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第七章　力 7．1　力 【学习目标】 1．通过活动和生活经验感受力的作用效果，理解力的概念和知道力的单位。 2．知道力的三要素，会用力的示意图表示力。 3．知道物体间力的作用是相互的，并能解释相关现象。 重点难点： 1．力的示意图画法。 2．根据物体间力的作用是相互的解释相关现象。 学习内容一：力和力的作用效果 学习指导：阅读课本 P2、P3 文字内容和插图，基本概念、定义用红笔做上记号，能说 出力的两种作用效果。 【自学检测】 1．我们常通过力的作用效果来认识和描述力，如：用力捏橡皮泥，橡皮泥的形状发生 改变，说明：力可以使物体发生形变。 2．力是一个物体对另一个物体的作用，有力的作用时至少存在两个物体，施加力的作 用的物体叫施力物体，承受力的作用的物体叫受力物体。 3．物理学中，力用符号 F 表示，力的单位是牛顿，简称牛，符号是 N。用手托起两个 鸡蛋所用的力大约是__1__N。 【合作探究】教师巡视指导 一、演示 P3 实验后请同学回答下列问题： 1．由图甲和图乙你看到小球的状态发生怎样的变化？ 答：图甲小球的速度由慢变快，图乙小球的运动方向改变了。 2．为什么会发生这些变化？ 答：因为受到力的作用。 二、1.用磁铁靠近一悬挂起来的小铁球(不要接触)。 观察到的现象：小球会(“会”或“不会”)被磁铁吸引。 说明：不接触的两个物体也有(“有”或“没有”)力的作用。 2．下面的两物体间一定有力的作用吗？观察下图，能证明甲乙两物体间一定有力的作 用的是(BC) 总结：相互接触的物体间在什么情况下才会产生力的作用？【展示交流】教师掌握情况 【精讲点拨】 1．力的作用效果是：①力能使物体发生形变，②力可以改变物体的运动状态。 2．物体运动状态的改变包括速度大小的改变和运动方向的改变。 3．力分为接触力和非接触力，如：常见的推、拉、提、压……属于接触力，磁力﹑星 体之间的引力……属于非接触力。 4．相互接触的物体不一定有力的作用，接触力产生的条件：两物体要接触且相互挤压。 5．不相互接触的物体也可以有力的作用。 【即时练习】 1．一个物体做匀速圆周运动时方向不断发生改变，从空中自由下落的物体运动速度大 小发生改变。 2．下列关于力的叙述，正确的是(B) A．一个物体就能产生力的作用 B．有施力物体就一定有受力物体 C．彼此不接触的物体之间不可能有力的作用 D．彼此直接接触的物体之间一定有力的作用 学习内容二：力的三要素和力的示意图 学习指导：阅读课本 P4 文字内容和插图，基本概念、定义用红笔做上记号，熟记力的 三要素。 【自学检测】 1．用大小不同力拉同一根橡皮筋，用力越大橡皮筋的形变程度越大。说明力的作用效 果与力的大小有关。 2．手握着教室门把手，用同样大小的力分别从教室里面门把手和外面门把手推门，能 使门打开和关闭。这两种情况下力的作用效果不相同(填“相同”或“不相同”)，说明力的 作用效果与力的方向有关。 3．用同样的力从外面推门的门轴部分和外边框，推外边框(填“门轴”或“外边框”) 更容易把门推开，说明力的作用效果与力的作用点有关。 通过以上实验得出：力的作用效果跟力的大小﹑方向和作用点有关。我们把这三者称之 为力的三要素。 4．力的示意图画法：沿力的方向画一条线段，在线段的末端画一个箭头表示力的方向， 线段的起点或终点表示力的作用点，线段的长短表示力的大小(若已给出力的大小需在箭头 附近标示出力的大小)，这种画力的方法叫力的示意图。 【合作探究】教师巡视指导 如右图沿与水平面成 45°角的方向用力拉一辆玩具车，画出拉力示意图。 (提示：谁是受力物体？作用点画在什么地方？方向？大小？) 【展示交流】请 4 位同学在黑板上作图，其余同学在草稿纸上作图，教师掌握情况。 【精讲点拨】 力的示意图作图要领：力的作用点可以画在力的起点，也可以画在力的终点，作用点在 物体上(受力物体的几何中心或表面上)，受力物体可以用长方形或圆形等较简单的几何图形 代替。 记忆口诀：长短表大小，方向箭头标， 注意箭尾巴，作用点是它。 【即时练习】 1．用力推课桌的下部，课桌会沿地面滑动，推课桌的上部，则课桌可能会翻倒，说明 力的作用效果(C) A．与力的大小有关　　　　B．与力的方向有关 C．与力的作用点有关 D．与受力面积有关 2．画出下图中物体对地面压力示意图。 学习内容三：力的作用是相互的 学习指导：阅读课本 P4、P5 文字内容和插图，基本概念、定义用红笔做上记号，能说 出相互作用的力的特点。 【自学检测】 用手拍桌子，手对桌子施加力，施力物体是手，同时感觉到手疼，说明手也受到桌子力 的作用，施力物体是桌子。即一个物体在对另一个物体施加力的 同时，也要受到另一个物体对它施加的力，说明物体间力的作用是相互的。 【合作探究】教师巡视指导 问题：相互作用的两个力有什么关系？ 场景一：游泳时：人向后推水——水向前推人，结果人向前进，说明相互作用的两个力 方向相反，用“△”标出前面例子中的受力物体，分析发现：相互作用的两个力的作用点分 别在两个不同物体上。 场景二：拔河比赛： 器材：弹簧测力计。 方法：用两个弹簧测力计对拉。 观察：当左边弹簧秤读数为 3N 时，是左边弹簧秤对右边弹簧秤施加的力，右边弹簧秤 的读数为 3N，是右边弹簧秤对左边弹簧秤施加的力，两个弹簧秤的示数相等，两个弹簧秤 的轴线在(“在”或“不在”)同一直线上。 结论：相互作用的两个力：大小相等，方向相反，作用点在不同物体上，两个力作用在 同一条直线上。 【展示交流】教师掌握情况 【精讲点拨】 相互作用的两个力特点：异体，等大﹑反向﹑同线。 【即时练习】 1．“守株待兔”这个成语故事家喻户晓。兔子撞上大树死掉，其中受到撞击力的施力物 体是大树，这个故事所包含的主要物理知识是物体间力的作用是相互的。 2．下列是相互作用力的是(C) A．地球对人的吸引力与人对地面的压力 B．拔河时，其中一方人拉绳的力与绳拉另一方人的力 C．电灯对电线的拉力与电线对电灯的拉力 D．电线对电灯的拉力与电线对天花板的拉力 3．有人说“如果两个力的三要素相同，那么这两个力是相互作用的力”对吗？ 答：不对，根据相互作用力特点说明原因。【当堂练习】见训练案基础部分 7．2　弹力 【学习目标】 1．知道弹力及弹力产生条件。 2．知道弹簧测力计的原理，并能正确使用弹簧测力计。 重点难点：弹簧测力计的使用方法及注意事项。 学习内容一：弹力 学习指导：阅读课本 P6“弹力”内容，能区分弹性和塑性。 【自学检测】 1．物体受力后会发生形变，不受力时又能恢复到原来形状的特性叫弹性，这种受力发 生的形变叫弹性形变，物体变形后，即使撤去外力，物体也不能恢复原状的特性叫塑性。 2．下列物体中具有弹性的是：塑料尺、橡皮筋、气球、弹簧。 物体受力后不能自动恢复原状的是：橡皮泥、纸张。 塑料尺﹑橡皮筋﹑橡皮泥﹑气球﹑纸张﹑弹簧 3．物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力，常见的弹力有：压力和支持力。 【合作探究】教师巡视指导 弹力的产生离不开形变，而物体发生形变又离不开外力作用。就前面的实验器材——弹 簧，请你设计实验证明： 1．物体形变的程度与所受到的外力大小有什么关系？试一试说说你的看法。 (外力越大，形变越大) 2．能不能太用力去拉弹簧？为什么？ (不能，会损坏弹簧) 结论：在弹性限度内，作用在弹簧上的外力越大，弹簧的形变越大。 【展示交流】教师掌握情况 【精讲点拨】 1．弹力产生的条件：弹力属于接触力，所以两个物体必须接触并且要相互挤压。 2．弹力的施力物体是发生弹性形变的物体，弹力的受力物体是阻碍发生弹性形变物体 恢复原状的物体。如：用手压塑料尺，塑料尺发生弹性形变，塑料尺的弹力施力物体是塑料 尺，受力物体是手，力的作用点在手上。 3．弹力的方向：与物体发生弹性形变的方向相反(指向受力物体)。 【即时练习】 完成 P8 第 1 题、第 2 题和第 5 题。 学习内容二：弹簧测力计的使用 学习指导：阅读课本 P6 弹簧测力计的工作原理，P7 弹簧测力计的使用方法，能说出弹 簧测力计的工作原理。 【自学检测】 1．实验室常用弹簧测力计来测力，生活中还有哪些测力计？ 2．弹簧测力计的测量原理：在弹簧的弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比。 3．使用弹簧测力计前：①观察量程，②认清分度值，③检查指针是否指在零刻线，若 没有，需将指针调零，加在弹簧测力计上的力不允许超过它的最大测量值。 【合作探究】教师巡视指导一、弹簧测力计的使用 1．说说弹簧测力计在使用时有哪些需要注意的事项？ 2．你能不能用弹簧测力计测出一根头发能承受的拉力？ 答：将一根头发一端系在弹簧测力计的挂钩上，慢慢用力沿轴线方向拉头发丝另一端， 到头发刚被拉断时，读出弹簧测力计示数。 二、用调节好的弹簧测力计水平测拉力，测量值与真实值一样吗？ 三、用调节好的弹簧测力计倒着测物体的重力准确吗？ 【展示交流】教师掌握情况 【精讲点拨】 使用弹簧测力计前要将挂钩来回拉动几次，目的是判断弹簧与外壳之间是否有较大摩擦， 观察指针是否归零。使用弹簧测力计测力时，拉力方向要和弹簧测力计的轴线在同一直线上， 要等指针稳定时读数。 【即时练习】 1．课本 P8 第 3、4 题，小组内订正，找出错误分析原因。 2．如右图，某同学在用已调零的弹簧测力计测量一个物体的重力时，误将弹簧测力计 上下拿反，将物体挂在了拉环上，当物体静止时，弹簧测力计的示数为 4.0N，则该物体实 际重力(C) A．一定等于 4.0N　　　B．一定大于 4.0N C．一定小于 4.0N D．无法判断大小 【当堂练习】见训练案基础部分 7．3.1　重力大小 【学习目标】 理解重力与质量的关系，能用 G＝mg 和变形式解决有关实际问题。 重点难点：探究重力与质量的关系。 学习内容：重力的大小 学习指导：阅读 P9－P11 上半部分内容：认识图 7.3－1 所示物体运动的原因。基本概 念、定义用红笔做上记号并记住，记住重力与质量的关系式和 g 值。 【自学检测】 由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力，重力通常用字母 G 表示，重力的施力物 体是地球，地球上的所有物体都要受到重力作用。 【合作探究】教师巡视指导 一、实验探究：影响重力大小的因素。 1．物体受到的重力可以用弹簧测力计来测量。 2．用手分别拿起一大石块和小石块，你有什么不同感觉？ 3．猜想：重力的大小跟质量多少有关。 4．两人一组，对照 P10 设计实验和进行实验：一人测一人观察记录。 (1)照图，把钩码逐个挂在弹簧测力计上，分别测出它们受到的重力 G，记录在表格中。(2)以质量为横坐标，重力为纵坐标，用描点法作出重力与质量的关系图象。 将实验数据记录在下表中： 质量 m(kg) 重力 G(N) G/m(N/kg) (3)实验表明：物体受到的重力 G 与它的质量 m 的比值是定值，也就是说物体所受的重 力 G 跟它的质量成正比。这个比值约是 9.8N/kg，用字母 g 表示，其表示的意义是：在地面 附近质量为 1kg 的物体受到的重力是 9.8N，为计算方便，在粗略计算时 g 取 10N/kg。物体 的质量 m﹑重力 G﹑常数 g 之间的关系是 G＝mg。 二、2 分钟再看课本 P11 例题注意解题思路。 1．已知量是什么？未知量是什么？ 2．解题时运用的公式是什么？ 3．计算时要注意物理量的单位是什么？ 【展示交流】教师掌握情况 【精讲点拨】 1．质量、重力和重量的区别：质量是只有大小没有方向的物理量，质量大小跟物体所 处的位置无关，重力既有大小又有方向，重力的大小叫重量，重力跟物体所处的位置有关。 可以结合定义和单位区别。 2．同一物体从地球飞抵月球，质量不变，重力是在地球上的1 6。 【即时练习】 1．如果没有重力，下列说法不正确的是(B) A．河水不会从高山上流下 B．物体没有质量 C．一跳起来就会离开地球 D．茶杯中的水倒不进口中 2．课本 P14 第 1 题、第 2 题和第 3 题 【当堂练习】见训练案基础部分7．3.2　重力方向和重心 【学习目标】 1．知道重力的方向、会画重力示意图。 2．知道物体重心的位置及重心与稳度的关系。 3．知道重力产生的原因。 重点难点：重力的方向及画法。 学习内容一：重力的方向 学习指导：阅读课本 P11 文字内容和插图，基本概念、定义用红笔做上记号，记住重 力的方向。 【自学检测】 1．重力的方向是竖直向下的。 2．建筑工人利用重锤线检查墙壁是否竖直利用了重力方向是竖直向下的道理。 【合作探究】教师巡视指导 一、实验探究：重力的方向 1．盛水的水槽放在斜面上，观察水槽内水面与水平面的方向的关系：与水平面平行的 方向叫水平方向。 2．用一根细线将一小球悬挂起来，静止后观察细线方向与水平面的角度关系：与水平 面垂直的方向叫竖直方向。 3．将悬挂小球的细线剪断后物体朝哪个方向运动？向上或斜向上抛出去的物体会怎样 运动最终会落到什么地方？为什么会这样运动？这说明重力的方向是竖直向下的。 4．想想议议：地球上几个地方的苹果都可以向“下”落，但从地球外面看，几个苹果 下落的方向显然不同。那么，我们所说的“下”指的是什么方向？ 二、1.铅垂线在生活中有什么应用？利用的什么原理？如何用这个铅垂线来检查窗台、 桌面是否水平？ 2．给你一个相框，你怎样端正地把它挂在墙壁上？ 3．竖直与垂直是指同一个方向吗？画图举例说明。 【展示交流】教师掌握情况 【精讲点拨】 物理学里力的方向有着准确的说法，如：竖直与垂直，竖直是指与水平面成 90°夹角的 方向，垂直是指与任意受力面或线成 90°夹角的方向，与水平面或水平线垂直才叫竖直。 【即时练习】 画出下列物体所受的重力的示意图。 学习内容二：重心和重力的由来 学习指导：阅读课本 P12 文字内容和插图，基本概念、定义做上记号，能正确找到物 体的重心位置。 【自学检测】1．重力在物体上的作用点叫重心，圆的重心在圆心，粗细均匀的直棒的重心在棒的中 点，质地均匀﹑外形规则的物体重心在其几何中心。画物体受力示意图时我们通常把力的作 用点画在重心上。 2．牛顿发现：大到天体，小到尘埃都存在相互吸引的力，这就是著名的万有引力。由 于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。 【合作探究】教师巡视指导 一、重心与稳度 1．一块砖怎样放置在地面上最不容易倒？是平放？侧放？还是竖放？三种放置方法有 何不同？试一试把砖的重心大致位置画出来，比较后在组内交流自己的看法。 2．如下图，满瓶矿泉水正放和倒放那种更稳？你有什么新发现？ 两种方法重心位置差不多，主要区别是底部与地面的接触面积不同，支承面越大，越不 容易翻倒。 二、问题：物体的重心是不是一定在物体上？ 如：铁环的重心在所在圆的圆心上，这个点不属于(填“属于”或“不属于”)铁环本身， 铁饼的重心也在铁饼所在圆的圆心上，这个点属于(填“属于”或“不属于”)铁饼本身，所 以物体的重心不一定(填“一定”或“不一定”)在物体上。 【展示交流】教师掌握情况 【精讲点拨】 物体的重心会随着物体的形状变化而转移，有时会移到物体之外，那样物体就会重心不 稳而倒下，一个物体的重心越低，支撑面积越大，重力的作用线离支撑面的中心越近，物体 就越稳。 【即时练习】 1．关于物体重心的说法正确的是(A) A．重力在物体上的作用点叫做物体的重心 B．重心就是物体内最重的一点 C．任何有规则形状的物体，它的几何中心必然与重心重合 D．重心只能在物体上，不可能在物体之外 2．卡车装货物时，应把重的货物装在车厢下层，轻的货物装在上层。(填“上”或“下”) 【当堂练习】见训练案基础部分