
人教版(2024)八年級(jí)下冊(cè)物理第八章《運(yùn)動(dòng)和力》教案(共4課時(shí)) 第1節(jié) 牛頓第一定律 教學(xué)目標(biāo) 1.物理觀念: (1)知道力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,能從物理學(xué)視角認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系。 (2)知道牛頓第一定律的內(nèi)容。 (3)知道慣性,會(huì)解釋簡(jiǎn)單的慣性現(xiàn)象。 2.科學(xué)思維: (1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,推理總結(jié)得出牛頓第一定律,知道它是科學(xué)推理的結(jié)果,知道不受力的物體是不存在的。 (2)通過(guò)類比知道慣性和慣性定律的區(qū)別與聯(lián)系,理解慣性,知道生活中該如何利用或防范慣性。 3.科學(xué)探究: (1)通過(guò)探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響,體會(huì)科學(xué)探究的過(guò)程,培養(yǎng)分析問(wèn)題的能力。 (2)通過(guò)對(duì)影響慣性大小因素的學(xué)習(xí)與研究,知道慣性只與物體質(zhì)量有關(guān)系,培養(yǎng)科學(xué)探究能力。 4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任: (1)通過(guò)科學(xué)史的簡(jiǎn)介,讓學(xué)生了解物理規(guī)律得出的過(guò)程,樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,不迷信權(quán)威,培養(yǎng)學(xué)生勇于探索的科學(xué)精神。 (2)通過(guò)對(duì)慣性現(xiàn)象的解釋,認(rèn)識(shí)到生活和物理的緊密聯(lián)系,激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣。 (3)知道慣性是造成很多交通事故的原因,了解相關(guān)交通安全常識(shí),樹(shù)立自我保護(hù)的意識(shí)。 教學(xué)重難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn):通過(guò)對(duì)小車實(shí)驗(yàn)的分析、推理總結(jié)得出牛頓第一定律;解釋日常生活中簡(jiǎn)單的慣性現(xiàn)象。 教學(xué)難點(diǎn):知道牛頓第一定律得出的整個(gè)過(guò)程;區(qū)分慣性和慣性定律。 教學(xué)用具 斜面、小車、棉布、木板、硬紙板、水杯、生雞蛋和熟雞蛋各一枚、多媒體課件等。 教學(xué)過(guò)程 情境導(dǎo)入 問(wèn)題導(dǎo)入 我們玩滑板車時(shí),用腳蹬地,滑板車會(huì)向前運(yùn)動(dòng),如果停止用腳蹬地,滑板車會(huì)停下來(lái)。根據(jù)類似生活現(xiàn)象人們普遍認(rèn)為“物體的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持”。這種觀點(diǎn)是否正確呢?進(jìn)一步觀察我們又會(huì)發(fā)現(xiàn),滑板車通常會(huì)向前滑行一段距離后再停下來(lái)?;遘噺撵o止→運(yùn)動(dòng)→靜止的兩個(gè)過(guò)程中是否都有力存在?在這兩個(gè)過(guò)程中力是同一種力嗎? 新課教學(xué) 探究點(diǎn)一 阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響 過(guò)渡提問(wèn) 滑板車從靜止→運(yùn)動(dòng)→靜止的過(guò)程中一直受到地面的阻力,那么阻力如何影響物體的運(yùn)動(dòng)呢? 演示實(shí)驗(yàn) 如圖,將棉布鋪在水平木板上,讓小車從斜面頂端由靜止滑下,觀察小車在棉布上滑行的距離;去掉木板上的棉布,再次讓小車從斜面頂端由靜止滑下,觀察小車在木板上滑行的距離。將實(shí)驗(yàn)條件和現(xiàn)象記錄在表格中。 實(shí)驗(yàn)記錄: 實(shí)驗(yàn)分析: 提出問(wèn)題讓學(xué)生討論: (1)兩次實(shí)驗(yàn),小車最終都靜止,為什么? (2)兩次實(shí)驗(yàn),小車運(yùn)動(dòng)的距離不同,這說(shuō)明什么問(wèn)題? (3)小車運(yùn)動(dòng)距離的長(zhǎng)短跟它受到的阻力有什么關(guān)系? (4)若使小車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力進(jìn)一步減小,小車運(yùn)動(dòng)的距離將變長(zhǎng)還是變短? (5)根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)及推理,還可以推理出什么結(jié)論? (6)推理:小車在光滑(阻力為零)表面,將會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)? 總結(jié) 平面越光滑,小車運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn),說(shuō)明小車受到的阻力越小,速度減小得越慢。如果小車受到的阻力為0,它的速度將不會(huì)減小,將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去,即做勻速直線運(yùn)動(dòng)。 探究點(diǎn)二 牛頓第一定律 過(guò)渡提問(wèn) 物體除了運(yùn)動(dòng),還有靜止。那么,靜止的物體在沒(méi)有受到外力作用時(shí),保持什么狀態(tài)呢? 結(jié)論 牛頓總結(jié)并發(fā)展了伽利略等人的研究成果,概括出一條重要的物理規(guī)律:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。這就是著名的牛頓第一定律。 理解定律 (1)牛頓第一定律說(shuō)明了力是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。 (2)“一切”表示這個(gè)定律具有普遍性,沒(méi)有例外。“總保持”是指物體不受外力時(shí)只有保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)兩種可能,要改變這種狀態(tài),物體必須受力的作用。 強(qiáng)調(diào):牛頓第一定律是通過(guò)分析事實(shí),再進(jìn)一步概括、推理得出的,不是直接的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,但其中符合邏輯的科學(xué)推理是非常重要的。 探究點(diǎn)三 慣性 活動(dòng) 迅速?gòu)棾鲭u蛋下方的硬紙板(如圖),雞蛋會(huì)怎么樣? 教師提問(wèn):迅速?gòu)棾鲇布埌宓臅r(shí)候,雞蛋為什么沒(méi)有飛出,而是落進(jìn)杯子? 以四人為小組,針對(duì)老師提出的問(wèn)題,結(jié)合自己所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,積極展開(kāi)討論。 學(xué)生回答后,教師總結(jié)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:因?yàn)殡u蛋原來(lái)是靜止在硬紙板上的,當(dāng)硬紙板飛出去時(shí),雞蛋由于慣性保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài),所以雞蛋最后沒(méi)有隨硬紙板飛出去,最終由于受到重力掉進(jìn)玻璃杯里。 結(jié)論 物體保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫作慣性。因此,牛頓第一定律又被稱為慣性定律。 教師引導(dǎo)學(xué)生得出關(guān)于慣性的幾點(diǎn)理解: (1)慣性是物體固有的屬性,一切物體都具有慣性。 (2)慣性與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān),物體不論處于怎樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),慣性總是存在的。 (3)慣性與是否受力無(wú)關(guān),與速度大小無(wú)關(guān)。 慣性和慣性定律的區(qū)別及聯(lián)系: 探究點(diǎn)四 生活中的慣性現(xiàn)象 展示 動(dòng)畫演示以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn): 學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)后,小組討論分析現(xiàn)象,學(xué)生大膽舉手發(fā)言,與班上同學(xué)分享自己對(duì)此現(xiàn)象的分析結(jié)果。最后師生交流得出分析慣性現(xiàn)象這類問(wèn)題的一般解題思路。 學(xué)生小組討論得出結(jié)論后,教師在學(xué)生總結(jié)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步總結(jié)歸納。 現(xiàn)象(1)分析:木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),突然拉動(dòng)小車時(shí),木塊下部隨車一起運(yùn)動(dòng),上部由于慣性保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài),所以向后倒。 現(xiàn)象(2)分析:木塊處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而小車突然停下時(shí),木塊下部隨車一起停止運(yùn)動(dòng),上部由于慣性保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以向前倒。 總結(jié) 分析慣性現(xiàn)象的一般解題思路: 1.研究對(duì)象初始狀態(tài)。 2.物理過(guò)程(突然發(fā)生的情況)。 3.研究對(duì)象由于慣性要保持原來(lái)狀態(tài)。 活動(dòng) 在日常生活中如何區(qū)分生雞蛋和熟雞蛋呢?教師拿兩枚雞蛋演示,學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)后,小組討論分析現(xiàn)象,學(xué)生舉手發(fā)言,與同學(xué)分享自己對(duì)此現(xiàn)象的分析結(jié)果。 結(jié)論 因?yàn)樯u蛋里面的蛋黃和蛋白是液體,當(dāng)我們轉(zhuǎn)動(dòng)雞蛋后,蛋殼開(kāi)始旋轉(zhuǎn),而雞蛋里面的液體由于慣性,要保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài),所以生雞蛋轉(zhuǎn)起來(lái)比較慢! 自主學(xué)習(xí) 閱讀教材P22“汽車安全帶和安全氣囊”,了解乘車、駕車的相關(guān)規(guī)定和汽車上的其他安全措施。 板書設(shè)計(jì) 第1節(jié) 牛頓第一定律 1.力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。 2.牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。 3.慣性是一切物體的固有屬性,是一種性質(zhì);而慣性定律則是一種運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 4.分析慣性現(xiàn)象的一般解題思路: 教學(xué)反思 學(xué)習(xí)牛頓第一定律的困難在于從生活經(jīng)驗(yàn)中得到了一種被現(xiàn)象掩蓋了本質(zhì)的錯(cuò)誤觀念,認(rèn)為物體之所以運(yùn)動(dòng)是因?yàn)榱Φ淖饔?。如推一下物體,它就動(dòng),不再推它時(shí),它便靜止。為使學(xué)生擺脫這種錯(cuò)誤觀念,首先要把運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)的變化區(qū)別開(kāi),建立從靜到動(dòng)和從動(dòng)到靜都是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的概念,為揭示運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系作出重要鋪墊。其次,通過(guò)實(shí)驗(yàn)建立“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”的概念,再通過(guò)推理建立“不受力時(shí)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變”的概念。實(shí)驗(yàn)的比較、分析、綜合、推理是本節(jié)課的核心,可對(duì)學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的科學(xué)推理方法的教育。在實(shí)驗(yàn)演示中,可設(shè)計(jì)不同的問(wèn)題滲透研究方法。對(duì)于慣性的認(rèn)識(shí),學(xué)生在生活中已經(jīng)有所了解,但由于慣性的概念比較抽象,所以理解不深。要結(jié)合演示實(shí)驗(yàn)和生活現(xiàn)象,化抽象為具體,由靜到動(dòng),由易到難,使學(xué)生更易理解所學(xué)知識(shí),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,讓課堂變得輕松活躍。 第2節(jié) 二力平衡 教學(xué)目標(biāo) 1.物理觀念: (1)依據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)平衡力和平衡狀態(tài)的概念。 (2)知道二力平衡的條件。 2.科學(xué)思維: (1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,對(duì)問(wèn)題進(jìn)行研究和分析,推理得出平衡力的特點(diǎn)。 (2)通過(guò)學(xué)習(xí)平衡力與平衡狀態(tài)的關(guān)系,能根據(jù)所學(xué)論證物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 (3)通過(guò)類比平衡力與相互作用力,能分辨具體情境中力的關(guān)系。 3.科學(xué)探究:經(jīng)歷探究二力平衡條件的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,培養(yǎng)科學(xué)探究能力。 4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任: (1)通過(guò)參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng),培養(yǎng)積極參與科學(xué)探究實(shí)踐的思想和相互配合的協(xié)作精神。 (2)在用二力平衡知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題過(guò)程中,體會(huì)物理與生活的密切聯(lián)系,培養(yǎng)將所學(xué)知識(shí)用于生活實(shí)際的意識(shí)。 教學(xué)重難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn):二力平衡的條件。 教學(xué)難點(diǎn):二力平衡的應(yīng)用及其探究。 教學(xué)用具 小車、兩個(gè)定滑輪、兩個(gè)托盤、鉤碼盒、細(xì)繩、多媒體課件等。 教學(xué)過(guò)程 情境導(dǎo)入 問(wèn)題導(dǎo)入 如圖所示,勻速上浮的潛水艇、勻速降落的跳傘運(yùn)動(dòng)員、放在課桌上的書本、吊在天花板下的電燈,這些物體分別做什么運(yùn)動(dòng)?它們分別受到哪些力的作用? 新課教學(xué) 探究點(diǎn)一 平衡狀態(tài) 過(guò)渡提問(wèn) 牛頓第一定律告訴我們,一切物體在沒(méi)有受到力的作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。但不受力的物體是不存在的,那么為什么有些物體還會(huì)保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)呢? 現(xiàn)象 (1)讓學(xué)生提著書包不動(dòng)。書包受重力和手對(duì)它向上的拉力,保持靜止。(2)在平直馬路上勻速行駛的汽車,水平方向受到牽引力和阻力,汽車保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 結(jié)論 物體受到幾個(gè)力作用時(shí),如果保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),我們就說(shuō)這幾個(gè)力相互平衡,物體處于平衡狀態(tài)。 探究點(diǎn)二 二力平衡的條件 過(guò)渡提問(wèn) 物體在兩個(gè)力作用下保持平衡是最簡(jiǎn)單的,我們先來(lái)研究這種情況。物體受兩個(gè)力作用一定就能保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)嗎?如果作用在物體上的力只有兩個(gè),且物體處于平衡狀態(tài),那么這兩個(gè)力應(yīng)該滿足什么樣的條件呢? 實(shí)驗(yàn) 探究二力平衡的條件。 實(shí)驗(yàn)思路:先想辦法在物體上施加兩個(gè)力使物體平衡,然后測(cè)量這兩個(gè)力,看這兩個(gè)力之間存在怎樣的關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)過(guò)程:如圖,把小車放在光滑的水平桌面上,向掛在小車兩端的托盤里加鉤碼。觀察小車在什么條件下會(huì)保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。 1.使兩個(gè)托盤里的鉤碼質(zhì)量不相等。 2.使兩個(gè)托盤里的鉤碼質(zhì)量相等。 3.保持兩個(gè)托盤里的鉤碼質(zhì)量相等,把小車在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度后釋放。 …… 將實(shí)驗(yàn)條件和現(xiàn)象記錄在下面的表格中。 實(shí)驗(yàn)總結(jié):與其他同學(xué)交流討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果,總結(jié)二力平衡的條件。 結(jié)論 作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力,如果大小相等、方向相反,并且在同一條直線上,這兩個(gè)力就彼此平衡。“八字口訣”:同體、等大、反向、共線。 探究點(diǎn)三 二力平衡條件的應(yīng)用 知識(shí)運(yùn)用 (1)吊在空中靜止不動(dòng)的電燈,若繩的拉力為2 N,則電燈受到的重力是多少? 分析:電燈受重力和繩的拉力,處于靜止?fàn)顟B(tài),所以重力和繩的拉力是一對(duì)平衡力。那么這兩個(gè)力一定滿足二力平衡的條件,即大小相等,方向相反,且在同一條直線上,所以電燈受到的重力為2 N。 (2)火車在平直的軌道上行駛,在水平方向上受牽引力和阻力。如果牽引力大于阻力,火車將怎樣運(yùn)動(dòng)?如果牽引力小于阻力,火車又將怎樣運(yùn)動(dòng)?牽引力和阻力相等時(shí),火車又將怎樣運(yùn)動(dòng)? 分析:牽引力大于阻力,火車將加速;牽引力小于阻力,火車將減速;牽引力和阻力相等時(shí),水平方向二力平衡,火車勻速直線前進(jìn)。 活動(dòng) 二力平衡條件的應(yīng)用: 1.根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷受力情況。 2.根據(jù)物體的受力情況判斷運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 補(bǔ)充 一對(duì)平衡力和一對(duì)相互作用力的區(qū)別:兩個(gè)力,大小相等,方向相反,作用在同一條直線上,只要不是作用在同一物體上,就不可能是平衡力;兩個(gè)力中,發(fā)生作用的物體只要出現(xiàn)第三個(gè),就不可能是相互作用力。 板書設(shè)計(jì) 第2節(jié) 二力平衡 1.平衡狀態(tài):靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 2.二力平衡的條件:同體、等大、反向、共線。 3.二力平衡條件的應(yīng)用。 教學(xué)反思 本節(jié)內(nèi)容由“二力平衡的條件”和“二力平衡條件的應(yīng)用”兩部分內(nèi)容組成。教學(xué)的重點(diǎn)是二力平衡的條件,關(guān)鍵是讓學(xué)生經(jīng)歷探究二力平衡條件的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。二力平衡條件的應(yīng)用是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn),突破它的關(guān)鍵是通過(guò)對(duì)生活中實(shí)例和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察與分析,引導(dǎo)學(xué)生歸納、總結(jié)、應(yīng)用二力平衡的條件。 第3節(jié) 摩擦力 教學(xué)目標(biāo) 1.物理觀念: (1)知道滑動(dòng)摩擦力的概念及測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的方法。 (2)知道滑動(dòng)摩擦力與接觸面受到的壓力及接觸面粗糙程度的關(guān)系。 (3)了解如何利用和防止摩擦。 2.科學(xué)思維: (1)根據(jù)二力平衡的條件,思考得出測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的方法并論證可行性。 (2)在學(xué)習(xí)測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的過(guò)程中,思考方法的不足并提出改進(jìn)意見(jiàn),培養(yǎng)質(zhì)疑創(chuàng)新的意識(shí)。 3.科學(xué)探究:通過(guò)探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn),學(xué)會(huì)制訂簡(jiǎn)單的科學(xué)探究方案,理解在研究多因素問(wèn)題中怎樣運(yùn)用“控制變量”的方法,學(xué)會(huì)利用表格收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),培養(yǎng)科學(xué)探究能力。 4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任: (1)通過(guò)觀察和實(shí)際操作,使學(xué)生樹(shù)立以觀察和實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)研究物理問(wèn)題的思想,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。 (2)通過(guò)聯(lián)系生活實(shí)際,使學(xué)生體會(huì)到物理知識(shí)在生活中的價(jià)值。 教學(xué)重難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn):摩擦力的概念;探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)。 教學(xué)難點(diǎn):摩擦的利用與防止;會(huì)用摩擦力的知識(shí)解釋相關(guān)現(xiàn)象。 教學(xué)用具 彈簧測(cè)力計(jì)、木塊、粗糙程度不同的木板、鉤碼盒、多媒體課件等。 教學(xué)過(guò)程 情境導(dǎo)入 情境展示 利用多媒體展示下列情景: 1.滑冰運(yùn)動(dòng)員停止蹬冰后,會(huì)慢慢停下來(lái)。 2.行駛的汽車剎車后,會(huì)很快停下來(lái)。 新課教學(xué) 探究點(diǎn)一 摩擦力 過(guò)渡提問(wèn) 為什么會(huì)發(fā)生前面所展示的現(xiàn)象?你還能舉出類似的例子嗎? 學(xué)生回答:因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員和汽車都受到摩擦力的作用。 提問(wèn) 什么是摩擦力? 結(jié)論 兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)它們相對(duì)滑動(dòng)時(shí),在接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,這種力叫作滑動(dòng)摩擦力。 過(guò)渡提問(wèn) 我們知道,力是有大小的,怎樣測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大小呢? 學(xué)生回答:可以用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊,使它沿水平長(zhǎng)木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)。此時(shí)木塊處于平衡狀態(tài),所受拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力,我們讀出彈簧測(cè)力計(jì)所測(cè)的拉力,就可以得到木塊與長(zhǎng)木板之間的滑動(dòng)摩擦力的大小。 演示 演示測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的過(guò)程,如圖。 探究點(diǎn)二 探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān) 過(guò)渡提問(wèn) 木塊在長(zhǎng)木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的滑動(dòng)摩擦力是否一直不變呢?若改變,其大小又與哪些因素有關(guān)呢? 實(shí)驗(yàn) 探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)。 實(shí)驗(yàn)思路:由生活經(jīng)驗(yàn)可以知道,摩擦力與物體對(duì)接觸面的壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)。我們可以控制接觸面相同,改變壓力(如在木塊上增加鉤碼),測(cè)量不同壓力下滑動(dòng)摩擦力的大??;還可以控制壓力相同,改變接觸面粗糙程度(如換用粗糙程度不同的木板),測(cè)量不同粗糙程度情況下滑動(dòng)摩擦力的大小。結(jié)合條件和相關(guān)數(shù)據(jù),就可以找到滑動(dòng)摩擦力與物體對(duì)接觸面的壓力大小和接觸面粗糙程度的關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)過(guò)程:利用如圖所示的裝置,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 1.用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊,使它沿水平長(zhǎng)木板勻速滑動(dòng),測(cè)出木塊與長(zhǎng)木板之間的滑動(dòng)摩擦力。 2.在木塊上放不同數(shù)量的鉤碼,改變壓力,測(cè)量滑動(dòng)摩擦力。 3.換用材料相同但表面粗糙的長(zhǎng)木板,保持壓力不變,測(cè)量滑動(dòng)摩擦力。 …… 設(shè)計(jì)表格,記錄測(cè)量數(shù)據(jù)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論:結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),與其他同學(xué)交流,完善實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 結(jié)論 滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關(guān),接觸面受到的壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大;滑動(dòng)摩擦力的大小還與接觸面的粗糙程度有關(guān),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大。 【注意】滑動(dòng)摩擦力的大小還與接觸面的材料有關(guān)。 探究點(diǎn)三 摩擦的利用與防止 過(guò)渡提問(wèn) 我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了摩擦力,并從探究活動(dòng)中知道了影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素。你知道生活中有哪些地方涉及了摩擦力嗎?它們是在增大有用摩擦還是在減小有害摩擦呢? 展示 多媒體展示:鞋底粗糙的紋路、傳送帶、自行車的車閘等。 總結(jié) 可以通過(guò)增大壓力或增大接觸面的粗糙程度來(lái)增大摩擦。 自主學(xué)習(xí) 閱讀教材P31“減小摩擦的方法”,了解減小有害摩擦的方法。 總結(jié) 可以通過(guò)減小壓力、減小接觸面的粗糙程度、用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦、使接觸面分離等方法來(lái)減小有害摩擦。 板書設(shè)計(jì) 第3節(jié) 摩擦力 1.定義:兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)它們相對(duì)滑動(dòng)時(shí),在接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,這種力叫作滑動(dòng)摩擦力。 2.探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān): (1)實(shí)驗(yàn)原理:二力平衡。 (2)實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法和轉(zhuǎn)換法(f=F)。 (3)影響因素:接觸面所受的壓力;接觸面的粗糙程度;接觸面的材料。 3.摩擦的利用與防止。 教學(xué)反思 摩擦力是日常生活中常見(jiàn)的一種力,利用日常生活中的具體事例來(lái)引入新課,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,體現(xiàn)了“從生活走向物理”的教學(xué)思想。“在探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)中,安排了學(xué)生猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)探究、合作交流等教學(xué)過(guò)程。其實(shí)在此過(guò)程中有些組的方案經(jīng)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)是不成功的,為此他們學(xué)會(huì)了如何評(píng)估他人和自己所做的探究活動(dòng)。最后簡(jiǎn)單地介紹生產(chǎn)和生活中增大和減小摩擦的應(yīng)用,激發(fā)了學(xué)生對(duì)科學(xué)的熱愛(ài),充分發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性,以學(xué)生為主體,讓其感受物理知識(shí)在生活中的運(yùn)用,這樣學(xué)生也更容易掌握本節(jié)課的知識(shí)。 第4節(jié) 同一直線上二力的合成 教學(xué)目標(biāo) 1.物理觀念: (1)認(rèn)識(shí)合力的作用效果。 (2)知道什么是合力、分力,什么是力的合成。 (3)能計(jì)算同一直線上兩個(gè)力的合成并確定合力的方向。 2.科學(xué)思維: (1)能從力的作用效果角度理解等效替代法在力的合成中的應(yīng)用。 (2)能利用合力的知識(shí)間接判斷生活中力的大小。 3.科學(xué)探究:通過(guò)探究同一直線上兩個(gè)力的合成,知道兩個(gè)力的方向相同或相反時(shí)力的合成情況,并知道合力的方向。 4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任: (1)經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程,學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力以及創(chuàng)新意識(shí)。 (2)善于從生活中的疑問(wèn)發(fā)現(xiàn)物理學(xué)的魅力,培養(yǎng)學(xué)生“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”的基本理念。 教學(xué)重難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn):讓學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的參與,認(rèn)識(shí)同一直線上二力的合成情況。 教學(xué)難點(diǎn):合力的概念;同一直線上同方向的二力合成,同一直線上反方向的二力合成。 教學(xué)用具 兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、固定裝置、小圓環(huán)、細(xì)繩、橡皮筋、刻度尺。 教學(xué)過(guò)程 情境導(dǎo)入 情境展示 在日常生活中我們經(jīng)常遇到這樣的情況:當(dāng)一個(gè)人用力推一個(gè)物體或提起一個(gè)物體時(shí),如果力氣不夠,再過(guò)來(lái)一個(gè)人幫忙則往往會(huì)達(dá)到目的;但是如果換一個(gè)力氣比較大的人,他一個(gè)人也可以達(dá)到目的。這時(shí)我們就說(shuō)一個(gè)人經(jīng)過(guò)努力達(dá)到的效果與兩個(gè)人相同,今天我們就來(lái)專門研究這樣的問(wèn)題。 新課教學(xué) 探究點(diǎn)一 力的合成 過(guò)渡提問(wèn) 你還能舉一些與上面的情境中類似的例子嗎? 學(xué)生思考、討論并舉例:1.兩個(gè)小孩共同提起一桶水,可以使水桶保持靜止?fàn)顟B(tài);一個(gè)大人單獨(dú)提起同一桶水,也能使水桶保持靜止?fàn)顟B(tài)。 2.一個(gè)人拉一輛車?yán)粍?dòng),再有一個(gè)人在后邊推就可以把車?yán)瓌?dòng);如果換一個(gè)力氣大的人一個(gè)人就可以拉動(dòng)。 3.一根木頭一人扛起來(lái)比較費(fèi)勁,如果兩個(gè)人一人扛一頭則可以比較輕松地扛起來(lái),但效果是相同的。 教師總結(jié):以上同學(xué)們舉的實(shí)例都非常對(duì),這里所說(shuō)的效果相同,在物理學(xué)中我們叫它等效,也可以叫等效替代,等效替代是物理學(xué)中常用的一種方法。 結(jié)論 如果一個(gè)力單獨(dú)作用的效果與幾個(gè)力共同作用的效果相同,這個(gè)力就叫作那幾個(gè)力的合力。在物理學(xué)中,求幾個(gè)力合力的過(guò)程叫作力的合成。 探究點(diǎn)二 同一直線上二力的合成 過(guò)渡提問(wèn) 要研究多個(gè)力的合成問(wèn)題,可以先從簡(jiǎn)單的情況入手。同一直線上二力合成的情況最簡(jiǎn)單,是我們?cè)诔踔须A段研究的重點(diǎn)。那么我們要如何確定同一直線上的兩個(gè)力的合力的大小和方向呢? 演示實(shí)驗(yàn) 研究同一直線上二力的合成。 實(shí)驗(yàn)方法:等效替代法。 實(shí)驗(yàn)過(guò)程: 1.如圖所示,將橡皮筋一端固定,另一端與小圓環(huán)相連。把兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別通過(guò)細(xì)繩與小圓環(huán)相連后,沿水平方向向右拉橡皮筋,將小圓環(huán)拉至O點(diǎn),標(biāo)記下此時(shí)小圓環(huán)的位置,并記錄兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1、F2。 2.只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋,將小圓環(huán)再次拉到O點(diǎn),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F合。 改變拉力F1、F2的大小,多做幾次實(shí)驗(yàn)。將F合與F1、F2的示數(shù)進(jìn)行比較,并分析F合與F1、F2方向的關(guān)系。 3.如圖所示,用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)沿相反的方向水平拉橡皮筋,標(biāo)記此時(shí)小圓環(huán)的位置O′,并記下兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1′、F2′(F1′>F2′)。 4.再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將小圓環(huán)拉到O′點(diǎn),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F合′。 改變拉力F1′、F2′的大小,多做幾次實(shí)驗(yàn)。將F合′與F1′、F2′的示數(shù)進(jìn)行比較,并分析F合′與F1′、F2′方向的關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論:同一直線上的兩個(gè)力,如果方向相同,合力的大小等于這兩個(gè)力的大小之和,合力的方向與這兩個(gè)力的方向相同;如果方向相反,合力的大小等于這兩個(gè)力的大小之差,合力的方向與較大的力方向一致。 結(jié)論 (1)同一直線上的兩個(gè)力方向相同時(shí),F(xiàn)合=F1+F2,方向與這兩個(gè)力的方向相同。 (2)同一直線上的兩個(gè)力方向相反時(shí),F(xiàn)合′=F1′-F2′(F1′>F2′),方向與較大的力(F1′)的方向一致。 拓展 處于平衡狀態(tài)(受平衡力)的物體,受到的合力為零;處于非平衡狀態(tài)(受非平衡力)的物體,受到的合力不為零。利用平衡狀態(tài)和同一直線上二力合成的規(guī)則,我們可以分析物體的受力或者求解力。 例 跳傘運(yùn)動(dòng)員背著打開(kāi)的降落傘從空中豎直降落時(shí),整體所受的重力和空氣阻力的合力為10 N,方向豎直向下。已知運(yùn)動(dòng)員和傘具的總重為800 N,求其受到的空氣阻力大小及方向。 解:運(yùn)動(dòng)員和傘具整體豎直向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中所受合力的方向豎直向下,與重力同向,則重力較大,即F合=G-f。所以f=G-F合=800 N-10 N=790 N,方向豎直向上。 板書設(shè)計(jì) 第4節(jié) 同一直線上二力的合成 1.力的合成: (1)合力:如果一個(gè)力單獨(dú)作用的效果與幾個(gè)力共同作用的效果相同,這個(gè)力就叫作那幾個(gè)力的合力。 (2)力的合成:在物理學(xué)中,求幾個(gè)力合力的過(guò)程叫作力的合成。 2.同一直線上二力的合成: (1)實(shí)驗(yàn)方法:等效替代法。 (2)同一直線上的兩個(gè)力,如果方向相同,F(xiàn)合=F1+F2,合力的方向與這兩個(gè)力的方向相同;如果方向相反,F(xiàn)合′=F1′-F2′(F1′>F2′),合力的方向與較大的力(F1′)方向一致。 教學(xué)反思 《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》提出:物理課程應(yīng)讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程,學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、實(shí)踐能力以及創(chuàng)新意識(shí)。本節(jié)課設(shè)計(jì)時(shí)就是以這一理念為依托,讓學(xué)生帶著生活中的疑問(wèn)去經(jīng)歷物理問(wèn)題從提出到解決的整個(gè)過(guò)程,經(jīng)歷探討解決問(wèn)題的不同策略及眾多策略的最優(yōu)化,體驗(yàn)到合作的重要性和真正的自主學(xué)習(xí),從而體會(huì)到物理就在身邊,感受到物理的趣味和作用,這又體現(xiàn)了“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”的基本理念。 實(shí)驗(yàn)次數(shù)表面材料阻力大小滑行距離1棉布較大較短2木板較小較長(zhǎng)推理光滑表面阻力為零無(wú)限長(zhǎng)項(xiàng)目慣性慣性定律區(qū)別固有屬性運(yùn)動(dòng)規(guī)律物體處于任何運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都存在不受外力作用的情況下才成立聯(lián)系慣性定律是物體不受外力作用時(shí),物體慣性的直接表現(xiàn)小車在水平方向所受二力的情況小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變大小方向是否在一條直線上不相等相等相等……實(shí)驗(yàn)次數(shù)接觸面材料壓力滑動(dòng)摩擦力1木塊與木板2木塊與木板3木塊與粗糙的木板
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