第八章 运动和力.doc

第八章　运动和力 8．1.1　牛顿第一定律 【学习目标】 1．记住牛顿第一定律内容。 2．实验探究阻力对物体运动的影响，理解力跟物体运动的关系。 重点难点： 阻力对物体运动的影响，牛顿第一定律。 学习内容：牛顿第一定律 学习指导：请认真阅读 P16－P17 内容。特别是 P17 演示实验，然后完成下面问题，比 谁自学能力强，自学效率高，记住牛顿第一定律内容。 【自学检测】 1．阻力对小车运动的影响通过滑行距离反映出来。 2．小车受到的阻力大，滑行的距离小，小车受到的阻力小，滑行的距离大。 3．如何使小车受到大小不同的阻力？ 答：让小车在粗糙程度不同的表面上运动。 4．比较大小不同的阻力对小车速度的影响，每次对小车的速度有什么要求？ 答：让小车到达平面上时的速度相同。 5．如何控制每次小车到达不同平面上的速度相等？ 答：让同一小车从同一斜面的同一高度滑下(“三同”)。 6．如何判断阻力对小车速度变化影响的大小呢？ 答：比较小车在平面上运动的距离远近。 7．需要什么器材？ 答：用刻度尺测量。 【合作探究】教师巡视指导 一、牛顿第一定律 1．观看演示实验(或视频)后完成下表第 1 次到第 3 次的表格。 实验次数 表面材料 阻力大小 速度变化快慢 滑行距离 1 棉布 2 木板 3 玻璃 4 推理想象 理想平面 2.由前三次实验可得出：平面越光滑，小车运动的距离越远，这说明小车受到的阻力越 小，速度减小得越慢。 3．进一步进行推理：如果运动的小车(没受推力)在水平面上不受阻力，它将以不变的 速度永远运动下去。 结论：物体的运动不需要(填“需要”“或不需要”)用力来维持。 4．放置在水平桌面上的粉笔盒在水平方向上没有受到力的作用，在桌面上保持静止状 态。5．英国科学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出一条重要的物理规律：一切 物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。这就是著名的牛顿第一 定律。 【精讲点拔】 解读牛顿第一定律如下： “一切物体”：是指宇宙中所有物体，不论物体是固体、液体还是气体。可见牛顿第一 定律是自然界中的普遍规律； “没有受到力的作用”：是定律成立的条件，这是一种理想情况； “时候”：强调了“没有受到力的作用”与“保持匀速直线运动或静止状态”是瞬时对 应的关系。物体在什么时候不受力，这个物体就保持匀速直线运动或静止状态这一瞬时的运 动状态不变； “总”：是指“一直”的意思； “保持”：是指“不变”； “或”：指一个物体只能处于一种状态，到底处于哪种状态，由原来的状态决定，原来 静止就保持静止，原来运动就保持匀速直线运动状态。生活中的物体都会受到重力作用，所 以牛顿第一定律不是实验定律，是在实验的基础上通过推理、归纳得出来的，不能用实验来 证明。 牛顿第一定律还说明：力并不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。 【即时练习】 1．下列说法中正确的是(B) A．运动中的小车若不受拉力作用就不能继续前进，因为力是维持运动的原因 B．运动的小车若不受外力作用，那么它将做匀速直线运动 C．小车不受外力作用，它一定处于静止状态 D．物体受力就运动，不受力就静止 2．完成 P19 第 1 题 【当堂练习】见训练案基础部分 8．1.2　惯性 【学习目标】 惯性现象及其应用。 重点难点： 理解惯性及惯性现象解释。 学习内容：惯性 学习指导：请认真阅读 P18 惯性内容，特别是 P18“想想议议：——小球的惯性实验。 细读实验后面的现象分析，注意惯性现象解释格式，重点做记号，然后完成下面问题，比比 谁的自学能力强。 【自学检测】 1．由牛顿第一定律可知，我们把物体保持原来状态不变的性质叫做惯性。 2．水平桌面上，物体在水平力 F 作用下向右运动，当它离开桌面时，假如所受的一切 外力同时消失，那么它将(C) A．沿竖直方向下落 B．作曲线运动 C．沿水平方向向右作匀速直线运动D．无法确定运动情况 【合作探究】教师巡视指导 播放惯性视频之后请同学们完成下面问题，说说自己对这些现象的理解。 1．锤头松了木工师傅把锤柄在凳子上撞击几下，锤头就能紧紧地套在锤柄上。这是因 为当锤柄撞击凳子时，锤柄由运动变为静止，而锤头要保持原来运动状态，向下运动的缘故。 2．司机和前排乘客都要系安全带，为什么？(阅读 P19“科学世界”) 3．两辆卡车，一辆空载，一辆满载都以相同的速度在平直的公路上行驶，哪辆车更容 易刹车？ 【展示交流】教师掌握情况 【精讲点拨】 1．解读惯性： (1)存在条件：一切物体在任何情况下具有的一种性质，“一切”指所有物体，“任何” 是指物体受力或不受力的情况下都会存在，惯性可理解为：物体不愿意改变它原有的运动状 态的一种惰性，惯性表现为原来静止的物体将继续保持静止状态，原来运动的物体将保持匀 速直线运动的状态，若要使物体的运动状态发生变化就必须对物体施加外力作用(或非平衡 力作用)。 (2)影响惯性因素是物体质量。质量越大，惯性越大。 (3)惯性不是力，因此在叙述时不能用“惯性作用”“受到惯性”这些词语描述惯性。 2．解释有关惯性的现象的时候注意叙述格式：先叙述物体原来的运动状态，然后说明 物体的哪一部分受到外力作用，运动状态如何改变，而另一部分由于惯性将继续保持原来的 运动状态，最后得出会出现的现象。 【即时练习】 1．课本 P19 第 2 到 4 题，小组内订正，找出出错的原因。 2．有一乘客在行驶的车厢中用细线悬吊一个小球，用以观察车厢运动的变化情况，请 你写出他观察的结论。 (1)若球在竖直悬线下保持静止，则车在做匀速直线运动或处于静止状态； (2)若球突然向后摆，则车在加速(填“加速”或“减速”)运动； (3)若球突然向前摆，则车在减速(填“加速”或“减速”)运动。 【当堂练习】见训练案基础部分 8．2　二力平衡 【学习目标】 1．知道什么是力的平衡和二力平衡的条件。 2．会应用二力平衡的条件去分析、解决简单的问题。 重点难点： 学生认知结构中建立二力平衡条件的过程；应用二力平衡条件解释实际问题。 学习内容一：二力平衡的条件 学习指导：阅读课本 P20、P21 上面文字内容和插图，基本概念、定义用红笔做上记号， 熟读平衡力的特点。 【自学检测】 1．运动状态不变是指物体保持静止状态或匀速直线运动状态。 2．自然界中不存在(“存在”或“不存在”)不受力的物体。3．物体受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个 力平衡或物体处于平衡状态，二力平衡是最简单的平衡状态。 4．教室里的吊灯保持静止，课桌上的书保持静止，我们就说说吊灯和书处于平衡状态。 5．在一段平直的轨道上匀速行驶的火车，火车在竖直方向受到竖直向下重力、竖直向 上支持力；水平方向受到向前的牵引力和向后的阻力。火车处于匀速直线运动状态或说平衡 状态。 【合作探究】教师巡视指导 力都有三要素：大小、方向和作用点。受力保持平衡状态的物体各力之间有什么关系呢？ 我们就从力的三要素上探究二力平衡的条件： 1．组装好实验器材，加砝码起什么作用？(此处教师可以提示定滑轮作用) 2．进行实验，实验步骤及现象： ①两个拉力大小不等时，小车不能保持静止。这两个力不能平衡。 ②当两个力大小相等，力的方向互成角度时，小车也不能保持静止。这两个力不能平衡。 ③两个力大小相等、方向相反，互相平行时，小车也不能保持静止。这两个力不能平衡。 (学生演示) ④两辆同样的小车与紧靠放在桌面上，两个大小相等，方向相反的力分别作用在两辆小 车上，小车不能静止，小车受力不平衡。 ⑤为什么实验被研究的物体采用小车而不采用木块？ 要使小车静止，这两个力应该满足哪些条件？ 结论：平衡的两个力作用在同一物体上，大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。 【展示交流】教师掌握情况 【精讲点拨】 1．平衡的两个力特点可总结为“八个字”：等大，同体，共线，反向。 2．物体受平衡力时，应保持静止状态或匀速直线运动状态，应该理解为：原来静止的 物体受平衡力时仍然保持静止；原来运动的物体受平衡力时仍然保持匀速直线运动。 【即时练习】 1．课本 P22 第 1 题。 2．放在光滑水平面上的物体 M，水平方向受到两个拉力 F1、F2 作用，F1 方向向左，F2 方向向右。下列分析正确的是(A) A．若 M 处于静止状态，则 F1 一定等于 F2 B．若 M 向右做匀速直线运动，则 F1 一定小于 F2 C．若 M 向右做匀速直线运动，则 F1 一定大于 F2 D．无论 M 运动与否，F1 与 F2 总是一对相互作用力 学习内容二：二力平衡条件的应用 学习指导：阅读课本 P21 下面文字内容和插图，基本概念、定义用红笔做上记号。 【自学检测】 1．用弹簧测力计测物体重力，物体受到竖直向下的重力和竖直向上的弹簧测力计的拉 力，当物体静止时，这两个力大小相等，即 G＝F 拉，运用的是二力平衡原理。 2．放在水平桌面上静止的花瓶受到的重力和支持力是一对平衡力。 3．跳伞运动员匀速直线下降时受到的重力和阻力是一对平衡力。 【合作探究】教师巡视指导 平衡的两个力与相互作用的两个力的区别： 在光滑的地面上放着用绳子连接的物体 A、B 和 C，力 F 作用在 C 上(如图)，下面选项 中，是平衡力的有③是相互作用力的有②④。①A 对 B 的拉力和 B 对 C 的拉力 ②B 对 A 的拉力和 A 对 B 的拉力 ③A 对 B 的拉力和 C 对 B 的拉力 ④B 对 C 的拉力和 C 对 B 的拉力 相互作用的两个力和相互平衡的两个力有什么区别？ 【展示交流】教师掌握情况 【精讲点拨】 区分平衡力和相互作用力要根据它们各自特点来判断。 【即时练习】P22 第 2、3、4 题 【当堂练习】见训练案基础部分 8．3.1　摩擦力及其影响因素 【学习目标】 1．知道滑动摩擦力的概念，产生条件，影响滑动摩擦力的因素。 2．认识控制变量的研究方法，培养学生观察、操作和归纳表达能力。 重点难点： 研究摩擦力时控制变量法的运用。 学习内容一：滑动摩擦力及其影响因素 学习指导：请认真阅读 P23—P25 上面内容，特别是 P23 实验和 P24 的实验，基本概念 用红笔作上记号，记一记，重点词语打上着重号。 【自学检测】 1．两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的 力，这种力叫做滑动摩擦力。 2．使用弹簧测力计可以粗略测量滑动摩擦力的大小。方法：用弹簧测力计水平拉动木 块，使它沿长木板做匀速直线运动，根据二力平衡原理，可知弹簧测力计示数等于滑动摩擦 力大小。 【合作探究】教师巡视指导 1．两个相互接触的物体一定有力的作用吗？把一个物体放在另一个物体上，在什么情 况下所用拉力大？细读摩擦力定义分析概括摩擦力产生的条件是什么？ 答：(1)接触且接触面粗糙 (2)物体要相互挤压 (3)有相对运动 2．测滑动摩擦力的大小，各组测得摩擦力大小相同吗？可能是什么因素导致结果不同？ 3．探究影响滑动摩擦力的因素 实验探究：滑动摩擦力的大小与什么因素有关？ 猜想与假设：影响滑动摩擦力大小的因素有：压力大小和接触面的粗糙程度、接触面大 小、物体运动速度等。 设计实验和进行实验： (1)在探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制哪些条件不变？如何改变压力的大小？ (2)在探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时，你选用的实验器材有：木块、 木板、棉布、毛巾、弹簧测力计。 (3)实验时，应怎样操作？ (4)把实验测得数据填入下面表格中 次数 接触面 压力(N) 摩擦力(N) 1 木块和木板 2 木块和木板 3 木块和棉布 4 木块和毛巾 (5)如何探究滑动摩擦力与接触面的大小关系？ (6)如何探究滑动摩擦力与物体运动速度的关系？ 结论：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和接触面间的压力大小有关。与接触面的 大小和物体运动速度无关。 【展示交流】教师掌握情况 【精讲点拨】 (易错题)某同学用弹簧秤称得一木块重 5N，把木块放在水平桌面上，用弹簧秤水平匀 速向右拉木块。 ①当弹簧秤读数为 1N 时，木块静止不动，说明木块在水平方向受力平衡(填“平衡” 或“不平衡”)，即木块受到的拉力 F 拉与受到的摩擦力 F 是一对平衡(填“平衡”或“相互 作用”)力，这时木块受到摩擦力大小是 1N，方向水平向左，此时的摩擦是静摩擦。 ②开始运动后，使木块保持匀速直线运动，弹簧秤的读数变为 2N，此时木块受到的摩 擦力大小是 2N，方向水平向左，此时的摩擦是滑动摩擦。 ③若在拉动木块运动中弹簧秤读数变为 3N 时，木块受到的摩擦力大小是 2_N。 ④木块在撤去弹簧秤后继续滑动，这时木块受到的滑动摩擦力大小是 2_N。 总结：摩擦力是接触力，在判断物体之间是否有摩擦力及其方向时，应正确理解相互接 触的物体之间的两个方面的关系，在判断物体之间是否有相对运动或相对运动的趋势时，要 明确研究对象和参照物，在已经判断出存在摩擦力的情况下要明确摩擦力的受力物体和施力 物体。 【即时练习】 1．下面物体 A 是否受到摩擦力，若受摩擦力，方向如何？ 2．用手握住重 5N 的酱油瓶子静止悬在空中，瓶口竖直向上，此时手的握力为 30N， 瓶子受到手竖直向上(填“竖直向上”或“竖直向下”)的摩擦力为 5N；若使手的握力增加 为 35N，瓶子受到手的摩擦力大小为 5N。 【当堂练习】见训练案基础部分8．3.2　摩擦利用和防止 【学习目标】 增大和减小摩擦力的方法。 重点难点： 摩擦力的应用。 学习内容：摩擦力的利用和防止 学习指导：请认真阅读 P25—P26 内容，注意图片上和下面小字的内容。 【自学检测】 1．摩擦力都是有害的吗？生活中有益摩擦有______有害摩擦有________。 2．生活处处有摩擦，下列各属于何种摩擦。 (1)行驶的汽车车轮与地面之间的摩擦。滚动摩擦。 (2)擦黑板时，黑板擦与黑板之间的摩擦。滑动摩擦。 (3)人走路时，脚与地面之间的摩擦。静摩擦。 3．根据影响滑动摩擦力的因素，通过增大压力或增大接触面粗糙程度，可以增大摩擦， 通过减小压力或减小接触面粗糙程度可以减小摩擦。 【合作探究】教师巡视指导 1．北方冬季下雪，街道、公路被冰雪覆盖，车轮与路面打滑，容易出现交通事故，为 了加大车轮与地面摩擦力你能想到哪些具体措施？ 2．看古埃及人建造金字塔的情景、气垫船、磁悬浮列车，它们是如何减小摩擦的？阅 读 P26“科学世界”，减小摩擦力大小的措施有哪些？举例说明。 【展示交流】教师掌握情况 【精讲点拨】 1．摩擦分为静摩擦力和动摩擦力。 静摩擦力：在相互接触的物体之间产生的，有相对运动的趋势，其方向沿着接触面的切 线方向。 动摩擦力分为滑动摩擦力和滚动摩擦力。 滑动摩擦力：在相互接触的物体之间发生相对运动时产生的，其方向沿接触面的切线方 向。 滚动摩擦力：是物体滚动时，接触面是变化的，其实质是静摩擦力。 2．摩擦力记忆口诀： 物沿表面滚或滑，表面不平生摩擦。 有益摩擦要增大，表面粗糙再加压。 有害摩擦要减小，润滑、减压、滚代滑。 【即时练习】 1．下列关于摩擦力的利弊说法正确的是(B) A．皮带传动时，皮带与皮带轮之间的摩擦力是有害的 B．机车启动时，车轮与铁轨之间的摩擦力是有益的 C．骑自行车时，车轮胎与地面之间的摩擦力是有害的 D．走路时，鞋底与路面间摩擦是有害的 2．说明下列情况中是用什么方法来增大或减小摩擦的： (1)在结冰的公路上撒砂子是增大接触面的粗糙程度增大摩擦。 (2)冬天，为了防止打滑而在轮子上缠上铁链子是增大接触面的粗糙程度增大摩擦。(3)轮胎上刻有花纹是增大接触面的粗糙程度增大摩擦。 (4)给机器加润滑油是使接触面彼此分离减小摩擦。 (5)轴承两圈之间装有滚珠是用滚动代替滑动减小摩擦。 3．在奥运会上，体操运动员在上单杠之前，总要在手上抹些镁粉，而在单杠上做回环 动作时，手握杠又不能太紧，他这样做的目的是(A) A．前者是增大摩擦，后者是减小摩擦 B．前者是减小摩擦，后者是增大摩擦 C．两者都是增大摩擦 D．两者都是减小摩擦 4．完成 P26 第 1、2、3 题 【当堂练习】见训练案基础部分