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高中物理力教案
作為一名教職工,常常需要準備教案,編寫教案助于積累教學經驗,不斷提高教學質量。那么大家知道正規(guī)的教案是怎么寫的嗎?以下是小編整理的高中物理力教案,希望能夠幫助到大家。
高中物理力教案1
【學習目標】洛倫茲力、圓周運動、圓心、半徑、運動時間
【學習重點】 確定做勻速圓周運動的圓心
【知識要點】
一、基礎知識:
1、洛侖茲力
叫洛侖茲力。通電導線所受到的安培力實際上是作用在運動電荷上的洛侖茲力的。
2、洛侖茲力的方向
用左手定則判定。應用左手定則要注意:
。1)判定負電荷運動所受洛侖茲力的方向,應使四指指向電荷運動的方向。
。2)洛侖茲力的方向總是既垂直于又垂直于,即總是垂直于所決定的平面。但在這個平面內電荷運動方向和磁場方向卻不一定垂直,當電荷運動方向與磁場方向不垂直時,應用左手定則不可能使四指指向電荷運動方向的同時讓磁感線垂直穿入手心,這時只要磁感線從手心穿入即可。
3、洛侖茲力的大小
f=,其中 是帶電粒子的運動方向與磁場方向的夾角。
。1)當 =90°,即v的方向與B的方向垂直時,f=,這種情況下洛侖茲力。
(2)當 =0°,即v的方向與B的方向平行時,f=最小。
。3)當v=0,即電荷與磁場無相對運動時,f=,表明了一個重要結論:磁場只對相對于磁場運動的電荷有作用力,而對相對磁場靜止的電荷沒有作用力。
4、如何確立帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的圓心、半徑及運動時間?
(1)圓心的確定。因為洛倫茲力f指向圓心,根據(jù)f⊥v,畫出粒子運動軌跡上任意兩點(一般是射入和射出磁場的兩點)的f的方向,其延長線的交點即為圓心。
(2)半徑的確定和計算。圓心找到以后,自然就有了半徑(一般是利用粒子入、出磁場時的半徑)。半徑的計算一般是利用幾何知識,常用解三角形的方法及圓心角等于圓弧上弦切角的兩倍等知識。
。3)在磁場中運動時間的確定。利用圓心角與弦
切角的關系,或者是四邊形內角和等于360°計算出圓
心角 的大小,由公式t= ×T可求出運動時間。
有時也用弧長與線速度的比。
如圖所示,還應注意到:
、偎俣鹊钠蚪 等于弧AB所對的圓心角 。
、谄蚪 與弦切角 的關系為: <180°, =2 ; >180°, =360°-2 ;
(4)注意圓周運動中有關對稱規(guī)律
如從同一直線邊界射入的粒子,再從這一邊射出時,速度與邊界的夾角相等;在圓形磁場區(qū)域內,沿徑向射入的粒子,必沿徑向射出。
【典型例題】
例1、圖中MN表示真空室中垂直于紙面的平板,它的一側有勻強磁場,磁場方向垂直于紙面向里,磁感應強度大小為B。一帶電粒子從平板上狹縫O處以垂直于平板的初速v射入磁場區(qū)域,最后到達平板上的P點。已知B、v以及P到O的距離l,不計重力,求此粒子的電荷e與質量m之比。
解析:粒子初速v垂直于磁場,粒子在磁場中受洛倫茲力而做勻速圈周運動,設其半徑為R,由洛倫茲力公式和牛頓第二定律,
有Bqv=mv2/R
因粒子經O點時的速度垂直于OP,故OP是直徑,l=2R
由此得
例2、一個負離子,質量為m,電量為q,以速率v垂直于屏S經小孔O射入有勻強磁場的真空室中,磁感應強度B的方向與離子運動方向垂直,并垂直于紙面向里,如圖所示。如果離子進入磁場后經過時間t到達P點,則直線OP與離子入射方向之間的夾角 跟t的關系式如何?
解析:做出OP的中垂線與OS的交點即為離子做勻速圓周運動的圓心,軌跡如圖示:
方法一:弧OP對應的`圓心角 ①
周期T= ②
運動時間:t= ③
解得: ④
方法二:弧OP對應的圓心角 ⑤
半徑為r,則qvB= ⑥
弧長:l=r ⑦
線速度:v= ⑧
解得: ⑨
例3、如圖,在某裝置中有一勻強磁場,磁感應強度為B,方向垂直于Oxy所在的紙面向外。某時刻在x=l0、y=0處,一質子沿y軸的負方向進入磁場;同一時刻,在x=-l0、y=0處,一個 粒子進入磁場,速度方向與磁場垂直。不考慮質子與 粒子的相互作用。設質子的質量為m,電荷量為e。
。1)如果質子經過坐標原點O,它的速度為多大?
(2)如果 粒子與質子經最短時間在坐標原點相遇, 粒子的速度應為何值?方向如何?
解析:①質子的運動軌跡如圖示,其圓心在x= 處
其半徑r1= ⑴
又r1= ⑵
⑶
、谫|子從x=l0處至達坐標原點O處的時間為
t= ⑷
又TH= ⑸
、
粒子的周期為 ⑺
、
兩粒子的運動軌跡如圖示
由幾何關系得: ⑼
又 ⑽
解得:
與x軸正方向的夾角為 。
【達標訓練】
1. 每時每刻都有大量帶電的宇宙射線向地球射來,地球磁場可以有效地改變這些宇宙射線中大多數(shù)帶電粒子的運動方向,使它們不能到達地面,這對地球上的生命有十分重要的意義。假設有一個帶正電的宇宙射線粒子正垂直于地面向赤道射來,(如圖,地球由西向東轉,虛線表示地球自轉軸,上方為地理北極),在地球磁場的作用下,它將(A)
A.向東偏轉
B.向南偏轉
C.向西偏轉
D.向北偏轉
2. 圖為云室中某粒子穿過鉛板P前后的軌跡。室中勻強磁場的方向與軌跡所在平面垂直(圖中垂直于紙面向里)。由此可知此粒子(A)
A.一定帶正電
B.一定帶負電
C.不帶電
D.可能帶正電,也可能帶負電
3. 如圖所示,在垂直紙面向里的勻強磁場的邊界上,有兩個質量和電量均相同的正、負離子,從O點以相同的速度射入磁場中,射入方向均與邊界成 角。若不計重力,關于正、負離子在磁場中的運動,下列說法正確的是(B)
A.運動的軌道半徑不相同
B.重新回到邊界的速度大小和方向都相同
C.重新回到邊界的位置與O點距離不相同
D.運動的時間相同
4. 如圖,在x>0、y>0的空間中有恒定的勻強磁場,磁感強度的方向垂直于xOy平面向里,大小為B,F(xiàn)有一質量為m電量為q的帶電粒子,在x軸上到原點的距離為x0的P點,以平行于y軸的初速度射入此磁場,在磁場作用下沿垂直于y軸的方向射出此磁場。不計重力的影響。由這些條件可知(D)
A.不能確定粒子通過y軸時的位置
B.不能確定粒子速度的大小
C.不能確定粒子在磁場中運動所經歷的時間
D.以上三個判斷都不對
5. 一個質量為m、帶電量為q的粒子,以速度v垂直射入磁感應強度為B的勻強磁場中,粒子經過一段時間,受到的沖量大小為mv,不計重力,則這段時間可能為(CD)
A.2 m/(qB)
B. m/(qB)
C. m/(3qB)
D.7 m/(3qB)
6. 質子( )和 粒子( )從靜止開始經相同的電勢差加速后垂直進入同一勻強磁場做圓周運動,則這兩粒子的動能之比Ek1:Ek2=,軌道半徑之比r1:r2=,周期之比T1:T2=。
1:21: ;1:2
7. 如圖所示,一電子以速度1.0×107m/s與x軸成30°的方向從原點出發(fā),在垂直紙面向里的勻強磁場中運動,磁感應強度B=1T,那么圓運動的半徑為m,經過時間s,第一次經過x軸。(電子質量m=9.1×10-31kg)5.69×10-5,5.95×10-12
8. 在圖所示的各圖中,勻強磁場的磁感應強度均為B,帶電粒子的速率均為v、帶電量均為q。試求出圖中帶電粒子所受洛侖茲力的大小。
F=qvBF= qvB0F=qvB
9. 如圖所示一電子以速度v垂直射入磁感應強度為B,寬度為d的勻強磁場中,穿透磁場時速度方向與電子原來入射方向夾角30°,則電子的質量是。
2qBd/v
高中物理力教案2
知識和能力目標
1、知道力的概念和力的單位。
A、知道力的三要素,能用示意圖表示力。
過程和方法目標:
1、通過活動和生活經驗感受力的作用效果。
2、了解物體間力的作用是相互的,并能解釋有關現(xiàn)象。
情感態(tài)度與價值觀目標:
1、在觀察體驗過程中,培養(yǎng)學生的科學態(tài)度。
2、從力用三要素表示的事例中認識科學方法的價值
學習重難點:
1、力的概念和力的單位。
A、力的三要素,用示意圖表示力。
教具準備:
鋼珠磁鐵彈簧尺子
教學過程:
一、預習導學
1、寫出下面力的作用效果:
。1)拉面師傅把面團拉成了面條:
。2)足球運動員踢足球:
2、力的三要素是:
3、用手拍桌面,手會感到疼,這說明物體間力的作用是的。用力捏一下空易拉罐變扁了,這說明力可以使物體發(fā)生。
二、合作探究
。ㄒ唬┪锢韺W中所說的力是什么呢?我們可以通過力的作用效果來感受它。
1、感受力作用的效果
(1)請一位同學到教室前面表演舉啞鈴。
請這位同學談談肌肉有什么感受?(感到手臂上的肌肉十分緊張)
最初我們對力的認識,就是從肌肉的緊張的感受而得來的。那么,在物理學中我們又是怎樣來認識力的?
(2)學生所示的器材做實驗。
問題:小鋼珠在光滑的水平桌面上運動,當磁鐵靠近小鋼珠時,會發(fā)生什么現(xiàn)象?
實驗結束后,學生交流所觀察到的現(xiàn)象:
1.靜止的小鋼珠被磁鐵吸引,向磁鐵方向運動。
2.光滑的.水平面上做直線運動小鋼珠被正對運動方向位置的放磁鐵吸引,速度變快。
3.光滑的水平面上做直線運動小鋼珠被與運動方向垂直的位置放的磁鐵吸引,運動方向改變,偏向磁鐵方向運動。
。ǘ⿲W生看課文,交流圖中在運動員力的作用下所發(fā)生的現(xiàn)象:
1.棒球運動員用力將球投出,由靜止變?yōu)檫\動。
2.足球守門員接住射進球門的足球,足球由運動變?yōu)殪o止。
(4)告訴學生:物體的運動和靜止是相對的,靜止是一種特殊的運動狀態(tài)。無論物體是從靜止到運動,還是運動速度或者方向發(fā)生變化,都可以認為是物體的運動狀態(tài)發(fā)生了變化。
引導學生分析:在磁鐵吸引下小鋼珠運動狀態(tài)改變情況和手球、足球在運動員力的作用下運動狀態(tài)改變的情況。
由此得出結論:力可以改變物體的運動狀態(tài)。
請一位學生演示用力拉和壓彈簧,看看彈簧的形狀(長度)發(fā)生了什么變化。
高中物理力教案3
整體設計
摩擦力是力學中的三大性質力之一,正確認識摩擦力對后面知識的學習有著至關重要的作用.在摩擦力這節(jié)課中,要求會計算滑動摩擦力的大小和判斷其方向,以及靜摩擦力的大小和方向的判斷.教師在教學過程中要將學生在初中所學過的相關概念與本節(jié)內容相結合,與生活中的實例相結合,逐步引導、循循善誘,對兩種摩擦力的大小和方向判定有個清晰的認識.在探究過程中要充分利用初中二力平衡的知識,在物體從靜止到運動的過程中認識靜摩擦力和滑動摩擦力大小變化情況,使學生的認識從感性到理性發(fā)生質的變化.對于動摩擦因數(shù)的教學最好通過實驗讓學生探究得出.由于本節(jié)課的特點,在整個教學過程中要充分體現(xiàn)新課標的探究精神,讓學生多用所學知識揭示生活中的相關現(xiàn)象本質.
教學重點
1.滑動摩擦力的大小及方向的判斷.
2.靜摩擦力的有無及方向的判斷.
3.靜摩擦力產生的條件及規(guī)律.
教學難點
1.靜摩擦力有無的判斷和方向的判斷.
2.靜摩擦力大小的計算.
課時安排
3課時
三維目標
知識與技能
1.知道什么是靜摩擦力、最大靜摩擦力、滑動摩擦力.
2.能計算靜摩擦力、滑動摩擦力的大小并會判斷它們的方向.
過程與方法
1.學生通過設計實驗,并使用控制變量法對影響滑動摩擦力和靜摩擦力大小的因素進行實驗探究.
2.培養(yǎng)學生的邏輯思維能力,培養(yǎng)學生利用知識解決實際問題的能力.
情感態(tài)度與價值觀
通過靜摩擦力的探究過程,培養(yǎng)學生科學的思想方法.
課前準備
教具準備:木塊、彈簧秤、木板、毛巾、紙、鋼板、砂紙、水等.
知識準備:搜集有關的摩擦力信息.
教學過程
導入新課
活動導入
準備兩只碗,分別放入數(shù)量較多的玻璃小球,一只碗內是光滑干凈的,另一只碗內是粘有灰塵的請兩個同學把玻璃球從碗中用筷子夾出來,比賽看誰夾得快.然后讓兩位同學分別說出自己的感想,從而引出摩擦力的問題.
情景導入
(課件展示)播放運動員滑雪的錄像,如圖3-3-1,讓學生說出滑雪要求的環(huán)境條件,然后導
出摩擦力的概念.
圖3-3-1
問題導入
粉筆在黑板上可以寫出字來,在玻璃上寫得出來嗎?試試看.想想若在外面的柏油路面上用粉筆寫字又會有何不同?為什么?你認為摩擦力是一種什么樣的力?
讓學生用自己的語言敘述摩擦力.
推進新課
學生在初中階段已經學習過摩擦力,通過直接提問使學生回憶并敘述摩擦力的概念.
概念:兩個相互接觸的物體,當它們發(fā)生相對運動或具有相對運動的趨勢時,就會在接觸面上產生阻礙相對運動或相對運動趨勢的力,這種力叫做摩擦力.本節(jié)課就來深入研究摩擦力.
請學生做個小實驗:要求學生用逐漸增大的水平力推動在教室中放置的桌子,直到推動一段距離.(設計意圖:讓學生體會并分析出桌子受到推力和摩擦力的作用,使學生產生對靜摩擦力和滑動摩擦力的感性認識)
學生活動:學生按老師要求推桌子,并感受推力大小變化.
問題:為什么用力推桌子而桌子不一定運動?為什么想讓桌子繼續(xù)運動還要繼續(xù)推?
初步引出對靜摩擦力和滑動摩擦力的感性認識.
一、靜摩擦力
由用力推桌子而不動,師生討論引導出靜摩擦力的概念:兩個相互接觸的物體之間有相對運動趨勢而又保持相對靜止時,在接觸面間所產生的阻礙相對運動趨勢的力叫靜摩擦力.
問題:靜摩擦力是一恒定的力嗎?怎樣求靜摩擦力的大?怎樣判斷靜摩擦力的方向?
【實驗探究】 在水平桌面上放一木塊,用彈簧測力計沿水平方向用較小的力拉木塊但保持木塊不動,并不斷緩慢地增大拉力.注意提示學生觀察彈簧秤的示數(shù)變化.
實驗如圖3-3-2:
圖3-3-2
實驗現(xiàn)象:我們可以看到隨著拉力的增大,彈簧秤的示數(shù)不斷增大.
結論:由二力平衡的知識可以知道,木塊受到的靜摩擦力大小等于彈簧秤的拉力,方向和拉力的方向相反.所以靜摩擦力不是一固定值,它隨外力的變化而變化,總是和外力大小相等、方向相反.
繼續(xù)試驗:在彈簧測力計指針下輕塞一個小紙團,它可以隨指針移動,并作為指針到達最大位置的標志.在剛才實驗的基礎上繼續(xù)用力,當拉力達到一定的值時木塊開始移動,此時拉力會突然變小.要求學生記下剛才的最大值.
結論:靜摩擦力的增大有一個限度,這個限度就是最大靜摩擦力Fmax,其值等于物體剛剛開始運動時的拉力.兩物體間實際發(fā)生的靜摩擦力F在0與最大靜摩擦力Fmax之間.
問題:最大靜摩擦力的大小和什么因素有關呢?(教師提出問題,由學生自主設計實驗驗證最大靜摩擦力大小的決定因素)
學生活動:學生設計實驗并探究,整理分析實驗數(shù)據(jù).
參考設計:
1.裝置如上面的實驗,在木塊上面增加砝碼,驗證在不同的壓力作用下的最大靜摩擦力的大;保持壓力不變,分別在桌面上、棉布面上、毛巾面上驗證最大靜摩擦力的值.
2.用手握一油瓶,手的握力恰好使得油瓶不下落,此時最大靜摩擦力等于瓶的重力.不斷增加瓶中的油,要想瓶恰不滑落,應該增加手的握力即壓力,由此判斷最大靜摩擦力和壓力的關系.換用不同粗糙程度的瓶子做實驗,驗證最大靜摩擦力和接觸面的粗糙程度的關系.
活動:學生交流討論并得出結論:
1.靜摩擦力大小值并不唯一;
2.最大靜摩擦力與壓力和接觸面有關系.
引導學生說一下生活中和生產中利用靜摩擦力的事例.
。ㄕn件展示)圖片示例:
圖3-3-3
課堂訓練(課件展示)
1.有關靜摩擦力的說法中正確的是( )
A.只有靜止的物體才受靜摩擦力 B.靜摩擦力與壓力成正比
C.靜摩擦力可能與運動方向垂直 D.靜摩擦力的方向與物體運動方向一定相反
解析:受靜摩擦力作用的物體不一定靜止,故A錯.靜摩擦力的大小與壓力無關,而與物體的.運動狀態(tài)及所受其他力的情況有關,故B錯.靜摩擦力的方向可與運動方向成任意角度,故C正確.靜摩擦力的方向與運動方向無關,但一定與相對運動方向相反,故D錯.
答案:C
2.如圖3-3-4所示,用外力F水平壓在質量為m的物體上(設受力F的面絕對光滑),恰好使物體靜止,此時物體與墻之間的摩擦力為______;如果F增大為3F,物體與墻之間的摩擦力為______.
圖3-3-4
解析:物體受向下的重力為mg,由二力平衡條件知靜摩擦力大小也為mg,方向向上,當推力增為3F時,物體重力不變,則靜摩擦力也不變.
答案:mg mg
二、滑動摩擦力
概念:當一個物體在另一個物體表面上滑動的時候,會受到另一個物體阻礙它滑動的力,這種力叫做滑動摩擦力.滑動摩擦力的方向總是沿著接觸面,并且跟物體的相對運動方向相反.(可以通過復習回憶得出,或者通過演示實驗總結得出,也可以直接給出)
(提出要求)利用教材演示實驗儀器設計實驗,定量研究影響滑動摩擦力大小的因素.(設計意圖:使學生意識到應采用控制變量法進行多變量的研究;使學生體會摩擦力的大小的影響因素)
1.引導學生進行實驗原理的探究.
(學生活動:思考并交流討論得出利用二力平衡定量測量滑動摩擦力的大小)
2.引導學生進行實驗方法的探究
(學生活動:思考并交流討論得出控制變量法)
3.組織學生利用已有器材進行實驗探究
(學生活動:學生進行分組實驗探究)
4.要求學生設計表格記錄數(shù)據(jù),并通過對數(shù)據(jù)的分析初步得出自己的結論.
(學生活動:展示自己的數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進行分析,最終定量得出壓力與滑動摩擦力的關系,對動摩擦因數(shù)有定性的認識)(設計意圖:培養(yǎng)學生實驗數(shù)據(jù)的分析處理能力)
小結:滑動摩擦力的計算公式f=μN.(設計意圖:訓練學生語言表達及邏輯推理能力)
介紹動摩擦因數(shù)的物理意義及常見材料間的動摩擦因數(shù).
課件展示:
幾種材料間的動摩擦因數(shù)
材料 動摩擦因數(shù) 材料 動摩擦因數(shù)
鋼—鋼 0.25 鋼—冰 0.02
木—木 0.30 木頭—冰 0.03
木—金屬 0.20 橡膠輪胎—路面(干) 0.71
皮革—鑄鐵 0.28
例題.滑雪是北方地區(qū)人們喜愛的一種運動.有的地方人們用鹿拉滑雪板進行滑雪比賽.已知滑雪板與冰面間的動摩擦因數(shù)為0.02,滑雪板和人的總質量為180 kg.如果鹿拉著滑雪板做勻速直線運動,求鹿的拉力大小.
解析:由于滑雪板做勻速直線運動,可知鹿的拉力F與滑動摩擦力的大小相等,即F=f.同時,滑雪板與冰面的壓力N與滑雪板和人的重力相等,即N=G.
由滑動摩擦力公式,可求出鹿的拉力大小為
F=f=μN=μMg=0.02×180×9.8 N=35.3 N.
答案:35.3 N
課堂訓練
質量為2 kg的物體,靜止在水平面上.物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.5,最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小視為相等.給物體一水平拉力.
(1)當拉力大小變?yōu)? N時,地面對物體的摩擦力是多大?
(2)當拉力大小變?yōu)?2 N時,地面對物體的摩擦力是多大?
(3)此后若將拉力又減小為5 N(物體仍在滑動),地面對物體的摩擦力是多大?
(4)若撤去拉力,在物體繼續(xù)滑動的過程中,地面對物體的摩擦力是多大?(取g=10 N/kg)
解析:(1)當拉力F=5 N時,F(xiàn)<fmax,物體沒有滑動,地面對物體的摩擦力為靜摩擦力,f=F=5 N;
。2)當拉力F=12 N時,F(xiàn)>fmax,物體滑動起來,地面對物體的摩擦力為滑動摩擦力F滑=μN=μmg=0.5×2×10 N=10 N;
(3)當拉力又減小為5 N時,由于物體仍在地面上滑動,所以物體受到地面的摩擦力仍是滑動摩擦力,所以仍是10 N;
。4)當拉力撤去后,由于物體繼續(xù)在地面上滑動,物體受到地面的摩擦力仍是滑動摩擦力,所以仍為10 N.
答案:(1)5 N (2)10 N (3)10 N (4)10 N
知識拓展
增大有益摩擦:
1.增加物體表面的粗糙程度.如:鞋底、車輪胎、各種旋鈕表面都有花紋.
2.增大壓力.如:電動機的皮帶拉得很緊,以便增大壓力來增大摩擦力,防止皮帶打滑.
減小有害摩擦:
1.用滾動摩擦代替滑動摩擦:用滾動軸承代替滑動軸承.
2.減小表面粗糙程度:加潤滑油.
課堂小結
1.兩個互相接觸的物體,當它們要發(fā)生或已經發(fā)生相對運動時,在接觸面上產生一種阻礙物體間相對運動的力,叫摩擦力.
靜摩擦力 滑動摩擦力 符號及單位
產生原因 表面粗糙有擠壓作用的物體間具有相對運動趨勢時 表面粗糙有擠壓作用的物體間發(fā)生相對運動時 摩擦力用f表示
單位:牛頓
簡稱:牛
符號:N
大小 始終與外力沿著接觸面的分量相等 f=μN
方向 與相對運動趨勢相反 與相對運動方向相反
2.摩擦力的大小與壓力大小有關,跟物體間接觸面的粗糙程度有關.
常用增大壓力和使接觸面更粗糙的方法增大有益摩擦.減小有害摩擦的方法有:使摩擦面光滑,用滾動代替滑動,使摩擦面脫離接觸(加潤滑油、氣墊)這三種方法.
布置作業(yè)
1.教材第62頁,“問題與練習”2、3.
2.教材第60頁“做一做”.
板書設計
3 摩擦力
1.摩擦力產生的條件
。1)接觸面粗糙
。2)在接觸面上有垂直作用的正壓力
(3)有相對運動或者有相對運動趨勢
2.靜摩擦力
(1)變力:0<F靜≤Fmax
(2)方向:靜摩擦力的方向總跟接觸面相切,并且跟物體相對運動趨勢的方向相反
3.滑動摩擦力
。1)大。篎=μFN
。2)方向:滑動摩擦力的方向總是與接觸面相切,且與相對運動方向相反
活動與探究
1.設計實驗測量紙面間的動摩擦因數(shù).
2.觀察自行車上哪些地方存在摩擦,其中哪些是有益的,哪些是有害的,你能想出哪些辦法來增大或減小它們.
自主設計實驗.包括選擇實驗器材、設計實驗步驟,并設計、寫出實驗報告.
習題詳解
1.解答:手壓著桌面向前移動時,手受到桌面的滑動摩擦力作用.滑動摩擦力的方向與手指移動的方向相反,阻礙手指的運動.手對桌面的壓力越大,手指受到的滑動摩擦力越大,對手指相對桌面運動的阻礙作用越明顯.
2.解答:(1)不受.因為瓶子與桌面之間沒有相對運動的趨勢.
(2)受靜摩擦力作用,靜摩擦力的方向沿桌面斜向下.
(3)受靜摩擦力作用,靜摩擦力的方向豎直向上(瓶子處于豎直狀態(tài)).
(4)受滑動摩擦力作用,摩擦力的方向沿紙條相對瓶子的運動方向.
3.答案:35 N 30 N 0.3 20 N
設計點評
本節(jié)重點是理解動摩擦因數(shù)的意義和滑動摩擦力大小的計算和方向的判定.難點是對靜摩擦力的理解,尤其是靜摩擦力方向和大小的確定.教學中通過大量的實例,并借助受力分析等方法來突破.靜摩擦力是由于物體間具有相對運動趨勢而產生的,其方向與相對運動趨勢相反.如何判定靜摩擦力的方向?通過假設物體間不存在摩擦力,那么在其他力的作用下物體將往什么方向運動去思考確定.教學時特別注意了對于靜摩擦力大小與所受外力及所處運動狀態(tài)的關系.設計中基本遵循問題—理論—問題的模式進行.
高中物理力教案4
知識和能力目標:
1、知道摩擦力是如何產生的。
2、知道摩擦力的大小跟什么因素有關。
3、知道摩擦的利與弊,掌握增大摩擦和減小摩擦的方法。
過程和方法目標:
1、通過觀察和實驗,感知摩擦力的存在。
2、通過實驗,探究摩擦力跟物體表面受到的壓力以及接觸面的關系,并使學生嘗試運用實驗、歸納等科學的研究方法研究問題。
情感態(tài)度與價值觀目標:
1.通過探究,使學生體驗到自主合作探究的樂趣,培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度。
2.通過對知識的應用,使學生認識到物理知識的重要性和對社會的價值。
學習重難點:重點:探究摩擦力的大小與什么因素有關
難點:設計探究實驗。壓力與重力的`區(qū)別,摩擦力的定義
教具準備:
彈簧測力計、帶掛鉤的木塊、砝碼、長木板、毛巾等。
教學過程:
一、情境導入
當你的墨水瓶蓋難以擰開時,你可以用一塊較粗糙的布包上,用力就能擰開瓶蓋;當汽車陷入泥濘的道路上,車輪正在打滑時,可以找一塊草簾放在車輪下,車子很容易就通過了;自行車的轉軸部分常加點潤滑油,這樣車騎起來就輕松多了。其實,你所做的這些小事,都與一個重要因素有關,那就是摩擦力。
二、合作探究
(一)滑動摩擦力
讓學生用手按在桌子上滑動,體驗手的感覺,向下用力按著桌面,再滑動試試;讓學生用手在衣服上蹭一蹭,體會手的感覺。
1.概念:一個物體在另一個物體的表面上滑動時,會受到的力,這種力叫做滑動摩擦力。
2.方向:與物體相對運動的方向相反。(即摩擦力總是阻礙物體間的相對運動。)
3.活動:探究影響滑動摩擦力大小的因素
。1)如何測滑動摩擦力:用彈簧測力計拉動水平桌面上的物體,使其做運動時,彈簧測力計的示數(shù)就(選填“大于”“等于”或“小于”)物體滑動時所受的滑動摩擦力的大小。
。2)猜一猜:滑動摩擦力大小可能與有關。
(3)研究方法:_________________。
實驗一:探究接觸面的粗糙程度對滑動摩擦力的影響
實驗時,控制相同,改變。
結論一:
實驗二:探究壓力的大小對滑動摩擦力的影響
實驗時,控制相同,改變。
結論二:
綜合上面的兩個結論得出:滑動摩擦力的大小與______________、___________有關。
二)靜摩擦力
手拿杯子時,手與杯子之間是否存在摩擦,如果有又是什么摩擦,摩擦力大小等于多少?
靜摩擦力:兩物體要發(fā)生相對運動(有發(fā)生相對運動的趨勢),但是沒有發(fā)生相對運動時產生的摩擦力。
。ㄈ┬〗Y
摩擦力產生的條件:
。1)兩物體要相互接觸,摩擦力只能發(fā)生在接觸面上;
。2)兩物體之間必須有相對運動或相對運動的趨勢。
三、生活中哪些地方存在摩擦,1.例:人走路
a.哪里存在摩擦?
b.想象:如果沒有摩擦走路是什么樣子?
c.鞋底為什么有凸凹不平的花紋?
2.例:汽車在冰面上打滑
a.汽車出現(xiàn)了什么情況?為什么?
b.怎樣解決?(撒鹽、木屑、煤渣等)
c.輪胎上為什么有紋?
3.例:滑雪比賽a.滑雪時板與雪間的摩擦有害還是有益?b.怎樣減小摩擦力?
摩擦有時有利,有時有害。因此有時我們要增大摩擦,有時又要想辦法減小摩擦。從理論上看該如何增大摩擦力,又如何減小摩擦力。
4.研究自行車上的摩擦。
通過今天的學習,你們對自行車上的摩擦了解了多少,請同學們分小組討論,比一比,賽一賽,看那一組知道的最多。(從教室外搬進一輛自行車)。
四、鞏固拓展
由于摩擦,限制了交通工具的速度,若要提速,你能想出什么方法嗎?
介紹水翼船、氣墊船、磁懸浮列車。
五、課堂小結
通過本節(jié)的學習,你學到了什么?
1.摩擦力的概念;
2.摩擦力的大小與什么因素有關;
3.增大和減小摩擦的方法
六、教(學)后記
高中物理力教案5
審核:高二物理組
寄語: 目光遠大,目標明確的人往往非常自信,而自信與人生的成敗息息相關!
學習目標:
1.知道振幅越大,振動的能量(總機械 能)越大;
2.對單擺,應能根據(jù)機械能守恒定律進行定量計算;
3.對水平的彈簧振子,應能定量地說明彈性勢能與 動能的轉化;
4.知道簡諧運動的回復力特點及回復力的來源。
學習重點:
1.對簡諧運動中能量轉化和守恒的具體分析。
2.什么是阻尼振動。
學習難點:
1.關于簡諧運動中能量的轉化。
知識鏈接:
振幅定義:_________________________________________
振幅物理意義:表示_________的物理量。
2.取一個單擺,將其擺球拉到一定高度后釋放,觀察它的單擺擺動,請你概括現(xiàn)象:______________________________________________
3.實際振動的單擺為什么會運動,又為什么會停下來,今天我們就來學習這個問題。
新課學習來源:
一、簡諧運 動的回復力
1. 彈簧振子振動 時,回復力與位移是什么關系?
根據(jù)胡克定律,彈簧振子的回復力與位移成正比,與位移方向相反
2.特點:F=-Kx
注:式中F為回復力;x為偏離平衡位置的位移;k是常數(shù),對于彈簧振子,k是勁度系數(shù),對于其它物體的簡諧運動,k是別的常數(shù);負號表示回復力與位移的方向總相反。
3.簡諧運動:________________________________________________
___________________________________________________________
二.簡諧運動的能量
(1)水平彈簧振子在外力作用下把它拉伸,松手后所做的簡諧運動。不計阻力。
單擺的擺球被拉伸到某一位置后所做的'簡諧運動;如下圖甲、乙所示
(B級)(2)試分析彈簧振子和單擺在振動中的能量轉化情況,并填入表格。
A A O
O O B
B
位移s
速度v
回復力F
加速度a
動能
勢能
總能
理論上可以證明,如果摩擦等阻力造成的損耗可以忽略,在彈簧振子運動的任意位置,系統(tǒng)的動能與勢能之和都是一定的,這與機械能守恒定律相一致。
實際的運動都有一定的能量損耗,所以簡諧運動是一種理想化的模型。
知識鞏固:
(B級)1.一個在水平方向做簡諧運動的彈簧振子的振動周期是0.025s,當振子從平衡位置開始向右 運動,在0.17s時刻,振子的 運動情況是( )
A.正在向左做減速運動 B.正在向右做加速運動
C.加速度正在減小 D.動能正在減小
。˙級)2.做簡諧運動的物體,每次經過同一位置時,都具有相同的( )
A.加速度 B.速度 C.位移 D.動能
。˙級)3 .彈簧振子在光滑水平面上做簡諧運動,在振子向平衡位置運動的過程中( )
A.振子所受的回復力逐漸增大 B.振子的位移逐漸增大
C.振子的速率逐漸減小 D.彈簧的彈性勢能逐漸減小
。˙級)4.一質點做簡諧運動,其離開平衡位置的位移 與時間t的關系如圖所示,由圖可知( )
A.質點振動的頻率為4
B.質點振動的振幅為2cm
C.在t=3s時刻,質點的速率最大
D.在t=4s 時刻,質點所受的合力為零
。–級)5.一質點在水平方向上做簡諧運動。如圖,是該質點在 內的振動圖象,下列敘述中 正確的是( )
A.再過1s,該質點的位移為正的最大值
B.再過2s,該質點的瞬時速度為零
C.再過3s,該質點的加速度方向豎直向上
D.再過4s,該質點加速 度最大
反思小結:
11.3過關檢測卡
審核:高二物理組
寄語: 目光遠大,目標明確的人往往非常自信,而自信與人生的成敗息息相關!
(B級)1.一質點做簡諧運動時,其振動圖象如圖。由圖可知,在t1和t2時刻,質點運動的( )
A. 位移相同 B.回復力大小相同
C.速度相同 D.加速度 相同
。˙級)2.一個在水平方向做簡諧運動的彈簧振子的振動周期是0.025s,當振子從平衡位置開始向右運動,在0.17s時刻,振子的運動情況是( )
A.正在向左做減速運動 B.正在向右做加速運動
C.加速度正在減小 D.動能正在減小
高中物理力教案6
教學設計思路
根據(jù)課堂教學設計的基本原理,制定“滑動摩擦力”的教學設計方案。
對于“滑動摩擦力產生的現(xiàn)象、機理及其應用”部分,主要是采用接受性學習(了解)的方式,具體思路是:先通過生活中常見的有關滑動摩擦力的例子,引出滑動摩擦力;接著介紹摩擦力是怎樣產生的;再說明滑動摩擦力的特點(方向等);最后說明生活中的應用(利與弊)。
對于“滑動摩擦力公式”部分,主要采用實驗探究學習的方式,具體設計思路是:把學生分成三組,自己設計實驗分別探究不同接觸面性質、接觸面積和接觸面壓力情況下滑動摩擦力的大;然后一起分析得出滑動摩擦力的公式;最后舉例鞏固一下。
學習任務分析
滑動摩擦力是山東科學技術出版社出版的物理1(必修)第四章第三節(jié)的內容,主要是滑動摩擦力。該內容是學習了重力與重心和形變與彈力的基礎上,繼續(xù)學習摩擦力。其主要特點是實驗探究學習“滑動摩擦力”,培養(yǎng)學生動手能力、科學的思維方法和強化學生分析和論證的能力;強調滑動摩擦力的實際生活應用,為以后動力學的知識打下堅實的基礎。
。1)教學重點
○1 通過實驗探究滑動摩擦力,并尋找其中規(guī)律,得出滑動摩擦力的公式;
○2加深對“滑動摩擦力”的理解(條件與方向);
○3正確理解滑動摩擦力的產生及其在生活中的應用。
(2)教學難點
○1學會實驗探究滑動摩擦力;
○2了解滑動摩擦力的產生及其在生活中的應用。
學習者分析
學生是普通水平的高一學生。
○1已學習了重力與重心、形變與彈力;
○2 平時重視課本知識的學習,但對知識的實際應用了解甚少,比如滑動摩擦力的日常應用(利與弊);
○3 學生對自己動手實驗有著較濃厚的興趣,利用實驗探究的學習方法調動學生學習的積極性以及激起學生的求知欲。
教學目標
1 知識與技能
○1 通過實驗探究、理解滑動摩擦力;
○2 知道滑動摩擦力與哪些因素有關,尋找其中規(guī)律并導出滑動摩擦力的公式;
○3知道滑動摩擦力的產生及其在生活中的應用。
2 過程與方法
○1通過生活中的實例了解摩擦現(xiàn)象的普遍存在,并初步培養(yǎng)學生的觀察能力和提出問題的能力‘
○2 通過實驗探究影響摩擦力大小的因素,初步體會科學研究的方法,培養(yǎng)學生收集和處理數(shù)據(jù)的能力;
○3通過實驗探究生活中的摩擦現(xiàn)象培養(yǎng)學生的信息交流能力。
3 情感態(tài)度與價值觀
○1 使學生能聯(lián)系實際探究自然現(xiàn)象和日常生活中的物理道理,養(yǎng)成勇于探索生活中的物理道理與原理的精神;
○2 培養(yǎng)學生實踐-----認識(規(guī)律)-----實踐(解決實際問題)的思想;
○3 通過探究活動和小組合作培養(yǎng)學生善于將自己的見解公開和與人交流的能力以及合作精神。
教學設備 砝碼(若干個) 木板 貼有砂紙的木板 木板(長寬高不等)彈簧秤
板書設計
滑動摩擦力
一 定義:滑動摩擦力是當兩個物體彼此接觸和擠壓,并發(fā)生相對滑動時,在接觸面上產生的一種阻礙相對滑動的力。
二 條件 接觸 擠壓 相對滑動
方向 阻礙相對滑動-----與運動趨勢方向相反
二 決定滑動摩擦力大小因素: 壓力大。∟) 接觸面粗糙程度(μ)(將教學過程設計中的表格畫在黑板上)
三 公式:f=μ N (0
四 應用
教學過程設計
。1) 復習彈力、導入新課
復習彈力,聯(lián)系實際說明——相互接觸的。兩個物體相互作用時的現(xiàn)象(例如:一個彈簧板上放著一個物體,當換放一個更重的物體時,彈簧板的形變量會增大,說明物體和彈簧板間的彈力變大;與此相對應的另外一種現(xiàn)象是,當我們用力推講桌時,我們會感覺到好象有一種阻礙的力量(老師實驗)。我們知道,這種力量決不是彈力,但它一定和彈力有關系,因為當我們推一個較小的物體時,我們就會覺得很輕松。那么,這種力到底是一種什么力呢?)馬拉雪橇在冰道上滑行卻能拉很重的貨物,在普通路面卻不行。走路時在光滑的路面容易摔倒。這些是為什么?引入。
師:當兩個物體彼此接觸和擠壓,并發(fā)生相對滑動時,在接觸面上產生的一種阻礙相對滑動的力稱為滑動摩擦力。(板書)
師:從定義中可以知道滑動摩擦力產生的條件和方向。提問。
生1:條件是接觸、擠壓、相對滑動。
生2:方向是阻礙相對滑動的力,即與相對滑動的力方向相反。
(2) 探究思考
師:那讓我們實驗探究一下滑動摩擦力大小與什么因素有關呢?
生1:彈力。
生2:接觸面大小。
師:很好!其實呢,老師認為還與接觸面的性質有關。那我們現(xiàn)在對其進行實驗探究,分別對它們進行探究,看看我們的推測是否正確。
老師把學生分成甲乙丙三組,完成下表中的實驗,并完成下列表格的內容。 (在實驗過程中,老師要下來觀看同學實驗,并指導。)
表一
甲組 乙組 丙組
探究內容 與接觸面壓力關系 與接觸面面積關系 與接觸面性質關系
實驗器材 彈簧秤、木板、
木塊、砝碼, 彈簧秤、木板、
木塊 彈簧秤、木板、
木塊、貼有砂紙
的的木板
實驗步驟 把木塊放在水平木板
上,用彈簧秤勻速
拉木塊,讀出這
時的拉力并記錄
。在木板上放上砝
碼,再次用彈簧
秤勻速拉木塊,讀出
這時的拉力和用
彈簧秤測出的重力
(壓力)并記錄。 把木塊放在水平木
板上,用彈簧秤
勻速拉木塊,讀出
這時的拉力并記
錄。再把木塊另
一側面朝下,(這次側面應與
上次面積不同)
用彈簧秤勻速拉
木塊,讀出這時
的拉力和用彈簧
秤測出的重力
。▔毫Γ┎⒂涗。 把木塊放在水平
木板上,用彈簧秤
勻速拉木塊,讀
出這時的拉力并
記錄。把木塊放
在貼有砂紙的木
板上,用彈簧秤
勻速拉木塊,讀
出這時的拉力和
用彈簧秤測出的
重力(壓力)并
記錄。
結果 放砝碼的物體受摩
擦力大于不放砝
碼的物體受摩擦力。
。ㄓ蓪W生自行完成) 兩次受摩擦力一樣
大(由學生自行完
成) 木塊放在貼有砂
紙的木板上受的
摩擦力大于在木
板上受的摩擦力
。ㄓ蓪W生自行完成)
結論 滑動摩擦力大小
與接觸面的`壓力有關 滑動摩擦力大小與
接觸面的面積無關 滑動摩擦力大小與
接觸面的性質有關
師:從上述實驗中我們可以得出什么呢?
生:滑動摩擦力大小與接觸面的壓力、接觸面的性質有關,與接觸面的面積無關。
。ɡ蠋煱鍟
表二
根據(jù)每組同學們測出的數(shù)據(jù)填入以下表格;
壓力N
摩擦力f
作出壓力N與摩擦力f的圖像,尋找其規(guī)律。并對實驗過程和結論進行評估和交流吧!
師:好!那從圖像中我們得出什么呢?
生:壓力與摩擦力成正比。
師:對。其比例系數(shù)由接觸面得材料決定,我們稱之為動摩擦因數(shù),記為μ。即有:μ=f/N。(板書)故f=μN。(補充說明:μ跟相互接觸的兩個物體的材料有關,還跟接觸面的粗糙程度有關,從式子中可知μ沒有單位并由大量的實驗證明0
師:下面我們舉幾個題目鞏固一下。
題1.課本73頁的例題。
題2:課本77頁作業(yè)的第一題。
題3:一個橡皮繩,原長為l0,用它懸掛一本書,靜止時測出橡皮繩的長度為l1。用橡皮繩沿水平方向拉書使書做勻速運動,測得橡皮繩的長度為l2。設橡皮繩伸長的長度要跟受到的拉力成正比,求出書與桌面的動摩擦因數(shù)。(μ=(l2-- l0)/( l1-- l0))
師:下面談談滑動摩擦力的應用。運用我們今天課堂上學的知識,同學們可以提出增大有益摩擦和減小有害摩擦的方法嗎?
生1:增大有益摩擦的方法有:增大接觸面的粗糙程度或增大物體之間的壓力。
生2:減少有害摩擦的方法有:減少接觸面得粗糙程度或減少物體之間的壓力。
師:生活的運用有:加潤滑油,使用氣墊;釘鞋,在輪胎上刻花紋等。
。ㄍ卣梗喝绻麜r間充足的話講課本中的信息窗與同學們分享一下。)
作業(yè):課本77頁第二、四題。
教學總結
更為精確的實驗表明:滑動摩擦力的大小跟壓力成正比,也就是跟兩個物體間的垂直作用力成正比。摩擦力與接觸面面積大小和滑動的速度大小無關。如果f表示滑動摩擦力的大小,用N表示壓力的大小,則有f=μN,其中μ表示滑動摩擦因數(shù),它跟相互接觸的兩個物體的材料及粗糙程度有關,是一個無單位的物理量,能直接影響運動狀態(tài)和受力情況。其取值范圍是0
教學反思
本節(jié)課在考慮到科學探究的難度和學生的實際基礎上讓學生在老師的引導下進行假設猜想、設計實驗師生共同探究。由學生小組自行進行探究,最后形成結論。實現(xiàn)學科核心向學生核心的
轉移,讓學生主動獲取知識;通過具體事例將知識應用于生活和生產,讓學生體會物理知識的應用價值,培養(yǎng)學生熱愛科學的態(tài)度和價值觀,不會由受到傳統(tǒng)教學的影響太多而不敢過分相信學生“放手”讓學生去探究,從而制約了學生的進步和創(chuàng)新。
教學過程流程圖
教學設計后記
1. 通過生活的例子引入滑動摩擦力,并了解其產生的條件和其方向;
2. 通過互動實驗探究影響滑動摩擦力大小的因素,改變“以往以定論式的結論告訴學生”的教學,使學生對公式有更深刻的理解;
3. 探究過程中采用合作學習的方式來吸引學生的學習興趣。
高中物理力教案7
1、共點力的合成與分解
實驗儀器:力的合成分解演示器(J2152)、鉤碼(一盒)、平行四邊形演示器
教師操作:把演示器按事先選定的分力夾角和分力大小,調整位置和選配鉤碼個數(shù);把匯力環(huán)上部連接的測力計由引力器拉引來調節(jié)角度,并還要調節(jié)拉引力距離,使匯力環(huán)懸空,目測與坐標盤同心;改變分力夾角,重做上邊實驗。
實驗結論:此時測力計的讀數(shù)就是合力的大小;分力夾角越小合力越大,分力夾角趨于180度時合力趨近零。
力的合成分解演示器:
教師操作:用平行四邊形演示器O點孔套在坐標盤中心桿上,調整平行四邊形重合實驗所形成四邊形,用緊固螺帽壓緊,學生可直觀的在演示器上看出矢量作圖。
2、驗證力的平行四邊形定則(學生實驗)
實驗儀器:方木板、白紙、橡皮筋、細繩套2根、平板測力計2只、刻度尺、量角器、鉛筆、圖釘3-5個
實驗目的:驗證互成角度的兩個共點力合成的平行四邊形定則。
實驗原理:一個力F的作用效果與兩個共點力F1和F2的共點作用效果都是把橡皮筋拉伸到某點,所以F為F1和F2的合力。做出F的圖示,再根據(jù)平行四邊形定則做出F1和F2的合力F?的圖示,比較F?和F是否大小相等,方向相同。
學生操作:
(1)白紙用圖釘固定在方木板上;橡皮筋一端用圖釘固定在白紙上,另一端拴上兩根細繩套。
(2)用兩只測力計沿不同方向拉細繩套,記下橡皮筋伸長到的位置O,兩只測力計的方向及讀數(shù)F1、F2,做出兩個力的圖示,以兩個力為臨邊做平行四邊形,對角線即為理論上的合力F?,量出它的大小。
(3)只用一只測力計鉤住細繩套,將橡皮筋拉到O,記下測力計方向及讀數(shù)F,做出它的圖示。
(3)比較F?與F的大小與方向。
(4)改變兩個力F1、F2的大小和夾角,重復實驗兩次。
實驗結論:在誤差允許范圍內,證明了平行四邊形定則成立。
注意事項:
(1)同一實驗中的兩只彈簧測力計的選取方法是:將兩只彈簧測力計鉤好后對拉,若兩只彈簧測力計在拉的過程中讀數(shù)相同,則可選,若不同,應另換,直到相同為止;使用時彈簧測力計與板面平行。
(2)在滿足合力不超過彈簧測力計量程及橡皮筋形變不超過彈性限度的條件下,應使拉力盡量大一些,以減小誤差。
(3)畫力的圖示時,應選定恰當?shù)臉硕,盡量使圖畫得大一些,但也不要太大而畫出紙外;要嚴格按力的圖示要求和幾何作圖法作圖。
(4)在同一次實驗中,橡皮筋拉長后的節(jié)點O位置一定要相同。
(5)由作圖法得到的F和實驗測量得到的F?不可能完全符合,但在誤差允許范圍內可認為是F和F?符合即可。
誤差分析:
(1)本實驗誤差的主要來源——彈簧秤本身的`誤差、讀數(shù)誤差、作圖誤差。
(2)減小誤差的方法——讀數(shù)時眼睛一定要正視,要按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄,兩個力的對邊一定要平行;兩個分力F1、F2間夾角θ越大,用平行四邊形作圖得出的合力F?的誤差ΔF也越大,所以實驗中不要把θ取得太大。
3、研究有固定轉動軸物體的平衡條件
實驗儀器:力矩盤(J2124型)、方座支架(J1102型)、鉤碼(J2106M)、杠桿(J2119型)、測力計(J2104型)、三角板、直別針若干
實驗目的:通過實驗研究有固定轉動軸的物體在外力作用下平衡的條件,進一步明確力矩的概念。
教師操作:
(1)將力矩盤和一橫桿安裝在支架上,使盤可繞水平軸自由靈活地轉動,調節(jié)盤面使其在豎直平面內。在盤面上貼一張白紙。
(2)取四根直別針,將四根細線固定在盤面上,固定的位置可任意選定,但相互間距離不可取得太小。
(3)在三根細繩的末端掛上不同質量的鉤碼,第四根細繩掛上測力計,測力計的另一端掛在橫桿上,使它對盤的拉力斜向上方。持力矩盤靜止后,在白紙上標出各懸線的懸點(即直別針的位置)和懸線的方向,即作用在力矩盤上各力的作用點和方向。標出力矩盤軸心的位置。
(4)取下白紙,量出各力的力臂L的長度,將各力的大小F與對應的力臂值記在下面表格內(填寫時應注明力矩M的正、負號,順時針方向的力矩為負,反時針方向的力矩為正)。
(5)改變各力的作用點和大小,重復以上的實驗。
注意事項:
(1)實驗時不應使力矩盤向后仰,否則懸線要與盤的下邊沿發(fā)生摩擦,增大實驗誤差。為使力矩盤能靈活轉動,必要時可在軸上加少許潤滑油。
(2)測力計的拉力不能向下,否則將會由于測力計本身所受的重力而產生誤差。測力計如果處于水平,彈簧和秤殼之間的摩擦也會影響結果。
(3)有的力矩盤上畫有一組同心圓,須注意只有受力方向與懸點所在的圓周相切時,圓半徑才等于力臂的大小。一般情況下,力臂只能通過從轉軸到力的作用線的垂直距離來測量。
4、共點力作用下物體的平衡
實驗儀器:方木板、白紙、圖釘、橡皮條、測力計3個(J2104型)、細線、直尺和三角板、小鐵環(huán)(直徑為5毫米的螺母即可)
實驗目的:通過實驗掌握利用力的平行四邊形定則解決共點力的平衡條件等問題的方法,從而加深對共點力的平衡條件的認識。
教師操作:
(1)將方木板平放在桌上,用圖釘將白紙釘在板上。三條細線將三個測力計的掛鉤系在小鐵環(huán)上。
(2)將小鐵環(huán)放在方木板上,固定一個測力計,沿兩個不同的方向拉另外兩個測力計。平衡后,讀出測力計上拉力的大小F1、F2、F3,并在紙上按一定的標度,用有向線段畫出三個力F1、F2、F3。把這三個有向線段廷長,其延長線交于一點,說明這三個力是共點力。
(3)去掉測力計和小鐵環(huán)。沿力的作用線方向移動三個有向線段,使其始端交于一點O,按平行四邊形定則求出F1和F2的合力F12。比較F12和F3,在實驗誤差范圍內它們的大小相等、方向相反,是一對平衡力,即它們的合力為零。由此可以得出F1、F2、F3的合力為零是物體平衡的條件,如果有更多的測力計,可以用細線將幾個測力計與小鐵環(huán)相連,照步驟2、3那樣,畫出這些作用在小鐵環(huán)上的力F1、F2、F3、F4……,它們仍是共點力,其合力仍為零,從而得出多個共點力作用下物體的平衡條件也是合力等于零。
注意事項:
(1)實驗中所說的共點力是在同一平面內的,所以實驗時應使各個力都與木板平行,且與木板的距離相等。
(2)實驗中方木板應處于水平位置,避免重力的影響,否則實驗的誤差會增大。
高中物理力教案8
課程學習目標目標解讀
1.理解彈力、摩擦力的概念和判斷方法。
2.能正確地對物體進行受力分析。
3.深刻理解力的合成與分解的意義,能熟練應用相應的方法解決實際問題。
學法指導三種力的認識是本章的基礎,物體的受力分析必須準確,再利用力的合成和分解來解決問題。
課程導學建議重點難點掌握重力、彈力和摩擦力的特點,運用力的合成和分解解決實際問題。
教學建議
本章復習課建議用1節(jié)課的課時,關鍵仍然在對基礎問題的復習上,如重力、彈力、摩擦力的概念和產生條件及對其大小、方向的認識,并能夠正確地對物體進行受力分析。現(xiàn)階段受力分析也只分析物體受力個數(shù)比較少、簡單的情況,注意教學的層次性和漸進性。
課前
準備本章知識學生的掌握情況可能有比較大的差異,要了解大多數(shù)學生處于什么狀況。檢查學生的預習情況,收集學生提出來問題,注意一題多解的準備。
導學過程設計
程序設計學習內容教師行為學生行為媒體運用
預習過程梳理知識確保每一位學生處于預習狀態(tài);仡櫛締卧獌热,可以查閱教材和以前的學案,對本章內容的知識體系和重點難點有所了解。PPT演示課題及學習目標
完成學案巡視學生自主學習的進展,學生填寫學案的情況。盡可能多得獨立完成學案內容,至少完成單元體系構建的內容。
結對交流指導、傾聽部分學生的交流,初步得出學生預習的效果情況。就學案中有疑惑的內容與結對學習的.同學交流。
課堂探究
小組討論
小組展示
補充質疑
教師點評主題1:對力的有、無及方向的判斷
總結彈力、摩擦力的特點,如何判斷彈力、摩擦力的有無及方向(1)分析甲、乙兩位同學誰對誰錯,為什么。
(2)說說對于發(fā)生微小形變的物體是否存在彈力以及靜摩擦力,我們該采用什么方法判斷。
(3)說說彈力和摩擦力的方向有什么特點。
口頭表述
主題2:受力分析
總結受力分析的步驟,介紹整體法和隔離法的選擇。(1)畫出各圖中物體的受力情況。
(2)結合第一問中所畫的受力分析,思考一下畫受力分析的步驟。
(3)說說受力分析中常用的方法。口頭表述、板書
主題3:將已知力F分解成兩個分力F1、F2的情況
讓學生掌握根據(jù)平行四邊形定則進行力的合成和分解的特點。依次分析下列問題:
(1)已知兩個分力F1、F2的方向,求兩個分力F1、F2的大小,能分成幾組情況的分力?
(2)已知一個分力F1的方向和大小,求F2的大小和方向,能分成幾組情況的分力?
(3)已知一個分力F1的方向和分力F2的大小,求分力F1的大小和分力F2的方向,能分成幾組情況的分力?口頭表述
講練結合獨立分析思考根據(jù)具體情況與部分同學(特別是各小組組長)交流,掌握學生的學習情況.
側重受力分析和力的合成與分解。全體學生獨立思考,獨立完全,小組同學都完成后可交流討論。
拓展一、對彈力的理解
拓展二、對摩擦力的理解
拓展三、物體受力分析常用的方法
拓展四、力的合成與分解PPT
拓展技能檢測視學生基礎和課堂時間、教學進度決定是否作要求教師未提出要求的情況下學有余力的學生可自主完成PPT
記錄要點教師可在學生完成后作點評學生在相應的位置作筆記。PPT
總結反思知識總結教師可根據(jù)實際情況決定有沒有必要總結或部分點評一下。學生就本節(jié)所學做一個自我總結,之后可小組交流討論。PPT
感悟收獲注意有代表性的收集一些學生的體會,以便有針對性地調整教學方法。根據(jù)自己的感受如實填寫
根據(jù)自己的思考找出解決方案
課外拓展無
板書設計課時2.7《力》整合與評價
高中物理力教案9
教學目標
1.知道摩擦力是如何產生的。
2.知道摩擦力的大小跟什么因素有關。
3.知道摩擦的利與弊。
教學重難點
教學重點:應用增大和減小摩擦的方法解決實際問題。
教學難點:設計探究實驗。
教學工具
多媒體
教學過程
(一)引入新課
推桌子前進時很費力,為什么?
(二)新課學習
實驗:學生將手掌放在桌面滑動,腳在地板上來回擦動等。我們的手、腳運動受到阻礙的現(xiàn)象叫摩擦現(xiàn)象,這種阻礙物體運動的力叫摩擦力。
摩擦力產生的條件:
兩物體要相互接觸,摩擦力只能發(fā)生在接觸面上;
兩物體要發(fā)生或已經發(fā)生相對運動
兩物體之間要有壓力。
2.探究摩擦力的大小與什么有關
你認為摩擦力的大小與什么有關?請同學大膽猜想。
猜想一:與壓力大小有關(可能有同學會提出與重力有關,可舉把黑板擦壓到黑板上所受摩擦力與重力無關來引導學生找到壓力影響摩擦)
猜想二:與接觸面的`粗糙程度有關
猜想三:與接觸面積大小有關
猜想四:與運動速度有關
針對學生的猜想設計實驗并進行驗證得出結論
3.生活中哪些地方存在摩擦?
例:人走路
a.哪里存在摩擦?
b.想象:如果沒有摩擦走路是什么樣子?
c.鞋底為什么有凸凹不平的花紋?
例:汽車在冰面上打滑
a.汽車出現(xiàn)了什么情況?為什么?
b.怎樣解決?(撒鹽、木屑、煤渣等)
c.輪胎上為什么有紋?
例:滑雪比賽
a.滑雪時板與雪間的摩擦有害還是有益?
b.怎樣減小摩擦力?
摩擦有時有利,有時有害。因此有時我們要增大摩擦,有時又要想辦法減小摩擦。從理論上看該如何增大摩擦力,又如何減小摩擦力。
4.研究自行車上的摩擦。
通過今天的學習,你們對自行車上的摩擦了解了多少,請同學們分小組討論,比一比,賽一賽,看那一組知道的最多。(從教室外搬進一輛自行車)。
5.知識的拓展。
由于摩擦,限制了交通工具的速度,若要提速,你能想出什么方法嗎?介紹水翼船、氣墊船、磁懸浮列車。
課后小結
摩擦力產生的條件:
(1)兩物體要相互接觸,摩擦力只能發(fā)生在接觸面上;
(2)兩物體要發(fā)生或已經發(fā)生相對位移;
(3)兩物體之間要有壓力。
高中物理力教案10
教學目標
【知識與能力】
探究得出滑動摩擦力產生的條件和影響滑動摩擦力大小的因素以及計算公式。
【過程與方法】
通過觀察,了解滑動摩擦力的存在,實驗探究產生滑動摩擦力的條件以及影響其大小的因素,提高實驗技能和探索能力。
【情感、態(tài)度和價值觀】
學生能提高實事求是的科學實驗態(tài)度,鍛煉思維能力、抽象能力,運用物理知識解釋生活現(xiàn)象。
教學重難點
【重點】
滑動摩擦力產生條件和計算式。
【難點】
實驗探究的過程。
教學方法
觀察法、實驗法、討論法、問答法等。
教學過程
(一)新課導入
展示幾個情景:孩子玩滑梯、火車急剎車、冰壺運動等。
通過提問這些情景中的現(xiàn)象,引導學生思考,從而得出滑動摩擦力的概念,導出新課。
(二)科學探究
問題1:滑動摩擦力什么情況下才會出現(xiàn)?結合前面學的靜摩擦力條件進行討論。
學生討論:需要有壓力、粗糙的接觸面以及相對運動。
問題2:為什么冰壺、火車、孩子受到的滑動摩擦力不同呢?
實驗探究:影響滑動摩擦力大小的因素:
1.猜想:與壓力有關,與速度有關,與質量有關,與粗糙程度有關等等。
2.設計實驗:用彈簧秤拉動木塊,可通過加減砝碼改變壓力,改變拉動速度,更換接觸面,例如玻璃、木板、石板、毛巾等。彈簧秤示數(shù)便是滑動摩擦力示數(shù),設計表格進行記錄。
3.進行實驗:6人一組進行實驗,注意小組內部的分工問題,教師巡視。
4.得出結論:滑動摩擦力與壓力和接觸面的`粗糙程度有關。
5.交流討論:分享實驗中的數(shù)據(jù)和實驗細節(jié),誤差處理等;討論控制變量法的注意事項,即控制無關變量相同,只改變探究的物理量等;實驗安全問題、保護器材問題等等。
6.總結:結合實驗結論和教材,得出滑動摩擦力的計算公式,f=μN
問題3:滑動摩擦力的方向如何判斷呢?結合示例分析并討論。
示例:木塊在地面上滑動、木塊在木板上滑動并帶動木板一起滑動。
學生討論:滑動摩擦力方向與相對運動方向相反,相對運動方向有時并不是運動方向。
問題4:滑動摩擦力有什么作用呢?舉例說明。
回答:生活中有很多地方可以見到滑動摩擦力,車輛的剎車系統(tǒng)是利用滑動摩擦力進行減速,打磨東西也是利用了滑動摩擦力,同時機器中的滑動摩擦力會損耗器材,所以需要使用潤滑油來減小滑動摩擦力等等。
(三)鞏固提高
給出適當例題,運用公式求解摩擦力大小,判斷摩擦力方向。
(四)小結作業(yè)
小結:淺談本節(jié)課收獲。
作業(yè):課下繼續(xù)探索,拓展科學知識。
高中物理力教案11
教學目標
一、知識目標
1、知道摩擦力是如何產生的。
2、知道摩擦力的大小跟什么因素有關。
3、知道摩擦的利與弊。
二、能力目標
1,通過觀察和實驗,感知摩擦力的存在,培養(yǎng)一定的觀察能力和分析概括的能力。
2、通過實驗,探究摩擦力跟物體表面受到的壓力以及接觸面的粗糙程度的關系,培養(yǎng)一定的實踐能力。
三、德育目標
讓學生經歷科學探究的過程,培養(yǎng)對科學的求知欲,樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學道理,培養(yǎng)學生的探索精神。
教學重點
滑動摩擦力的大小跟壓力和接觸面粗糙程度的關系。
教學難點
滑動摩擦力的定義。
教學方法
觀察、分析法:通過直觀地了解厚海綿在桌面上的運動,感覺摩擦力的存在,分析摩擦力的方向及作用點。
探究法:通過探究活動研究影響摩擦力大小的因素,理解增加摩擦和減小摩擦的方法。
教具準備
下部間隔鏤空的厚海綿、木板、投影儀、毛巾、棉布、木塊、砝碼、彈簧測力計等。
課時安排
1課時
教學過程
一、引入新課
[師]今天,我們班力氣最小的女生將要和班里力氣最大的男生大力士利用一根不銹鋼棒舉行一次別開生面的拔河比賽,請二位運動員上場。
比賽結果:女生獲勝。
[師]知道男同學失敗的原因是什么嗎?請大力士自己說說。
[生]鋼棒這端特別滑,握也握不住。
[師]表面上是老師幫助了女同學,在男同學握的棒的一端事先涂上了潤滑油。實際上是誰幫助了女同學呢?是摩擦力!可見摩擦力就在我們身邊。
二、新課教學
1、摩擦力
[師]請同學們把手掌貼在桌面上,使手掌沿桌面滑動,體驗手掌的感覺。
[生]手掌與桌面間產生了摩擦。
[師]根據(jù)以往的經驗,我們討論某一個力的時候,一般討論力的什么內容呢?
[生]討論一個力的時候,我們一般要了解力的三要素。
[師]我們首先來了解摩擦力的方向和作用點。
[演示]
一長方體海綿,下端間隔鏤空,在桌面上推,(分別演示向左推和向右推)底邊顯示出因受到摩擦阻力而傾斜。
[師]請同學們說說從演示的實驗中,你發(fā)現(xiàn)了什么。
[生]摩擦力阻礙海綿相對于桌面的運動,與海綿相對于桌面的運動方向相反。
[生]摩擦力的作用點在海綿和桌面接觸的接觸面上。
[師]大家都同意這兩位同學的結論嗎?
[生]同意。
[師]我們把兩位同學所講的摩擦力的方向和作用點合在一起,就得到了摩擦力的定義。
[板書]兩個互相接觸的物體,當它們做相對運動時,在接觸面上會產生一種阻礙相對運動的力,這種力就叫做摩擦力(frictin frce)
[師]請同學們互相討論一下在生產生活中有哪些與摩擦力有關的例子。
[生]人走路的時候要用到摩擦力。
[生]自行車或汽車在剎車的時候要用到摩擦力,[生]掃地、擦黑板的時候都要用到摩擦力。
[生]滑雪的時候有摩擦力。
[生]用手抓起東西的時候也有摩擦力。
[師]同學們知道了這么多與摩擦力有關的例子,太棒了!現(xiàn)在老師有這么幾個問題,需要同學們幫助解決,請同學們想出盡可能多的辦法來。
[投影]
問題1:小明讓媽媽他買了一瓶水果罐頭,可小明怎么也打不開蓋子,你能幫助他嗎?
問題2:小華星期天要去參加學校的攀巖比賽,?
[生]找一個力氣大的人去擰。
[生]用螺絲刀撬一下蓋子再擰。
[生]用一個工具夾住蓋子使勁擰。
問題2:
[生]讓小華穿上一雙有花紋的鞋。
[生]向上攀的時候用力抓緊繩子。
[生]戴上有花紋的粗布手套或在手上抹上防滑粉。
[生]在繩子上打上一個一個的結。
問題3:
[生]抓泥鰍時戴上防滑手套。
[生]抓以前在手上沾上沙子,然后用力抓。
[生]把泥鰍打死后再抓。
[生]給泥鰍前裹上一層布,再用力抓。
[師]同學們想出了這么多的主意,大致歸納一下,比如墊毛巾和戴防滑手套基本上是一類,可以歸納成幾類呢?同學們討論。
[生]我
[生]力氣大的人或用力抓等是增大了力的作用。
[師]這種力是我們以前了解的哪一種力?增大力和增大接觸面的粗糙程度的目的是什么?
[生]這種力是壓力。增大壓力和增加接觸面的粗糙程度都是為了增大摩擦力。
[師]摩擦力的'大小和什么因素有關?要增大摩擦力或減小摩擦力可以采取什么辦法呢?
[生]增大摩擦時可以增加接觸面的粗糙程度和壓力,減小摩擦時可以減小壓力或使接觸面更光滑,因此,我認為摩擦力的大小應該和壓力和接觸面的粗糙程度有關。
[生]我認為摩擦力的大小還和接觸面的大小有關系。
[生]我覺得摩擦力的大小還可能與拉動物體運動的速度大小有關系。
[師]對于摩擦力的大小,同學們大致作出了四種猜想,你的猜想到底對不對?
2、[探究]摩擦力的大小與什么因素有關?
[師]我們把同學們的四種猜想分成四個研究課題,各小組自由選取其中之
一,探索之后每個課題組推選一名代表進行研究結果的交流和答辯。
[師]實驗前請同學們注意下面的問題。
[投影]
(1)怎樣測量摩擦力?
。2)你計劃采取什么方法來研究自己選擇的課題?
[生]摩擦力不能直接測量出來。根據(jù)二力平衡的知識,用彈簧測力計勻速拉動木塊,使它沿長木板滑動,此時在水平方向上的拉力和摩擦力是一對平衡力。彈簧測力計拉力的大小等于摩擦力,從彈簧測力計的示數(shù)就可知摩擦力的大小。
[師]哪位同學可以演示操作,并說明操作技巧?
[生](演示并解釋)拉動木塊時,木塊必須做勻速直線運動,保持彈簧秤的指針不動,這時拉力等于摩擦力。
[師]第二個問題,大家討論。
[生]我們猜想影響摩擦力大小的因素有多個,因此,在研究影響摩擦力大小的某一個因素時,要控制其他因素不變,即用“控制變量法”。
[師]請同學們根據(jù)自己選擇的課題設計實驗及實驗數(shù)據(jù)表格,完成實驗后,寫出探究報告和其他組的同學交流。
。▽W生分組實驗、教師巡視指導、參與同學們的活動)
課題一:研究摩擦力的大小和接觸面粗糙程度的關系
[投影](展示)探究報告
演示并講解:首先,在光滑的長木板。上勻速拉動木塊,記下測力計的示數(shù),然后分別將棉布和毛巾鋪在木板上,再在棉布和毛巾上分別勻速拉動木塊,記下兩次測力計的示數(shù),填入數(shù)據(jù)表格中。分析數(shù)據(jù),我們可以得出的結論是:接觸面越粗糙,木塊受到的摩擦力越大。
[師]其他課題組的同學有什么問題可以提問?
[生]問:實驗過程中,你們如何控制其他變量不變呢?
[生]答:在實驗過程中,我們始終使用同一個木塊的同一個面作接觸面,用相同的速度拉動木塊,保證了壓力、接觸面積等因素不變。
課題二:研究摩擦力的大小與壓力的關系
[投影]探究報告
演示并講解:在木板上勻速拉動木塊,當壓力是3 N時,測出的摩擦力是 N,然后在木塊上加一個砝碼,壓力是4 N時,測出的摩擦力是 N.再在木塊上加2個砝碼,壓力是5 N時,測出的摩擦力是 N.分析這組數(shù)據(jù)后我們得出的結論是:接觸面的粗糙程度不變時,壓力越大,摩擦力越大。
[師]其他課題組同學提問題。
[生]問:為什么在木塊上加砝碼可以改變壓力?壓力的大小是如何知道的?
[生]答:因為木塊是在水平面上運動的,所以物體對支撐面的壓力就等于物體的重力,因此改變物體的重力就改變了物體對支撐面的壓力,用彈簧測力計分別測出木塊、木塊和一個砝碼、木塊和兩個砝碼的重力,也就測出了壓力。
課題三:研究接觸面的大小與摩擦力大小的關系
[投影]探究報告
演示并解釋:我們將同一個長方體木塊分別平放、側放、立放在同一塊木板上,勻速拉動木塊,測出的摩擦力的大小基本相同。我們的結論是:在接觸面和壓力一定的情況下,摩擦力的大小與接觸面的面積無關。
注意:“摩擦力的大小與接觸面的大小無關”是在“正壓力一定”的情況下說的。研究結果表明兩物體相接觸擠壓時,實際接觸部分的面積越大,其摩擦力也越大。而兩者的實際接觸面積只跟正壓力的大小有關,跟它們的表面接觸面積無關。在物體的材料性質和表面粗糙程度不變的情況下,正壓力越大,實際接觸面積也越大;瑒幽Σ亮σ苍酱。正壓力相同時,改變物體間表面的接觸面積,如將一塊磚從豎放改為平放,由于正壓力沒有改變,并沒有改變實際接觸面積,故摩擦力保持不變。如一塊磚變成了半塊磚,則正壓力改變了,實際接觸面也變了,那么滑動摩擦力也變了。
說明:對于摩擦力大小與物體運動速度的關系,由于要求物體勻速運動。又要用不同的速度拉動,實驗難度大。實驗效果很難觀察,不易得出正確的結論,因此教學中可模糊化處理或放在課外探究。
[師]我們將各個課題小組的結論歸納一下,能得到什么結論?同學們討論。
[生]我們得到的結論是:摩擦力的大小跟作用在物體表面的壓力和接觸面的粗糙程度有關,在壓力一定的情況下,接觸面越粗糙,摩擦力越大;在接觸面粗糙程度相同的情況下,壓力越大,摩擦力越大。
[師]歸納得很好,同學們再一起回憶一下在探究的過程中我們運用了哪些研究問題的方法。
[生]“控制變量法”和“轉換法”。
[師]“控制變量法”同學們已經很熟悉了,哪位同學能進一步說明哪些地方用了“轉換法”?
[生]實驗中有兩個地方用到了“轉換法”。通過測拉力來測摩擦力,還有通過測物體的重力來測壓力。
[師]通過探究實驗,同學們不僅驗證了自己的猜想,還學會了研究問題的方法,F(xiàn)在同學們一起來解決一個實際問題。
3、增大有益摩擦和減小有害摩擦
[師]還是老師的這塊海綿,想要減小它在運動過程中的摩擦,你有什么辦法嗎?
[生]可以在桌面上鋪上一塊玻璃板,減小接觸面的粗糙程度。
[生]在海綿和桌面間放幾枝圓鉛筆,讓海綿在鉛筆上滾動。
[師]這位同學說的是讓滾動來代替滑動。能減小摩擦嗎?同學們試試。
[生]同一個木塊,在桌面上滑動時的摩擦力是,滾動時的摩擦力是,說明用滾動代替滑動能減小摩擦。
[師]同學們還有其他的可以減小摩擦的方法嗎?
[生]還可以用使接觸面分離的方法來減小摩擦,比如磁懸浮列車。
[生]還有氣墊船,也可以加潤滑油。
[師]同學們列舉出了這么多減小摩擦的方法,也一定知道更多的增大摩擦的方法。請同學們課后閱讀“科學世界”,了解更多的摩擦的利用和防止的辦法。現(xiàn)在請同學們回顧這節(jié)課哪些知識給你留下了深刻的印象。
三、小結
1、摩擦力的概念。
2、影響摩擦力大小的因素。
3、增大有益摩擦,減小有害摩擦的方法。
4、“控制變量法”“轉換法”。
四、動手動腦學物理
請同學們盡可能多地列舉生活中應用摩擦的例子,說明哪些做法是為了增大摩擦,哪些做法是為了減小摩擦,分別運用了增大摩擦或減小摩擦的哪種做法。
五、板書設計
高中物理力教案12
摩擦力是力學中的三大性質力之一,正確認識摩擦力對后面知識的學習有著至關重要的作用。在摩擦力這節(jié)課中,要求會計算滑動摩擦力的大小和判斷其方向,以及靜摩擦力的大小和方向的判斷。教師在教學過程中要將學生在初中所學過的相關概念與本節(jié)內容相結合,與生活中的實例相結合,逐步引導、循循善誘,對兩種摩擦力的大小和方向判定有個清晰的認識。在探究過程中要充分利用初中二力平衡的知識,在物體從靜止到運動的過程中認識靜摩擦力和滑動摩擦力大小變化情況,使學生的認識從感性到理性發(fā)生質的變化。對于動摩擦因數(shù)的教學最好通過實驗讓學生探究得出。由于本節(jié)課的特點,在整個教學過程中要充分體現(xiàn)新課標的探究精神,讓學生多用所學知識揭示生活中的相關現(xiàn)象本質。教學重點
1、滑動摩擦力的大小及方向的判斷。
2、靜摩擦力的有無及方向的判斷。
3、靜摩擦力產生的條件及規(guī)律。
教學難點
知識與技能
1、知道什么是靜摩擦力、最大靜摩擦力、滑動摩擦力。
2、能計算靜摩擦力、滑動摩擦力的大小并會判斷它們的方向。 過程與方法
1、學生通過設計實驗,并使用控制變量法對影響滑動摩擦力和靜摩擦力大小的因素進行實驗探究。
2、培養(yǎng)學生的邏輯思維能力,培養(yǎng)學生利用知識解決實際問題的能力。 情感態(tài)度與價值觀通過靜摩擦力的探究過程,培養(yǎng)學生科學的思想方法。
課前準備
教具準備:木塊、彈簧秤、木板、毛巾、紙、鋼板、砂紙、水等。 知識準備:搜集有關的摩擦力信息。
教學過程
導入新課活動導入
準備兩只碗,分別放入數(shù)量較多的玻璃小球,一只碗內是光滑干凈的,另一只碗內是粘有灰塵的請兩個同學把玻璃球從碗中用筷子夾出來,比賽看誰夾得快。然后讓兩位同學分別說出自己的感想,從而引出摩擦力的問題。 情景導入
。ㄕn件展示)播放運動員滑雪的錄像,如圖3—3—1,讓學生說出滑雪要求的`環(huán)境條件,然后導出摩擦力的概念。圖3—3—1
問題導入
粉筆在黑板上可以寫出字來,在玻璃上寫得出來嗎?試試看。想想若在外面的柏油路面上用粉筆寫字又會有何不同?為什么?你認為摩擦力是一種什么樣的力?讓學生用自己的語言敘述摩擦力。推進新課
學生在初中階段已經學習過摩擦力,通過直接提問使學生回憶并敘述摩擦力的概念。 概念:兩個相互接觸的物體,當它們發(fā)生相對運動或具有相對運動的趨勢時,就會在接觸面上產生阻礙相對運動或相對運動趨勢的力,這種力叫做摩擦力。本節(jié)課就來深入研究摩擦力。
請學生做個小實驗:要求學生用逐漸增大的水平力推動在教室中放置的桌子,直到推動一段距離。(設計意圖:讓學生體會并分析出桌子受到推力和摩擦力的作用,使學生產生對靜摩擦力和滑動摩擦力的感性認識)
學生活動:學生按老師要求推桌子,并感受推力大小變化。
問題:為什么用力推桌子而桌子不一定運動?為什么想讓桌子繼續(xù)運動還要繼續(xù)推?初步引出對靜摩擦力和滑動摩擦力的感性認識。 一、靜摩擦力
由用力推桌子而不動,師生討論引導出靜摩擦力的概念:兩個相互接觸的物體之間有相對運動趨勢而又保持相對靜止時,在接觸面間所產生的阻礙相對運動趨勢的力叫靜摩擦力。 問題:靜摩擦力是一恒定的力嗎?怎樣求靜摩擦力的大?怎樣判斷靜摩擦力的方向?
【實驗探究】
在水平桌面上放一木塊,用彈簧測力計沿水平方向用較小的力拉木塊但保持木塊不動,并不斷緩慢地增大拉力。注意提示學生觀察彈簧秤的示數(shù)變化。 實驗如圖3—3—2:圖3—3—2
實驗現(xiàn)象:我們可以看到隨著拉力的增大,彈簧秤的示數(shù)不斷增大。
結論:由二力平衡的知識可以知道,木塊受到的靜摩擦力大小等于彈簧秤的拉力,方向和拉力的方向相反。所以靜摩擦力不是一固定值,它隨外力的變化而變化,總是和外力大小相等、方向相反。
繼續(xù)試驗:在彈簧測力計指針下輕塞一個小紙團,它可以隨指針移動,并作為指針到達最大位置的標志。在剛才實驗的基礎上繼續(xù)用力,當拉力達到一定的值時木塊開始移動,此時拉力會突然變小。要求學生記下剛才的最大值。
結論:靜摩擦力的增大有一個限度,這個限度就是最大靜摩擦力Fmax,其值等于物體剛剛開始運動時的拉力。兩物體間實際發(fā)生的靜摩擦力F在0與最大靜摩擦力Fmax之間。
問題:最大靜摩擦力的大小和什么因素有關呢?(教師提出問題,由學生自主設計實驗)
高中物理力教案13
知識目標
1、能夠運用力的平行四邊形定則求解一個已知力的分力;
2、會用三角形法則求解力的分解;
能力目標
1、熟練掌握物體的受力分析;
2、能夠根據(jù)力的作用效果進行分解;
情感目標
培養(yǎng)分析觀察能力,物理思維能力和科學的研究態(tài)度.
教學建議
重點難點分析
力的分解是力的合成的逆預算,是根據(jù)力的作用效果,由力的平行四邊形定則將一個已知力進行分解,所以平行四邊行定則依然是本節(jié)的重點,而三角形法則是在平行四邊形定則的基礎上得到的,熟練應用矢量的運算方法并能解決實際問題是本節(jié)的難點.
教法建議
一、關于力的分解的教材分析和教法建議
力的分解是力的合成的逆預算,是求一個已知力的兩個分力.在對已知力進行分解時對兩個分力的方向的確定,是根據(jù)力的作用效果進行的.在前一節(jié)力的合成學習的基礎上,學生對于運算規(guī)律的掌握會比較迅速,而難在是對于如何根據(jù)力的效果去分解力,課本上列舉兩種情況進行分析,一個是水平面上物體受到斜向拉力的分解,一個是斜面上物體所收到的重力的分解,具有典型范例作用,教師在講解時注意從以下方面詳細分析:
1、對合力特征的描述,如例題1中的幾個關鍵性描述語句:水平面、斜向上方、拉力,與水平方向成角,關于重力以及地面對物體的彈力、摩擦力可以暫時不必討論,以免分散學生的注意力.
2、合力產生的分力效果,可以讓學生從日,F(xiàn)象入手(如下圖所示).由于物體的重力,產生了兩個力的效果,一是橡皮筋被拉伸,一是木桿壓靠在墻面上,教師可以讓學生利用鉛筆、橡皮筋,用手代替墻面體會一下鉛筆重力的兩個分效果.
3、分力大小計算書寫規(guī)范.在計算時可以提前向學生講述一些正弦和余弦的知識.
二、關于力的正交分解的教法建議:
力的正交分解是一種比較簡便的求解合力的方法,它實際上是利用了力的分解的原理把力都分解到兩個互相垂直的方向上,然后就變成了在同一直線上的力的合成的問題了.使計算變得簡單.由于學生在初中階段未接觸到有關映射的概念,所以教師在講解該部分內容時,首先從直角分解入手,尤其在分析斜面上靜止物體的受力平衡問題時,粗略介紹正交分解的`概念就可以了.
力的分解的教學設計方案
一、引入:
1、問題1:什么是分力?什么是力的合成?力的合成遵循什么定則?
2、問題2:力產生的效果是什么?
教師總結:如果幾個力產生的效果跟原來的一個力產生的效果相同,這幾個力就叫做原來那個力的分力.求幾個力的合力叫做力的合成;力的合成遵循力的平行四邊形定則.反之,求一個已知力的分力叫做力的分解.
引出課程內容.
二、授課過程
1、力的分解是力的合成的逆運算,也遵循力的平行四邊形定則.
教師講解:力的分解是力的合成的逆過程,所以平行四邊形法則同樣適用于力的分解.如果沒有其它限制,對于同一條對角線,可以作出無數(shù)個不同的平行四邊形(如圖).這就是說一個已知的力可以分解成無數(shù)對不同的共點力,而不像力的合成那樣,一對已知力的合成只有一個確定的結果.一個力究竟該怎樣分解呢?(停頓)盡管力的分解沒有確定的結果,但在解決具體的物理問題時,一般都按力的作用效果來分解.下面我們便來分析兩個實例.
2、力的分解按照力的作用效果來分解.
例題1:放在水平面上的物體受到一個斜向上的拉力的作用,該力與水平方向夾角為,這個力產生兩個效果:水平向前拉物體,同時豎直向上提物體,,因此力可以分解為沿水平方向的分力、和沿著豎直方向的分力,力和力的大小為:
例題2:放在斜面上的物體,常把它所受的重力分解為平行于斜面的分量和垂直于斜面的分量(如圖),使物體下滑(故有時稱為“下滑力”),使物體壓緊斜面.
3、力的分解練習(學生實驗):
。1)學生實驗
1:觀察圖示,分析F力的作用效果,學生可以利用手邊的工具(橡皮筋、鉛筆、細繩、橡皮、三角板)按圖組裝儀器、分組討論力產生的效果,并作出力(細繩對鉛筆的拉力)的分解示意圖.
實驗過程:將橡皮筋套在中指上,將鉛筆與橡皮筋連接,鉛筆尖端卡在手心處,體會一下鉛筆的重力產生的效果,在鉛筆上掛接上橡皮,思考拉力產生的效果?
教師總結并分析:圖中重物拉鉛筆的力常被分解成和,壓縮鉛筆,拉伸橡皮筋.
。2)學生實驗2,觀察圖示,分析力的作用效果,用橡皮筋和鉛筆重復實驗,對比結論是否正確.
教師總結并分析:圖中重物拉鉛筆的力分解成和,壓縮鉛筆,拉伸橡皮筋.
盡管力的分解沒有確定的結果,但在解決具體的物理問題時,一般都按力的作用效果來分解.
4、課堂小結:
探究活動
題目關于“桿的受力分解”與“繩的受力分解”研究
由于日常生活中,我們勞動、學習的工具一般以桿和繩子為主,其他的工具也可以依照其進行分析,研究“桿的受力分解”與“繩的受力分解”具有實踐意義。有關內容可以參見備課資料中的“擴展資料”。讓同學觀察周圍的力學工具,對比桿與繩子,分析說明各個物體的受力特點,與其有關的題目可以參見如下:
1、晾曬衣服的繩子,為什么晾衣繩不易過緊?
2、為什么軟紙經過折疊后,抗壓性能提高?對比拱橋的設計,有什么感想?
高中物理力教案14
一、教學目標
1、在物理知識方面要求:
(1)知道摩擦力產生的。條件。
。2)能在簡單問題中,根據(jù)物體的運動狀態(tài),判斷靜摩擦力的有無、大小和方向;知道存在著最大靜摩擦力。
。3)掌握動摩擦因數(shù),會在具體問題中計算滑動摩擦力,掌握判定摩擦力方向的方法。
。4)知道影響動摩擦因數(shù)的因素。
2、通過觀察演示實驗,概括出摩擦力產生的條件及摩擦力的特點,培養(yǎng)學生的觀察、概括能力。通過靜摩擦力與滑動摩擦力的區(qū)別對比,培養(yǎng)學生分析綜合能力。
3、滲透物理學方法的教育。在分析物體所受摩擦力時,突出主要矛盾,忽略次要因素及無關因素,總結出摩擦力產生的條件和規(guī)律。
二、重點、難點分析
1、本節(jié)課的內容分滑動摩擦力和靜摩擦力兩部分。重點是摩擦力產生的條件、特性和規(guī)律,通過演示實驗得出關系f=μN。
2、難點是學生有初中的知識,往往誤認為壓力N的大小總是跟滑動物體所受的重力相等,因此必須指出只有當兩物體的接觸面垂直,物體在水平拉力作用下,沿水平面滑動時,壓力N的大小才跟物體所受的重力相等。
3、在教學中要強調摩擦力有阻礙相對運動和相對運動趨勢的性質。
三、教具
1、演示教具
帶有定滑輪的平板一塊、帶線繩的大木塊、小木塊、玻璃、毛巾、測力計、砝碼。
2、學生實驗材料
每兩位學生一組:物塊一塊、測力計一只。
3、投影儀、投影片。
四、主要教學過程
(一)引入新課
力學中常見的三種力是重力、彈力、摩擦力。對于每一種力我們都要掌握它產生的條件,會計算力的大小,能判斷力的方向。在前面我們已經學過了兩種力:重力和彈力。今天我們學習第三種力--摩擦力。在這三種力中摩擦力較難掌握。
(二)教學過程設計
1、靜摩擦力
演示實驗:
當定滑輪的繩子下端懸掛50g砝碼時,物塊保持靜止狀態(tài)。
提出問題:物塊靜止,它受板的靜摩擦力多大?方向如何?你是根據(jù)什么原理判斷的?
當懸掛的砝碼增加到100g時,物塊仍保持靜止狀態(tài)。
提出問題:物塊此時所受的靜摩擦力的大小、方向如何變化?設想一下,如果將砝碼B摘去,靜摩擦力又將如何變化?
在同學回答的基礎上歸納出:一般靜摩擦力的大小沒有一個確定的值,類似上述情況,當物塊不動處于平衡狀態(tài)時,靜摩擦力的大小隨拉力大小的變化而變化,總是等于拉力的大小。靜摩擦力的方向,總是沿接觸面切線方向;跟拉力的方向相反,或者說跟物體間相對滑動趨勢方向相反。
提出問題:當懸掛在繩子下端的砝碼為150g時,物塊才剛開始相對于桌面板滑動,這時物塊所
受的靜摩擦力叫什么?它的大小和方向呢?
教師講解:靜摩擦力增大到某數(shù)值后就不再增大了,這時靜摩擦力達到最大值,叫做最大靜摩擦力,用fm表示。最大靜摩擦力的方向,也總是沿接觸面切線方向,跟使物體起動的外力方向相反,或者說跟物體間相對運動趨勢相反。
明確:在一般情況下,如果兩個相接觸的物體之間存在著靜摩擦力的`作用,則并不一定處于最大靜摩擦狀態(tài),最大靜摩擦力等于使物體將要開始運動所需的最小推力。
2、滑動摩擦力
邊演示邊提問:一旦物塊滑動后,我們只要掛130g砝碼,就能使物塊維持勻速運動。這時兩物體之間的滑動摩擦力為多大?方向如何?
再做演示實驗,在剛才的大木塊上再放一塊小木塊,發(fā)現(xiàn)要掛140g的砝碼,才能使物塊維持勻速運動。這又說明滑動摩擦力的變化遵循什么規(guī)律?
教師講解:這說明了滑動摩擦力的大小跟兩物體間的正壓力N成正比。
演示實驗,將木塊依次放在玻璃上,木板上和毛巾上,用測力計拉木塊,使木塊勻速運動,觀察測力計的示數(shù),發(fā)現(xiàn)三種情況下,測力計示數(shù)由小到大,說明物體接觸面越粗糙,摩擦力越大。
結論:滑動摩擦力的大小與摩擦面的材料和光滑程度有關,與相互之間的壓力(彈力)成正比,可以寫為f=μN μ是動摩擦因數(shù),因摩擦面的材料和光滑程度決定。動摩擦因數(shù)是無單位的,它表示摩擦力跟正壓力之比。
滑動摩擦力的方向,總是沿接觸面切線方向,且跟物體的相對滑動方向相反。
3、學生分組實驗
教師指導一組學生實驗,其他各組同時操作:用測力計沿水平方向拉住物塊,開始用較小的力拉,記下測力計讀數(shù);慢慢增加拉力,再記下測力計讀數(shù);繼續(xù)增加拉力,使物塊剛好開始滑動,記下測力計讀數(shù);然后保持物塊勻速運動,記下測力計讀數(shù)。
用投影儀打出投影片,讓學生填下表:
數(shù)據(jù) 測力計讀數(shù) 拉力方向 摩擦力的大小 摩擦力方向
1 靜摩擦力1:
2 靜摩擦力2:
3 最大靜摩擦力:
4 滑動摩擦力:
問題:你是根據(jù)什么原理來確定摩擦力的大小和方向的?
用投影儀打出投影片中的五種情況,組織學生討論木板對木塊A有沒有摩擦力?
討論答案:
圖1 物塊A與木板接觸,但物塊A與木板沒有相對運動趨勢,因此木板對物塊A沒有靜摩擦力。
圖2 物塊A與木板接觸,A在重力的作用下相對木板有向下運動的趨勢,因此木板對A有向上的靜摩擦力。加大力F時,靜摩擦力不變,f靜大小等于重力mg。
圖3 物塊A與木板接觸,A由于受到重力的作用,有沿木板向下滑的趨勢,因此木板對A有沿斜面向上的靜摩擦力。
圖4 物塊A與木板接觸,沿木板向下勻速滑動,與木板有相對
運動,因此木板對A有沿著斜面向上的滑動摩擦力。f滑大小等于重力的沿斜面向下的分力。
圖5 物塊A相對于木板有向右運動的趨勢,但A不與木板接觸,因此木板對A沒有靜摩擦力。當然B對A有水平向左的靜摩擦力。
。ㄈ┱n堂小結
1、摩擦力產生的條件:有接觸面,不光滑,有壓力,有相對運動或相對運動趨勢。有相對運動時產生滑動摩擦力;有相對運動趨勢時產生靜摩擦力。
2、摩擦力的方向與相對運動或相對運動趨勢方向相反,不一定和物體的運動方向相反,不一定是阻力。
3、滑動摩擦力可由公式f滑=μN計算,或由物體平衡計算。
4、靜摩擦力不是定值,有一個范圍,即0~fm,由物體運動和其他受力情況決定。
。ㄋ模┳鳂I(yè)與思考
習題:
圖6中物塊A重10N,A和桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,當懸掛物B重3N時,開始沿桌面滑動。求:(1)B物體重1N時A與桌面間的摩擦力多大?(2)B物體重6N時,A與桌面的摩擦力多大?(3)當A物體上再加上重10N的C物體,B物體重6N時,A與桌面的摩擦力多大?
思考題:
1、請舉一二個生活中的例子,來說明靜摩擦力為動力。
2、人在爬繩的過程中,手受到什么摩擦力?方向怎樣?摩擦力的方向跟人體運動的方向是一致還是相反?
。ㄎ澹┌鍟
1、靜摩擦力
靜摩擦力產生的條件:相互接觸的物體間有相對運動的趨勢,而又保持相對靜止狀態(tài)。
靜摩擦力的方向:跟接觸面相切,跟相對運動趨勢的方向相反。
靜摩擦力的大小:0~fm
2、滑動摩擦力
滑動摩擦力產生的條件:相互接觸的物體間發(fā)生相對運動時。
滑動摩擦力的方向:跟接觸面相切,跟相對運動的方向相反。
滑動摩擦力的大小:f滑=μN
3、小結(略)
高中物理力教案15
一、教學目標
(一)知識與技能
1.知道力是一個物體對另一個物體的作用。能正確讀寫力的符號和單位。
2.認識力的作用效果是改變物體的運動狀態(tài)或改變物體的形狀。
3.知道力的三要素,了解力的三要素對力的作用效果的影響,會畫力的示意圖。
4.認識物體間力的作用是相互的。
。ǘ┻^程與方法
1.經歷從許多與力相關的日常生活現(xiàn)象中歸納出力的基本概念的過程。
2.通過學生親自實驗,體驗并認識物體間力的作用是相互的。
3.通過常見事例和實驗認識力所產生的效果。
。ㄈ┣楦袘B(tài)度與價值觀
1.通過參與實驗活動,培養(yǎng)學生積極參與主動與科學探究實踐的思想和互相配合的協(xié)作精神。
2.在經歷從許多與力相關的日常生活現(xiàn)象中歸納出力的基本概念的過程中,體會分析和歸納在科學中的應用。
3.體會物理與生活的密切聯(lián)系。
二、教學重難點
本節(jié)內容由“力”“力的作用效果”“力的三要素和力的示意圖”“力的作用是相互的”四部分內容組成,屬于力的基礎知識,是學生學習后續(xù)各部分內容如“彈力”“重力”“力和運動”“壓強”“浮力”“簡單機械”等所必須的預備性知識。力不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動狀態(tài)的原因,這是力與運動關系的基本觀點。對物體進行受力分析、正確畫出力的示意圖是學生學習力學知識必須具備的基本能力。所以本節(jié)的重點是力的作用效果和力的示意圖的畫法。物體間的力是看不見的,根據(jù)物體的運動狀態(tài)可以判斷物體是否受到力的作用,這需要用到以前學過的運動知識。物體的運動狀態(tài)包含運動快慢和運動方向兩個方面。這些因素疊加在一起,給學生造成學習上的困難,所以本節(jié)教學難點是認識力的作用效果是改變物體的運動狀態(tài)。
三、教學策略
力是一個十分抽象的.物理概念,物體間的力是看不見的,要讓學生初步形成力的概念并非易事。但力的概念跟學生的日常生活有著非常密切的聯(lián)系,讓學生從許多與力相關的日常生活現(xiàn)象中經歷感知、描述、測量等認識過程,對力這個概念逐步達到認識、深化的目的。教學中以大量的生活實例為學生創(chuàng)設情景,使學生能通過觀察、體驗,感知力的存在,并初步歸納、概括各個實例的共同特征,即力是物體對物體的作用,發(fā)生作用的兩個物體,一個是施力物體,另一個是受力物體。通過描述和實驗,引導學生認識力的作用效果,使學生更好地感知力的存在,同時引導學生從物體的形變及運動狀態(tài)的改變兩個方面去認識力。在充分感受力的基礎上,進一步從力的作用效果出發(fā),得出力的三要素及力的示意圖,這樣學生就可以較全面地描述力了。再引導學生分析常見的事例和實驗,發(fā)現(xiàn)各實例毫無例外地都涉及兩個物體,一個物體對另一個物體施加力的作用時,另一個物體同時會對這個物體施加一個力,這說明兩個物體間力的作用是相互的。這樣學生對力的概念就有了一個初步較完整的認識。
四、教學資源準備
多媒體課件、兩個蹄形磁鐵和兩個小車、氣球、鐵塊、小鋼球、微小形變演示儀。
五、教學過程
教學環(huán)節(jié)
教師活動
學生活動
設計意圖
導入新課
。5分鐘)
播放視頻:拔河、吊環(huán)比賽、推土機推土、火箭發(fā)射等。
我們在日常生活中和工農業(yè)生產中常常提到“力”這個字。如一個人推了別人一下,就有了推力;同學們上課要集中注意力;要提高部隊的戰(zhàn)斗力等。請學生說出在哪些地方常常提到力?
力是物理學中一個重要的概念,在物理學中所說的力的含義與生活中所說的力的含義有很大的區(qū)別。那么,究竟什么是力呢?
觀賞、體會與力有關的現(xiàn)象,針對問題積極思考、踴躍回答。
感受力與美的結合,體會物理與生活的密切關系,激發(fā)學習興趣。
新課教學
。30分鐘)
一、力的概念
指導學生利用身邊的器材演示一些力的現(xiàn)象:手托課本、手拉彈簧、用落下的書砸氣球、磁鐵吸引鐵釘?shù)取?/p>
歸納總結:以上現(xiàn)象存在的共同地方:物體──作用──物體。有力存在時,總有一個物體對另一個物體發(fā)生了作用,推、拉、擠、打擊、吸引、舉、排斥等等都是對這些作用的具體描繪。所以,力是物體對物體的作用。
思考:手拍桌面時,手給桌面一個力,對這個力而言,哪個施力?哪個受力?思考:手托一本物理課本與托兩本物理課本,哪個力大?要知道具體數(shù)值是否需要一個標準?從而引入力的符號和單位。
學生進行實驗,積極參與教學。在活動與思考中獲得知識,培養(yǎng)能力。
總結得出:一個力必然聯(lián)系著兩個物體,對一個力來說,一定有施力物也一定有受力物。學生再舉一些例子,并指出施力物和受力物,鞏固對“力是物體對物體的作用”的理解。
體驗:托起兩個雞蛋所用的力大約為1N。
用手托起一個蘋果,手對蘋果施加的力大約是1N。
成年男子右手的握力大約是700N。
從人對物體的作用到一般物體對物體的作用,由淺入深,從形象到抽象,符合認識規(guī)律,學生易于接受力的概念。在經歷從許多與力相關的日常生活現(xiàn)象中歸納出力的基本概念的過程中,培養(yǎng)分析和歸納能力。
二、力的作用效果
學生活動:用手將彈簧拉長、用手壓皮球、用手使刻度尺變彎曲。觀察物體受力后有什么變化?歸納出力可以改變物體的形狀。
手按桌面,桌面是否發(fā)生形變呢?有什么辦法觀察到微小的形變呢?
活動:用磁鐵靠近細線下懸吊的鐵釘,原來靜止鐵釘會怎樣?
演示:按圖1分別演示,觀察小鋼珠在桌面上的運動情況。注意觀察沒有磁鐵和有磁鐵的作用下,運動快慢和運動方向有沒有改變
歸納總結:物體由靜到動、由動到靜,以及運動快慢和方向的改變,都被認為它的運動狀態(tài)發(fā)生了改變。上面的例子說明,力可以改變物體的運動狀態(tài)。
學生動手實驗、仔細觀察、認真思考、討論交流,體會物體受力后的表現(xiàn)不過兩個方面:即形狀的改變或運動狀態(tài)的改變。其中運動狀態(tài)的改變包括運動快慢的改變和運動方向的改變。
充分發(fā)揮實驗在物理教學中的促進作用,幫助學生理解物理概念和規(guī)律。這里采用的方法是從特殊到一般,從具體形象到抽象概括,由淺入深,符合初中學生的認知規(guī)律,也鍛煉了學生思維的縝密性。
三、力的三要素和力的示意圖
我們已經知道了力的作用效果,那么你知道有哪些因素影響力的作用效果呢?試著舉例說明。
找一名學生按圖2進行實驗:分別在A、B、C處用力開門,感受開門的難易程度是否相同。這說明了什么?
思考:一個力有三個要素,所以提到一個力,不僅要關心它的大小,還要關心它的方向和作用點,能否用一個圖把力的三要素都表示出來?
類比用光線表示光的方法,它是用帶箭頭的直線表示光的傳播路徑和方向。那么,用一根帶箭頭的線段就可以表示力的大小、方向和作用點。
師生總結:用一根帶箭頭的線段就可以表示力的大小、方向和作用點。這個圖就叫力的示意圖。其中線段的起點表示力的作用點;箭頭的方向表示力的方向;線段的長短表示力的大小,若在同一個圖中有幾個力,力越大,線段應越長。
教師示范一些作力的示意圖的試題。規(guī)范畫圖方法和步驟。
學生容易想到力的大小和方向都影響力的作用效果。
學生通過觀察思考總結得出力作用的地點不同,力的作用效果不同。進而了解力的大小、方向、作用點都影響力的作用效果,所以物理中通常把它們稱為力的三要素。
學生可以再舉出一些這方面的生活實例,加深理解
出幾道作力的示意圖的試題供學生練習。
通過舉例進一步使學生掌握力的作用效果,同時能培養(yǎng)學生的分析論證能力。
從生活到物理,再從物理到社會,是新課程的基本理念。
四、力的作用是相互的
我們知道磁鐵吸引鐵,說明磁鐵給鐵一個吸引力。那么磁鐵吸引鐵的時候,鐵吸引磁鐵嗎?能否設計實驗驗證你的結論。
演示實驗:
(1)(用投影儀演示)把兩塊蹄形磁鐵固定在小車上,讓它們的同名磁極相對,將兩個小車在水平桌面上靠攏。要求學生注意觀察以下三種情況下的現(xiàn)象。
、侔醋〈盆FA,釋放磁鐵B;
②按住磁鐵B,釋放磁鐵A;
、弁瑫r釋放兩個磁鐵。
(2)讓兩個彈簧對拉,有什么現(xiàn)象發(fā)生。這表明一個彈簧對另一個彈簧施加力的同時,也受到另一個彈簧的力。
歸納總結:一個物體在對別的物體施加力的同時,也要受到別的物體對它施加的力,因此,物體間力的作用是相互的
學生設計并進行實驗:可以用細線懸吊磁鐵,手拿鐵塊靠近磁鐵,如果看到磁鐵靠近鐵塊,說明鐵塊吸引磁鐵;蛘甙汛盆F放在小車上,用鐵塊靠近,進行實驗。
學生觀察并描述看到的現(xiàn)象,分析得出:磁鐵A對磁鐵B施加排斥力的同時,磁鐵B也對磁鐵A施加排斥力。
學生實驗:
。1)用手拍桌子。
。2)學生兩只手互相拍打。實驗后學生說出自己的感受,并用物體間力的作用是相互的進行分析。
學生的潛意識里是磁鐵吸引鐵,鐵不吸引磁鐵。通過實驗能幫助學生建立正確的觀念。設計和進行實驗的過程能進一步鞏固力的作用效果知識。
課堂小結
。5分鐘)
通過今天的學習,同學們有哪些收獲?在實驗探究中又存在哪些問題?還有什么想探究的問題?
學生可以個別回答,或相互交流,在交流的基礎上進行學習小結。
促進知識的鞏固掌握。提升學生的交流表達能力。
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