的篮球向上运动得越来越慢,向下运动得越来越快;
②用多媒体演示运动的小钢珠在磁铁的作用下,改变了运动的方向。请学生说明其原因。
(2)用图片进一步展示、说明,学生描绘:足球静止在地面上,运动员A用脚踢它时给它一个力,足球受到这个力由静止变为运动;运动员B用头冲顶足球,足球受到这个力而改变运动方向;运动员C伸手抱住足球,足球受到这个力之后由运动变为静止。
(3)归纳总结:物体由静到动、由动到静,以及运动快慢和方向的改变,都可认为它的运动状态发生了改变。上面的例子说明,力可以改变物体的运动状态。
(4)学生举例(各种球类运动),力还有别的作用效果吗?
板书设计
1.力
教学反思
学生对力有肤浅的认识,但往往是不确切甚至是不科学的。要使学生初步形成力的概念,最好是从学生熟悉的生活、生产的实例中抽象出力是物体对物体的作用。
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。
本节课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、直观的研发材料,从而比较容易突破难点,学生更容易理解和把握知识。
力的描述
教学目标
三维目标要求
一、知识与技能
1.了解力的三要素。
2.会画力的图示和力的示意图。
3.知道力的单位。
4.培养学生的学习能力,初步分析问题的能力。
二、过程与方法
经历实验、讲解、讨论、练习与对比过程。
三、情感态度与价值观
通过教学活动,使学生认识到科学的严谨,培养学生对科学的兴趣。
教学重点和难点
一、教学重点
知道力的三要素,知道用力的示意图表示力的方法,能用力的示意图表示力。
二、教学难点
1.通过实验探究了解力的三要素。
2.通过作力的示意图的练习,培养标准规范的作图能力,知道力的示意图是一种形象化的物理图形语言,是表示力的一种方法。
教学过程
情景导入
在日常生活中,一个人很难搬动较重的家具,但是几个人共同用力就能搬动;顺时针方向用力可以把螺丝拧紧,而逆时针方向用力则能松开螺丝;人在门外,手在门边用力易把门推开,而在靠近门轴处用力却很难推开门。我们同样对物体用力,为什么会有不同的作用效果呢?通过上面几个袋子,我们猜想到力的作用效果可能会跟力的大小、方向和作用的位置有关。
教学活动
一、力的三要素
利用多媒体展示或者口头介绍各种力的作用的例子:踢足球、抬木头、拉箱子、扳手腕…… 请学生思考、讨论:力作用在物体上所产生的不同效果,与力的哪些因素有关?
踢足球用力大小不同,球运动不同;方向不同,球运动不同;踢球时所踢的位置不同,球的运动也不同;同样,抬木头时……
老师演示实验: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,比推力离门轴较近易推开门。用扳手拧螺母,手握在扳手的末端比握在中间容易把螺母拧紧。
引导学生分析,总结:作用力的大小不同,效果不同;方向不同,效果不同;作用的点不同,效果不同。
引导学生做教材P6图7-2-2的活动:力的作用效果与哪些因素有关?
总结:力的作用效果不但与力的大小、方向有关,而且还与力的作用点有关。
力的三要素:力的大小、方向和作用点。
二、力的单位
为了描述力的大小,在物理学中对力的单位做了规定:在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号是N。
感受1N的大小:两个鸡蛋静止放在手上时,对手的压力约为1N。一个中学生站在地面上,对地面的压力约为500N。
三、力的图示
利用多媒体演示一个人推或拉一辆车(力的大小相同,且在一条直线上);举或提一个木箱 ( 力的大小相同,且在一条直线上 )……
设问:我们怎样来表示力对物体的作用,而不必表明是什么样的力?
老师假设刚才录像中人拉车的力为100N, 演示如何用力的图示法作图。强调在作图时,如何规定一个合适的长度,如何选择起点、线段的长度、箭头的画法、意义等。
多媒体展示:力的作用点相同、方向相同、但大小不同的力作用于同一物体,效果不同,并作图;力的作用点相同、大小相同、但方向不同的力作用于同一物体,效果不同,作图;力的大小相同、方向相同、但作用点不同的力作用于同一物体,效果不同,作图。
练习:教材P8图7-2-5作图。
四、力的示意图
可见要想把一个力完整的表示出来,就要把力的三要素都要显示出来。在物理学上我们是怎样表示力的呢?
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。
线段的长短:表示力的大小;
箭头:表示力的方向;
线段的起点或终点:表示力的作用点。
举例作图:
1.一木箱放在地上,对地面的压力为100N ,画出它的力的图示,力的示意图。
2.一钩码竖直挂在弹簧上,钩码对弹簧的拉力为12N,画出力的图示,力的示意图。
板书设计
2.力的描述
教学反思
相对于上一节课而言,本节课是学生对力的了解的进一步的深入。教师需要通过常见的生活、生产实例和演示活动来引导学生知道力的作用效果与哪些因素有关并开展讨论交流,从而得出力的三要素:(1)大小;(2)方向;(3)作用点。
教师在给学生讲解画力的图示与力的示意图的同时,可以引申拓展,指导学生归纳出画力的图示和示意图的步骤要领及易错点,从而帮助学生更好地掌握重点,突破难点。
弹力 弹簧测力计
教学目标
三维目标要求
一、知识与技能
1.了解什么是弹力。
2.知道弹簧测力计的原理。
3.会正确使用弹簧测力计。
4.培养学生的观察能力和初步分析概括能力以及实际动手操作能力。
二、过程与方法
经历实验分析过程。
三、情感态度与价值观
通过教学活动,使学生具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学原理。
教学重点和难点
一、教学重点
正确掌握使用弹簧测力计的规则和方法,会测量力的大小。
二、教学难点
知道弹力是由于物体的形变产生的,弹簧伸长或缩短的量与外力的大小有关。
教学过程
情景导入
播放视频:蹦床、蹦极、撑竿跳高、跳水等场景。
思考:撑杆跳高、跳板跳水比赛中,运动员怎样才能取得好成绩?蹦极中的选手为什么下落到最低点后又会上升?今天我们就来探究其中的奥秘。
教学活动
一、弹力
介绍:跳水,蹦床,蹦极,射箭 …
引导学生自己动手实验:
活动1:找一名学生演示用橡皮筋将粉笔头弹出去。
思考:不让橡皮筋发生形变,能把粉笔头弹出去吗?当使橡皮筋、弹簧、气球发生弹性形变的同时,你的手有何感觉?这又说明了什么呢?
归纳总结:任何物体只要发生形变就一定会产生弹力。对支持面的压力、物体受到的支持力、绳的拉力等,其实质都是弹力。
活动2:取出废旧圆珠笔里的小弹簧,先用较小的力拉,再用较大的力拉,观察发生形变的变化。观察后一种情况下,撤去力后弹簧还能恢复原状吗?引出弹性限度概念。
总结:弹簧的弹性有一定的限度,超过这个限度,物体就不能恢复到原状。
弹力产生的条件:(1)物体发生弹性形变;(2)物体互相接触。
二、测力计及其使用
1.测量力的大小的仪器叫测力计。
2.弹簧测力计:
原理:弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
构造:弹簧、指针、挂钩、刻度盘、吊环。
3.观察并使用弹簧测力计
思考:根据物体的形变与外力的大小的对应关系,能否制造一个测量力的大小的工具?
出示弹簧测力计,让学生知道测量力的大小的工具。
学生用思考、观察、实验、讨论等方式认识弹簧测力计,知道其用途、原理、结构。
观察弹簧测力计,说出弹簧测力计由弹簧、秤钩、指针、刻度盘组成。
让学生说出弹簧测力计的量程、分度值,加在弹簧测力计上的力能否超过其量程?如果指针不指零应该怎么办?
分组实验:按照课本中安排的实验步骤练习使用弹簧测力计测量力,感受力的大小,记录好数据,交流归纳使用弹簧测力计的注意事项。
使用弹簧测力计的注意事项:
(1)要先轻轻拉挂钩几次,以避免测量时指针被刻度盘卡住;
(2)被测的力要施加在挂钩上,被测力的方向要沿弹簧的轴线方向,以防摩擦或其他阻碍;
(3)加在弹簧测力计上的力不允许超过它的最大量程;
(4)当指针相对于刻度盘静止时方可读数,读数时视线必须和刻度盘垂直。
小结:
(1)观察:量程与分度值。
(2)检查:指针是否指在零点,弹簧是否灵活。
(3)测量:a.不能超过量程;
b .弹簧伸长方方向与受力方向一致,弹簧一要靠在刻度板上;
c.沿力的方向静止或匀速拉测力计。
(4)读数:数值+单位。
多媒体展示其他形式的测力计。
三、探究并验证弹簧的伸长与拉力的关系
思考并表述:弹簧受到的拉力与弹簧伸长的长度有什么关系吗?
请提出猜想,并设计一个小实验来验证一下。
演示一:将弹簧挂在黑板上,此时弹簧不受外力,从弹簧上端到指针的距离叫弹簧的原长(用彩条显示“原长”。)
当弹簧受到拉力时,它的长度会怎样?
演示二:把一个钩码挂在弹簧上,此时,从弹簧上端到指针的距离叫弹簧的长度。(用彩条显示“总长”。)
请一学生指出哪一段是由于弹簧受到拉力而伸长的长度。(用彩条显示“伸长”。)
教师点拨:此时弹簧的总长减去弹簧的原长就是弹簧的伸长。
当弹簧受到拉力增大时,它的伸长会怎样?
教师做演示实验:分别在大弹簧下挂1个、2个、3个、4个完全一样的钩码,学生依次在下面的表格中记下弹簧受到的拉力和弹簧的各种长度。
次数
拉力
F/N
弹簧原长L0/cm
弹簧的长度(总长)L/cm
弹簧的伸长(L-L0)/cm
1
2
3
4
分析表格中的数据,得出结论:在弹簧的弹性限度内,弹簧产生弹力的大小和弹簧的伸长成正比。
四、相互作用力(作用力与反作用力)
只要一个物体对另一个物体施加了力,受力物体反过来也肯定会给施力物体一个力。这两个力大小相等,方向相反,且在同一条直线上。
板书设计
3.弹力 弹簧测力计
教学反思
通过前面的学习,学生已经了解了一些力的相关知识,知道了力的作用效果,以及力的作用是相互的。学生对弹力的基本认识较多,生活中形形色色的弹簧随处可见,弹力的应用也很多,因此能很自然地通过实验或实例引入弹力的教学。教学中要注重对学生生活经验的挖掘,体现新课程“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念,使抽象的物理要领变成生动形象的认知对象,从而有效地降低学习的难度,让学生在活动中,获得知识、提升能力。
重 力
教学目标
三维目标要求
一、知识与技能
1.知道什么叫重力,了解重力产生的原因。
2.知道重力的大小与质量的关系。
3.知道g=9.8N/kg和它所表示的物理意义。
4.了解重力的方向和重力的作用点。
二、过程与方法
经历探究“重力大小和质量的关系”的过程。
三、情感态度与价值观
培养学生乐于探索自然现象和物理科学的兴趣,提高学生辨证地分析物理知识的意识。
教学重点和难点
一、教学重点
1.通过探究重力与质量的关系,培养分析概括和处理数据的能力,体会用比值处理数据的方法。
2.知道重力的大小、方向和作用点,会用公式G=mg对重力进行计算。
二、教学难点
重力的方向及重心的位置。
教学过程
情景导入
我们生活在地球上,我们只能看到地球的某一局部。如果在宇宙空间里看地球,地球近似圆球型。
北京在北纬40°左右。一棵苹果树上结满了苹果。秋天到了,苹果从树上落下来。请同学画出苹果沿着什么方向落下。
海南省盛产椰子,椰子落下来沿着什么方向?
南半球果树上落下的水果沿着什么方向落下?
教师:在地球上,一切物体失去了支持,都要沿着黑板上所画的方向落向地球,原因是物体受到了地球的吸引。
用多媒体播放视频:瀑布美景。引导学生思考“水往低处流”的原因,从而引出课题——重力。
教学活动
一、重力的产生
1.观察现象:让学生观看与重力有关的现象(多媒体课件展示:①苹果下落;②雨中漫步),然后动手感受重力(上抛橡皮擦最终落回地面)。
2.提出问题:你还看到过哪些与此类似的现象?你认为这些物理现象有什么共同特点?物体下落的原因是什么?教师鼓励学生交流讨论。
3.形成概念:在讨论中,学生很容易得出重力的概念,由于地球吸引而使物体受到的力叫作重力。
4.拓展总结:地球附近的一切物体都受到重力的作用,重力的施力物体是地球。重力通常用字母G表示。
5.活动:请同学们用一根细线拴住自己的橡皮按下图所示做实验,说说你的感受。
学生:橡皮做圆周运动时需要用力拉着,否则就会被甩出去。
教师:我们知道月亮在不停地绕着地球旋转。就像橡皮绕着你的手旋转一样,是因为地球吸引月球。宇宙中的一切物体间都存在互相吸引的力,这就是万有引力。地面附近的物体受到的重力就是由于受到地球的吸引而产生的。
二、重力的大小
1. 练习测量重力
提示学生参照教材P14图7-4-3,做“实验探究:重力与质量的关系”(指导学生在自由状态下进行测量)。
2.实验探究:重力与质量的关系。
(1)设计实验:引导学生分析本实验中需要测量哪些物理量?需要哪些实验器材?各个物理量可以怎么测量?在学生制定计划、设计实验的基础上,教师适当补充自己的意见,形成如下实验方案:(通过课件展示)
①需要测量的物理量:钩码所受的重力;
②实验器材:弹簧测力计、钩码一盒;
③实验方案:测量一个钩码的重力,然后增加钩码的个数,测出三组数;
④设计实验表格。
(2)进行实验、收集证据
教师在这期间,走到学生中去,一是了解学生的实验情况,二是解决学生实验中遇到的问题,三是对部分实验困难学生给予引导和帮助,让他们不掉队,也能顺利完成本实验(要求学生把实验数据填入表中)。
(3)分析数据、得出结论
引导各实验小组分别算出每次测得的重力与质量的比值,用多媒体展示几个实验小组的实验结果,引导学生分析所测数据的特点,使学生自己去“发现”:在误差允许的范围内,物体的重力与质量成正比。由此得出G=mg这个计算重力大小的公式。
进一步补充说明,关系式G=mg中各量的单位:G——牛(N)、m——千克(kg)、g——牛/千克(N/kg),在地球表面附近,g=9.8牛/千克,其物理意义:质量是1千克的物体受到的重力是9.8牛。同时说明:在利用关系式G=mg进行计算时,各物理量必须转化成国际单位。
3.g的值。
实验数据中重力和质量的比值大约是10牛/千克。精确的测量结果表明,重力和质量二者的比值是9.8牛/千克,这个值用g表示,g=9.8牛/千克。粗略计算,g可取10牛/千克。
4.G=mg。
如果用G表示物体的重力,m表示物体的质量,g表示物体的重力和质量的比值。那么重力和质量的关系可以用公式G=mg表示。使用这个公式时,质量m用千克作单位,重力G用牛顿作单位,g =9.8牛/千克。
5.例题:一个集装箱的质量是4吨,计算它所受重力。
已知:m=4吨=4000千克, g=10牛/千克。
求:G。
解:已知集装箱的质量m=4吨=4000千克, g=10牛/千克,
则集装箱所受重力G =mg =4000千克×10牛/千克 =40000牛
三、重力的方向
活动:
(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。
学生观察得出: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)重垂线与水平桌面的方向是否垂直?
(2)重垂线与斜面的方向是否垂直?
归纳:重垂线的方向与水平面垂直,与斜面不垂直。重力的方向总是竖直向下,不是垂直向下。
思考: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依据。
学生领悟到: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。
思考: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?
通过分析让学生说出: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。因为地球是球形,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”。指向地心的方向叫作“向下”,背离地心的方向就应该叫作“向上”。
四、重力的作用点——重心
思考:粉笔盒里有许多粉笔头,取出其中一个,这个粉笔头受不受重力的作用?换另一粉笔头,它受不受重力的作用?里面的每个粉笔头都受重力的作用,整个粉笔盒受到的重力可以看成是集中在一点。
引导学生分析: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某一点,这个点叫作物体的重心,重力的作用点在重心处。
教师讲解:物体的各部分都受到重力的作用。从效果上看,可以认为物体各部分受到的重力作用集中于一点,这个点叫物体的重心。
通俗点讲,重心就是重力的作用点。把物体的全部质量集中到一点不影响研究结果,这就是物理学的一种等效替代的思想。
如何确定物体的重心呢?
一般质量分布均匀、外形规则的物体的重心,在这个物体的几何中心上。粗细均匀的直棒的重心在它的中点,均匀圆木球的重心在它的球心。
质量分布均匀、形状不规则的薄板形物体的重心可用二次悬挂法或寻找支点法找到。
学生动手找出不规则形状薄木板的中心,并且说出其原理。
教师演示:寻找木圆环、不规则形状薄木板的重心。
验证:用悬挂法确定重心之后,在板上固定一条细线,让其穿过重心“O”点,再在其重心“O”处拴上细绳提拉,验证薄木板可以水平平衡,也可以重心“O”为支点,让薄木板水平平衡。
教师演示:将一段均匀的直铁丝,做成直角三角形、四边形、圆形等不同的形状,用悬挂法寻找其重心的位置。
归纳:物体的重心可在物体之上,也可在物体之外。
简单介绍一下不倒翁的原理,让学生有个初步印象,为以后学习平衡的种类奠定基础。
总结:
(1)地面附近的物体受到地球的吸引,所以物体受到重力。重力的施力物是地球。
(2)重力既然是一种力,它有大小、方向和作用点三个要素。
(3)重力的大小跟物体的质量成正比,这个关系用G=mg表示,g=9.8牛/千克。
(4)重力的方向是竖直向下。
(5)重力的作用点叫重心。
板书设计
4.重 力
教学反思
在教学的过程中,加强学法的指导是当前教学方法改革的一个重要课题。本节课的重点是指导学生如何主动去观察思考、动手实验,初步掌握研究常见力的方法。通过实例分析,提高学生应用知识解决问题的能力,养成良好的学习习惯。由于八年级学生刚接触到力,对于应用力的知识来研究常见力还是不太熟练,所以本节课根据循序渐进的教学原则完成教学,并获得了成功。通过实验探究,锻炼了学生的动手能力,提高了综合思维能力。
摩擦力
教学目标
三维目标要求
一、知识与技能
1.知道什么是摩擦力。
2.通过实验探究了解摩擦力的大小与哪些因素有关。
3.知道摩擦力在生活实际中的意义。
二、过程与方法
1.经历影响摩擦力大小因素的研究。
2.学习从实验探究归纳简单的物理规律,培养学生分析、概括能力。
三、情感态度与价值观
培养学生探索自然现象和日常生活中的物理原理的兴趣,体现物理来源于生活,又服务于生活的道理。
教学重点和难点
一、教学重点
1.知道影响摩擦力大小的因素,会举例说明增大或减小摩擦的方法。
2.培养学生收集和处理信息的能力以及控制变量的研究方法。
二、教学难点
1.知道什么是摩擦力。
2.认识静摩擦。
教学过程
情景导入
活动演示:
1.穿旱冰鞋的强壮男生与穿普通鞋的瘦弱女生进行拔河比赛。
2.老师用较小的力推桌子,桌子静止不动。
3.让学生将手掌压在桌面上,并在其上滑动,感受桌面对手的阻力。
生活中摩擦现象普遍存在,这些摩擦都是有害的吗?我们应该如何来利用摩擦?今天我们就来学习相关知识。
教学活动
一、滑动摩擦力
学生探究活动:把手压在桌面上向前推,在推的过程中,你的手有什么样的感觉?
?? 下面我们用这个实验来研究这种力:
一个物体在另一个物体表面上发生相对滑动时,在两个物体接触面之间会产生阻碍物体相对运动的力,这个力叫作滑动摩擦力。
二、测量滑动摩擦力
1.活动:体验滑动摩擦力。
如教材P18图7-5-4所示,用手压课本并抽出直尺。当手压课本的力大小不同时,抽出直尺需要的力一样大吗?
换用不同大小、不同材料的直尺,再试一试,有什么变化?
对影响滑动摩擦力大小的因素,提出你的猜想。
2.实验探究:滑动摩擦力大小与什么因素有关?
(1)提出问题:滑动摩擦力的大小可能与哪些因素有关呢?
(2)指导学生动手并结合生活中的经验猜想: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;③一只手压在桌的正面、反面滑动。
(3)总结同学们的猜想:影响滑动摩擦力的因素可能有:①接触面所受的压力;②接触面的粗糙程度;③接触面的面积大小……
(4)指导学生阅读教材P19有关内容,讨论并回答: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?
学生交流讨论:应采取控制变量法来进行实验探究,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。
(5)指导学生根据课本提示设计实验步骤,并设计实验记录表格:
实验次数
接触面材料
压力
摩擦力
1
木块与木板
2
木块与木板
3
木块与毛巾
(6)指导学生实验,记录实验结果。
(7)议一议:学生反馈实验现象,并说明原因。各组实验数据进行比较。想一想:如何分析实验数据表?分析实验数据,回答:摩擦力的大小跟接触面所受压力的大小、跟接触面的粗糙程度、接触面的面积的大小、物体速度的大小有什么关系?
(8)总结影响滑动摩擦力的因素:接触面受到的压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。(滑动摩擦力与接触面的面积、物体的运动速度等因素无关)
?三、滚动摩擦力
教师演示:在桌面上滚动一只篮球,很快停下来。
教师提问:球在桌面上运动了一段距离,为什么会停下来呢?
定义:当一个物体在另一个物体上滚动时,物体所受的摩擦叫滚动摩擦(接触面阻碍物体运动的力叫作滚动摩擦力。)
四、静摩擦力
教师:了解了滑动摩擦、滚动摩擦后,我们大家先来看老师做这样一个实验:平木板放一木块,慢慢倾斜木版,木块保持相对静止,没有滑下来,为什么呢?
教师举例:生活中的静摩擦力 手握杯子、步行鞋子与地面、传输带(投影)。
教师提问:生活中的大家还遇到哪些静摩擦力的现象。
学生回答:公交车上,把手与手之间、鞋子与地面之间……
五、摩擦的利和弊
摩擦是自然界和人们生活中十分普遍的现象。在人们生活中,有一些摩擦是有益的,另外一些摩擦是有害的。
教师:请同学们进行讨论,举例说明并不是所有的摩擦都是有害的,生活中也存在着有益的摩擦。
学生分组进行讨论交流,然后积极发言。
多媒体展示:鞋底粗糙可防滑,传送带等。
教师总结:可见,生活中存在着有益摩擦和有害摩擦。我们要增大有益摩擦,减小有害摩擦。
教师提问:如何增大摩擦?
学生讨论,提出各种各样的方法和实例。如:(1)轮胎上印上花纹,增大摩擦;(2)演奏前在弦上擦些松香;(3)用力握紧瓶子,可以增大手与瓶子间的摩擦;(4)自行车的车闸。
总结:增大摩擦的方法:(1)增大压力;(2)增大远近闻名粗糙程度;(3)用滑动摩擦代替滚动摩擦。
可以通过增加压力和增大接触面的粗糙程度来增加摩擦力。
教师提问:如何减小摩擦?
学生讨论交流,提出各种各样的方法和实例。如:(1)打气筒的内部做得很光滑;(2)在自行车车轮的轴承中加润滑剂可以减小摩擦;(3)自行车的车轴处装有滚珠轴承;(4)气垫船能够快速行驶等等。
总结:减小摩擦的方法:(1)减小压力;(2)减小接触面的粗糙程度;(3)用滚动摩擦代替滑动摩擦;(4)使接触面分离。
教师利用多媒体向学生简单介绍“气垫船”和“磁悬浮列车”等,还可以给学生讲解气垫导轨的原理。
归纳总结:
(1)增大摩擦的方法:
①增大压力;
②用滑动代替滚动;
③使接触面更粗糙。
(2)减小摩擦的方法:
①减小压力;
②减小接触面的粗糙程度;
③用滚动代替滑动;
④使摩擦面分离。
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5.摩擦力
教学反思
摩擦力是日常生活中常见的一种力,利用日常生活中的具体事例来引入新课,以激发学生的学习欲望,体现了从生活走向物理的教学思想。在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,安排了学生猜想、设计实验、实验探究、合作交流等教学过程。其实在此过程中有些组的方案经实验检验是不成功的,但同学们却从中学会了如何评估他人和自己所做的探究活动。然后让学生们举出生活中一些摩擦力的例子,来分析总结增大与减小摩擦的方法。利用简捷明了的图片,让同学们更直观地感受。最后我还简单地介绍了磁悬浮列车和气垫船的原理,激发了学生们对科学的热爱,充分发挥学生的能动性,以学生为主体,让其感受知识在生活中的运用,这样学生也更容易掌握本节课的知识。