课题 第二单元 质量与密度 运动和力 压强与浮力(第6-10章)
编者岳阳市第十中学 高文超
第1课时 质量与密度(1)
课程标准
1.2.2知道质量的含义。会测量固体和液体的质量。
分别说出质量为几克,几十克,几百克,几千克的一些物品,能估测常见物体的质量。
1.2.3通过实验,理解密度,会测量固体和液体的密度。解释生活中一些与密度有关的物理现象。
测量一些固体和液体的密度。如让学生自己设计一种方案,测量酱油、食用油、醋、盐、塑料制品、肥皂、牛奶等物品的密度。
考点扫描
1.知道质量的概念及其单位;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;
2.理解密度的物理意义;能灵活运用密度知识解决简单的实际问题;
3.会调节和使用天平,会用量筒测固体和液体的体积,会用天平和量筒测固体、液体的密度;
4.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;会查密度表,记住水的密度值。
教学重点:理解密度的意义,会测固体和液体的密度。
教学器材:天平、量筒、水、石块、盐水、细线
(一)知识图解
(二)考点梳理
1、物体所含 的多少叫质量,质量是物体本身的 ,它的大小不随物体的 、 、 和温度的改变而改变。
2、质量的主单位是 ,常用单位还有吨(t)、克(g)、毫克(mg)。它们的换算关系是:1t= kg 1kg= g 1g= mg。
3、实验室中质量的测量工具是 。生活中还常用杆秤、电子秤、台秤、磅秤等工具测量质量。
4、量筒读数时视线应与量筒中液面凹面 处或凸面 处 。
5、单位 的某种物质的 叫做这种物质的密度。密度是物体的特性之一。它的大小与种类、状态、温度等有关。不同的物质密度一般不同。
6、密度的主单位是 。常用单位还有g/cm3等。它们的换算关系是1g/cm3= kg/m3。水的密度是 kg/m3。
参考答案:1、物质,属性、位置,形状,状态。2、千克(kg),1000,1000,1000 。3、天平。4、底面,顶面,相平。5、体积,质量。6、kg/m3,1000,1.0×103kg/m3。
(三)误区透视
1.正确使用天平测量物体质量。使用前:①将天平放在水平工作台上;②将游码移到标尺左端的零刻线处;③调节横粱两端的平衡螺母,直至指针指在分度盘的中线处,此时横梁平衡。使用时:①注意左盘放物体右盘放砝码。②按照先大后小的方法试加砝码。③最后通过移动游码使横梁恢复平衡。④计算物体质量时特别注意将游码示数也加在一起。⑤加减砝码时要注意轻拿轻放,并使用镊子加减砝码。
2.密度的应用:由密度公式,可得,,因此,密度公式有四种应用:
⑴用公式ρ=m/V求密度,用密度鉴别物质;
⑵用公式m=ρV求质量;
⑶用公式V=m/ρ求体积;
⑷判断空心实心,鉴别物质。
(四)考点解析
【例题1】(2010江苏无锡) 某同学调节托盘天平平衡时,发现指针停在分度盘的左侧,如图甲所示.要使天平平衡,应将横梁右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)移动.当他用天平测物体质量时,发现指针偏向分度盘的左侧(如图甲所示),这时应该 (选填“增加”或“减小”)砝码;当他在天平右盘中放入50g、20g和10g的砝码各一个,并将游码移到如图乙所示的位置时,指针恰好指在分度盘的中央,则被测物体的质量
为 g。
【解析】用天平测量物体的质量前要先要调节横梁平衡。由图甲可知,这时指针指在分度盘中央左侧,说明横梁左端向下倾斜,应将平衡螺母向右调节,直至指针指在分度盘中线处。称量物体的质量时,若指针也偏向分度盘的左侧,则同样说明横梁左端向下倾斜,这时千万不能通过调节平衡螺母使横梁平衡,而只能通过向右盘中增加砝码或向右调节游码来达到使横梁平衡的目的。盘中砝码总质量由图可知为80g,游码在标尺上所对的刻度值是1.6g,石块的质量为81.6g。
【答案】右 增加 81.6
【点评】正确使用天平测物体的质量是物理学习过程中的一项基本技能考查重点,一般考查天平使用过程中调平、测量过程、读数等细节问题,还会涉及测量精确程度的评估以及使用非正常情况下的天平测量质量。
【例题2】(2010年山东济宁)某同学在探究“物体的质量跟体积的关系” 的实验中,
(1)他将托盘天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的“0”刻度线处,观察指针的指示情况如图11(甲)所示,此时应进行的操作是 ;天平横梁调平衡后,在称物体的质量时,他在天平右盘中加、减砝码后,指针的指示情况如图11(乙)所示1这时他应进行的操作是 。
物理
量
物体
质量m/g
体积V/cm3
质量跟体
积的比值m/V/g.cm-3
铁块1
79
10
7.9
铁块2
158
20
7.9
铁块3
237
30
7.9
铝块1
54
20
2.7
铝块2
108
40
2.7
铝块3
162
60
2.7
(2)右表是这位同学记录的实验内容和实验数据,请你根据表格中记录的内容和数据,进行分析比较:
① 铁和铝两种不同物质的相同点是: 不同点是:
②铁的密度为
③根据这个实验的结果,请你分析并回答,为什么说密度是物质的特性?
答:
④ 回忆我们在做这个实验时,为什么要选取多种物质,且对每种物质都要收集多组数据?若对每种物质仅收集一组数据是否可以?为什么?
【答案】(1)调节平衡螺母,直至指针指到分度盘的中央 移动游码,使横梁平衡
(2)①它们的质量与体积的比值都是恒定的(或它们的质量与体积成正比),它们的质量与体积的比值不相同 。
②7.9 g/cm3
③同种物质的质量与体积的比值是恒定的,不同物质的质量与体积的比值不同,这说明质量与体积的比值即密度反映了物质的特性。
(3)这样得出的结论才具有普遍性 不行,收集一组数据找不出质量与体积的关系
(五)中考链接
1、(2011年湘潭市)质量为150g的物体可能是 ( )
A. 一个乒乓球 B. 一支铅笔 C. 一个苹果 D. 一只铅球
2、(2011年益阳市)天平的每一个砝码都有一定的质量,它们的质量在下述情况下会发生改变的是 ( )
A.生锈了 B.放在月球上
C.掉在干净的水泥地上碰了一下 D.气温升高
3、(2011盐城)小明用托盘天平测量铁块的质量,所用天平的标尺如图所示,最小砝码的质量与标尺最大刻度值相同.测量前,将天平放在水平桌面上,移动游码到标尺的 刻度处,调节平衡螺母,使天平平衡.测量时右盘加入一定量的砝码后,天平的指针偏向左侧,这时铁块的质量 (小于/等于/大于)右盘中砝码的总质量.再加入5g的砝码后,指针偏向右侧。接下来的操作是: ,直至天平平衡。
参考答案:1、C。2、A。3、0(或“零”),大于,用镊子取出5g砝码放回砝码盒,再移动游码。
(六)作业P120T2、T3 。
教学反思:
质量物质的基本属性,密度是物质的基本特性,是物理学习基础知识,一定要落实。
课题 第2课时 质量与密度(2)
课程标准
1.2.2知道质量的含义。会测量固体和液体的质量。
分别说出质量为几克,几十克,几百克,几千克的一些物品,能估测常见物体的质量。
1.2.3通过实验,理解密度,会测量固体和液体的密度。解释生活中一些与密度有关的物理现象。
测量一些固体和液体的密度。如让学生自己设计一种方案,测量酱油、食用油、醋、盐、塑料制品、肥皂、牛奶等物品的密度。
考点扫描
1.知道质量的概念及其单位;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;
2.理解密度的物理意义;能灵活运用密度知识解决简单的实际问题;
3.会调节和使用天平,会用量筒测固体和液体的体积,会用天平和量筒测固体、液体的密度;
4.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;会查密度表,记住水的密度值。
教学重点:理解密度的意义,会测固体和液体的密度。
教学器材:天平、量筒、水、石块、盐水、细线
(一)知识图解
(二)考点梳理
1、人的密度跟水差不多,李明同学质量是50kg,他的体积是 m3。
2、运用天平和量筒测量物体密度时,特别注意使用“瓶装法”测液体质量和“排水法”测不规则固体体积的特殊测量方法。“瓶装法”测质量时,m液= m总- m空瓶或m液= m总- m剩余。“排水法”测体积时,V物= V排水或V物= V总- V水,这种方法属于“ ”。
3、密度的计算公式是 ,运用此公式进行分析和计算时要特别注意单位配套使用。
实验室,体积用 ,质量单位用 ,密度单位用 ,最后将 化成kg/m3。
(三)误区透视
密度的测量
(1)测固体的密度
原理
ρ=m/V
器材
天平、量筒、水、细针。适用于密度小于水的固体
方法一
①用天平测得物体质量m
②用压入法测体积:把适量水倒入量筒记下V1
③放入物块并用细针把物块压入使之浸没在水中下记V2,得V=V2-V1
④密度为ρ=m/(V2-V1)
器材
天平、量筒、水、细线。适用于密度大于水的固体
方法二
①用天平测质量m
②把适量水倒入量筒记下V1
③再用细线栓住物体放入水中使之浸没时记下V2
④得密度ρ=m/(V2-V1)
【点拨】在测不规则固体体积时,采用排液法测量,这是一种科学方法等效代替法。
(2)测液体密度
原理
ρ=m/V
器材
天平、烧杯、量筒、被测液体
方法
①用天平测液体和烧杯的总质量m1
②把烧杯中的液体倒入量筒中一部分,读出量筒内液体的体积V
③称出烧杯和杯中剩余液体的质量m2
④得出液体的密度ρ=(m1-m2)/ V
想一想:以上实验步骤能否顺序颠倒?为什么?
(四)考点解析
【例题1】(2011年清远市)小迪学习了“密度”知识后,想测出碳酸钙样品的密度,于是他进行了如下实验:
①先将天平放在水平桌面上,如图甲所示,他接下来的做法是先 ,再调节平衡螺母,使指针指在分度盘中线处;
②小迪在实验过程中规范操作,测得小块碳酸钙石的质量情景如图乙所示,则小块碳酸钙石的质量是 g;
③接着用量筒测出这小块碳酸钙石的体积是30cm3.由此得出碳酸钙石的密度是
kg/m3。
【解析】:测质量,用天平,先放平,再调衡;游在零,螺母衡,针偏左,螺向右。测密度,测物体的质量和体积,用公式计算密度。实验中实验单位,质量的单位是克,体积的单位是毫升,不需要换算成主单位,用1g/cm3=103kg/m3关系换算很简便。
【答案】① 把游码移至标尺左端零刻度处(或“最左端”或“零刻度”)
② 72
③ 2.4×103 。
【例题2】 (2010江苏常州)2010年4月,日本广岛大学高分子材料科研小组宣布,已研发出硬度相当于钢铁2~5倍的聚丙烯塑料.某型汽车使用的是质量高达237kg的钢质外壳,若替换成等体积的聚丙烯塑料材质,除增强车壳强度之外,还可减少多少质量?(钢的密度ρ钢=7.9×103kg/m3,聚丙烯塑料的密度ρ塑=1.1 ×103kg/m3)
【解析】汽车所用钢材的体积为:
V钢=m钢/ρ钢=237kg/(7.9×103kg/m3)=3.0×10-2m3
所用聚丙烯塑料的体积为V塑=V钢=3.0×10-2m3
所用聚丙烯塑料的质量为
m塑=ρ塑V塑=1.1 ×103kg/m3×3.0×10-2m3=33kg
减轻质量为:⊿m=m钢-m塑=237kg-33kg=204kg
【答案】204 kg
(五)中考链接
1、(2011潍坊)社会上食品造假事件时有发生.小明的奶奶从自由市场上购买了一箱牛奶,小明想知道牛奶是否掺水.通过查阅资料得知,在牛奶中掺水后,掺水含量与牛奶密度的关系如下表所示.小明取l00ml这种牛奶,澜得它的质量为102.2g,则这种牛奶
牛奶中掺水含量
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
牛奶密度(g/cm3)
1.030
1.027
1.024
1.021
1.018
1.015
1.012
1.009
1.006
1.003
1.000
( )
A.未掺水 B.掺水含量20%以下
C.掺水含量20%—30% D.掺水含量30%以上
2、(2011广东) (7分)学习密度知识后,刘明同学用实验测量某品牌酸奶的密度:
(1)调节天平横梁平衡时,指针偏向分度盘中央红线的右侧,此时应向____(选填“左”或“右”)移动平衡螺母,才能使天平平衡。
(2)如图16所示甲、乙、丙图是他按顺序进行实验的示意图;依据图中的数据填人下表的
空格中。
(3)在以上实验中,烧杯内壁会残留部分酸奶而导致实验结果 (选填“偏大”或“偏小”),如何做才能避免由此产生的实验误差?
3、(2011广安)(4分)小贝想用天平和量筒测某种药液的密度,在调节天平横梁平衡时,发现指针静止在分度盘上如10图甲所示的位置,此时应将平衡螺母向 (填“左”或“右”)移动。调好天平后,她称得药液和药液瓶的总质量为60g,然后将药液倒一部份在量筒中,如图乙所示;再将药液瓶放在天平上称剩余的质量如图丙所示,由此可知量筒中药液的质量是
g,量筒中药液的体积是 cm3,这种药液的密度是 kg/m3。
参考答案:1、C。2、
33.4
82.0
40
1.22×103
(1)左。(2)
(3)偏大,只要把实验顺序改成乙、甲、丙图(或乙、丙、甲图)即可。
3、左 , 28.6, 10 , 2.86×103。
(六)作业P123 课桌的体积有多大?取样求密度的方法是解决问题的关键。
教学反思:
测量固体或液体的密度是重点,也是难点。有实验方法和实验数据的技巧。
课题 第3课时 力
课程标准
2.2.3通过常见事例或实验,了解重力、弹力和摩擦力,认识力的作用效果。
通过实验,认识力可以改变物体运动的方向和快慢。
通过实验,认识力可以改变物体的形状。
2.2.4用示意图描述力。会测量力的大小。
考点扫描
1.知道力的概念和单位,知道力的作用效果;
2.知道力的三要素,能用力的图示和力的示意图表示力;
3.知道弹力的概念,会用弹簧测力计测量力的大小;
4.知道重力的概念、大小、方向和应用;知道重心的概念;
5.知道摩擦力是如何产生的,能用实验方法探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关;
6.知道增大和减小摩擦的方法。
教学重点:了解重力、弹力和摩擦力;认识力的作用效果;用示意图描述力;会测量力。
教学器材:木板、毛巾、长方体木块、弹簧测力计。
(一)知识图解
(二)考点梳理
1.力是物体对物体的 ,物体之间力的作用是 的;
2.力的作用效果是改变物体的 和改变物体的 ;
3.力的单位是 ,测量工具是 ,人们常用 测量力的大小;在弹性限度内,弹簧 越长,它受到的拉力越大,弹簧测力计就是根据弹簧的这个特性制成的。
4.力的三要素是力的 、 和 。
5.力可以用一条带箭头的线段来表示。箭头的方向表示力的 ,线段的起点(或终点)表示力的 ,这种表示力的方法叫力的示意图。
6.重力是由 产生的,重力的大小与物体质量大小是成 比的关系,即G= ,其中g= N/kg。重力的方向是 的,重力方向在生活中的应用实例是 。重力的作用点叫 。
7.滑动摩擦力的概念:一个物体在另一个物体表面上 时产生的力。滑动摩擦力的大小与 和接触面的 有关。
8.增大有益摩擦的途径有:增大 、增大接触面的 ;减小有害摩擦的方法有:减小 、使接触面光滑,变滑动为 、使接触面隔开等。
参考答案:1、作用,相互。2、形状,运动状态。3、牛顿(N),测力计,弹簧测力计,伸长。4、大小,方向,作用点。5、方向,作用点。6、地球吸引,正,mg,9.8.竖直向下,重垂线,重心。7、发生相对滑动,压力,粗糙程度。8、压力,粗糙程度,压力,滚动。
(三)误区透视
力
⑴力是物体对物体的作用,力不能离开物体而存在。当发生力的作用时,一定有两个或两个以上的物体同时存在。注意相互接触的物体间不一定发生了力的作用,没有接触的物体间也不一定没有力的作用。如磁铁能够吸引附近的小铁钉,它们没有相互接触也有力的作用。
⑵物体间力的作用是相互的,这对相互作用的力同时产生,同时消失,而且分别作用在两个不同物体上。
⑶力的作用效果由力的大小、方向、作用点来决定。力可以产生两种效果,一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态。
弹力
⑴概念:物体由于发生 而产生的力。
物体的形变,包括物体体积和形状的改变两种。任何物体都能发生形变,不能发生形变的物体是不存在的,不过有的形变比较明显,可以直接看到,而有的形变极其微小,要用仪器才能显示出来。
⑵产生的条件:直接 并且接触处有 或拉伸。
重力
⑴概念:由于地球的吸引而使物体受到的力,物理学中用G表示。重力的施力物体是地球,受力物体是物体。注意重力不是地球的吸引力。
⑵重力的三要素:
大小:①物体所受重力的大小与其质量成正比,其关系为,其中g=9.8N/kg,在粗略计算中,g可取10N/kg;②重力可用弹簧测力计测量;③重力的大小可由G=mg算出,式中的m单位是kg。
方向:①重力的方向总是竖直向下的。所谓“竖直向下”是指与水平面垂直或指向地心;②利用重力的方向总是竖直向下的特性,可制成重垂线来检查墙壁是否竖直或物体表面是否水平。
作用点:在物体的重心(重力在物体上的作用点)上,但是重心不一定在物体上,如:圆环的重心就在圆心上。对于形状不规则的物体,重心可用“悬挂法”来确定。
(3)重力的示意图
重力的作用点一定要画在物体的重心上;重力的方向是竖直向下的,不能歪斜。
摩擦力
分类:静摩擦力(两个相接触的物体,在外力的作用下有相对运动的趋势而又保持相对静止,在接触面间产生的摩擦力)、滑动摩擦力(一个物体在另一个物体表面滑动时产生的摩擦力)、滚动摩擦力(一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦力)。
产生的条件:a.两物体要相互接触;b.两物体要发生相对运动或有相对运动趋势;c.两物体间要有压力;d.接触面不光滑。这几个条件缺一不可。
影响因素
影响滑动摩擦力大小的因素:与压力大小有关,其他条件相同时压力越大,滑动摩擦力越大;与接触面的粗糙程度有关,其他条件相同时接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
静摩擦力的大小与物体受到的其他力有关。
(4)测量:可利用二力平衡测出滑动摩擦力的大小。用弹簧测力计拉着物体在水平面上作匀速直线运动时,弹簧测力计的读数与摩擦力的大小相等。
(5)滑动摩擦力的方向:滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,但并不一定与物体的运动方向相反,物体的相对运动方向与物体运动方向是有区别的。
(四)考点解析
【例题1】 (2011年玉溪市)2011年6月4日,在法国网球公开赛的女单决赛中,中国金花李娜创造历史成为第一个捧起网球大满贯赛单打冠军的亚洲选手,书写了中国网球灿烂的辉煌时刻。为我国乃至亚洲赢得了荣誉。她击打网球时,球和球拍都会变形,表明力可以改变物体的 ,同时,球快速反弹,表明力可以改变物体的 。
解析:力的作用效果有两个,即改变物体的运动状态和改变物体的形状。球和球拍都会变形,这说明力可以使物体发生形变, 球快速反弹, 这说明力可以使物体运动状态发生改变。
答案:形状, 运动状态。
【例题2】(2011年邵阳市)科学探究的过程一般要经历“提出问题”、“猜想与假设”、“实验和论证”等环节。在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,小华同学提出了三个猜想:
猜想A:摩擦力的大小与压力的大小有关。
猜想B:摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
猜想C:摩擦力的大小与物体运动速度有关。
为了验证这三个猜想,小华同学设计了如图所示的实验:
(1)在实验中,为了使摩擦力大小等于测力计示数,小华应该用测力计沿水平方向拉着物体做 运动。
(2)由图 和图 两个实验可知,摩擦力的大小与压力的大小有关。
(3)由图甲和图丙两个实验可知,摩擦力的大小与 有关。
(4)为了验证猜想C是否正确,小华同学用图甲装置进行了三次实验,实验记录如下:
实验次数
木块运动速度(m/s)
测力计示数(N)
1
0.05
0.6
2
0.10
0.6
3
0.15
0.6
由 实验记录可知,猜想C是 (选填“正确”或“错误”)的。
(5)在实验探究中,小华同学应用的研究物理问题的方法是 。
A.类比法 B.控制变量法 C.推理法 D.等效替代法
【解析】探究滑动摩擦力的大小有关因素实验中,利用二力平衡的知识间接测出滑动摩擦力的大小。利用控制变量法的思路,分别探究与物体接触面的粗糙程度和压力大小的关系。
答案:(1)匀速直线。(2)甲,乙。(3)粗糙程度。(4)错误。(5)B。
(五)中考链接
1.(2011年湘潭市)用水平力推矿泉水瓶的下部,矿泉水瓶沿桌面滑动,改用同样大小的水平力推矿泉水瓶的上部时,矿泉水瓶被推倒,这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. 受力面积有关
2、(2011年玉溪市)重力的施力物体是 。如图所示,弹簧测力计的分度值是 N,砝码受到的重力是 N。
3、(2011年黑龙江)如图所示为浴室的防滑塑胶垫,防滑塑胶垫一面有凸起的花纹(如图甲),另一面有很多小吸盘(如图乙)。使用时把有小吸盘的一面向下铺在平滑的瓷砖地面上,利用 把它紧压在地面的瓷砖上,以防止浴垫滑动。花纹是通过
的方法来增大摩擦的,防止人滑倒。
参考答案:1、B。2、地球,0.2,3.2 。3、大气压,增大粗糙程度。
作业;P20T3
教学反思:让学生动作实验,用弹簧测力计测量力。探究滑动摩擦力与哪些因素有关,是课程标准必做的20个实验之一。
课题 第4课时 力与运动
课程标准
2.2.4知道二力平衡条件。
2.2.5通过实验,认识牛顿第一定律。用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象。
运用惯性,解释当汽车急刹车、转弯时,车内可能发生时现象。
考点扫描
1. 知道同一直线上二力合成的方法。
2. 知道牛顿第一定律的内容;知道惯性的概念;会用惯性知识解释生活中的有关现象。
3. 知道二力平衡条件,会运用二力平衡条件解答有关问题。
教学重点:知道二力平衡;认识牛顿第一定律,用惯性解释生活中有关现象。
教学器材:木板、毛巾、、棉布、长方体木块、小车,斜面。
(一) 知识图解
(二)考点梳理
1.同一直线上二力合成方法:方向相同时,F=F1 F2 方向与F1。和F2一致;方向相反时,F=F1 F2。方向与较大的力F1一致。
2.牛顿第一定律内容是:一切物体在没有受到力的作用时,总保持 状态或
状态。
3.惯性是物体保持运动状态 的性质。
4.二力平衡条件是:作用在 的两个力,大小 ,方向 ,在同一直线上。
5.物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)时可能不受力,也可能受平衡力的作用,此时合力为 ,物体不受力或受平衡力时,可能处于 状态,也可能作
运动。
6.物体受非平衡力作用时,其运动状态 改变;当物体所受的合力方向与物体的运动方向相同时,物体的运动速度会 ,当物体所受的合力方向与物体的运动方向相反时,物体的运动速度会 。
参考答案:1、+,-。2、静止,匀速直线运动。3、不变。4、一个物体,相等,相反。5、0,静止,匀速直线。6、一定,加速,减速。
(三)误区透视
1.合力 物体只受两个力的作用时,所受的合力大小总是小于或等于两个力之和,大于或等于两个力之差.
2.牛顿第一定律
理解:“一切物体”表明定律对任何物体都适用;“保持静止或匀速直线运动状态”是指不受力时,原来静止的物体将永远保持静止,原来运动的物体将永远做匀速直线运动。
说明:该定律是建立在实验基础上,再通过合理的推理假设得出的结论。
受到平衡力作用的物体,就像没有受到力的作用一样,也会保持静止状态或匀速直线运动状态。
3.惯性
(1) 物体保持原来的运动状态,也就是说原来运动的物体由于惯性要继续运动,原来静止的物体由于惯性要继续保持静止。
(2) 惯性是物体本身的一种属性,一切物体在任何时候都有惯性,它与该物体的质量有关。
(3) 解释有关惯性现象时应注意的问题
①惯性不是力,在解释惯性现象时,应避免出现“惯性力”、“物体受惯性的作用”等错误提法。
② 一切物体在任何情况下都具有惯性,它的大小与速度大小无关,所以“速度大的物体惯性大”,“速度小的物体惯性小”等说法都是错误的。
4.二力平衡
条件:同体、等大、共线、反向。
判别作用在一个物体上的两个力是不是一对平衡力的方法:
用二力平衡条件来判断;
根据物体的运动状态,即物体受力后是否做匀速直线运动或保持静止来确定。若是,则两力一定是一对平衡力,否则不是。
(四)考点解析
【例题1]】(2011年昆明市)关于力和运动的下列说法正确的是 ( )
A.草地上滚动的足球逐渐停下来,是因为足球没有受到力的作用
B.由于惯性,投出去的篮球能够在空中继续飞行
C.物体受平衡力的作用,一定静止
D.一个小孩推地面上的箱子,箱子未动,是由于小孩的推力小于箱子受到的摩擦力
【解析】力的作用效果可以改变物体的形状或改变物体的运动状态。物体保持运动状态不变,可能是物体不受力的作用,可能是由于惯性,可能是受平衡力作用。运动状态改变,一定时受到非平衡力的作用。
【答案】B
【点评】解题时要依据物理定律去分析问题,有些物理情境在现实生活中是找不到的,不能仅凭生活经验或个人感觉去妄加判断。
【例题2】 (2011年郴州市)一台放在水平桌面上的电视机,下列给出的选项属于平衡力的是( )
A.电视机受到的重力和地面对桌子的支持力
B.电视机对桌子的压力和桌子受到的重力
C.电视机对桌了的压力和桌子对电视机的支持力
D.电视机受到的重力和桌子对电视机的支持力
【解析】二力平衡的四个条件为“同体、等大、反向、共线”,A、C两项不符合二力平衡中“同体”这一条件;C两个力 “异体、等大、反向、共线”, 符合相互作用力的条件;B书电视机对桌子的压力和桌子受到的重力大小相等但不“反向”,所以也不是平衡力,只有D选项符合二力平衡的条件。
【答案】D
【点评】判断两个力是不是一对平衡力是中考中的常见考点,它通常以考查“同体”这一条件居多,从“同体”入手分析是快速区别二力平衡和相互作用力的有效方法。
(五)中考链接
1.(2011年张家界)如图所示,下列物体受到两个力的作用彼此平衡的是( )
2.(2011达州)下列有关运动和力的关系中,正确说法是 ( )
A.子弹从枪膛射出后能继续前进是因为子弹的惯性大于阻力
B.小张沿水平方向用力推地面上的桌子没推动,是因为他的推力小于桌子受到的摩擦力
C.一茶杯静止在水平桌面上茶杯对桌面的压力和桌面对茶杯的支持力是一对平衡力
D.在平直轨道上匀速行驶的火车,受到的合力为零
3、(2011达州)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,同学们提出了以下几种猜想:
A、与物体运动的速度有关 B、与物体间的接触面积大小有关 C、与物体间的接触面的粗糙程度有关 D、与压力大小有关
实验室提供的器材有:一面较光滑一面较粗糙的长木板、两个带钩的长方体木块和一支弹簧测力计。
(1)实验中要用弹簧测力计水平匀速拉动木块,是因为由 知识可知,此时木块所受的滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数。
(2)下表是小李同学设计并记录的实验数据表格:
实验次数
压力
长木板表面
木块放置
木块运动快慢
弹簧测力计的示数/N
1
一个木块
较光滑
平放
很慢
2.2
2
一个木块
较光滑
平放
慢
2.2
3
一个木块
较光滑
平放
较快
2.2
小李同学的实验可以验证猜想 (填猜想序号)是 (填“正确”或“错误”)的。他在实验中采用的方法是 。
(3)如果他要验证猜想B,他的操作步骤应是:
a、 ;
b、 。
参考答案:1、B。2、D。
3、(1)二力平衡 (2)A 错误 控制变量法
(3)a、把木块平放在长木板上用弹簧测力计水平匀速拉动,读出弹簧测力计的示数F1
b、把木块侧放在长木板同一面上用弹簧测力计水平匀速拉动,读出弹簧测力计的示数F2
(或a说出操作方法b得出分析结论也可)。
作业:P33T1、T2。
教学反思:演示牛顿第一定律的实验部分,演示惯性现象,练习用惯性知识解释身边的现象。
课题 第5课时 压强 液体压强
课程标准
2.2.7通过实验,理解压强。知道日常生活中增大和减小压强的方法。
估测自己站立时对地面的压强。
2.2.8通过实验,探究并了解液体压强与哪些因素有关。
考点扫描
理解什么是压力,知道压力的大小和方向;
知道压强的概念;通过实验探究知道压强的大小跟哪些因素有关;了解增大和减小压强的主要方法;会运用压强的计算公式分析和进行有关压力、压强的计算;
理解液体内部压强的规律,通过实验探究得出影响液体内部压强的因素;
知道液体压强的计算公式, 会运用液体压强的计算公式分析和进行有关液体内部压力、压强的计算;
知道连通器的原理,学会分析日常生活中常见的连通器模型;
知道帕斯卡原理,了解帕斯卡原理在生活中的应用。
教学重点:通过实验,理解压强。知道增大和减小压强的方法。了解液体压强与哪些因素有关。
教学器材:压强小凳、细沙、砝码、液体压强计、水。
(一) 知识图解
(二)考点梳理
1、压强
(1)定义:物体在 上受到的 叫压强 ;
(2)计算公式:p= ;
(3).单位是 , 1 Pa= N/m2。
2、液体的压强
(1)产生的原因:液体受 且具有 。
(2)特点: 液体内部朝 都有压强; 在同一深度,液体向各个方向的压强都 ,深度增加,压强 ,相同深度,液体密度越大,压强 ;
(3)液体内部压强的计算公式:p=
(4)应用: 、船闸等。
参考答案:1、(1)单位面积,压力。(2)。(3)帕(Pa),1 。2、(1)重力,流动性。(2)各个方向,相等,增大,越大。(3)ρgh。(4)茶壶。
(三)误区透视
压力
压力是垂直压在物体表面上的力,是由于互相接触的物体发生挤压而产生的;施力物体是与它接触并挤压它的那个物体。
压力的方向:总是垂直并指向被压物体表面。
压力的单位和符号:用F表示压力,单位是牛顿,符号为N。
压力与重力的区别以及联系
区别:压力是垂直压在物体表面的力,施力物体是施压物体,其方向垂直于被压物体表面,指向被压物体,作用点在被压物体表面上;而重力是由于地球对物体的吸引而产生的力,施力物体是地球,其方向始终竖直向下,作用点在物体的重心上。
(5) 物体不受外力且静止在水平面上时,物体对水平面的压力大小等于物体的自身重力。
(二)误区透视
1. 压强
压强是描述压力作用效果的物理量,压力的作用效果显著,压强越大。
压强的大小同时由压力和受力面积决定,p=,单位N/㎡。即帕斯卡,简称帕,符号Pa,1Pa=1N/㎡。
改变压强的方法:
受力面积一定时,改变压力大小;
压力一定时,改变受力面积;
同时改变压力大小和受力面积大小。
2.液体的压强
产生的原因:液体由于受到重力作用,对容器底部有压强。液体具有流动性,对容器的侧壁也有压强。
液体压强的特点:液体对容器底部和容器壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强;液体的压强随深度的增加而增大(注意:这里的深度是指液体内某点到液面的竖直高度);在同一深度,液体向各个方向的压强相等;不同液体的压强还跟液体的密度有关,液体的密度越大,压强越大。
液体压强的测量:常用液体压强计来测量液体内部的压强。压强计是测量液体内部压强的仪器,测量液体内部压强时,把金属盒深入到液体内部,这时压强计两管的液面高度差就表示液体内部压强的大小。压强越大,液面高度差也就越大。
连通器
概念:上端开口,下端连通的容器叫连通器。
原理:连通器中如果只有一种液体,在液体不流动时,连通器各容器液面 。
连通器的应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是连通器。
压强公式的正确运用
公式p=,对固体、液体、气体都是普遍适用的,而p=gh(为液体的密度,g等于9.8N/kg,h是液体内某点到液面的竖直高度)只适用于液体内部的压强。
对于固体应该先分析压力的大小,后用p=求压强的大小;对于液体应该先用p=gh分析和计算压强,再用F=pS分析和计算压力的大小。
(四)考点解析
【例题1】(2011年株洲市)质量为45kg的某同学站在水平地面上,两脚与地面的总接触面积为300cm2,则他对地面的压强Pl= Pa,若他走路时对地面的压强为P2,则有Pl P2(填“>”、 “<”或“=”)。(取g=l0N/kg)
【解析】压力是垂直作用在物体表面上的力,它的性质属于弹力。只有物体对水平面上的压力的大小可能等于物体的重力。当压力一定时,增大受力面积减小压强,减小受力面积增大压强。走路时,足与地面的接触面积小于站立时的接触面积,所以压强增大。
【答案】1.5×104 <
【点评】,注意,计算压强过程中注意单位的统一,只有力的单位是N,接触面积的单位是m2,得到的单位才是Pa。
【例题2】(2011年郴州市)某同学(利用小桌、砝码、饱沫塑料)在探究“压力的作用效果跟什么因素行关”时,如图所示,清仔细观察并回答下列问题
(1)实验是通过 来显示压力的作用效果:
(2)由甲、乙两图所示实验现象可得出:受力面积一定时, 越大,压力作用效果越明显;
(3)由乙、丙两图所示实验现象可得出:压力一定时, 越小,压力作用效果越明显。
【解析】压力产生的效果与压力大小和受力面积大小有关,通过观察泡沫塑料的形变程度来观察压力的作用效果。本题所用的探究方法是控制变量法。图甲、乙中受力面积相同,压力不同,所以甲、乙探究的是压力产生效果与压力大小的关系,得到的结论是在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。图乙、丙中压力大小相同,受力面积不同,压力产生效果不同,探究的是压力作用效果与受力面积大小的关系,得到的结论是:压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
答案:(1) 泡沫塑料的形变程度(或泡沫塑料的凹陷程度)。(2)压力。(3)受力面积。
(五)中考链接
1.(2011年北京市)如图所示的四个实例中,为了增大压强的是
2.(2011 年衡阳市)如图,关于液体中a、b、c、d四点压强的说法中正确的是( )
A.a点的压强最大 B.b点的压强最大
C.c点的压强最大 D.d点的压强最大
3.(2011年成都市)如图所示,液体压强使坝底的水喷射而出,那么决定坝底水的压强大小的是 ( )
A.坝的宽度 B.水的体积 C.水的深度 D.坝的高度
参考答案:1、C。2、B。3、C。
作业: P42T3、P47T4.
教学反思:通过实验,理解压强。理解是新课程标准要求最高的,不仅会计算,还会应用解释生活中有关现象。
课题 第6课时 大气压强 在流体中运动
课程标准
2.2.8知道大气压强及其与人类生活的关系。了解流体的压强与流速的关系及其在生活中的应用。
了解飞机的升力是怎样产生的。
考点扫描
1.了解生活中因大气压强客观存在而产生的现象,知道大气压强产生的原因;
2.了解测量大气压强的仪器和方法,知道标准大气压值的大小,知道马德堡半球实验和托里拆利实验;
3.了解液体沸点与气压的关系;
4.了解流体的压强与流速的关系,了解飞机升力产生的原因。
教学重点:知道大气压强与人类生活的关系。了解流体压强与流速的关系。
教学器材:烧杯、水、纸片、小船、细线。
(一)知识图解
(二)考点梳理
1.大气压强产生的原因:空气受 且具有 ;
2.大气压强的测定: 实验;1标准大气压= mmHg= Pa。
3.大气压强的变化规律:随高度增加而 ;还与季节和天气有关.;
4.大气压强的测量工具: ;
5.液体的沸点随气压 的减小而,随气压的增大而 .生活中的应用实例是高压锅;
6.流体在流速大的地方压强 ,流速小的地方压强 。这个规律叫做 原理。
参考答案:1、重力,流动性。2、托里拆利,760 ,1.01×105。3、减小。4、气压计。5、减小,升高。6、小,大。伯努利。
(三)误区透视
1.大气压强
产生:①空气有重力,对浸在其中的物体有压强。②空气具有流动性,也像液体一样向各个方向都有压强,所以把大气对浸在它里面的物体的压强叫大气压强,简称大气压。
存在:
证明大气压存在的著名实验是马德堡半球实验,它是由德国学者,马德堡市市长奥托·格里克完成的。
方向:大气内部各个方向都有压强。
大气压强随高度的增加而减小。
气压计:气压计分为两类,水银气压计和无液气压计(金属盒气压计)。如果无液气压计的刻度盘上标的是高度,就变为高度计。
2.流体压强与流速的关系
(1) 液体和气体都没有一定的形状,且很容易流动,因此统称为流体。
(2) 流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
(3) 飞机的升力实质上是气体对机翼上下表面的压力差(在相同时间内,机翼上方气体流速大,它对机翼的压强小,下方对机翼压强大,因此机翼上下表面产生了压力差,也就形成了飞机的升力。)
(四)考点解析
【例题1】 (2011年安徽省)图为伽利略制造的第一个温度计,它可以测量气体的温度。若外部大气压不变,在气温发生变化时,球形容器内气体的体积随之发生变化,使玻璃管内液面上升或下降,从而测量出气温的高低。以下说法正确的是( )
A.当气温升高,球内气体体积膨胀,玻璃管内液面下降
B.当气温升高,球内气体体积缩小,玻璃管内液面上升
C.当气温降低,球内气体体积缩小,玻璃管内液面下降
D.当气温降低,球内气体体积膨胀,玻璃管内液面上升
解析:伽利略温度计的原理,是由于玻璃球与外界大气间有压强差,当大气压大于玻璃球气体的压强时,大气压将液体压入玻璃管中,使液体在玻璃管中保持有一定的高度。当大气压强不变时,玻璃球内气体温度升高,体积膨胀,即球内气体压强增大,玻璃管中液柱下降;玻璃球内气体温度降低,体积缩小,即球内气体压强减小,玻璃管中液柱上升。
【答案】A。
点评:用此装置也可以粗略地测量山的高度。原因是大气压随高的增加而减小,在山脚下气压高,山顶上气压低。设山脚和山上温度保持不变,想一想,如果玻璃管中液柱高度减小了,是上山了还是下山了?
【例题2】(2011年济宁市)随着人们生活水平的不断提高,各种小汽车已经走进我们的家庭。仔细观察和思考,可以发现小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关,请你用学过的物理知识解答下面的问题:小汽车的外形设计成流线型(如图所示),当小汽车在水平路面上高速行驶时对路面的压力比静止时 (选填“增大”、“减小”或“不变”),其原因是 。
【解析】从图中可以看出,当空气从汽车上方流过时,路程长,流速快,压强小;从车底流过的空气路程短,流速慢,压强大。上下有压强差,产生压力差,即“升力”。
【答案】减小,流过汽车上方的空气流速快,压强小,流过底部的空气流速慢压强小,产生向上的“升力”。
点评:现代小轿车的车尾增加了导流板,产生一个向下
压力,增大高速行驶的汽车对地面的附着力。想一想,
导流板的形状应是什么形状?
(五)中考链接
1.(2011年广安市)李老师经常引导学生利用身边的生活用品做实验,通过动手动脑,学习物理知识,揭示物理规律。下面图的实验中不是揭示流体压强与流速关系的是( )
2. (2011年福州市)如图所示的现象中,能用流体压强与流速关系解释的是( )
3.(2011年哈尔滨)生活中许多实例应用到物理知识。下列说法错误的是( )
A.用吸管从瓶中吸饮料——液压技术
B.用重垂线来检查墙壁上的画是否挂正——重力方向竖直向下
C.纸飞机离开手以后,还会继续飞行——惯性
D.从纸条上方沿纸条吹气时,纸条向上飘起——伯努利原理
4.(2011年湘潭市)足球运动员梅西在某次比赛中,踢出一记神奇的“香蕉球”,足球从右侧绕过“人墙”射入球门,如图所示。这是因为踢出的足球 ( )
A. 左侧空气流速慢 B. 两侧空气流速相同
C. 左侧空气流速快 D. 不断改变旋转方向
参考答案:1、C。2、C。 3、A。4、C。
作业:P57T3、P63T1。
教学反思:
近几年,流体的压强与流速的关系一直是中考的重要知识,是中考必考知识点。
课题 第7课时 浮力及应用
课程标准
2.2.9通过实验,认识浮力。探究浮力大小与哪些因素有关。知道阿基米德原理,运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象。
了解潜水艇浮沉的原理。
考点扫描
1.知道什么是浮力,浮力产生的原因,浮力的方向;
2.知道用弹簧测力计测浮力,能用实验的方法通过探究推导出阿基米德原理;
3.知道并理解物体浮沉的条件,知道潜水艇,密度计、气球和飞艇的浮沉原理;
4.会用阿基米德原理计算有关浮力的问题。
教学重点:通过实验,认识浮力,探究浮力与哪些因素有关。知道阿基米德原理。
教学器材:弹簧测力计、水、烧杯、石块、盐水。
(一)知识图解
(二)考点梳理
1.一切浸入液体 (或气体)中的物体,都受到液体 (或气体)对它 力,叫做浮力。
2.浮力的施力物体是 (或气体),浮力的方向是 的。
3.浮力大小与 和物体浸在液体中的 有关,与浸入液体深度和物体的密度 。
4.阿基米德原理:
(1)内容:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它 的液体所受到的 。
(2)公式:
(3)浸在液体里的物体包括两种状态:一是全部浸入,则;二是部分浸入,则;由F浮=G排可知,浮力的大小等于排开的液体所受的重力;由可知,浮力的大小只与液体的密度和排开液体的体积有关;阿基米德原理也适用于气体,但公式中的要改为。
5.物体的浮沉条件是:浸没在液体中的物体,F浮 G时上浮;F浮 G时悬浮;
F浮 G时下沉。
参考答案:1、竖直向上。2、液体,竖直向上。3、液体的密度,体积,无关。4、(1)排开,重力。5、大于,等于,小于。
(三)误区透视
1.浮力的计算方法:
(1)称重法:F浮=G- F′;
(2)二力平衡法:F浮=G(漂浮或悬浮)注意:悬浮时是物体浸没在液体中,;而漂浮时;
(3)阿基米德原理法: ;
(4)压力差法: F浮= F向上- F向下(用浮力产生的原因求浮力)。
2.浮力的几个应用实例:
密度计:根据漂浮时的受力平衡及阿基米德原理制成用来测定液体密度的仪器 , 密度计示数越靠下,示数越大。同一支密度计漂浮在不同液面上时所受的浮力是相等的,都等于密度计的重力。
船:采用“空心”的办法增大可利用的浮力,轮船的大小通常用排水量(指轮船满载时排开水的质量)来表示,漂浮在液面上,F浮=G船。吃水深度随液体密度而变化。
潜水艇:时通过人工的方法排水、吸水,来改变潜艇的自身重力,达到上浮和下沉的目的。潜水艇水中是处于悬浮状态,即F浮不变。
气球和飞艇:是靠空气浮力升空的,充入的气体密度应小于空气密度。
(四)考点解析
【例题1]】(2011年南京市)将小铁块和小木块放入一盆水中.结果发现木块浮在水面上,铁块沉入水底,就此现象,下列分析正确的是 ( )
A.木块受到浮力,铁块不受浮力
B.铁块沉入水底,所受浮力一定小于自身的重力
C.木块受到的浮力一定大于铁块所受的浮力
D.木块浮在水面上,所受浮力大于自身的重力
【解析】根据阿基米德原理可知:浸在液体中的物体受到向上的浮力,故A错误;根据物体的浮沉条件可以判断,下沉,浮力小于重力,B正确。漂浮,浮力等于重力,D错误。根据浮力公式,浸在同种液体中的物体,所受到的浮力大小只与浸入液体的体积有关,与物体的状态无关,故C错误。
【答案】B
【例题2】(2011年昆明市)在探究“影响浮力大小的因素”时,某班同学猜想浮力大小可能与液体的密度、物体浸在液体中的深度以及物体排开液体的体积有关。老师为同学们准备了以下实验器材: ①弹簧测力计②装有水的玻璃烧杯③装有酒精的玻璃烧杯④顶端带有挂钩的铝块⑤细线。
(1)探究浮力大小是否与物体浸在液体中的深度有关,应选择的器材是顶端带有挂钩的铝块、细线、________和________;(填写序号)
(2)甲同学认为“物体浸在液体中越深,受到的浮力越大”,并在同种液体中用图甲实验证实他的观点,即铝块从A到A′位置的过程中,浮力变大了。乙同学认为“浮力大小与物体浸在液体中的深度无关”,并在同种液体中用图乙实验证实自己的观点,即铝块从B到B′位置的过程中,浮力大小不变。请分析甲、乙两同学的实验过程,你认为不正确的是________同学的观点,理由是________________。
(3)经过认真分析发现,甲同学的实验适用于探究浮力大小与____________关系。
【解析】浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关。探究浮力的大小与液体的深度关系,必须控制液体的密度和物体排开液体的密度。弹簧测力计是测量力的工具,所以(1)的答案是①和②或③。(2)甲同学没有控制物体排开液体的体积不变,得出错误的结论,乙同学的结论是正确的。(3)甲同学的实验适用于探究浮力与物体排开液体的体积有关。
【答案】(1)的答案是①和②或③。(2)甲同学没有控制物体排开液体的体积不变,得出错误的结论,乙同学的结论是正确的。(3)甲同学的实验适用于探究浮力与物体排开液体的体积有关。
(五)中考链接
1. (2011年福州市)小明将质量为120g的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出了100cm3的水,则物体( )(g取10N/kg)
A.漂浮在水面上 B.悬浮在水中
C.沉在溢水杯底部 D.受到1.2N的浮力
2. (2011年株洲市)如图所示,体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中的浮沉情况,此时甲、乙、丙三个物体所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙,则下面关系正确的是 ( )
A.F甲>F乙>F丙 B.F甲<F乙<F丙
C.F甲=F乙=F丙 D.F甲=F乙>F丙
3. (2011年成都市)关于物体所受的浮力,下列说法中正确的是 ( )
A 漂浮的物体比沉底的物体受到的浮力大
B. 物体的密度越大,受到的浮力越小
C. 物体排开水的体积越大,受到的浮力越大
D. 浸没在水中的物体受到的浮力与深度有关
4. (2011年长沙市)将一物块轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有81g水从大烧杯中溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有72g酒精从大烧杯中溢出。已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,则物块在水中的状态及物块的密度是
A.悬浮 1.0×103kg/m3 B.漂浮 0.92×103kg/m3
C.下沉 1.2×103kg/m3 D.漂浮 0.90×103kg/m3
参考答案:1、C。2、C。3、C。4、D。
作业:P71T1、T2
教学反思: 通过实验,认识浮力。认识是新课程标准的知识与技能目标的第二层次要求,高于了解,低于理解。运用物体的沉浮条件说明生产、生活中的一些现象。
课题 第二单元 质量与密度 运动和力 压强与浮力(第6-10章)
编者岳阳市第十中学 高文超
第1课时 质量与密度(1)
课程标准
1.2.2知道质量的含义。会测量固体和液体的质量。
分别说出质量为几克,几十克,几百克,几千克的一些物品,能估测常见物体的质量。
1.2.3通过实验,理解密度,会测量固体和液体的密度。解释生活中一些与密度有关的物理现象。
测量一些固体和液体的密度。如让学生自己设计一种方案,测量酱油、食用油、醋、盐、塑料制品、肥皂、牛奶等物品的密度。
考点扫描
1.知道质量的概念及其单位;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;
2.理解密度的物理意义;能灵活运用密度知识解决简单的实际问题;
3.会调节和使用天平,会用量筒测固体和液体的体积,会用天平和量筒测固体、液体的密度;
4.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;会查密度表,记住水的密度值。
教学重点:理解密度的意义,会测固体和液体的密度。
教学器材:天平、量筒、水、石块、盐水、细线
(一)知识图解
(二)考点梳理
1、物体所含 的多少叫质量,质量是物体本身的 ,它的大小不随物体的 、 、 和温度的改变而改变。
2、质量的主单位是 ,常用单位还有吨(t)、克(g)、毫克(mg)。它们的换算关系是:1t= kg 1kg= g 1g= mg。
3、实验室中质量的测量工具是 。生活中还常用杆秤、电子秤、台秤、磅秤等工具测量质量。
4、量筒读数时视线应与量筒中液面凹面 处或凸面 处 。
5、单位 的某种物质的 叫做这种物质的密度。密度是物体的特性之一。它的大小与种类、状态、温度等有关。不同的物质密度一般不同。
6、密度的主单位是 。常用单位还有g/cm3等。它们的换算关系是1g/cm3= kg/m3。水的密度是 kg/m3。
参考答案:1、物质,属性、位置,形状,状态。2、千克(kg),1000,1000,1000 。3、天平。4、底面,顶面,相平。5、体积,质量。6、kg/m3,1000,1.0×103kg/m3。
(三)误区透视
1.正确使用天平测量物体质量。使用前:①将天平放在水平工作台上;②将游码移到标尺左端的零刻线处;③调节横粱两端的平衡螺母,直至指针指在分度盘的中线处,此时横梁平衡。使用时:①注意左盘放物体右盘放砝码。②按照先大后小的方法试加砝码。③最后通过移动游码使横梁恢复平衡。④计算物体质量时特别注意将游码示数也加在一起。⑤加减砝码时要注意轻拿轻放,并使用镊子加减砝码。
2.密度的应用:由密度公式,可得,,因此,密度公式有四种应用:
⑴用公式ρ=m/V求密度,用密度鉴别物质;
⑵用公式m=ρV求质量;
⑶用公式V=m/ρ求体积;
⑷判断空心实心,鉴别物质。
(四)考点解析
【例题1】(2010江苏无锡) 某同学调节托盘天平平衡时,发现指针停在分度盘的左侧,如图甲所示.要使天平平衡,应将横梁右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)移动.当他用天平测物体质量时,发现指针偏向分度盘的左侧(如图甲所示),这时应该 (选填“增加”或“减小”)砝码;当他在天平右盘中放入50g、20g和10g的砝码各一个,并将游码移到如图乙所示的位置时,指针恰好指在分度盘的中央,则被测物体的质量
为 g。
【解析】用天平测量物体的质量前要先要调节横梁平衡。由图甲可知,这时指针指在分度盘中央左侧,说明横梁左端向下倾斜,应将平衡螺母向右调节,直至指针指在分度盘中线处。称量物体的质量时,若指针也偏向分度盘的左侧,则同样说明横梁左端向下倾斜,这时千万不能通过调节平衡螺母使横梁平衡,而只能通过向右盘中增加砝码或向右调节游码来达到使横梁平衡的目的。盘中砝码总质量由图可知为80g,游码在标尺上所对的刻度值是1.6g,石块的质量为81.6g。
【答案】右 增加 81.6
【点评】正确使用天平测物体的质量是物理学习过程中的一项基本技能考查重点,一般考查天平使用过程中调平、测量过程、读数等细节问题,还会涉及测量精确程度的评估以及使用非正常情况下的天平测量质量。
【例题2】(2010年山东济宁)某同学在探究“物体的质量跟体积的关系” 的实验中,
(1)他将托盘天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的“0”刻度线处,观察指针的指示情况如图11(甲)所示,此时应进行的操作是 ;天平横梁调平衡后,在称物体的质量时,他在天平右盘中加、减砝码后,指针的指示情况如图11(乙)所示1这时他应进行的操作是 。
物理
量
物体
质量m/g
体积V/cm3
质量跟体
积的比值m/V/g.cm-3
铁块1
79
10
7.9
铁块2
158
20
7.9
铁块3
237
30
7.9
铝块1
54
20
2.7
铝块2
108
40
2.7
铝块3
162
60
2.7
(2)右表是这位同学记录的实验内容和实验数据,请你根据表格中记录的内容和数据,进行分析比较:
① 铁和铝两种不同物质的相同点是: 不同点是:
②铁的密度为
③根据这个实验的结果,请你分析并回答,为什么说密度是物质的特性?
答:
④ 回忆我们在做这个实验时,为什么要选取多种物质,且对每种物质都要收集多组数据?若对每种物质仅收集一组数据是否可以?为什么?
【答案】(1)调节平衡螺母,直至指针指到分度盘的中央 移动游码,使横梁平衡
(2)①它们的质量与体积的比值都是恒定的(或它们的质量与体积成正比),它们的质量与体积的比值不相同 。
②7.9 g/cm3
③同种物质的质量与体积的比值是恒定的,不同物质的质量与体积的比值不同,这说明质量与体积的比值即密度反映了物质的特性。
(3)这样得出的结论才具有普遍性 不行,收集一组数据找不出质量与体积的关系
(五)中考链接
1、(2011年湘潭市)质量为150g的物体可能是 ( )
A. 一个乒乓球 B. 一支铅笔 C. 一个苹果 D. 一只铅球
2、(2011年益阳市)天平的每一个砝码都有一定的质量,它们的质量在下述情况下会发生改变的是 ( )
A.生锈了 B.放在月球上
C.掉在干净的水泥地上碰了一下 D.气温升高
3、(2011盐城)小明用托盘天平测量铁块的质量,所用天平的标尺如图所示,最小砝码的质量与标尺最大刻度值相同.测量前,将天平放在水平桌面上,移动游码到标尺的 刻度处,调节平衡螺母,使天平平衡.测量时右盘加入一定量的砝码后,天平的指针偏向左侧,这时铁块的质量 (小于/等于/大于)右盘中砝码的总质量.再加入5g的砝码后,指针偏向右侧。接下来的操作是: ,直至天平平衡。
参考答案:1、C。2、A。3、0(或“零”),大于,用镊子取出5g砝码放回砝码盒,再移动游码。
(六)作业P120T2、T3 。
教学反思:
质量物质的基本属性,密度是物质的基本特性,是物理学习基础知识,一定要落实。
课题 第2课时 质量与密度(2)
课程标准
1.2.2知道质量的含义。会测量固体和液体的质量。
分别说出质量为几克,几十克,几百克,几千克的一些物品,能估测常见物体的质量。
1.2.3通过实验,理解密度,会测量固体和液体的密度。解释生活中一些与密度有关的物理现象。
测量一些固体和液体的密度。如让学生自己设计一种方案,测量酱油、食用油、醋、盐、塑料制品、肥皂、牛奶等物品的密度。
考点扫描
1.知道质量的概念及其单位;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;
2.理解密度的物理意义;能灵活运用密度知识解决简单的实际问题;
3.会调节和使用天平,会用量筒测固体和液体的体积,会用天平和量筒测固体、液体的密度;
4.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;会查密度表,记住水的密度值。
教学重点:理解密度的意义,会测固体和液体的密度。
教学器材:天平、量筒、水、石块、盐水、细线
(一)知识图解
(二)考点梳理
1、人的密度跟水差不多,李明同学质量是50kg,他的体积是 m3。
2、运用天平和量筒测量物体密度时,特别注意使用“瓶装法”测液体质量和“排水法”测不规则固体体积的特殊测量方法。“瓶装法”测质量时,m液= m总- m空瓶或m液= m总- m剩余。“排水法”测体积时,V物= V排水或V物= V总- V水,这种方法属于“ ”。
3、密度的计算公式是 ,运用此公式进行分析和计算时要特别注意单位配套使用。
实验室,体积用 ,质量单位用 ,密度单位用 ,最后将 化成kg/m3。
(三)误区透视
密度的测量
(1)测固体的密度
原理
ρ=m/V
器材
天平、量筒、水、细针。适用于密度小于水的固体
方法一
①用天平测得物体质量m
②用压入法测体积:把适量水倒入量筒记下V1
③放入物块并用细针把物块压入使之浸没在水中下记V2,得V=V2-V1
④密度为ρ=m/(V2-V1)
器材
天平、量筒、水、细线。适用于密度大于水的固体
方法二
①用天平测质量m
②把适量水倒入量筒记下V1
③再用细线栓住物体放入水中使之浸没时记下V2
④得密度ρ=m/(V2-V1)
【点拨】在测不规则固体体积时,采用排液法测量,这是一种科学方法等效代替法。
(2)测液体密度
原理
ρ=m/V
器材
天平、烧杯、量筒、被测液体
方法
①用天平测液体和烧杯的总质量m1
②把烧杯中的液体倒入量筒中一部分,读出量筒内液体的体积V
③称出烧杯和杯中剩余液体的质量m2
④得出液体的密度ρ=(m1-m2)/ V
想一想:以上实验步骤能否顺序颠倒?为什么?
(四)考点解析
【例题1】(2011年清远市)小迪学习了“密度”知识后,想测出碳酸钙样品的密度,于是他进行了如下实验:
①先将天平放在水平桌面上,如图甲所示,他接下来的做法是先 ,再调节平衡螺母,使指针指在分度盘中线处;
②小迪在实验过程中规范操作,测得小块碳酸钙石的质量情景如图乙所示,则小块碳酸钙石的质量是 g;
③接着用量筒测出这小块碳酸钙石的体积是30cm3.由此得出碳酸钙石的密度是
kg/m3。
【解析】:测质量,用天平,先放平,再调衡;游在零,螺母衡,针偏左,螺向右。测密度,测物体的质量和体积,用公式计算密度。实验中实验单位,质量的单位是克,体积的单位是毫升,不需要换算成主单位,用1g/cm3=103kg/m3关系换算很简便。
【答案】① 把游码移至标尺左端零刻度处(或“最左端”或“零刻度”)
② 72
③ 2.4×103 。
【例题2】 (2010江苏常州)2010年4月,日本广岛大学高分子材料科研小组宣布,已研发出硬度相当于钢铁2~5倍的聚丙烯塑料.某型汽车使用的是质量高达237kg的钢质外壳,若替换成等体积的聚丙烯塑料材质,除增强车壳强度之外,还可减少多少质量?(钢的密度ρ钢=7.9×103kg/m3,聚丙烯塑料的密度ρ塑=1.1 ×103kg/m3)
【解析】汽车所用钢材的体积为:
V钢=m钢/ρ钢=237kg/(7.9×103kg/m3)=3.0×10-2m3
所用聚丙烯塑料的体积为V塑=V钢=3.0×10-2m3
所用聚丙烯塑料的质量为
m塑=ρ塑V塑=1.1 ×103kg/m3×3.0×10-2m3=33kg
减轻质量为:⊿m=m钢-m塑=237kg-33kg=204kg
【答案】204 kg
(五)中考链接
1、(2011潍坊)社会上食品造假事件时有发生.小明的奶奶从自由市场上购买了一箱牛奶,小明想知道牛奶是否掺水.通过查阅资料得知,在牛奶中掺水后,掺水含量与牛奶密度的关系如下表所示.小明取l00ml这种牛奶,澜得它的质量为102.2g,则这种牛奶
牛奶中掺水含量
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
牛奶密度(g/cm3)
1.030
1.027
1.024
1.021
1.018
1.015
1.012
1.009
1.006
1.003
1.000
( )
A.未掺水 B.掺水含量20%以下
C.掺水含量20%—30% D.掺水含量30%以上
2、(2011广东) (7分)学习密度知识后,刘明同学用实验测量某品牌酸奶的密度:
(1)调节天平横梁平衡时,指针偏向分度盘中央红线的右侧,此时应向____(选填“左”或“右”)移动平衡螺母,才能使天平平衡。
(2)如图16所示甲、乙、丙图是他按顺序进行实验的示意图;依据图中的数据填人下表的
空格中。
(3)在以上实验中,烧杯内壁会残留部分酸奶而导致实验结果 (选填“偏大”或“偏小”),如何做才能避免由此产生的实验误差?
3、(2011广安)(4分)小贝想用天平和量筒测某种药液的密度,在调节天平横梁平衡时,发现指针静止在分度盘上如10图甲所示的位置,此时应将平衡螺母向 (填“左”或“右”)移动。调好天平后,她称得药液和药液瓶的总质量为60g,然后将药液倒一部份在量筒中,如图乙所示;再将药液瓶放在天平上称剩余的质量如图丙所示,由此可知量筒中药液的质量是
g,量筒中药液的体积是 cm3,这种药液的密度是 kg/m3。
参考答案:1、C。2、
33.4
82.0
40
1.22×103
(1)左。(2)
(3)偏大,只要把实验顺序改成乙、甲、丙图(或乙、丙、甲图)即可。
3、左 , 28.6, 10 , 2.86×103。
(六)作业P123 课桌的体积有多大?取样求密度的方法是解决问题的关键。
教学反思:
测量固体或液体的密度是重点,也是难点。有实验方法和实验数据的技巧。
课题 第3课时 力
课程标准
2.2.3通过常见事例或实验,了解重力、弹力和摩擦力,认识力的作用效果。
通过实验,认识力可以改变物体运动的方向和快慢。
通过实验,认识力可以改变物体的形状。
2.2.4用示意图描述力。会测量力的大小。
考点扫描
1.知道力的概念和单位,知道力的作用效果;
2.知道力的三要素,能用力的图示和力的示意图表示力;
3.知道弹力的概念,会用弹簧测力计测量力的大小;
4.知道重力的概念、大小、方向和应用;知道重心的概念;
5.知道摩擦力是如何产生的,能用实验方法探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关;
6.知道增大和减小摩擦的方法。
教学重点:了解重力、弹力和摩擦力;认识力的作用效果;用示意图描述力;会测量力。
教学器材:木板、毛巾、长方体木块、弹簧测力计。
(一)知识图解
(二)考点梳理
1.力是物体对物体的 ,物体之间力的作用是 的;
2.力的作用效果是改变物体的 和改变物体的 ;
3.力的单位是 ,测量工具是 ,人们常用 测量力的大小;在弹性限度内,弹簧 越长,它受到的拉力越大,弹簧测力计就是根据弹簧的这个特性制成的。
4.力的三要素是力的 、 和 。
5.力可以用一条带箭头的线段来表示。箭头的方向表示力的 ,线段的起点(或终点)表示力的 ,这种表示力的方法叫力的示意图。
6.重力是由 产生的,重力的大小与物体质量大小是成 比的关系,即G= ,其中g= N/kg。重力的方向是 的,重力方向在生活中的应用实例是 。重力的作用点叫 。
7.滑动摩擦力的概念:一个物体在另一个物体表面上 时产生的力。滑动摩擦力的大小与 和接触面的 有关。
8.增大有益摩擦的途径有:增大 、增大接触面的 ;减小有害摩擦的方法有:减小 、使接触面光滑,变滑动为 、使接触面隔开等。
参考答案:1、作用,相互。2、形状,运动状态。3、牛顿(N),测力计,弹簧测力计,伸长。4、大小,方向,作用点。5、方向,作用点。6、地球吸引,正,mg,9.8.竖直向下,重垂线,重心。7、发生相对滑动,压力,粗糙程度。8、压力,粗糙程度,压力,滚动。
(三)误区透视
力
⑴力是物体对物体的作用,力不能离开物体而存在。当发生力的作用时,一定有两个或两个以上的物体同时存在。注意相互接触的物体间不一定发生了力的作用,没有接触的物体间也不一定没有力的作用。如磁铁能够吸引附近的小铁钉,它们没有相互接触也有力的作用。
⑵物体间力的作用是相互的,这对相互作用的力同时产生,同时消失,而且分别作用在两个不同物体上。
⑶力的作用效果由力的大小、方向、作用点来决定。力可以产生两种效果,一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态。
弹力
⑴概念:物体由于发生 而产生的力。
物体的形变,包括物体体积和形状的改变两种。任何物体都能发生形变,不能发生形变的物体是不存在的,不过有的形变比较明显,可以直接看到,而有的形变极其微小,要用仪器才能显示出来。
⑵产生的条件:直接 并且接触处有 或拉伸。
重力
⑴概念:由于地球的吸引而使物体受到的力,物理学中用G表示。重力的施力物体是地球,受力物体是物体。注意重力不是地球的吸引力。
⑵重力的三要素:
大小:①物体所受重力的大小与其质量成正比,其关系为,其中g=9.8N/kg,在粗略计算中,g可取10N/kg;②重力可用弹簧测力计测量;③重力的大小可由G=mg算出,式中的m单位是kg。
方向:①重力的方向总是竖直向下的。所谓“竖直向下”是指与水平面垂直或指向地心;②利用重力的方向总是竖直向下的特性,可制成重垂线来检查墙壁是否竖直或物体表面是否水平。
作用点:在物体的重心(重力在物体上的作用点)上,但是重心不一定在物体上,如:圆环的重心就在圆心上。对于形状不规则的物体,重心可用“悬挂法”来确定。
(3)重力的示意图
重力的作用点一定要画在物体的重心上;重力的方向是竖直向下的,不能歪斜。
摩擦力
分类:静摩擦力(两个相接触的物体,在外力的作用下有相对运动的趋势而又保持相对静止,在接触面间产生的摩擦力)、滑动摩擦力(一个物体在另一个物体表面滑动时产生的摩擦力)、滚动摩擦力(一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦力)。
产生的条件:a.两物体要相互接触;b.两物体要发生相对运动或有相对运动趋势;c.两物体间要有压力;d.接触面不光滑。这几个条件缺一不可。
影响因素
影响滑动摩擦力大小的因素:与压力大小有关,其他条件相同时压力越大,滑动摩擦力越大;与接触面的粗糙程度有关,其他条件相同时接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
静摩擦力的大小与物体受到的其他力有关。
(4)测量:可利用二力平衡测出滑动摩擦力的大小。用弹簧测力计拉着物体在水平面上作匀速直线运动时,弹簧测力计的读数与摩擦力的大小相等。
(5)滑动摩擦力的方向:滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,但并不一定与物体的运动方向相反,物体的相对运动方向与物体运动方向是有区别的。
(四)考点解析
【例题1】 (2011年玉溪市)2011年6月4日,在法国网球公开赛的女单决赛中,中国金花李娜创造历史成为第一个捧起网球大满贯赛单打冠军的亚洲选手,书写了中国网球灿烂的辉煌时刻。为我国乃至亚洲赢得了荣誉。她击打网球时,球和球拍都会变形,表明力可以改变物体的 ,同时,球快速反弹,表明力可以改变物体的 。
解析:力的作用效果有两个,即改变物体的运动状态和改变物体的形状。球和球拍都会变形,这说明力可以使物体发生形变, 球快速反弹, 这说明力可以使物体运动状态发生改变。
答案:形状, 运动状态。
【例题2】(2011年邵阳市)科学探究的过程一般要经历“提出问题”、“猜想与假设”、“实验和论证”等环节。在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,小华同学提出了三个猜想:
猜想A:摩擦力的大小与压力的大小有关。
猜想B:摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
猜想C:摩擦力的大小与物体运动速度有关。
为了验证这三个猜想,小华同学设计了如图所示的实验:
(1)在实验中,为了使摩擦力大小等于测力计示数,小华应该用测力计沿水平方向拉着物体做 运动。
(2)由图 和图 两个实验可知,摩擦力的大小与压力的大小有关。
(3)由图甲和图丙两个实验可知,摩擦力的大小与 有关。
(4)为了验证猜想C是否正确,小华同学用图甲装置进行了三次实验,实验记录如下:
实验次数
木块运动速度(m/s)
测力计示数(N)
1
0.05
0.6
2
0.10
0.6
3
0.15
0.6
由 实验记录可知,猜想C是 (选填“正确”或“错误”)的。
(5)在实验探究中,小华同学应用的研究物理问题的方法是 。
A.类比法 B.控制变量法 C.推理法 D.等效替代法
【解析】探究滑动摩擦力的大小有关因素实验中,利用二力平衡的知识间接测出滑动摩擦力的大小。利用控制变量法的思路,分别探究与物体接触面的粗糙程度和压力大小的关系。
答案:(1)匀速直线。(2)甲,乙。(3)粗糙程度。(4)错误。(5)B。
(五)中考链接
1.(2011年湘潭市)用水平力推矿泉水瓶的下部,矿泉水瓶沿桌面滑动,改用同样大小的水平力推矿泉水瓶的上部时,矿泉水瓶被推倒,这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. 受力面积有关
2、(2011年玉溪市)重力的施力物体是 。如图所示,弹簧测力计的分度值是 N,砝码受到的重力是 N。
3、(2011年黑龙江)如图所示为浴室的防滑塑胶垫,防滑塑胶垫一面有凸起的花纹(如图甲),另一面有很多小吸盘(如图乙)。使用时把有小吸盘的一面向下铺在平滑的瓷砖地面上,利用 把它紧压在地面的瓷砖上,以防止浴垫滑动。花纹是通过
的方法来增大摩擦的,防止人滑倒。
参考答案:1、B。2、地球,0.2,3.2 。3、大气压,增大粗糙程度。
作业;P20T3
教学反思:让学生动作实验,用弹簧测力计测量力。探究滑动摩擦力与哪些因素有关,是课程标准必做的20个实验之一。
课题 第4课时 力与运动
课程标准
2.2.4知道二力平衡条件。
2.2.5通过实验,认识牛顿第一定律。用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象。
运用惯性,解释当汽车急刹车、转弯时,车内可能发生时现象。
考点扫描
1. 知道同一直线上二力合成的方法。
2. 知道牛顿第一定律的内容;知道惯性的概念;会用惯性知识解释生活中的有关现象。
3. 知道二力平衡条件,会运用二力平衡条件解答有关问题。
教学重点:知道二力平衡;认识牛顿第一定律,用惯性解释生活中有关现象。
教学器材:木板、毛巾、、棉布、长方体木块、小车,斜面。
(一) 知识图解
(二)考点梳理
1.同一直线上二力合成方法:方向相同时,F=F1 F2 方向与F1。和F2一致;方向相反时,F=F1 F2。方向与较大的力F1一致。
2.牛顿第一定律内容是:一切物体在没有受到力的作用时,总保持 状态或
状态。
3.惯性是物体保持运动状态 的性质。
4.二力平衡条件是:作用在 的两个力,大小 ,方向 ,在同一直线上。
5.物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)时可能不受力,也可能受平衡力的作用,此时合力为 ,物体不受力或受平衡力时,可能处于 状态,也可能作
运动。
6.物体受非平衡力作用时,其运动状态 改变;当物体所受的合力方向与物体的运动方向相同时,物体的运动速度会 ,当物体所受的合力方向与物体的运动方向相反时,物体的运动速度会 。
参考答案:1、+,-。2、静止,匀速直线运动。3、不变。4、一个物体,相等,相反。5、0,静止,匀速直线。6、一定,加速,减速。
(三)误区透视
1.合力 物体只受两个力的作用时,所受的合力大小总是小于或等于两个力之和,大于或等于两个力之差.
2.牛顿第一定律
理解:“一切物体”表明定律对任何物体都适用;“保持静止或匀速直线运动状态”是指不受力时,原来静止的物体将永远保持静止,原来运动的物体将永远做匀速直线运动。
说明:该定律是建立在实验基础上,再通过合理的推理假设得出的结论。
受到平衡力作用的物体,就像没有受到力的作用一样,也会保持静止状态或匀速直线运动状态。
3.惯性
(1) 物体保持原来的运动状态,也就是说原来运动的物体由于惯性要继续运动,原来静止的物体由于惯性要继续保持静止。
(2) 惯性是物体本身的一种属性,一切物体在任何时候都有惯性,它与该物体的质量有关。
(3) 解释有关惯性现象时应注意的问题
①惯性不是力,在解释惯性现象时,应避免出现“惯性力”、“物体受惯性的作用”等错误提法。
② 一切物体在任何情况下都具有惯性,它的大小与速度大小无关,所以“速度大的物体惯性大”,“速度小的物体惯性小”等说法都是错误的。
4.二力平衡
条件:同体、等大、共线、反向。
判别作用在一个物体上的两个力是不是一对平衡力的方法:
用二力平衡条件来判断;
根据物体的运动状态,即物体受力后是否做匀速直线运动或保持静止来确定。若是,则两力一定是一对平衡力,否则不是。
(四)考点解析
【例题1]】(2011年昆明市)关于力和运动的下列说法正确的是 ( )
A.草地上滚动的足球逐渐停下来,是因为足球没有受到力的作用
B.由于惯性,投出去的篮球能够在空中继续飞行
C.物体受平衡力的作用,一定静止
D.一个小孩推地面上的箱子,箱子未动,是由于小孩的推力小于箱子受到的摩擦力
【解析】力的作用效果可以改变物体的形状或改变物体的运动状态。物体保持运动状态不变,可能是物体不受力的作用,可能是由于惯性,可能是受平衡力作用。运动状态改变,一定时受到非平衡力的作用。
【答案】B
【点评】解题时要依据物理定律去分析问题,有些物理情境在现实生活中是找不到的,不能仅凭生活经验或个人感觉去妄加判断。
【例题2】 (2011年郴州市)一台放在水平桌面上的电视机,下列给出的选项属于平衡力的是( )
A.电视机受到的重力和地面对桌子的支持力
B.电视机对桌子的压力和桌子受到的重力
C.电视机对桌了的压力和桌子对电视机的支持力
D.电视机受到的重力和桌子对电视机的支持力
【解析】二力平衡的四个条件为“同体、等大、反向、共线”,A、C两项不符合二力平衡中“同体”这一条件;C两个力 “异体、等大、反向、共线”, 符合相互作用力的条件;B书电视机对桌子的压力和桌子受到的重力大小相等但不“反向”,所以也不是平衡力,只有D选项符合二力平衡的条件。
【答案】D
【点评】判断两个力是不是一对平衡力是中考中的常见考点,它通常以考查“同体”这一条件居多,从“同体”入手分析是快速区别二力平衡和相互作用力的有效方法。
(五)中考链接
1.(2011年张家界)如图所示,下列物体受到两个力的作用彼此平衡的是( )
2.(2011达州)下列有关运动和力的关系中,正确说法是 ( )
A.子弹从枪膛射出后能继续前进是因为子弹的惯性大于阻力
B.小张沿水平方向用力推地面上的桌子没推动,是因为他的推力小于桌子受到的摩擦力
C.一茶杯静止在水平桌面上茶杯对桌面的压力和桌面对茶杯的支持力是一对平衡力
D.在平直轨道上匀速行驶的火车,受到的合力为零
3、(2011达州)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,同学们提出了以下几种猜想:
A、与物体运动的速度有关 B、与物体间的接触面积大小有关 C、与物体间的接触面的粗糙程度有关 D、与压力大小有关
实验室提供的器材有:一面较光滑一面较粗糙的长木板、两个带钩的长方体木块和一支弹簧测力计。
(1)实验中要用弹簧测力计水平匀速拉动木块,是因为由 知识可知,此时木块所受的滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数。
(2)下表是小李同学设计并记录的实验数据表格:
实验次数
压力
长木板表面
木块放置
木块运动快慢
弹簧测力计的示数/N
1
一个木块
较光滑
平放
很慢
2.2
2
一个木块
较光滑
平放
慢
2.2
3
一个木块
较光滑
平放
较快
2.2
小李同学的实验可以验证猜想 (填猜想序号)是 (填“正确”或“错误”)的。他在实验中采用的方法是 。
(3)如果他要验证猜想B,他的操作步骤应是:
a、 ;
b、 。
参考答案:1、B。2、D。
3、(1)二力平衡 (2)A 错误 控制变量法
(3)a、把木块平放在长木板上用弹簧测力计水平匀速拉动,读出弹簧测力计的示数F1
b、把木块侧放在长木板同一面上用弹簧测力计水平匀速拉动,读出弹簧测力计的示数F2
(或a说出操作方法b得出分析结论也可)。
作业:P33T1、T2。
教学反思:演示牛顿第一定律的实验部分,演示惯性现象,练习用惯性知识解释身边的现象。
课题 第5课时 压强 液体压强
课程标准
2.2.7通过实验,理解压强。知道日常生活中增大和减小压强的方法。
估测自己站立时对地面的压强。
2.2.8通过实验,探究并了解液体压强与哪些因素有关。
考点扫描
理解什么是压力,知道压力的大小和方向;
知道压强的概念;通过实验探究知道压强的大小跟哪些因素有关;了解增大和减小压强的主要方法;会运用压强的计算公式分析和进行有关压力、压强的计算;
理解液体内部压强的规律,通过实验探究得出影响液体内部压强的因素;
知道液体压强的计算公式, 会运用液体压强的计算公式分析和进行有关液体内部压力、压强的计算;
知道连通器的原理,学会分析日常生活中常见的连通器模型;
知道帕斯卡原理,了解帕斯卡原理在生活中的应用。
教学重点:通过实验,理解压强。知道增大和减小压强的方法。了解液体压强与哪些因素有关。
教学器材:压强小凳、细沙、砝码、液体压强计、水。
(一) 知识图解
(二)考点梳理
1、压强
(1)定义:物体在 上受到的 叫压强 ;
(2)计算公式:p= ;
(3).单位是 , 1 Pa= N/m2。
2、液体的压强
(1)产生的原因:液体受 且具有 。
(2)特点: 液体内部朝 都有压强; 在同一深度,液体向各个方向的压强都 ,深度增加,压强 ,相同深度,液体密度越大,压强 ;
(3)液体内部压强的计算公式:p=
(4)应用: 、船闸等。
参考答案:1、(1)单位面积,压力。(2)。(3)帕(Pa),1 。2、(1)重力,流动性。(2)各个方向,相等,增大,越大。(3)ρgh。(4)茶壶。
(三)误区透视
压力
压力是垂直压在物体表面上的力,是由于互相接触的物体发生挤压而产生的;施力物体是与它接触并挤压它的那个物体。
压力的方向:总是垂直并指向被压物体表面。
压力的单位和符号:用F表示压力,单位是牛顿,符号为N。
压力与重力的区别以及联系
区别:压力是垂直压在物体表面的力,施力物体是施压物体,其方向垂直于被压物体表面,指向被压物体,作用点在被压物体表面上;而重力是由于地球对物体的吸引而产生的力,施力物体是地球,其方向始终竖直向下,作用点在物体的重心上。
(5) 物体不受外力且静止在水平面上时,物体对水平面的压力大小等于物体的自身重力。
(二)误区透视
1. 压强
压强是描述压力作用效果的物理量,压力的作用效果显著,压强越大。
压强的大小同时由压力和受力面积决定,p=,单位N/㎡。即帕斯卡,简称帕,符号Pa,1Pa=1N/㎡。
改变压强的方法:
受力面积一定时,改变压力大小;
压力一定时,改变受力面积;
同时改变压力大小和受力面积大小。
2.液体的压强
产生的原因:液体由于受到重力作用,对容器底部有压强。液体具有流动性,对容器的侧壁也有压强。
液体压强的特点:液体对容器底部和容器壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强;液体的压强随深度的增加而增大(注意:这里的深度是指液体内某点到液面的竖直高度);在同一深度,液体向各个方向的压强相等;不同液体的压强还跟液体的密度有关,液体的密度越大,压强越大。
液体压强的测量:常用液体压强计来测量液体内部的压强。压强计是测量液体内部压强的仪器,测量液体内部压强时,把金属盒深入到液体内部,这时压强计两管的液面高度差就表示液体内部压强的大小。压强越大,液面高度差也就越大。
连通器
概念:上端开口,下端连通的容器叫连通器。
原理:连通器中如果只有一种液体,在液体不流动时,连通器各容器液面 。
连通器的应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是连通器。
压强公式的正确运用
公式p=,对固体、液体、气体都是普遍适用的,而p=gh(为液体的密度,g等于9.8N/kg,h是液体内某点到液面的竖直高度)只适用于液体内部的压强。
对于固体应该先分析压力的大小,后用p=求压强的大小;对于液体应该先用p=gh分析和计算压强,再用F=pS分析和计算压力的大小。
(四)考点解析
【例题1】(2011年株洲市)质量为45kg的某同学站在水平地面上,两脚与地面的总接触面积为300cm2,则他对地面的压强Pl= Pa,若他走路时对地面的压强为P2,则有Pl P2(填“>”、 “<”或“=”)。(取g=l0N/kg)
【解析】压力是垂直作用在物体表面上的力,它的性质属于弹力。只有物体对水平面上的压力的大小可能等于物体的重力。当压力一定时,增大受力面积减小压强,减小受力面积增大压强。走路时,足与地面的接触面积小于站立时的接触面积,所以压强增大。
【答案】1.5×104 <
【点评】,注意,计算压强过程中注意单位的统一,只有力的单位是N,接触面积的单位是m2,得到的单位才是Pa。
【例题2】(2011年郴州市)某同学(利用小桌、砝码、饱沫塑料)在探究“压力的作用效果跟什么因素行关”时,如图所示,清仔细观察并回答下列问题
(1)实验是通过 来显示压力的作用效果:
(2)由甲、乙两图所示实验现象可得出:受力面积一定时, 越大,压力作用效果越明显;
(3)由乙、丙两图所示实验现象可得出:压力一定时, 越小,压力作用效果越明显。
【解析】压力产生的效果与压力大小和受力面积大小有关,通过观察泡沫塑料的形变程度来观察压力的作用效果。本题所用的探究方法是控制变量法。图甲、乙中受力面积相同,压力不同,所以甲、乙探究的是压力产生效果与压力大小的关系,得到的结论是在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。图乙、丙中压力大小相同,受力面积不同,压力产生效果不同,探究的是压力作用效果与受力面积大小的关系,得到的结论是:压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
答案:(1) 泡沫塑料的形变程度(或泡沫塑料的凹陷程度)。(2)压力。(3)受力面积。
(五)中考链接
1.(2011年北京市)如图所示的四个实例中,为了增大压强的是
2.(2011 年衡阳市)如图,关于液体中a、b、c、d四点压强的说法中正确的是( )
A.a点的压强最大 B.b点的压强最大
C.c点的压强最大 D.d点的压强最大
3.(2011年成都市)如图所示,液体压强使坝底的水喷射而出,那么决定坝底水的压强大小的是 ( )
A.坝的宽度 B.水的体积 C.水的深度 D.坝的高度
参考答案:1、C。2、B。3、C。
作业: P42T3、P47T4.
教学反思:通过实验,理解压强。理解是新课程标准要求最高的,不仅会计算,还会应用解释生活中有关现象。
课题 第6课时 大气压强 在流体中运动
课程标准
2.2.8知道大气压强及其与人类生活的关系。了解流体的压强与流速的关系及其在生活中的应用。
了解飞机的升力是怎样产生的。
考点扫描
1.了解生活中因大气压强客观存在而产生的现象,知道大气压强产生的原因;
2.了解测量大气压强的仪器和方法,知道标准大气压值的大小,知道马德堡半球实验和托里拆利实验;
3.了解液体沸点与气压的关系;
4.了解流体的压强与流速的关系,了解飞机升力产生的原因。
教学重点:知道大气压强与人类生活的关系。了解流体压强与流速的关系。
教学器材:烧杯、水、纸片、小船、细线。
(一)知识图解
(二)考点梳理
1.大气压强产生的原因:空气受 且具有 ;
2.大气压强的测定: 实验;1标准大气压= mmHg= Pa。
3.大气压强的变化规律:随高度增加而 ;还与季节和天气有关.;
4.大气压强的测量工具: ;
5.液体的沸点随气压 的减小而,随气压的增大而 .生活中的应用实例是高压锅;
6.流体在流速大的地方压强 ,流速小的地方压强 。这个规律叫做 原理。
参考答案:1、重力,流动性。2、托里拆利,760 ,1.01×105。3、减小。4、气压计。5、减小,升高。6、小,大。伯努利。
(三)误区透视
1.大气压强
产生:①空气有重力,对浸在其中的物体有压强。②空气具有流动性,也像液体一样向各个方向都有压强,所以把大气对浸在它里面的物体的压强叫大气压强,简称大气压。
存在:
证明大气压存在的著名实验是马德堡半球实验,它是由德国学者,马德堡市市长奥托·格里克完成的。
方向:大气内部各个方向都有压强。
大气压强随高度的增加而减小。
气压计:气压计分为两类,水银气压计和无液气压计(金属盒气压计)。如果无液气压计的刻度盘上标的是高度,就变为高度计。
2.流体压强与流速的关系
(1) 液体和气体都没有一定的形状,且很容易流动,因此统称为流体。
(2) 流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
(3) 飞机的升力实质上是气体对机翼上下表面的压力差(在相同时间内,机翼上方气体流速大,它对机翼的压强小,下方对机翼压强大,因此机翼上下表面产生了压力差,也就形成了飞机的升力。)
(四)考点解析
【例题1】 (2011年安徽省)图为伽利略制造的第一个温度计,它可以测量气体的温度。若外部大气压不变,在气温发生变化时,球形容器内气体的体积随之发生变化,使玻璃管内液面上升或下降,从而测量出气温的高低。以下说法正确的是( )
A.当气温升高,球内气体体积膨胀,玻璃管内液面下降
B.当气温升高,球内气体体积缩小,玻璃管内液面上升
C.当气温降低,球内气体体积缩小,玻璃管内液面下降
D.当气温降低,球内气体体积膨胀,玻璃管内液面上升
解析:伽利略温度计的原理,是由于玻璃球与外界大气间有压强差,当大气压大于玻璃球气体的压强时,大气压将液体压入玻璃管中,使液体在玻璃管中保持有一定的高度。当大气压强不变时,玻璃球内气体温度升高,体积膨胀,即球内气体压强增大,玻璃管中液柱下降;玻璃球内气体温度降低,体积缩小,即球内气体压强减小,玻璃管中液柱上升。
【答案】A。
点评:用此装置也可以粗略地测量山的高度。原因是大气压随高的增加而减小,在山脚下气压高,山顶上气压低。设山脚和山上温度保持不变,想一想,如果玻璃管中液柱高度减小了,是上山了还是下山了?
【例题2】(2011年济宁市)随着人们生活水平的不断提高,各种小汽车已经走进我们的家庭。仔细观察和思考,可以发现小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关,请你用学过的物理知识解答下面的问题:小汽车的外形设计成流线型(如图所示),当小汽车在水平路面上高速行驶时对路面的压力比静止时 (选填“增大”、“减小”或“不变”),其原因是 。
【解析】从图中可以看出,当空气从汽车上方流过时,路程长,流速快,压强小;从车底流过的空气路程短,流速慢,压强大。上下有压强差,产生压力差,即“升力”。
【答案】减小,流过汽车上方的空气流速快,压强小,流过底部的空气流速慢压强小,产生向上的“升力”。
点评:现代小轿车的车尾增加了导流板,产生一个向下
压力,增大高速行驶的汽车对地面的附着力。想一想,
导流板的形状应是什么形状?
(五)中考链接
1.(2011年广安市)李老师经常引导学生利用身边的生活用品做实验,通过动手动脑,学习物理知识,揭示物理规律。下面图的实验中不是揭示流体压强与流速关系的是( )
2. (2011年福州市)如图所示的现象中,能用流体压强与流速关系解释的是( )
3.(2011年哈尔滨)生活中许多实例应用到物理知识。下列说法错误的是( )
A.用吸管从瓶中吸饮料——液压技术
B.用重垂线来检查墙壁上的画是否挂正——重力方向竖直向下
C.纸飞机离开手以后,还会继续飞行——惯性
D.从纸条上方沿纸条吹气时,纸条向上飘起——伯努利原理
4.(2011年湘潭市)足球运动员梅西在某次比赛中,踢出一记神奇的“香蕉球”,足球从右侧绕过“人墙”射入球门,如图所示。这是因为踢出的足球 ( )
A. 左侧空气流速慢 B. 两侧空气流速相同
C. 左侧空气流速快 D. 不断改变旋转方向
参考答案:1、C。2、C。 3、A。4、C。
作业:P57T3、P63T1。
教学反思:
近几年,流体的压强与流速的关系一直是中考的重要知识,是中考必考知识点。
课题 第7课时 浮力及应用
课程标准
2.2.9通过实验,认识浮力。探究浮力大小与哪些因素有关。知道阿基米德原理,运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象。
了解潜水艇浮沉的原理。
考点扫描
1.知道什么是浮力,浮力产生的原因,浮力的方向;
2.知道用弹簧测力计测浮力,能用实验的方法通过探究推导出阿基米德原理;
3.知道并理解物体浮沉的条件,知道潜水艇,密度计、气球和飞艇的浮沉原理;
4.会用阿基米德原理计算有关浮力的问题。
教学重点:通过实验,认识浮力,探究浮力与哪些因素有关。知道阿基米德原理。
教学器材:弹簧测力计、水、烧杯、石块、盐水。
(一)知识图解
(二)考点梳理
1.一切浸入液体 (或气体)中的物体,都受到液体 (或气体)对它 力,叫做浮力。
2.浮力的施力物体是 (或气体),浮力的方向是 的。
3.浮力大小与 和物体浸在液体中的 有关,与浸入液体深度和物体的密度 。
4.阿基米德原理:
(1)内容:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它 的液体所受到的 。
(2)公式:
(3)浸在液体里的物体包括两种状态:一是全部浸入,则;二是部分浸入,则;由F浮=G排可知,浮力的大小等于排开的液体所受的重力;由可知,浮力的大小只与液体的密度和排开液体的体积有关;阿基米德原理也适用于气体,但公式中的要改为。
5.物体的浮沉条件是:浸没在液体中的物体,F浮 G时上浮;F浮 G时悬浮;
F浮 G时下沉。
参考答案:1、竖直向上。2、液体,竖直向上。3、液体的密度,体积,无关。4、(1)排开,重力。5、大于,等于,小于。
(三)误区透视
1.浮力的计算方法:
(1)称重法:F浮=G- F′;
(2)二力平衡法:F浮=G(漂浮或悬浮)注意:悬浮时是物体浸没在液体中,;而漂浮时;
(3)阿基米德原理法: ;
(4)压力差法: F浮= F向上- F向下(用浮力产生的原因求浮力)。
2.浮力的几个应用实例:
密度计:根据漂浮时的受力平衡及阿基米德原理制成用来测定液体密度的仪器 , 密度计示数越靠下,示数越大。同一支密度计漂浮在不同液面上时所受的浮力是相等的,都等于密度计的重力。
船:采用“空心”的办法增大可利用的浮力,轮船的大小通常用排水量(指轮船满载时排开水的质量)来表示,漂浮在液面上,F浮=G船。吃水深度随液体密度而变化。
潜水艇:时通过人工的方法排水、吸水,来改变潜艇的自身重力,达到上浮和下沉的目的。潜水艇水中是处于悬浮状态,即F浮不变。
气球和飞艇:是靠空气浮力升空的,充入的气体密度应小于空气密度。
(四)考点解析
【例题1]】(2011年南京市)将小铁块和小木块放入一盆水中.结果发现木块浮在水面上,铁块沉入水底,就此现象,下列分析正确的是 ( )
A.木块受到浮力,铁块不受浮力
B.铁块沉入水底,所受浮力一定小于自身的重力
C.木块受到的浮力一定大于铁块所受的浮力
D.木块浮在水面上,所受浮力大于自身的重力
【解析】根据阿基米德原理可知:浸在液体中的物体受到向上的浮力,故A错误;根据物体的浮沉条件可以判断,下沉,浮力小于重力,B正确。漂浮,浮力等于重力,D错误。根据浮力公式,浸在同种液体中的物体,所受到的浮力大小只与浸入液体的体积有关,与物体的状态无关,故C错误。
【答案】B
【例题2】(2011年昆明市)在探究“影响浮力大小的因素”时,某班同学猜想浮力大小可能与液体的密度、物体浸在液体中的深度以及物体排开液体的体积有关。老师为同学们准备了以下实验器材: ①弹簧测力计②装有水的玻璃烧杯③装有酒精的玻璃烧杯④顶端带有挂钩的铝块⑤细线。
(1)探究浮力大小是否与物体浸在液体中的深度有关,应选择的器材是顶端带有挂钩的铝块、细线、________和________;(填写序号)
(2)甲同学认为“物体浸在液体中越深,受到的浮力越大”,并在同种液体中用图甲实验证实他的观点,即铝块从A到A′位置的过程中,浮力变大了。乙同学认为“浮力大小与物体浸在液体中的深度无关”,并在同种液体中用图乙实验证实自己的观点,即铝块从B到B′位置的过程中,浮力大小不变。请分析甲、乙两同学的实验过程,你认为不正确的是________同学的观点,理由是________________。
(3)经过认真分析发现,甲同学的实验适用于探究浮力大小与____________关系。
【解析】浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关。探究浮力的大小与液体的深度关系,必须控制液体的密度和物体排开液体的密度。弹簧测力计是测量力的工具,所以(1)的答案是①和②或③。(2)甲同学没有控制物体排开液体的体积不变,得出错误的结论,乙同学的结论是正确的。(3)甲同学的实验适用于探究浮力与物体排开液体的体积有关。
【答案】(1)的答案是①和②或③。(2)甲同学没有控制物体排开液体的体积不变,得出错误的结论,乙同学的结论是正确的。(3)甲同学的实验适用于探究浮力与物体排开液体的体积有关。
(五)中考链接
1. (2011年福州市)小明将质量为120g的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出了100cm3的水,则物体( )(g取10N/kg)
A.漂浮在水面上 B.悬浮在水中
C.沉在溢水杯底部 D.受到1.2N的浮力
2. (2011年株洲市)如图所示,体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中的浮沉情况,此时甲、乙、丙三个物体所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙,则下面关系正确的是 ( )
A.F甲>F乙>F丙 B.F甲<F乙<F丙
C.F甲=F乙=F丙 D.F甲=F乙>F丙
3. (2011年成都市)关于物体所受的浮力,下列说法中正确的是 ( )
A 漂浮的物体比沉底的物体受到的浮力大
B. 物体的密度越大,受到的浮力越小
C. 物体排开水的体积越大,受到的浮力越大
D. 浸没在水中的物体受到的浮力与深度有关
4. (2011年长沙市)将一物块轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有81g水从大烧杯中溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有72g酒精从大烧杯中溢出。已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,则物块在水中的状态及物块的密度是
A.悬浮 1.0×103kg/m3 B.漂浮 0.92×103kg/m3
C.下沉 1.2×103kg/m3 D.漂浮 0.90×103kg/m3
参考答案:1、C。2、C。3、C。4、D。
作业:P71T1、T2
教学反思: 通过实验,认识浮力。认识是新课程标准的知识与技能目标的第二层次要求,高于了解,低于理解。运用物体的沉浮条件说明生产、生活中的一些现象。