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第四节 力

发布时间:2014-01-29 14:54:26  

第七章:力

第一节:力

一、知识目标

1.知道力的概念和力的单位.

2.知道力的三要素,能用示意图表示力.

二、能力目标

1.通过活动和生活经验感受力的作用效果,具有初步的观察能力.

2.了解物体间力的作用是相互的,并能解释有关现象,具有初步的分析概括能力.

三、德育目标

通过实践和探究,感觉科学就在身边.具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理.

教学重点

正确引导学生进行实验和探究.

教学难点

正确理解力的概念.

教学方法

实验法:通过学生实验观察物体运动状态及形状的改变,感受力的作用效果. 探究法:通过学生积极的探究活动,得出“物体间力的作用是相互的”结论. 教具准备

磁铁、小铁球、铁块、小车两辆、旱冰鞋、弹簧、钢尺(或钢锯片)、投影仪等. 课时安排

1课时

教学过程

一、导入新课

教师用投影仪投影放大“力”字.

[师]请同学们用“力”字组词.

[生]力量、力气、能力、药力??

[生]理解力、战斗力??

[生]力不从心、力所能及、身体力行、身强力壮、力争上游、四肢无力??

[师]“力”这个字大家太熟悉了,在同学们说出的这么多“力”中,力的含义各不相同.在物理学中,“力”又是什么呢?同学们先来试试力能干什么.

二、新课教学

1.力的作用效果

[想想做做]

请三位同学分别拿着弹簧、钢尺(或钢锯条)、已充气的气球向同学们展示.

[师]请三位同学分别用力拉弹簧、弯钢尺、压气球,同学们仔细观察,说出你观察到的现象.

[生]用力的时候,弹簧被拉长、气球被压扁、钢尺也由直变弯了.

[师]短变长、圆变扁、直变弯,它们的共同特点是什么?

[生]它们的样子都和原来不一样了.

[生]它们的形状都发生了改变.

[师]物体形状的改变我们称之为形变.形变的原因是什么呢?

[生]是力,力可以使物体发生形变.

[师]同学们接着来做一个好玩的游戏.同桌的两位同学为一个小组,每组一个小铁球、一块磁铁.将小铁球放在桌子上,手拿着磁铁慢慢向小铁球靠近但不要接触,观察发生的现象.

[生]小铁球原来是静止的,当磁铁慢慢靠近时,到了一定距离,小铁球就会运动起来,向磁铁靠近.

[生]小铁球向磁铁靠近时,如果让磁铁慢慢离开小铁球,小铁球还会跟着磁铁跑.

[师]同学们观察得很仔细,现在请大家接着用文具盒和书做成一个斜面,按教材P31图11.4-1所示,让小铁球从斜面滚下,观察小铁球的运动情况.

(学生操作,教师巡视,给予必要的指导)

[生]让小铁球从斜面上滚下时,小铁球做的是直线运动,如果在和它运动方向垂直的位置放上磁铁,小铁球的运动方向就会向磁铁的方向弯曲.

[生]小铁球不仅运动方向改变了,我们这一组的小铁球运动方向改变后还停在了磁铁旁边,静止了.

[师]为什么会出现这样的现象呢?请同学们讨论.

[生]磁铁就是吸铁石,它对小铁球有吸引力,所以产生这些现象的原因就是“力”.

[师]大家觉得这样的分析有道理吗?能不能从另一个方面去验证?

(同学们思考、讨论、试验)

[生]我们用铅笔或钢笔慢慢靠近静止在桌面上的小铁球时,小铁球就不会产生像原来那样的运动,因此,我们认为刚才那位同学的分析是对的,就是因为磁铁对小铁球有力的作用.

[师]由磁铁使小铁球运动,大家说力能干什么?

[生]力可以使静止的物体运动,也可以使运动物体的运动方向发生改变,还可以使运动的物体停止运动.

[师]前面的学习中我们已经知道运动是宇宙中的普遍现象,物体的运动和静止是相对的,如果一个物体处于静止状态,其速度是多少?

[生]物体静止时的(相对)速度是零.

[生]也可以说静止是(相对)速度为零的运动,是一种特殊的运动状态.

[师]因此,无论物体是从静止到运动,还是从运动到静止,或者是运动的快慢和方向发生了改变,我们都可以认为是物体的运动状态发生了变化.由磁铁使小铁球的运动,我们可以得到的结论是:(同学们一起说)

[生]力可以改变物体的运动状态.

[师]总结同学们的实验,结合P31图11.4-2,大家说力的作用效果是什么呢?

[生]力的作用效果:一是可以使物体发生形变;二是可以改变物体的运动状态.

[师]在国际单位制中,力的单位是牛顿(newton),简称为牛,符号是N.1 N是多大的力呢?

[投影]

·托起一个苹果的力大约是1N.

·托起两个鸡蛋所用的力大约是1 N.

·一个质量是40 kg的同学对地面的压力大约是400 N.

·一般人右手的最大握力大约是560 N,左手的大约是430 N.

·成年男子右手的握力大约是400 N,女子大约是390 N.

2.力的大小、方向、作用点

[师]现在请同学们拿起你们面前的橡皮筋或弹簧,先轻轻地拉,然后慢慢加力,注意不要拉断了.在拉的过程中注意观察弹簧或橡皮筋的变化.同学们有什么发现吗?

[生]用的力越大,弹簧或橡皮筋被拉得越长,形变越明显.

[生]这说明了力的大小影响力的作用效果.

[师]讲得非常好.同学们拿着弹簧如果不是拉,而是压,会怎么样?同学们试试.

[生]压弹簧时,弹簧缩短了.

[师]用弹簧实验时,拉——长,压——短.还有类似的例子吗?

[生]刚才用磁铁和小铁球实验时,磁铁从右端靠近小铁球,球就向右运动;磁铁从左端靠近小铁球时,球就向左运动.

[生]我们教室的门,向里拉是开了,向外推是关了.

[师]长短、左右、开关,力产生的效果一样吗?为什么?

[生]因为力的方向不同,所以产生的结果不同,说明力的方向会影响力的作用效果.

[师]现在我们请一位同学把教室的门打开(或关上),手的位置先从门把手开始逐渐向转轴靠近,重复几次.(靠窗户的同学可以开关窗户)向大家说说你的感觉.

[生]越靠近转轴的地方门越不容易开(关),用同样大小的力,在门把手的地方开(关)门最容易.

[师]这种现象说明了什么问题呢?

[生]同样大的力作用在门上,产生了不同的效果,是因为手作用在门上的位置不同,说明了力的作用点(的位置)也会影响力的作用效果.

[生]这下我还明白了门把手为什么装在现在那个地方了.

[师]同学们还能举出生活中力的作用点影响力的作用效果的例子吗?

[生]用扳手拧螺母的时候,手一般握在把的末端,这样比较省力.

[生]足球运动员头球攻门时,头顶在球的不同位置,球走的弧线也不同,破门的效果也就不同.

[师]经过同学们的实验,大家知道了力的大小、方向、作用点都会影响力的作用效果.因此就把它们称为“力的三要素”,请同学们看书P32最下面及P33上面一段文字,了解怎样表示

力的三要素,并表示出老师水平向右推课桌的力的三要素.

(同学们看书、作图,教师巡视指导,选择两名同学将教师推课桌的力的三要素画在黑板上)

[师]结合学生画在黑板上的图说明,像同学们这样用一根带箭头的线段表示力的大小、方向、作用点的图叫力的示意图.大家能总结出画力的示意图的一般步骤吗?

[生]要先确定受力物体、力的作用点和力的方向,从力的作用点起沿着力的方向画一条线段,线段末端标上箭头表示力的方向.同一个图中有几个力时,力越大,线段应该越长.

[师]还有需要补充的吗?

[生]作力的示意图时,不需要画出物体,一般是画一个方框来代替物体,这样省事.

[生]力的作用点可以用线段的起点表示,也可以用终点来表示.

[师]还有表示力的方向的箭头必须画在线段的末端.

[投影]

练习:画出下列力的示意图.

①沿水平方向向右拉物体A的拉力.

②沿竖直方向向下压物体B的压力.

③水平地面上的小车受到水平向左20 N的拉力和水平向右25 N的拉力.

学生练习,三名同学分别板演三题.练习结束后教师点评.

[师]第①题的力的作用点画在了线段的起点,第②题的力的作用点在线段的终点,第③题有两个力作用在小车上,两个力的作用点就可以画在一点上,并且用数值和单位表示出了力的大小.为三名同学的出色表现,大家鼓掌(击掌)祝贺.

3.力的概念

[师]同学们刚才在鼓掌(击掌)的时候,你的手有感觉吗?

(同学们可能会觉得这样的问题很奇怪,接着有人会再拍手感觉一下,最后同学们会肯定地回答:有)

[师]有什么样的感觉?为什么?

[生]轻拍的时候,两只手接触时感觉到了有障碍;用力拍的时候,手就感觉到有点疼.

[生]我认为手感觉到疼,是因为手受到了力的作用.

[师]哪只手(或谁的手)疼,谁的手受到了力呢?

[探究]力的作用是相互的.

[师]同学们再用手用力拍一下桌子,看有什么感觉?

[生]很疼.

[师]你们用手拍桌子,是谁对谁有力的作用呢?

[生]是我们的手对桌子有力的作用,是桌子受到了力.

[师]桌子受到了力应该桌子疼,你们的手为什么会疼呢?(提出问题)

[生]手是被桌子碰疼了.

[生]是不是手在拍桌子,对桌子有作用力的同时,桌子对手也有作用力!(猜想与假设)

[师]同学们可以分成几个小组自己验证一下,然后交流你们的感想.

(同学们分组活动,教师巡视并参与同学们的讨论)

第一组:我们已经知道磁铁对铁块肯定有力的作用,还需要知道铁块对磁铁有没有力的作用.因此,我们选择了一块磁铁、和磁铁外形相同的长方体铁块、两辆小车.(制定计划与设计实验)

实验1:将磁铁放在小车上,手拿铁块慢慢靠近,当近到一定距离时,载着磁铁的小车运动起来.如慢慢移开铁块,载着磁铁的小车还会随着铁块一起运动.

实验2:将磁铁和铁块分别放在两辆小车上,让它们慢慢靠近,靠近到一定距离时,两辆车会自动地一起运动起来,最后靠在一起.(进行实验)

从实验现象看到载着磁铁静止不动的小车,当铁块靠近它时,就会运动起来,说明磁铁也受到了铁块对它的作用力.(分析与论证)

第二组:穿着旱冰鞋的两名同学面对面站在一起,甲用力推乙时.甲乙两同学同时向后运动.甲用力推乙时,给乙一个作用力,同时甲也产生了向后的运动,说明甲也受到了乙对他的作用力.

第三组:用手用力提起装满水的水桶,手对水桶有向上的作用力,同时人会感觉到手被向下拉,说明手对桶有向上的作用力的同时,桶对手也有向下的作用力.(评估和交流)

[师]同学们用不同的方式通过实验探究证实了自己的想法.总结各组同学的实验,我们能得到一个什么样的结论呢?

[生]一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的作用力.

[生]物体间力的作用是相互的.

[师]一个物体受到了力,肯定有另一个物体施加这个力.受到力的物体我们称它为受力物体,施加这个力的物体叫施力物体.

[投影]

练习:分析下面的施力物体和受力物体.

①人推车.

②马拉犁.

③磁铁吸引铁钉.

④推土机推土.

⑤起重机吊起货物.

[生]人、马、磁铁、推土机、起重机是施力物体;车、犁、铁钉、土、货物是受力物体.

[生]力的作用是相互的,施力物体同时是受力物体,受力物体同时也是施力物体.

[师]所以我们不能离开力去讨论施力物体或受力物体,也不能离开物体去讨论力.有时为讨论问题方便,只说物体受到了力而没有指明施力物体,但施力物体是一定存在的.

[师]现在同学们能不能说说物理学中的力是什么?

[生]力是一个物体对另一个物体的作用,或者说力是物体之间的相互作用,

[师]回答得非常好.请同学们一起小结本节内容.

三、小结

本节我们学习了有关力的知识:

1.初步理解力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的.

2,力的作用效果:一是使物体发生形变;二是可以使物体的运动状态发生变化.

3.力的三要素是:力的大小、方向、作用点.可以用力的示意图直观地表示出力的三要素.

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