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课题 第八章 力与运动
8.1力的合成
岳阳市第十中学 八年级备课组 高文超 编写
教学目标:
1.知识与技能
(1) 理解合力、分力和力的合成的概念;
(2) 学会同一直线上二力合成实验的探究方法;
(3) 了解同一直线上二力合成的实验结论;
(4) 会用同一直线上二力合成的实验结论进行简单计算。
2. 过程与方法
通过力的合成的探究性学习,使学生认识到由于力有方向,它的合成方法与代数的加、减法有联系也有一定的区别,初步认识用数学的手段表示物理内容的方法。
3. 情感、态度和价值观
初步理解物理学中等效的思想。
教学重点:对同一直线上力的合成规律的探究
教学难点:对同一直线上力的合成规律的探究
教学器材:橡皮条一个、弹簧测力计两个、图钉、木板、刻度尺等
教学互动设计:
一、创设情景,导入新课
由一个力和几个力的作用效果相同引出。
举例:
(1)两个小孩一同提一桶水,一个大人就可以提起来(课本图8-1-1)。
(2)汽车陷进泥泞的路上时,很多人努力可以将它推出来,而拖拉机也能单独把汽车从泥泞的路上拉出来(课本图8-1-2)。
还可举些其他例子。
例如:两个女生一起搬动一个桌子,一个男生也可以单独搬动。
由这些例子引出合力、分力和力的合成的定义。
找出他们的共同点:结果相同。并找出生活当中的例子。
二、新课讲授,师生互动
(一)、合力与分力
我们可以看到:
一个力作用在物体上产生的效果可以与两个力或几个力同时作用在这个物体上产生的效果相同。
从而引出定义:一个力对物体的作用与几个力同时对物体作用,如果产生的效果相同,这个力就叫那几个力的合力;那几个力就叫这个力的分力。。
(二)、力的合成
合力与分力对物体的作用效果相同,因此,用等效替代的方法更便于人们去研究力与物体运动变化的关系。
已知分力求合力,就叫做力的合成。
实验探究:同一直线上二力的合成
力的合成,是一个比较复杂的问题,我们讨论简单的情况,在同一直线上两个力的合成。
1、提出问题并进行猜想
怎样求出两个力的合力:
(1)小车同时受推力F1 和拉力F2 的作用,这两个力在同一条直线上,且方向相同(课本图8-1-3)。
(2) 张开降落伞下落的运动员受到重力G和拉力T的作用,这两个力在同一直线上且方向相反(课本图8-1-4)。
学生思考并提出猜想:
①F1与F2的共同作用效果应与一个大小为F1+F2的力的作用效果相同。
②G与T的共同作用效果应与一个大小为G-T的力的作用效果一致。
2、制定方案1 :探究同向二力的合成——等效替代
(1) 用两个弹簧测力计同时竖直向上拉下端固定的橡皮条S,使它伸长到一个恰好的位置,记下这时橡皮条S上端的位置A和两个弹簧测力计的示数F1和F2。
(2)用一个弹簧测力计竖直向上拉橡皮条S,使它的上端仍达到位置A,记下这时弹簧测力计的示数F。
3、进行实验与收集证据
力次数 F1/N F2/N F/N F与F1, F2的关系
大小 方向 大小 方向 大小 方向
1
2
3
参与讨论并提出自己的方案。设计记录数据表格。P24教材设计表格。
4、注意事项
(1) 两个弹簧测力计的作用点应在一点上。
(2)为保证橡皮条S的上端到达的位置A在两次操作中为同一点,应在A点位置水平固定一标尺。
(3)多次测量,将数据填入制定的表格。 目的:减小实验的偶然性。
弹簧测力计的作用方式和怎样保证两次操作中A点为同一位置,由学生自己思考,老师进行引导和纠正。
5、分析论证1
通过分析所得数据,引导学生得出以下结论:
沿同一直线上两个方向相同的力的合力,其大小等于这两个力的大小之____ ,其方向跟这两个力的方向相____。
学生:和;同。
6、制定方案2:探究反向二力的合成。
(1)一个弹簧测力计和橡皮条S的下端固定,他们的上端共同作用于另一弹簧测力计,另一弹簧测力计竖直向上拉它们的上端。记下这时橡皮条S上端的位置A和两个弹簧测力计的示数F1和F2。
(2)用一个弹簧测力计竖直向上拉橡皮条S,使它的上端仍达到位置A ,记下这时弹簧测力计的示数F 。
7、进行实验与收集证据2填写在表格中,全由学生完成。
8、注意事项2
(1)下端的弹簧测力计和橡皮条应水平,并且其上端的作用点应为同一点。
(2)为保证橡皮条S的上端位置A在两次操作中为同一点,应在A点位置水平固定一标尺。
(3) 多次测量,将数据填入制定的表格。
9、分析论证2
沿同一直线上两个方向相反的力的合力,其大小等于这两个力的大小之 ____ ,其方向与这两个力中较大的力的方向相______ 。
学生:差的绝对值、同。
10、解决问题
前面提出的两个问题的答案是什么?
学生:
在这两个例子中,合力分别为
1. F = F 1 + F 2 ;
2. F =| G — T |。
三、课堂小结
本节课我们学习了合力、分力及力的合成的概念,通过实验探究得出了同一直线上二力合成的实验结论。大家完成课后练习,帮助自己理解和掌握同一直线上二力合成的方法。
四、课后练习
(1)教材P25T1、T2、T3
(2)学生活动手册中的练习。
五、 实践活动
通过互联网查找 关于“桥”的调查与研究。
六、 板书设计
七、教学反思
本节分为两个教学板块:(1) 合力与分力;(2) 实验探究:同一直线上二力的合成。
先例举身边的实例,让学生感性的体会一个力和几个力作用效果相同 , 它们之间是可以等效替代的。学生学会“等效替代”方法探究物理问题。进一步明确,力必须讲清大小、方向、作用点。计算合力,必须回答大小和方向。
课题 8.2牛顿第一定律和惯性(1)
教学目标
1. 知识与技能
(1) 知道牛顿第一定律的内容。
(2) 理解伽利略理想实验原理,学会牛顿第一定律实验的探究方法。
(3) 知道惯性的概念。
2. 过程与方法
探究摩擦力对物体运动的影响,经历比较、分析、综合和推理的思维过程。
通过活动体验物体具有惯性。
3. 情感、态度和价值观
通过活动和阅读感受科学就在身边。
教学重点
对牛顿第一定律实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心,这是一个十分严谨而清晰地逻辑结构。
教学重点
对牛顿第一定律实验的比较、分析、综合、推理严谨的逻辑结构。
教学器材
小车、斜面、毛巾、木板、光滑玻璃;纸条、笔帽、橡皮擦头、书本。
教学互动设计:
一、创设情景,导入新课
我们在第一章第一节学习力的作用效果之一是改变物体的运动状态,“如果物体不受力,它的运动将会怎样呢?”
二、实验探究、师生互动
(一)实验探究:推断物体不受力时的运动
1.提出问题:一个没有受到外力作用的物体将会怎样运动呢?
2.猜想与假设:对此,仅仅靠思辨不能回答,必须通过实验。在这里可以向学生渗透实验的重要性。运动的物体最终会静止下来,这是生活中的常见现象。
3.制定计划与设计实验
如图8-2-1所示安置的同一光滑的斜面滑下。
(1)让小车从斜面的顶端滑下,滑到铺有毛巾水平面上,观察小车前进的距离。
(2)让小车从斜面的顶端滑下,滑到纸板水平面上,观察小车前进的距离有何变化。
(3)让小车从斜面的顶端滑下,滑到水平面玻璃板上,观察小车前进的距离有何变化。
(4)假如水平桌面非常光滑,小车运动的情况将会怎样?
4.分析与论证
通过实验,比较小车停止的位置,分析不同表面的情况,学生认识到物体受到的阻力越小,速度改变越慢。
解释“同样条件”:“同一个小车、同一高度”滑下保证小车在平面上开始时的“速度相同”。让学生知道实验中的那些条件保持不变,变化的是什么条件,分析引起变化的原因,引导学生推理:如果小车不受任何阻力,它的速度不变,永远运动下去。
300多年前,伽利略对类似的实验进行了分析,认识到运动物体受到的阻力越小,它的速度减小得越慢,它运动的时间就越长。通过推理得出,在理想的情况下,如果水平面绝对光滑,物体受到的阻力为零,它的速度将不会减慢,这时物体将以恒定不变的速度永远运动下去。(二)牛顿第一定律
牛顿第一定律:一切物体不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
牛顿第一定律所说的是一种理想情况。是在实验的基础上,用推理的方法概括出来的规律。因此,牛顿第一定律不能用实验来验证。
物体所受合外力为零的运动状态与不受力的运动状态等效。
它说明了物体运动不需要力来维持,纠正了人们认为“力是维持运动的原因”的错误认识,使人的认识由直观的感觉上升到科学的理性。
通过实验建立“不受力则运动状态不变”的概念,这正是牛顿第一运动定律的核心内容。
注意:伽利略是在分析大量事实的基础上进行合符逻辑的科学推理,不是凭空想象,理想化的实验虽然不能实现,但都是有可靠地事实基础的,因而推理是合理的。还可以介绍笛卡尔对伽利略推理的补充:物体如果不受力,运动方向也不会改变。
“总保持匀速直线运动状态或静止状态”的含义:物体不受力时,原来运动的物体将永远做匀速直线运动,速度的大小、方向都不改变;原来静止的物体将永远保持静止状态。
(三)惯性:物体保持运动状态不变的性质。
学生看课本27页,图8—2—3汽车紧急刹车,乘客的身体向前倾倒,引入新概念——惯性。阅读28页图8—2—4、图8—2—5实验探究:物体的惯性小实验,并动手做。找出惯性的定义。讲解惯性现象,指出:惯性是物体所固有的一种属性。一切物体在任何情况下,都有惯性。区分惯性和惯性定律;引导学生回忆力的定义,比较力和惯性的区别。
仔细观察实验现象,初步认识惯性,找出惯性的定义并进行分析;明确惯性的特点。知道惯性和惯性定律的区别和力的区别。
牛顿第一定律 惯性
定义 一切物体不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。——运动规律 物体保持运动状态不变的性质。——性质。一切物体都有惯性。
适用条件 不受力,现实中合外力为零。 没有条件
表现形式 原来静止的保持静止,原来运动的保持匀速直线运动。 运动状态发生改变或要发生改变才表现出来。惯性大小与质量有关。
(四)交流与讨论:免费旅游的办法可行吗
跳离地面前随地球一起运动,跳离地面后,由于惯性,保持原来的速度和方向运动,所以在空中和地面运行的路程相等,免费旅游的办法不可行。
(五)用惯性知识解释现象
1、确定研究对象。
2、研究对象原来运动状态。
3、研究对象受力作用部分,运动状态改变,另一部分由于惯性,保持原来运动状态。
所以,出现此现象。
三、板书设计
四、作业:P30T1、T2
教学反思:学生在生活中积累起来的对惯性的认识由正面的也有反面的,就像对力和运动的理解一样,是矛盾而不能自洽的,充分利用矛盾,把学生的认识提高到理性的概念,变为学生的感觉,这是一大飞跃,是学生学习物理入门的一道门槛。教学中应从生活经验的角度,提供一些惯性现象引出课题,然后通过实验说明静止的物体和运动的物体都有惯性。
课题 8.3 力的平衡(1)
教学目标
1. 知识与技能
(1) 知道力的平衡的概念。
(2) 认识二力平衡的条件。
(3) 学习应用二力平衡的知识分析问题。
2. 过程与方法
经历认识二力平衡的条件的实验探究过程。
3. 情感、态度和价值观
通过探究培养学生的科学态度。
教学重点
认识二力平衡的条件。
教学难点
应用二力平衡的知识分析问题。
教学器材
小车、钩码、细线、滑轮。
教学互动设计:
一、创设情景,导入新课
牛顿第一定律的内容是什么?
牛顿第一定律告诉我们,物体不受外力的时候要保持静止状态或匀速直线运动状态。能不能反过来说,凡是保持静止状态或匀速直线运动得物体,都没有受到外力呢?
二、实验探究、师生互动
(一)平衡状态:物体保持静止状态或匀速直线运动状态。
阅读课文P31课文图8—3—1 平衡状态
女运动员受重力和支持力
小石头受重力和支持力
汽车受重力和支持力、牵引力和阻力
降落伞受重力和阻力
物体受外力作用时,也可以保持静止状态或匀速直线运动状态。
平衡力:物体在受几个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,这几个力叫做平衡力。
(二)二力平衡的条件
物体在多个力的作用下可以保持平衡,二力平衡的情况最简单,但在两个力的作用下,物体并不是总能保持平衡状态的。那么,物体受到的两个力,要满足什么条件才能使物体保持平衡状态呢?
实验探究:二力平衡的条件
按图8—3—2组装实验装置。通过实验,分析小车(木块)在水平方向所受的两个拉力有什么关系?
1、增减两端钩码的数目,观察小车在什么条件下静止,在什么条件下发生运动。
2、保持两端钩码的数目相等,观察拉力F1和F2是不是在一条直线上。把小车扭转一个角度,使拉力F1和F2不在同一条直线上,观察小车的情况。重新平衡后,两个力的方向有什么特点?
整理你的实验结果,和同学们讨论交流,看看二力平衡需要什么条件?
分析论证:同时作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡。即平衡的合力为零。
(三)二力平衡条件的应用
二力平衡条件能够使用的前提:
被研究的物体必须处于静止状态或匀速直线运动状态,确认后要分析物体受到几个力的作用?方向如何?
例:
(1)静止悬挂的电灯
(2)静止在桌面上的茶杯
(3)匀速直线运动的汽车(受2对平衡力的作用)
三、总结扩展
A:物体处于平衡状态时,所受的合外力为零,物体所受力的作用效果相互抵消,与牛顿第一定律不矛盾
B:让学生讨论课本“交流与讨论”中的问题,总结出力与运动的关系?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
C:让学生分析一对平衡力与相互作用力的区别
四、板书设计
五、作业P33T1、T2
教学反思:对二力平衡的条件的实验探究,要考虑各种情况,安排一个顺序,比如:(1)先排除两个力在同一方向的可能;(2)再考虑两个力方向相同反但不在同一直线上(即成角度)的情况;(3)接着做两个方向相反,且在同一直线上,但力的大小不等、以及相等的情况。
课题 8.3 力的平衡(2)
教学目标
1. 知识与技能
(1) 知道力的平衡的概念。
(2) 认识二力平衡的条件。
(3) 学习应用二力平衡的知识分析问题。
2. 过程与方法
经历认识二力平衡的条件的实验探究过程。
3. 情感、态度和价值观
通过探究培养学生的科学态度。
教学重点
认识二力平衡的条件。
教学难点
应用二力平衡的知识分析问题。
教学过程
一、复习反馈
1、什么叫做力的平衡?
2、二力的平衡条件是什么?
3、重为2N的物理课本静止在水平桌面上,书受到那几个力的作用,力大小多小?方向能否确定?
导学阶段
(一)知识归纳
1、力的三要素:大小、方向、作用点。
2、三种性质的力
3、分析物体受力:
看清题意,确定研究对象:——受力物体
一般先分析受重力
再分析弹力:(接触、形变)——施力物体是与之接触的物体
然后分析摩擦力:(接触、挤压、运动)——施力物体是与之接触阻碍运动的物体。(5)确定力的大小看状态。
(二)例题分析
例题:重为2N的书静止在水平桌面上,受到那几个力的作用 施力物体分别是什么?大小、方向怎样?
解析:先分析题意确定研究对象——书;一是受到重力,重力的施力物体是地球,大小是2N,方向竖直向下;二是受弹力,即支持力,支持力的施力物体是桌面,由于书静止,书受平衡力,在竖直方向重力和支持力是一对平衡力,大小相等,方向相反,且在同一直线上。所以,支持力的大小是2N,方向竖直向上。
(三)达标练习
1、重为5N的电灯悬吊在天花板上,电灯受那几个力的作用?大小、方向怎样?
2、二力平衡的应用
A、根据运动状态判断受力情况
(1)、静止悬挂的电灯G=20N,电线的拉力 F=
(2)、静止在桌面上的茶杯,G=2.5N,桌面的支持力 N=
(3)、匀速运动的拖车,F牵=1.5×105N, f阻=
B、根据受力情况判断运动状态
(1)、一辆小车受到50N的拉力和30N的阻力,车怎样运动?
(2)、一本书 G=3N,桌面对它的支持力 N=3N,书处于什么状态?
3、图中哪些反映了二力平衡?
下列情况,两力平衡了吗?为什么?
如果作用在同一物体上的两个力的三要素完全相同,这两个力是一对平衡力吗?
6、某人体重为400牛,站在地面上静止不动,他受到 力和 力的作用,这两个力的关系是 ___ , ,并且在 。
7、重力为100牛的物体放在粗糙的水平地面上静止不动,物体所受的摩擦力大小为 牛,如果用20牛的沿水平方向向南的力拉物体作匀速直线运动,这时物体受到的摩擦力的大小为 牛,方向为 。
参考答案:
1、重力,大小5N,方向竖直向上;拉力,大小5N,方向竖直向上。2、A(1)20N;(2)2.5N;(3)1.5×105N。B(1)加速运动。(2)静止状态或匀速直线运动状态。3、丙。4、A、不平衡,二力没有在同一直线上;B、不平衡,二力大小不相等;C、不平衡,二力作用没有在同一物体上;D、平衡,二力作用在同一物体上,且大小相等,方向相反,在同一直线上。
5、不平衡,二力方向不相反。6、重力、支持力、大小相等、方向相反,同一直线上。
7、0,20,水平向西。
课题:8.4力与运动
教学目标
1. 知识与技能
(1) 知道什么是物体运动状态的变化。
(2) 能定性的了解日常生活中物体运动状态变化的原因是因为外力的作用。
2. 过程与方法
经历观察归纳、实验探究的过程,初步了解在力的作用下物体的运动状态将发生怎样的变化。
3. 情感、态度和价值观
通过观察、探究,培养学生对自然科学的兴趣和热爱,初步知道探索研究自然规律的重要方法是观察和实验。
通过阅读并收集关于伽利略的小资料,让学生了解科学家的水平事迹,学习科学家不畏强暴、准求真理的精神,了解自然科学在人类发展中的巨大作用。
教学重点:物体受到的合力不为零,物体的运动状态就会发生改变。
教学难点:通过探究,初步了解力是如何改变物体的运动状态的。
仪器材料 扣子,卡片,瓶子,小铁球,强磁铁等
教学过程
一、创设情景,导入新课
牛顿第一定律告诉我们,物体不受外力的时候要保持静止状态或匀速直线运动状态。反过来说,在任何情况下,当物体速度的大小或运动方向发生变化时,总可以找到它的原因——引起这种变化的作用力。
抛出的物体总要落到地面。——受到重力作用。
踢出的足球在地面滚动后最终静止。——受到摩擦力作用。
二、新课讲授,师生互动
(一)物体在力作用下怎样运动
若物体受到一个力的作用,或同时受到几个力的作用,且合力不为零,物体将怎样运动呢?
图8—4—1 生活常见的现象
苹果受重力的作用下落,越落越快。
由于阻力作用,关闭发动机后的火车越来越慢,最后停下来。答:由运动到静止。
雪橇受几个力的作用由静止开始运动。
弦对剑的作用使箭飞速射出。
水平滚动的小球,由于受到摩擦力的作用,越来越慢。
(6)关闭发动机的火车,由于受到摩擦力,越来越慢。 答:由快到慢。
(7)抛出的物体,由于受到重力的作用,在空中做曲线运动。
(8)运动员用力拉住链球,链球沿圆周运动,运动方向不断变化。
答:改变了运动方向。
图8—4—2运动员用力拉住链球,链球沿圆周运动,运动方向不断变化。
(二)力是如何改变物体运动状态
物体运动状态的改变指的是改变运动的快慢(由静止变运动,由运动变静止,由快变慢,由慢变快),或者改变运动方向。
探究实验:力如何改变物体的运动状态
(一)实验:利用一个小铁球、一块磁铁,在光滑的桌面上分组进行实验,通过怎样的操作,才能使小铁球的运动发生如下变化?
1、由静到动;
2、由快到慢;
3、由慢到快;
4、改变了运动方向。
学生动手操作实验,并总结其中的规律。
(二)结论
1.静止的物体要想运动,必须受到非平衡力的作用,并且运动方向和和外力的方向相同。
2.运动的物体,若受到一个与运动方向相同的合外力的作用,它将由慢到快。
3.运动的物体,若受到一个与运动方向相反的合外力的作用,它将由快到慢。
4.运动的物体,若受到一个与运动方向不在一条直线上的力的作用,运动方向将发生改变。
总结反思,超越自我
1、物体受非平衡力的作用,运动状态改变。
2、合外力不为零时,运动方向和和外力的方向相同时,物体运动加快;运动方向和和外力的方向相向时,物体运动减慢。
3、合外力不为零时,运动方向和和外力的方向不在一条直线时,运动方向改变。
四、板书设计,整合提升
五、大海扬帆,尝试远航
1、不计空气阻力,水平抛出的石子,受 力的作用,使其 和 发生变化。
2、小明和妈妈一起逛商场,当他站在电梯上从一楼匀速上到二楼的过程中,小明受到 力的作用,他的运动状态 (填“改变”或“不改变”)。
3、下列事实,属于物体运动状态改变的有( )
A.用力拉弹簧,弹簧变长
B.跳伞运动员在空中匀速直线下降
C.正在平直铁轨上匀速行驶的火车
D.运动员投出的铅球在空中前行
如果一个运动的物体,在两个力的作用下速度的大小和方向都不会发生改变,则这两个力( )
一定是一对平衡力
一定不是平衡力
合力一定不为零
只受重力作用
六、作业P35T1、T2
教学反思:
物体的惯性是所有的物体固有的一种属性,物体的惯性在不同的条件下表现形式不同,当物体不受外力作用时,物体的惯性表现为保持原有状态即静止或匀速直线运动;当物体受到外力作用时,物体的运动状态被迫发生变化,这是物体的惯性表现在运动状态改变的难易程度上,质量大的物体,其运动状态改变就比较困难,惯性就大。因此,物体的惯性的大小可以由质量的大小来度量。
课题 第八章 力和运动 复习
复习目标
(1)、知识与技能
1.知道牛顿第一定律的内容。
2.知道什么是惯性,认识一切物体都有惯性。
3. 会用物体的惯性解释惯性现象,培养学生的语言表述能力。
4.理解合力的概念。掌握同一条直线上二力的合成。
5.理解二力平衡的条件及其应用。
6.培养学生观察分析和概括的能力。
(2)、过程与方法
经历探究过程,体验如何就探究的问题进行猜想与假设。培养理论联系实际,进行自主学习,探索研究的能力。在学习中渗透科学方法论的思想。在学习过程中培养学生的想象力与推理能力。
(3)、情感目标
通过惯性现象,向学生进行交通安全教育。增强学生团体间的合作、交流意识。
教学重点:
牛顿第一定律的理解。知道一切物理在任何情况下都有惯性。合力的概念:同一直线上二力的合成规律。二力平衡的条件。
教学难点:
伽利略理想实验的推理过程。解释惯性现象。合力的概念。一对平衡力与一对相互作用力的区别。
教学过程
一、知识梳理
第八章 力与运动知识要点图解
二、歌诀记忆
第八章 力与运动
等量替换探合力,共线二力的合力, 同向原向取和力,反向大向取差力。
牛一无力总保持,惯性天生会保持, 平衡二力也保持,保持静止或匀速。
静止匀速平衡力,一物二力三条件: 等大反向一直线,二力相等合力零。
探究牛一和平衡,控制变量方法灵。 一切物体有惯性,保持状态不变性。
助跑跳远用惯性,防止危害安全带。 物体受非平衡力,运动状态会改变。
合力运动同方向,运动一定会加速, 方向相反会减速,不共直线变方向。
1.二力平衡 合力为零 保持静止或匀速。
2.同一直线二力的合力:
同向: 反向:
3.物体原来是 的,由于惯性,保持原来 状态,所以,……。
三、基础练习
1.一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持 状态或 状态。
2. 物体保持运动状态不变的性质叫做 。一切物体在 时候都具有惯性。惯性大小只与 有关。
参考答案:
1.静止,匀速直线运动。2.惯性,任何,质量。
四、例题分析
例题1:(2010永州)为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患,李斌同学设计了如图所示的探究实验:将A、B、c三个小球先后从同一装置高分别为hA、hB、hC的位置滚下(mA=mB<mc,
hA= hC >hB),推动小木块运动一段距离后静止。请你根据生活经验和所学的物理探究方法,
对以下问题进行判断:
(1)用来研究超载安全隐患时,我们应选择_______________两个图所示实验进行比较。
(2)用来研究超速安全隐患时,我们应选择_______________两个图所示实验进行比较。
分析:运用“控制变量法”。超载时分析质量不相等,应控制“速度”,要保证速度相等,就要保证下落高度相等,所以应选“甲,丙”比较,质量越大,滑行距离越远。超速时分析,应控制“质量”,要保证质量相等,所以应选“甲,乙”比较,高度越高,到达平面的速度大,滑行距离远。
参考答案:(1)甲,丙。(2)甲,乙。
例题2:(2010邵阳)关于惯性的以下说法,正确的是
A.运动的物体有惯性,静止的物体没有惯性
B.惯性就是物体一贯来的性质
C.汽车刹车时,由于惯性的作用,乘客上身向后倾
D.驾驶员和前排乘客必须使用安全带,是为了防止在意外情况下因惯性造成伤害
参考答案:D。
五、达标练习
1.下列关于力的说法中,不正确的是 ( )
A、人推车时,人也受到车给的推力
B、两个物体不接触,就一定不会发生力的作用
C、用手捏一个易拉罐,易拉罐变瘪了,表明力可以使物体发生形变
D、排球运动员扣球使球的运动方向发生了改变,表明力可以改变物体的运动状态
2.(2009年宜昌市)目前人类发射的探测器已飞出了太阳系,如果探测器所受外力全部消失,那么探测器将( )
A.沿原路径返回地球 B.沿原方向做匀速直线运动
C.沿原方向做加速直线运动 D.沿原方向做减速直线运动
3.以下所给出的现象中,物体运动状态不发生改变的是( )
A.在弯曲的路上汽车匀速转弯 B.小孩沿笔直的滑梯匀速下滑
C.熟透的苹果从树上下落 D.行驶的火车开始进站家庭
4.(2010天津)对于“力与运动的关系”问题,历史上经历了漫长而又激烈的争论过程。著名的科学家伽利略在实验的基础上推理得出了正确的结论,其核心含义是( )
A.力是维持物体运动的原因 B.物体只要运动就需要力的作用
C.力是物体运动状态改变的原因 D.没有力的作用运动物体就会慢慢停下来
5.(2010广州市 )发生以下哪一事件会使汽车上的乘客突然往后倾( )
A.汽车突然刹车 B.汽车突然减速
C.汽车突然起动 D.汽车突然拐弯
6.(2007年南通市 )下面关于力学现象的解释中正确的是( )
A .小球在空中下落得越来越快,是因为力可以改变物体的运动状态
B .人用力推车,车未动,是因为推力小于摩擦力
C.小孩从滑梯上自行下滑,是因为他受到惯性的作用
D .书本静止在课桌上,是因为书本的重力与书本对桌面的压力平衡
7.(2010海淀)关于惯性,下列说法正确的是( )
A、静止的物体才有惯性 B、做匀速直线运动的物体才偶惯性
C、物体的运动方向改变时才有惯性 D、物体在任何情况下都有惯性
8.(2009盐城)飞机降落后,在机场跑道上滑行,与起飞升空时比较,它的惯性变小了,原因是( )
A.运动速度变小了 B.高度降低了
C.质量变小了 D.阻力变大了
9.(2009年 广州)汽车在高速公路上行驶,下列交通规则与惯性无关的是( )
A.靠右行驶 B.系好安全带 C.限速行驶 D.保持车距
10.(2010年 武汉市)小明和小强对有关惯性和运动的知识进行讨论,下列说法正确的是( )
A.汽车运动时有惯性,静止时没有惯性
B.汽车刹车时有惯性,匀速直线运动时没有惯性
C.宇宙中除机械运动外,再也没有其他形式的运动
D.选择不同参照物,同一物体在同一时刻可能是运动的也可能是静止的
11.古希腊学者亚里士多德认为:如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用。而伽得略则认为:运动的物体并不需要力来维持。到底谁说得对呢?为了探究这个问题,小明和同学们设计了如图所示的实验。
⑴要探究运动到底需不需要力来维持,只需研究力对运动物体的影响,所以小明让一辆运动的小车在不同的阻力作用下研究它的速度如何变化。小明在实验中是如何让小车受到不同阻力的?
⑵为了探究不同阻力对运动的影响,我们应该保持小车受不同阻力前的速度是相同的,你认为小明是如何做到这一点的?
⑶请将小明在本实验中的结论填写完全:平面越光滑,小车运动的距离越 ,说明小车受到的摩擦力越 ,速度减小得越 。
⑷根据小明的结论,你能推理出若小车不受阻力,将做什么运动吗?
12.下表记录的是一辆汽车分别在干燥和潮湿的公路上以不同速度行驶时,某司机的反应距离(司机发现问题到开始制动的时间内汽车行驶的距离)和制动距离(汽车从开始制动到完全停止行驶的距离)
速度/km·h-1 反应距离/m 制动距离/m
干燥 潮湿 干燥 潮湿
40 7 7 8 11
50 9 9 13 17
60 11 11 20 26
80 15 15 34 40
100 19 19 54 66
(1)根据表中数据分析,影响汽车制动距离的最主要因素是_________________
(2)汽车制动后还能继续前进一段距离,这是因为____________________
(3)根据分析结果,写一句交通警示语(要求简明扼要)____________________________。
参考答案:1.B。2.B。3.B。4.C。5.C。6.A。7.D。8.C。9。10.D。11.(1)改变接触面的粗糙程度。(2)小车从同一高度滑下。(3)远,小,慢。12.(1)汽车速度。(2)汽车具有惯性。(3)为了您的安全,在雨天请减速行驶!
六、教学反思
按课程标准的要求,本章初步探讨力与运动状态变化之间的关系,要探究这个关系,先要弄清楚力的矢量性质,这是因为作用在物体上的力,常常不止一个,几个力对物体的共同作用效果引入“等效替代”合力。
牛顿第一定律是经典力学的基础,对牛顿第一定律的认识过程要注意体现“从生活到物理”的新课程理念,注意渗透物理学的理想实验的方法。
力的合成
力的合成:已知分力求合力。
一个力的作用效果与几个力的作用,如果产生的效果相同,这个力叫做那几个力的合力;那几个力叫做这个力的分力。
合力与分力
同一直线上二力的合成
同向
大小:F合= F1 +F2
方向:相同
反向
大小:F合= F1 -F2
方向:与较大的力方向相同
牛顿第一定律惯性
惯性:物体保持运动状态不变的性质。
一切物体都有惯性。
惯性与受力、运动无关。
大小与质量有关。
利用惯性跳远;
预防惯性危害系安全带。
惯性
牛顿第一定律
实验探究:在同样的条件下,阻力越小,速度改变越慢。
推论:物体受到的阻力为零,物体将恒定不变速度运动下去。
定律:一切物体不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。(定律=实验+推理)
匀速下降
N
G
F
汽车
运动员
做匀速运动的小汽车
一、二、三
二力平衡
合力为零
一个物体
二个力
三条件
大小相等
方向相反
同一直线
二力平衡
F1=F2
合力为零
F合=F—F2=0
力的平衡
一个物体
二个力
三条件
大小相等
方向相反
同一直线
二力平衡
F1=F2
合力为零
F合=F—F2=0
平衡状态:物体保持静止状态或匀速直线运动状态。
二力平衡条件:
一、二、三
二力平衡
合力为零
重力:物体由于地球吸引而受到的力
大小:G=mg
方向:竖直向下
作用点:重心(均匀规则几何心)
弹力:发生弹性形变物体要恢复原 状,对接触的物体产生的力。
大小:与形变有关
方向:与形变方向相反
作用点:受力物体上
摩擦力:一个物体在另一个物体表面滑动时,在接触面上产生阻碍相对运动的力。
大小:与压力、粗糙程度有关
方向:与运动方向相反
作用点:受力物体上
三
性质
力
G
F
=100N
F1=5N
F2=5N
A
F1=3N
F2=5N
B
F1=5N
F2=5N
C
F1=5N
F2=5N
D
F
F
合力方向与运动方向不在一直线 改变方向
物体受非平衡力 合外力不为零
合力方向与运动方向相反 减速
合力方向与运动方向一致 加速
运动
和力
物体受平衡力 合外力为零 物体保持静止或匀速直线运动。
力
与
运
动
牛顿第一
定律
探究方法:变量控制:科学+推理
内容:没有外力,总保持…
惯性
定义:物体保持运动状态不变的性质
惯性是物体固有的属性。一切物体都有
利用惯性跳远,防止惯性危害要抓稳
惯性
同一直线上
二力的合成
同向:F合=F1+F2,方向与F1相同
反向:F合=F1—F2,方向与F1相同
力的
平衡
定义:物体保持静止或匀速…
二力平衡条件:作用在一个物体上的两个力,大小相等,方向相反,且在同一直线上。“一物二力三条件”
力与
运动
平衡力,合力为零,保持静止或匀速
非平衡力,
合力不为零。
方向与运动一致,加速
方向与运动相反,减速
方向与运动不共线,改变方向
三保持
(静止、匀速)
不受力(理想)——牛顿第一定律
惯性:一切物体都有惯性,大小与质量有关
平衡力(实际)——合力为零。F1=F2
大小:F合=F1+F2
方向:与F1同向
方向:与F大同向
大小:F合=F大-F小
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