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老版九年级物理上册教案1

发布时间:2013-10-24 10:45:54  

第十一章 多彩的物质世界

本章学习物质的性质和结构。从广阔的宇宙到地球上的高山、大海再到微观的原子和分子,都是本章研究对象。学习本章知识以后,你会知道:宇宙是由什么组成的,物质的三种常见形态:固态、液态、气态,物质的基本性质-------质量和密度,质量的测量工具-----天平等。同时学会探究物质的密度与质量和体积的关系,会应用质量和密度的知识解决一些实际应用问题。

第一节 宇宙和微观世界(1)

第1课时

(一) 学习目标

1.知识与能力目标

(1)知道宇宙是物质组成的,物质是由分子和原子组成 的;

(2)了解固态、液态、气态的微观模型;

(3)了解原子的结构;

(4)对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解;

(5)初步了解纳米技术材料的应用和发展前景。

2.过程与方法目标

(1)通过对物质从宇宙到微观世界的研究介绍,发现并说明物质是可以分割的;

(2)通过把原子结构与太阳系的类比,建立微观世界的结构模型。

3.情感、态度与价值观目标:

通过对物质世界的研究,认识并体验我们生活在物质的世界中,宇宙由物质组成。 学习物质的世界,体会物质世界的奇妙。

(二) 学法点拨

物质世界可以从以下三个层面研究:宇观世界:宇宙、银河系、地球等。它们的体积非常大,大多距离我们非常远,要借助天文望远镜观察和研究:宏观世界:地球上人类可以实地观察和研究;微观世界:物体尺寸非常小,要借助显微镜、电子显微镜观察和研究。 微观物质的尺度很小,人类肉眼无法直接观察。但是,分子也有结构,它是由原子组成的。 课前准备

1取一根蜡烛放入小金属罐熔化然后观察蜡烛凝固时体积的变化。 ○

2查阅、收集有关太阳系、银河系的资料、人类探索宇宙的资料。 ○

3查阅、收集有关分子、原子结构的资料。 ○

教学过程

一.宇宙是由物质组成

教师:人们说广阔的宇宙是无边无际的,那么,这宇宙究竟大到什么程度?宇宙万物,变化万千,那么,这绚丽的世界到底是由什么组成的呢?这一切给人类留了许许多多的谜,引发了人类无限的遐想,激发了一代代科学家对它们孜孜不倦的观察和研究。那么,这一节课就让我们沿着科学家的探究的足迹,从宏观到微观作一次旅行,对这些问题作一些初步的探讨吧。

1.宇宙有多大?

综合观察课本图10.1-1和课本图10.12-1。

请同学们说出太阳系的九大行星(现报道发现第十大行星)。在太阳系示意图中找出我们生

1

活的地球。(在离太阳比较近的第三条轨道上)

2.交流资料数据:

人类赖以生存的地球置身于太阳系之中,是太阳系中的一颗普遍的行星;

太阳系置身于银河系之中,太阳只是银河系中几千亿科恒星中的一员;

银河系只是数十亿个星系中的一个,一束光穿越银河系需要十万光年;

在浩瀚的宇宙中,还有许多像银河系这样的星系。目前,我们人类观测到的宇宙中拥有数十亿个星系。

(3)根据以上资料、数据让学生推理,说一说他们所想像的宇宙有多大。

(4)结论:宇宙是广阔无垠的,大得很难以想象。

3.人类对宇宙的探究过程。

交流资料:

中国古代关于宇宙结构的学说;

哥白尼与日心说;

从世界上第一颗人造地球卫星发射成功,到人类第一次乘飞船进入太空;

美国的“阿波罗”登月计划;

我国“神舟”号飞船的五次成功飞行。宇航员杨利伟顺利进入太空绕地球航行。

随着科学的不断进步,人类对太空宇宙的探索越来越深入,宇宙的奥秘将逐渐被揭示。

第2课时

4.宇宙的组成

问题:宇宙究竟是由什么组成的?

地球及其他一切天体都是由物质组成的。物质处于不停的运动和发展之中。

物质由分子组成

1问题:物质又是由什么组成的呢? ○

从古到今,人们一直在探寻着这个问题的答案。古希腊人认为宇宙万物是由水、火、土、气四元素组成;我们的祖先认为宇宙万物是由金、木、水、火、土五行组成。但这些看法都是不科学。到底物质又是由什么组成的呢?

2分割物质实验: ○

物质分割有一个限度,分割到这一限度时小粒子能保持物质原来性质但用肉眼不能看到,只能借助电子显微镜观察。科学研究发现:任何物质都是由主其微小的粒子组成的,这些粒子保持了物质原来的性质,意大利物理学家阿伏加德罗第一个把这些粒子叫做分子。 固态、液态、气态的微观模型

1学生交流课前观察蜡凝固时体积的变化。(液体蜡在凝固时体积缩小,中间凹陷下去。) ○

2问题:我们知道物质一般以固态、液态、气态的形式存在。物质处于不同状态具有不同的○

物理性质。从实验,我们看到物质在一般情况下由液态变为固态体积缩小,由液态变为气态,体积增大。物质由分子组成,那么,物质存在的形式与分子的存在状态是否联系呢? 3探究:先让学生说说他们在课堂上听课,课间在教室里活动时,课间在操场上自由活动时○

这三种情况下活动的状态和活动空间。

固体具有一定的体积和形状;液体没有确定的形状,具有流动性;气体具有很强的流动性。 4结论:根据以上探究,可以认为物质存在的形式与构成物质的分子的运动状态有关。 ○

原子结构

我们知道了物质同分子组成,人们又猜测分子能不能继续分割?科学家发现分子是由更小的粒子组成,并把这样的粒子称为原子。同时还发现有的分子由多个原子组成,有的分子

2

由单个原子组成。

在一般情况下原子核所带的正电和核外电子所带的负电相相等。原子核由更小的粒子---质子和中子组成,而质子和中子又由更小的夸克组成??

达标自查

1.我们人类生活在广阔的宇宙里,太阳是 中一千亿颗恒星中的一员,人类生活的地球在离太阳比较近的第 条轨道上运行。目前发现的太阳系有 大行星。

2.物质由微小的粒子组成。这些微小粒子保持了物质的性质,我们叫它 。由于它的体积很小,一般要用 观察。

3.固态物质中,粒子之间有强大的作用力,具有一定的 和 。

4.液体没有确定的 ,具有 。气体粒子之间作用力小,故气体容易被 ,并具有 性。

5.物质由 组成。分子由 组成。原子核外的电子绕 运动。

6.物质从液态变成气态的时候,体积变化的正确说法是:( )。

A.体积都变小; B.体积都变大; C.有的体积变大,有的体积变小; D.无法判断。

7.下列说法中,不正确的是:( )。

A.固体有一定的形状和体积; B.液体有一定的形状和体积;

C.液体有一定的体积,没有一定的形状; D.气体没有一定的形状和体积。

8.下列单位换算中,正确的是:( )。

9-9A.12nm=1.2×10m; B.12nm=1.2×10m;

9-9C.12nm=12×10m; D.12nm=12×10m。

9.下列对物质结构的描述,正确的是:( )。

A.固态物质的排列规则,就像学生做广播体操一样;

B.液态物质的分子可以移动,就像操场上踢足球的学生一样可以在球场上跑动;

C.气态物质的分子几乎不受力,就像下课以后的同学可以自由活动。

能力提高

10.探究:物质从液态变成固态的时候,体积是变大了还是变小了?

猜想:

设计、进行实验:选用熟动物油作为探究对象。

把熟动物油放在烧杯里,用火加热,使它完全熔化,记下液面所在的刻度位置。

拿开火源,使熟动物油冷却。

观察:它的体积是变大了还是变小了?

你还可以用什么物质进一步进行探究?

写出你的探究结果 :

11.探究:水结成冰以后,体积是变大了还是变小了?

猜想:

设计、进行实验:

分析结论:

交流:通过第10题和第11 题的探究,你有什么发现?

第一节 宇宙和微观世界(2)

第3课时

3

4

第二节 质量

(一) 学习目标

1、知识与能力目标

(1) 知道质量的初步概念及其单位;

(2) 通过实际操作,掌握天平的使用方法。学会测量固体和液体的质量;

(3) 用分子和原子的概念初步理解“物质的量”的含义。

2、过程和方法目标

通过观察、实验,认识质量是不随物体的形状、状态、空间而变化的物理量。

3、情感、态度与价值观目标

通过天平使用的技能训练,培养学生严谨的科学态度与协作精神。

(二) 学法点拨

本节内容包括三部分:质量的概念,质量的单位,质量的测量。而质量的测量的重点。 要注意“物质”和“物体的区别。物体有一定的形状,占据一定的空间,是有体积和质量的实物。物质是构成物体的材料。例如:桌子是物体。构成桌子的物质是木材,还可以是铁。 千克是国际单位。国际单位还有吨、克、毫克。实际生活中还用到斤,它不是法定计量单位。注意记住它们之间的换算关系。

质量的测量工具是天平。天平是精密测量工具。

教学教程

第4课时

1、质量的概念

教师出示一块冰、一颗铁钉、一把教学用木制米尺,一块木板、一把铁锤、一桶水等物体,出示顺序随机,让学生观察。

问题:能否将这些物体进行分类?你分类的理由是什么?

学生交流、讨论。

归纳:上述物体可以分为三类:

铁钉和铁锤为一类,它们都是铁制成的;

木板和米尺为一类,它们都是木材加工成的;

冰块和水为一类,它们都是水,只是状态不同而已。

教师:铁钉和铁锤、木板和米尺、冰块和桶里的水,我们都把它们称为物体。构成这些物体的铁、木材、水,我们都把它们称为物质。从上面的例子我们可以看出物体是由物质构成的。 结论:一切物体都是物质组成的。

比较:一把铁锤和一只铁钉都是由铁这一种物质构成的,但两者所含铁这种物质的多少不同,一把铁锤比一只铁钉所含的铁多;一张课桌和一把教学用木制米尺都是由木材这一种物质构成的,但两者所含木材这种的物质的多少不同,一张课桌比一把教学用木制米尺所含的木材多。

教师:在物理上为了描述物体所含物质的多少引入质量概念,物理学中把物体所含物质的多少叫做物质。

质量通常用字母m表示。

2、质量是物体的基本属性

演示:(1)把冰块放在烧杯中用酒精灯加热,使其熔化成水;

用铁锤把铁钉敲弯。

问题:(1)烧杯中冰熔化成水,所含的水的质量有没有变?

5

(2)铁钉敲弯了,铁钉的质量有没有变?

如果将这一只铁钉由教室里带到宜宾,或带到更远的地方,它的质量会不会发生变化? 在教师的引导下,学生讨论、交流:冰熔化成水,只是冰的状态变化了;铁钉敲弯了,只是铁钉的形状改变了;铁钉由教室带到宜宾,或更远的地方,只是铁钉的位置变化了在这几种的变化现象中,物质没有从物体中转移出示,也没有发生由一种物质转变为另一种物质的现象,因此,只要物体中含有物质的多少不变,它的质量就不变。

结论:质量是物体的基本属性,物体的质量不会随物体的状态、形状、位置的变化而变化。

3、质量的单位

质量的单位是千克,符号是:kg。常用 的质量单位还有克(g)、毫克(mg)、吨(t)。 它们的换算关系是:

33-631kg=10g 1mg=10g=10kg 1t=10kg

二、质量的测量

天平是测量质量的常用工具。在物理实验中常见的天平有托盘天平和学生天平。

1、天平的测量原理:

天平是一个等臂杠杆(有关知识在第十三章学习)

天平的两臂长度相等,当两个盘中物体的质量相等时,天平就会平衡,测量物体质量时,天平一个盘放被测物体,另一个盘放质量已知的砝码,天平平衡时,砝码质量就等于被测物体的质量。

2、认识托盘天平的构造;

①平衡螺母:用来调节天平横梁平衡;

②指针和分度盘:判断天平是否平衡,可以根据指针在分度盘上左右摆动幅度是否相等来判断,③而不必等到指针完全停止摆动,只要摆动幅度相同即可;

④标尺、游码、砝码:指示所称物体 质量。

每架天平都 有自己的“称量”,也就是它所能称的最大质量。称量值就等于这台天平配套砝码盒内砝码的总数加砝码最大的读数所表示的质量。

标尺上每小格表示的质量数就是天平的精确程度。

3、记住天平使用注意事项

达标自查

1、50千克最接近下面哪一种物体的质量( )

A、新生儿 B、中学生 C、大象 D、老虎

2、一台天平的砝码由于使用不当,粘上了许多灰尘并且受潮了。利用它测量的物体质量比使用维护良好的天平测量的结果( )

A、偏大 B、偏小 C、相同 D、通过正确的读数,结果会相同

3、一个托盘天平未测物体的质量时,指针偏向分度盘的左边。可以( )

A、将平衡螺母向右调 B、将平衡螺母向左调

C、先调底座水平,再调节横梁 D、将天平横梁上的“游码“向左移动

4、一个物体质量的大小决定于( )

A、物体的形状 B、物体中含物质的多少

C、物体的空间位置 D、物体的状态

5、一台已经调节好的学生天平,移动到另一张桌子上。用这个天平测量质量,应该( )

A、不必调节就可以测量 B、只需调节水平底座

C、只需要调节横梁 D、需先调节底座水平,再调节横梁

6、一个铁锅,在以下哪一种情况下它的质量不会发生变化( )

A、把铁锅砸碎 B、把铁锅用旧

6

C、把铁锅带到月球使用 D、给铁锅补上一片铁

7、用一台天平称量一个物体的质量,右盘中有50g、20g、 10g 砝码各一个,游码的位置如图所示,这个物体的质量是 ,如果把这个实验带到月球上做,测量结果会 (填变大、变小或者不变)。

8、完成下列单位换算

53×10kg= t= g; 42×10g= kg= mg

9、填上合适的单位

一个苹果的质量大约是100 ,一个成年人质量大约是60 。

能力提高

10、一个人在用天平测量物体的质量的时候,不小心把被测物体放到了右盘,砝码放到了左盘,砝码有50g一个,20g两个,游码刻度是3g。该物体的质量是( )

A、90 g B 93g C 87g D 73g

11、使用托盘天平测量物体的质量的时候,可能造成测量结果偏小的是( )

A、使用已磨损的砝码 B、使用质量比标准质量大的砝码

C、测量的时候,指针偏向刻度盘的右边一点儿

D、测量的时候,指针偏向刻度盘的左边一点儿

12、有一枚大头针,怎样利用天平测量它的质量?

13、探究:一杯水凝结成冰以后,质量是变小了还是变大了?

猜想:

设计实验:

分析论证:

第三节 密度

第5课时

(一) 学习目标

知识与技能目标

理解密度的物理意义

能用密度知识解决简单的实际问题

过程与方法目标

通过实验探究活动,找出同种物质的质量与体积成正比的关系

学习以同种物质的质量与体积的比值不变性(物质的本质特性)来定义密度概念的科学思维方法。

3、情感、态度与价值观目标

密度反映的是物质本身所具有的特性。通过探究活动,使学生对物质属性的认识有新的拓展。

(二) 学法点拨

由相同物质构成的物体,如果体积大,质量也大。例如,一盒相同的粉笔,两枝粉笔的体积是一枝粉笔的2倍,两枝粉笔的质量也是一枝粉笔的质量的2倍。这是物质的一个很重要的特性。探究这种特性用到了图像的方法。注意理解用数学的方法解决物理问题,体会这一方法带来的方便和理解上的便利。

密度的单位是一个复合单位 ,它由质量的单位和体积的单位组合而成。

7

单位换算:1g/cm3=1000kg/m3.水的密度1.0×103kg/m3,要求记住。

还要能够记住一些物质密度的大小。例如,金的密度比银大,铜的密度比铁大。

计算题要注重格式,要写必要的公式、公式变换、单位、文字说明。还要有必要的计算过程。

教学教程

一、从鉴别物质说起

我们鉴别物质,有很多时候,仅靠气味、颜色、软硬、形状等特性是有一定的局限性。但我们发现物质还有其它的特性,可以用来鉴别物质。

思考:用物体的质量来鉴别物质行吗?

二、实验探究

1、学生实验:调节好天平,用天平称量体积相同的木块、铝块、铁块。看看它们的质量相同是否相同?

结论:体积相同的不同物质,它们的质量不同。

2、出示:100g水和100g酒精体积,看看它们的体积是否相同?

结论:质量相同的不同物质,它们的体积相等。

3、提问:以上两个实验用不同的物质进行比较,根据实验结果,受到了什么启示?关于物体质量与体积的关系你们能提出什么问题来进行研究?

让学生讨论后提出这样的问题:同种物质的质量和体积会什么关系?

4、验证同学们的推测是否正确?请同学们(类比研究同一金属导体两端和电流关系实验)设计一个实验方案,用实验来验证推测的正确性。

5、根据实验方案不同实验小组分别用体积大小不同的若干铝块(或铁块、松木块)作实验。学生还可以把操作中出现的问题记在笔记本上。

由此可以得到结论:(1)同种物质质量增加,其体积也增大;质量减少,体积也会减少。质量和体积的比值一定。

(2)不同物质的质量和体积的比值是不同的。

三、密度

密度定义

从前面的实验探究我们知道:一种物质的质量和体积的比值一定,物质不同,其比值也不同。这种比值不变性反映的正是物质本身所有的特性,它只跟物质的种类有关。是十分有意义的物理量,物理学中就把它定义为密度。

板书:单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度。密度公式ρ=V/m

介绍密度的符号及单位:ρ------密度------千克每立方米(kg/m3)

m-----质量------千克(kg)

V------体积------立方米(m3)

密度的单位由质量单位和体积单位组成的,像这种单位叫做组合单位 。

1g/cm3=1×103kg/m3

2、一些物质的密度值

对于同一种物质,如水在不同 的状态下,密度不同,物质密度与温度、压强有关;密度相同的不一定是同一种物质,如冰、蜡、植物油密度都 是0.9×103kg/m3;还有煤油、酒精密度都是0.8×103kg/m3;金属固体的密度较大。

要求学生记住水的密度值:1.0×103kg/m3,表示体积1立方米的水,质量是1.0×103kg。 读作:水的密度是1.0×103千克每立方米。

3、运用密度公式进行计算

例题:课文第14页例题

8

达标自查 ! 1、一枝粉笔用掉了一半,剩下的一半与原来的相比( ) A、质量减小,密度不变 B、质量不变,密度减小 C、质量不变,密度不变 D、质量减小,密度减小 2、人们常说:铁比木头重。它的真实含义是( ) A、铁的密度比木头大 B、铁的质量比木头大

C、木头比铁轻一些

3、对于密度公式ρ=m/V,下列说法正确的是( )

当质量不变的时候,密度与体积成正比 B、当体积不变的时候,密度与质量成正比

C、物质密度一定,质量与体积成正比 D、密度与体积成正比,密度与质量成正比

4、一根均匀的铁棒,去掉1 /2,剩下的一半是原来的质量的 ,剩下的一半体积是原来的 ,剩下的一半密度与原来的 。

5、 铝的密度是2.7×103kg/m3,读作 。它表示的意思是 。

6、一个烧杯质量是50g,装体积是100mL 的液体,总质量是130g.求这种液体的密度?

7、下面是调节天平和使用天平的步骤,请把正确的排列序号写在横线上 。 把物体放在左盘,砝码放在右盘并移动游码使天平平衡

调节天平横梁右端的平衡螺母,使指针指在刻度盘的中线处

盘中砝码的总质量加上游码在标尺所对的刻度值,算出被测物体的质量

把天平放在水平台上,把游码放在标尺左端的零刻度线处

整理器材,把物体放回原处

8、一只瓶子能装2kg酒精(ρ=0.8×103kg/m3),如果用来装满水,那么瓶内水的质量( )

A、小于2kg B、大于2kg C、等于2kg D、 无法判断

9、平放在水平地面上的一块砖,切去一半,对剩下的半块砖,正确说法是( )

A、质量减少一半,密度减少一半 B、质量减少一半,密度不变

C、体积减少一半,密度减少一半 D、以上的说法均不正确

10、用托盘天平称量物体的质量时,将被称物体和砝码放错了位置,若天平平衡时,左盘放有100g和20g 的砝码各一个,游码所对的刻度值是4g,则物体的质量为( )

A、124g B、122g C、118g D、116g

能力提高

11、一辆油罐车装了30m3的石油,小明想测量石油的密度,从车上取出30mL石油,测得它的质量是24.6g。求:

石油的密度。

这辆运油车所装的石油的质量。

12、探究:物质的质量与体积的关系?

猜想:

实验器材:一盒粉笔,天平,量筒,细沙,水油。

实验步骤:

列表

质量/g

9

体积/mL

密度(g/cm3)

画图:

以横坐标表示体积V,纵坐标表示质量m。作图。

分析论证:

13、一个质量是40g的容器,装满水后质量变为140g,装满油后质量变为120g。求油的密度。

14、参观调查:

小明和同学一起参观烈士陵园。他们观察到一块花岗石纪念碑,经测量得知,高4m,宽80cm,厚50 cm,计算它的质量是多少(ρ= 2.6×103kg/m3)有机会的话参观调查你见到的纪念碑并实地测量,计算这个纪念碑的质量是多少。

15、有一个铁球的质量是316g,体积是60cm3,问这个铁球是实心的,还是空心的?如果是空心的,那么中空部分体积是多大?

第四节 测量物质的密度

第6课时

一、学习目标

1、理解密度的概念,知道密度是物质的一种特性。

2、知道密度的单位、读法及物理意义。

3、掌握密度公式,并能进行简单的计算。

4、知道测定物质密度的原理,并用此原理进行密度的测定。

5、学会用天平和量筒测固体和液体的密度。

6、熟练掌握密度公式及其变形公式,并能进行相关计算。

二、学习内容

1. 密度

每种物质都有各自的特性,要认识物质必须研究这些物质的特殊性.物质的形状、颜色、软硬程度等是

物质的特性,可以根据这些特性来辩认它们,但是这还不够,物质还有一个很重要的特性--密度.密度是一个表示物质特性并且应用比较广泛的物理量.

(1) 密度的意义

各种不同的物质,例如铁、铝、水、酒精、空气、氢气等在体积相同时,它们的质量各不相同,这是物

质的一种特性.在物理学中引入了物质“密度”这个物理量来表示这种特性.

(2)密度的定义

密度的定义为:单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度.

密度的定义式为:ρ=m/v,式中的m表示质量,v表示体积,ρ表示物质的密度。

(3)密度的单位

在国际单位制中,密度的单位是“千克/米3”,常用的单位还有“克/厘米3”。它们的关系是:1克/厘米3=1000千克/米3。

密度的单位读法及物理意义是:“千克/米3”读作“千克每立方米”,表示1米3某种物质的质量是多少千克。如水的密度是:ρ水=1.0×103千克/米3,读作“1.0×103千克每立方米”,它的物理意义是:1 米3的水的质量是1.0×103千克。

(4) 密度分式的运用应注意

10

○1公式ρ=m/v中,mvρ都是对同一物体而言的,不能张冠李戴。一般情况下,统一使用国际单位,如m用千克作单位,v就应该用米3作单位,那么ρ的单位就是千克/米3;若采用常用单位,如m用克作单位,v就应该用米3为单位,那么ρ的单位就是克/厘米3。 ○2对于同一物质,密度ρ是一定的,它反映了物质的一种特性,只要物质不变,物态和外界条件不变,其密度是不变的。当物质的质量增大(变小)多少倍,其体积也增大(变小)多少倍。不能把ρ=m/v理解为物质的密度与它的质量成正比,与它的体积成反比。 对于同一种物质,它的密度是不变的说法具有一定的条件的,如同一物质在不同的物态(固态、液态、气态)和条件(温度)下,其密度也是不同的。如:水的密度是1.0×103千克/米3,而冰的密度是0.9×103千克/米3,水蒸气的密度是0.6×103千克/米3。 ○3不同的物质,一般有不同的密度。可是为什么煤油与酒精的密度,水和蜡的密度是相同的呢?因为:密度是物质基础的一种特性,但不是唯一特性。两种物质的密度值相同,表明物质在这方面的特性一样,但在其它方面的特殊性就不一样。因此,应该说对于不同物质,密度值一般是不同的。

○4计算密度要用到体积单位、容积单位之间的换算关系以及体积单位和容积单位之间的换算关系:

1米3=103分米3;

1分米3=103厘米;

1厘米3=103毫米3;

1升=103毫升;

1分米3=1升=103厘米3;

1厘米3=1毫升=1毫升。

注意单位换算也是用好公式的一个重要方面。

2. 用天平和量筒测定固体和液体的密度

测定固体和液体的密度,一般的方法是:先用天平测出该物质的质量,再用量筒(量杯)测出该物质的体积,然后根据密度公式求出它的密度.在实验中应注意:

(1) 关于量筒(量杯)的使用

① 弄清所用的量筒(量杯)的量程和最小刻度值.以选择适合实验所用的量筒(量杯). ② 测量时将量筒(量杯)放在水平台面上,然后将液体倒入量筒(量杯)中.

③ 观察量筒(量杯)里液面到达的刻度时,视线要跟液面相平.若液面是凹形的(例如水),观察时要以凹形的底部为准.若液面是凸形的(例如水银),观察时要以凸形的上部为准(可记为凸顶凹底).

(2) 测固体体积的方法

① 对形状规则的固体,可用刻度尺测出有关数据,然后根据公式算出体积.

② 对形状不规则的固体,可采用“排水法”来测它的体积.具体做法是:

A.在量筒(量杯)内倒入适量的水(以浸没待测固体为准),读数体积V1

B.用细线栓好固体,慢慢放入量筒(量杯)内,待物体浸没在水中后,读出这时水和待测固体的总体积V2;

C.待测物体的体积就是V2-V1.

三、例题分析:

第一阶梯

[例1]一支蜡烛,燃烧掉一半,剩下的半支与原来的相比( )

A、质量减半,密度减半

B、质量减半,密度不变

C、质量不变,密度减半

11

D、质量不变,密度不变

点拨:正确理解质量和密度的要领是答题的关键。

答案:质量是物体所含物质的多少,燃烧掉一半,故质量减少一半,密度是物质的一种特性,跟质量和体积无关,故密度不变。选B。

[例2]利用天平和量筒测形状不规则的金属块的密度。

点拨:

测出物体的质量和体积是测量的关键,若物体的形状规则,亦可用刻度尺测出相关量后根据公式算出体积,若物体不能沉入水中的,可用“压入法”或“重锤法”来测物体的体积。 答案:

金属块的质量可用天平直接测得,体积可用“排水法”来测得,然后用密度公式求得密度,具体实验步骤是:

1、调节好天平;

2、用天平称出金属块的质量为m;

3、在量筒水中放入适量的水,读出体积为V1;

4、用细线拴好被测物体轻轻放入量筒中(浸没),读出物体和水的总体积为V2,算出被测物体的体积V=V2=V1。

[例3]甲、乙两种物质的密度分别为 ,现将这两种等质量物质混合,求混合后的密度。(设 混合前后体积不变)

点拨:

求解混合物的问题,要注意以下几点:(1)混合前后总质量不变;(2)混合前后总体积不变(一般情况);(3)混合物的密度等于总质量除以总体积;此类问题难度较大,正确把握上述三点是解本题的关键。

密度与社会生活

第7课时

一、学习目标

1、理解密度的概念,知道密度是物质的一种特性。

2、知道密度的单位、读法及物理意义。

3、掌握密度公式,并能进行简单的计算。

二、教学重难点及关键

12

1、知道测定物质密度的原理,并用此原理进行密度的测定。

2、学会用天平和量筒测固体和液体的密度。

3、熟练掌握密度公式及其变形公式,并能进行相关计算。

三、学习内容

1. 密度

每种物质都有各自的特性,要认识物质必须研究这些物质的特殊性.物质的形状、颜色、软硬程度等是

物质的特性,可以根据这些特性来辩认它们,但是这还不够,物质还有一个很重要的特性——密度.密度是一个表示物质特性并且应用比较广泛的物理量.

(1) 密度的意义

各种不同的物质,例如铁、铝、水、酒精、空气、氢气等在体积相同时,它们的质量各不相同,这是物

质的一种特性.在物理学中引入了物质“密度”这个物理量来表示这种特性.

(2)密度的定义

密度的定义为:单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度.

(4) 密度分式的运用应注意

13

2. 用天平和量筒测定固体和液体的密度

测定固体和液体的密度,一般的方法是:先用天平测出该物质的质量,再用量筒(量杯)测出该物质的体积,然后根据密度公式求出它的密度.在实验中应注意:

(1) 关于量筒(量杯)的使用

① 弄清所用的量筒(量杯)的量程和最小刻度值.以选择适合实验所用的量筒(量杯).

② 测量时将量筒(量杯)放在水平台面上,然后将液体倒入量筒(量杯)中.

③ 观察量筒(量杯)里液面到达的刻度时,视线要跟液面相平.若液面是凹形的(例如水),观察时要以凹形的底部为准.若液面是凸形的(例如水银),观察时要以凸形的上部为准(可记为凸顶凹底).

14

(2) 测固体体积的方法

① 对形状规则的固体,可用刻度尺测出有关数据,然后根据公式算出体积. ② 对形状不规则的固体,可采用“排水法”来测它的体积.具体做法是: A.在量筒(量杯)内倒入适量的水(以浸没待测固体为准),读数体积V1 B.用细线栓好固体,慢慢放入量筒(量杯)内,待物体浸没在水中后,读出这时水和待测固体的总体积V2;

C.待测物体的体积就是V2-V1.

第8课时

例题分析:

[例1]一支蜡烛,燃烧掉一半,剩下的半支与原来的相比( )

A、质量减半,密度减半

B、质量减半,密度不变

C、质量不变,密度减半

D、质量不变,密度不变

点拨:正确理解质量和密度的要领是答题的关键。

答案:质量是物体所含物质的多少,燃烧掉一半,故质量减少一半,密度是物质的一种特性,跟质量和体积无关,故密度不变。选B。

[例2]利用天平和量筒测形状不规则的金属块的密度。

点拨: 测出物体的质量和体积是测量的关键,若物体的形状规则,亦可用刻度尺测出相关量后根据公式算出体积,若物体不能沉入水中的,可用“压入法”或“重锤法”来测物体的体积。

答案:

金属块的质量可用天平直接测得,体积可用“排水法”来测得,然后用密度公式求得密度,具体实验步骤是:

1、调节好天平;

15

2、用天平称出金属块的质量为m;

3、在量筒水中放入适量的水,读出体积为V1;

4、用细线拴好被测物体轻轻放入量筒中(浸没),读出物体和水的总体积为V2,算出被测物体的体积V=V2=V1。

[例3]甲、乙两种物质的密度分别为

后的密度。(设 混合前后体积不变) ,现将这两种等质量物质混合,求混合

点拨:求解混合物的问题,要注意以下几点:(1)混合前后总质量不变;

(2)混合前后总体积不变(一般情况);(3)混合物的密度等于总质量除以总体积;此类问题难度较大,正确把握上述三点是解本题的关键。

第9课时

[例4]市场出售的“洋河酒”,包装上注明的净含量为500mL,酒精度为55%,求这瓶酒的质量.

点拨:

(1)洋河酒可以看做是纯酒精和纯水的混合.

(2)55%指的是酒精和酒的体积比.

答案:445g

[例5]有甲、乙两个实心物体,它们的质量之比为2:3,体积之比为1:2,求它们的密度之比。

已知:m甲:m乙=2:3 V甲:V乙=1:2

16

点拨: 比值的计算是物理中常见的题型,解题时的方法是,明确需求量和已知量之间的关系,找出相应的关系式,然后按上述格式条理清楚地进行运算,切不可想象心算。

解:

答:甲、乙两物体的密度之比为4:3。

[例6]在氧气瓶中装满密度的4kg/m3的氧气,若用去一半,剩余部分氧气的密度

3 是_______kg/m.

点拨:用去一半指质量,氧气瓶内气体体积不变。

答案:2

第10课时

[例7]用天平和量筒测液体的密度。

答案:实验步骤如下:

1、调节好天平;

2、用天平称出玻璃杯和液体的总质量为m1;

3、把玻璃杯中的液体的一部分倒入量筒中,读出量筒中液体的体积为V;

4、用天平称出玻璃杯和剩余液体的总质量为m2,量筒中液体的质量m=m1-m2.

点拨:在测液体密度的实验中,体积可用量筒测得,关键是如何用天平测液体的质量,此题中步骤3的做法,主要目的是减少实验中的误差,若先测杯的质量,后测液体和杯的总质量,再测液体的体积,由于杯壁上沾有水,使液体体积变小,则所测出的密度值偏大。

[例8]只用量筒,不用天平,如何量得80g的酒精?

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点拨:可根据密度公式先算出80g酒精的体积,然后用量筒测出。

答案:

(2)用量筒量出100mL的酒精质量即为80g。

[例9]给你一架天平(配有砝码盒)、烧杯和水,如何测出煤油的密度,写出实验步骤和表达式。

点拨: 测煤油的体积可先在烧杯中装满水,用天平测出质量后再算出水的体积,即是烧杯的容积,在烧杯中装满煤油,测出其质量,利用烧杯容积等于煤油体积,即可知道煤油体积,从而算出煤油的密度。

答案:

(1)调节天平

(2)用天平称出空烧杯的质量为m1;

(3)在烧杯中装满水,用天平称出烧杯和水的总质量为m2;

(4)在烧杯中装满煤油,用天平称出烧杯和煤油的总质量为m3;

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第12章 第1节 运动的描述

第11课时

教学目标

1、知识与技能

●知道参照物的概念

●知道物体的运动和静止是相对的

2、过程与方法

●体验物体运动和静止的相对性

3、情感态度与价值观

●认识运动是宇宙中的普遍现象,运动和静止是相对的,建立辨证唯物主义世界观 教学重难点

1、重点:什么是机械运动以及在研究机械运动时要选择参照物

2、难点:运动和静止的相对性。因为选择不同的参照物,物体运动情况是可以不同的。 教学过程

(一)引入新课

让学生阅读课本序言,让他们有个印象:运动同样具有丰富的科学知识,学好运动的科学,能够深入了解体育,还能深入了解自然。

(二)讲授新课

1、机械运动

让学生讨论课本图11.1-1所示的运动以及相类似的运动。让学生讨论日常生活中有关运动的现象。

针对学生的讨论,提出如下问题:

①你从座位走到黑板前,这一过程中,你的什么发生了变化?

②有一辆汽车停在路边和在路上行使有什么不同?

③说天上飞的飞机是运动的,你根据什么?

引导学生从讨论和回答中得出:

(1)机械运动:物体位置的改变。(板书)

提出问题:

①图中的那些物体是否在做机械运动?

②我们周围的树木,房屋以及教室里的桌椅是运动的吗?

讨论得出:整个银河系、喜马拉雅山、猎豹都在做机械运动,而树木、房屋以及桌椅也都跟地球自转,同时绕太阳公转,它们也在做机械运动。可见,机械运动是宇宙中最普遍的运动。

2、参照物

播放一部分选择不同参照物所产生不同感觉的教学VCD。使学生回忆类似的场景,然后提问:“为什么乘客会产生这样的错觉?”组织学生讨论,初步明确乘客判断运动和静止所选的标准不同以后,会产生不同的判断。

学生活动:把课本放在桌上,课本上放一把尺子,推动课本使课本沿桌面运动。让学生讨论回答:

①选取课本作标准,尺子和课本是运动还是静止?

②选择课本作标准,尺子和课桌是运动还是静止?

③选择尺子作标准,课桌和课本是运动还是静止?

19

得出参照物的概念:

参照物:描述物体是运动还是静止,要看是以哪个物体做标准。这个被选作标准的物体叫参照物。

3、运动和静止的相对性

一起描述图11.1-3卡车的运动情况:选取地面做参照物,卡车是运动的;

选取收割机做参照物,卡车是静止的。从而得出:

在讨论物体的运动和静止时,要看以哪个物体做标准,选择的标准不同,它的运动情况就可能不同。这就是运动和静止的相对性。

描述图11.1-4的各种情形物体的运动状况。

(三)课堂小结

1.什么是机械运动?

2.什么是参照物?为什么要选参照物?

3.什么是匀速直线运动?

(四)作业与思考

1.课本第22页的“动手动脑学物理”

2.同步测试相应的练习。

第12课时

教学前分析:

课本图11.1-1出示了一组有趣的图片,分别表示了几种不同的运动。在课文中也列举了许多物体做机械运动的例子。教师应引导学生结合身边实例,认识运动是宇宙中的普遍现象。教师还可引导学生结合思考问题,由浅人深地提高对机械运动概念的认识,然后过度到“参照物”的讲解;最后通过讨论得出参照物的概念及运动和静止的相对性。

机械运动的现象很普遍,学生也非常熟悉.因此,教材中首先出示了一组有趣的图片,引起学生学习的兴趣;列举了许多机械运动的例子,说明了运动的普遍性;通过课文内容使学生体验类似的场景,说明了运动和静止的相对性,介绍了参照物的概念.

教学中教师应引导学生结合身边实例通过分析思考,理解运动物体的共同特点(即它们位置的改变),掌握机械运动的概念,通过学生简单的实验及对实验的分析,说明运动和静止的相对性,进而理解参照物的概念,并能根据指定的参照物判断物体的运动和静止,会根据物体的运动情况判断参照物,获得应用物理知识解决实际问题的能力.

教学目标

一、知识目标

1.知道什么是机械运动,知道机械运动是宇宙中最普遍的现象.

2.知道物体的运动和静止是相对的.

3.知道参照物的概念.

4.会根据指定的参照物判断物体的运动或静止;会根据物体的运动情况判断参照物.

二、能力目标

体验物体运动和静止的相对性,获得应用物理知识解决问题的能力.

三、德育目标

认识运动是宇宙中的普遍现象,运动和静止是相对的,建立辩证唯物主义世界观. 教学重点

机械运动,物体运动或静止的判断.

教学难点

参照物的概念及参照物的判断.

20

教学方法

观察讨论法:通过对生活中实际事例的观察,分析运动物体的共同特点,掌握机械运动的概念.

实验法:通过简单的实验和对实验的分析理解参照物的概念.

教学过程

一、引入新课

请同学们观看高台跳水比赛的录像资料,并请一位同学用章首语作解说词配合图象解说.

[师]各种各样的体育活动都不仅仅是一项运动,同时也都是一门科学.学好关于运动的科学,不仅能深入认识体育,还能深入地了解自然.从今天开始同学们就要开始学习关于运动的科学.

二、新课教学

1.机械运动

[师]请同学们看课本图11.1-1中的三幅漂亮的图片,能回答图下面的问题吗?(同学们会热烈讨论)

·哈雷彗星

·喜马拉雅山是从古老的大海里升起来的

[想想议议]

[师]请同学们根据书中图片和看到的录像资料讨论:哈雷彗星、喜马拉雅山、奔驰的猎豹,它们有没有共同点?共同点是什么?

[生]它们有共同的地方,就是它们都在运动.

[师]同学们还能举出一些运动的例子吗?

[生]从家里到学校或从学校回家都是运动.

[生]老师讲课时在讲台上或教室里的走动也是运动.

[生]假期旅游时乘坐汽车或火车都是运动.

[师]同学们说得非常好,运动的例子实在是太多了.能讲讲你们是怎么来判断物体是不是运动的呢?

[生]如果物体从这个“地方”到了另一个“地方”就是运动了,如果一直呆在一个地方不动就没有运动.

[师]同学们讲得非常通俗.你们说的“地方”就是“位置”.天空中飞行的飞机、火箭;地面上奔驰的火车、汽车;江河海洋中航行的船只、舰艇;行走的人、流动的水、游动的鱼、飞翔的鸟等等都在运动,为什么能说它们都在运动呢?

[生]说这些物体都在运动是因为它们的位置在不断地变化.

[板书]在物理学里,我们把物体位置的变化叫做机械运动(mechanical motion).

2.参照物

[师]运动是宇宙中的普遍现象.既然运动是普遍的,为什么又常常说房屋、桥梁是静止的,河水、船只等是运动的?

[实验]

请同学们将书本放在课桌上,把钢笔放在书本上,用手缓慢地推动书本,使书本载着钢笔沿桌面向前移动,思考下面问题:

[投影]

(1)书本相对于桌面的位置有无变化?

(2)钢笔相对于书本的位置有无变化?

(3)钢笔相对于桌面的位置有无变化?

21

[生]书本相对于桌面的位置发生了变化;钢笔相对于书本的位置没有变化;钢笔相对于桌面的位置发生了变化.

[师]请同学们根据机械运动的概念来判断书本和钢笔的运动情况.

[生]书本和钢笔相对于桌面的位置发生了变化,说明书本和钢笔是运动的.

[生]钢笔相对于书本的位置没有发生变化,说明钢笔是静止的.

[师]一个说钢笔是运动的,另一个又说钢笔是静止的,他们矛盾吗?请同学们讨论.

[生]如果以桌面作标准,书本和钢笔就都是运动的.如果以书本作标准,钢笔就是静止的.

[生]选择作标准的物体不一样,同一个物体的运动情况就不一样,因此他们并不矛盾.

[师]大家分析得很好,还有类似的例子吗?

[生]有.比如老师站在讲台上,如果以教室的墙壁作标准,老师就是静止的,如果选择太阳作标准,老师就是运动的,因为老师站在地球上不动,但地球在绕着太阳转动.

[生]我们大家都一样,如果以坐在教室中的椅子作标准是静止的,如果以太阳作标准都是运动的.

[生]旅游坐车的时候,如果以车厢作标准,坐着的人是静止的,如果以路边的树或大楼作标准,车内的人就是运动的.

……

[师]同学们讲得都很好.可见,说物体是运动的还是静止的,要看是以哪个物体作标准.

[板书]在研究机械运动时,所选的作为“标准”的物体叫参照物(reference object).

[想想议议]

[师]请同学们每人都来描述某一物体的运动情况,看看各是以什么物体作为参照物的.

[生]放学后和同学一起回家时,以同学为参照物,我就是静止的,以房子为参照物,我就是运动的.

[生]在河堤上行走时,以自己在水中的倒影为参照物,则自己是静止的,以河岸为参照物,则自己和影子都是运动的.

[生]一个人在公路上行走,如以路旁的树木作参照物,他是从西向东走,这时如果从他身后开过一辆汽车,以汽车为参照物时,这个人就是在从东向西走.

……

[师]太棒了,自己祝贺一下吧!

3.运动和静止的相对性

[师]从上面同学们的分析可以看出,选择不同的物体作参照物,物体的运动和静止的情况不同.这就是运动和静止的相对性.

[生]是不是只要说到物体的运动情况,都是相对于某一参照物而言的?

[生]参照物应该怎样选择呢?

[师]两位同学提出的问题非常好.同学们可以互相讨论,看能不能有满意的答案.

[生]第一个问题是肯定的.因为运动和静止是相对的,所以,说一个物体运动情况是什么,肯定是相对于某一个作为标准的参照物来说的.

[生]选择参照物时,不能选被研究的物体个身作参照物,因为这样选的话.这个物体永远处于静止状态.

[生]刚才大家说到参照物中有人、有车、有树木、有房屋、还有人的影子等,什么都有.所以,我认为参照物的选择是任意的.

[生]因为我们词论的物体大部分是在地面上运动的,所以-般应选样地面或固定在地面上的物体作参照物,这样研究问题方便.

[生]我认为如果选样地面或固定在地面上的物体作参照物时,参照物可以不提.比如说

22

“公路上行驶的汽车”,不用说”以地面为参照物,汽车在运动”.

[生]我觉得选择参照物时,应该看怎样选择研究问题更方便.比如研究客车是不是运动,最好选择地面或路旁的树木、房屋作参照物;如果要研究人在车厢里是否运动,就该选择车上的坐椅或固定在车上不动的物体作参照物.……

[师]同学们表现得太棒了!老师还要补充一点,研究问题的时候,选择好参照物后,就可以先假定参照物是不动的,然后再看被研究的物体相对于参照物的运动情况.比如课本P22图11.1-4中丙图,“乘坐电梯向外观看,有什么感觉?”

[生]乘这样的电梯向上运动时,以电梯为参照物,假设电梯不动,楼房就在向下运动;如果乘电梯向下时,楼房就向上运动.

[生]如果老师从讲桌的一端运动到另一端,以老师为参照物的话,假定老师不动,可以认为是讲桌沿老师的反方向运动.

[师]大家说得非常正确,以后的学习中同学们一定还会碰到很多的例子.现在请同学们观察教材图11.1-3及图11.1-4甲、乙,大家互相交流讨论,说一说对于不同的参照物,各个物体是运动还是静止.

[师]清同学们听一则有趣的故事.

第一次世界大战期间,一名法国飞行员在2000米的高空飞行的时候,发现脸旁有一个小东西,飞行员以为是昆虫,敏捷地一把抓了过来,令他吃惊的是,抓到的竟是一颗德国子弹.这名法国飞行员怎么会有这么大的本领呢?

[生]如果我是那名飞行员,电可以抓住那颗子弹.因为尽管飞机和子弹都在飞,但对飞行员来说那颗子弹是静止的.

三、小结

[师]请同学们一起来小结本节内容.

1.机械运动.

2.参照物、运动和静止的相对性.

3.怎样选择参照物?

四、动手动脑学物理

1.放在行李架上的物品相对于火车头、车厢的座椅是静止的:相对于路边的树木、房屋是运动的.

若以乘客为参照物,要看乘客是坐在椅子上静止还是在运动.如果以坐在椅子上的乘客为参照物,则行李架上的物品是静止的.若以正在车厢内走动的乘客为参照物,则行李架上的物品电可以认为是运动的.

2.地球同步通信卫星也叫同步轨道通信卫星,它绕地球转动一周的时间与地球自转一周所用的时间相同,且它的运动方向和地球自转的运动方向也相同,所以相对于地面上的任一点的位置都不改变,因此,地面上的人从任一观察点去看卫星都是静止不动的. 同步卫星绕地球转动一周大约需要21小时,确切地说是23小时56分.

3.如果以电视为参照物,运动员可以近似地认为是不动的.但看电视时人们根据经验自然会选择运动员周围固定在地面上不动的物体作参照物,因此能看到运动员是运动的.

第二节 运动的快慢

第13课时

素质教学目标

1、知识与技能

能用速度描述物体的运动。

23

能用速度公式进行简单的计算。

知道匀速直线运动的概念。

了解平均速度的概念。

2、过程与方法

体验比较物体运动快慢的方法,认识速度概念在实际中的意义。

3、情感、态度与价值观

感受科学与艺术结合所带来的美感。

教学重点

速度的物理意义及速度公式

教学难点

1、建立速度的概念

2、“频闪摄影“研究物体运动的方法

教学过程

一、引入新课

在实际生活中,物体运动的快慢是人们关心的问题。如:在田径运动会短跑比赛中,人们最关心的是谁得冠军;人们外出旅行时,总是希望选择便捷的交通工具尽快到达目的地;军事上总是希望导弹、作战飞机能够飞得快些?? 。

问题:如何描述物体运动的快慢?

二、速度

1、比较物体快慢的两种方法。

(1)在游泳比赛中,观众和裁判比较运动员游得快慢的方法是不同的。

问题:请同学们说说看,观众用什么方法比较运动员游得快慢?裁判用什么方法比较运动员游得快慢?

学生交流讨论后回答。

(观众的方法是:比赛中看谁游在最前面;裁判的方法是看谁先到达终点,用的时间短。) 归纳:观众的方法实际上是:在相同时间内看物体运动路程的长短来比较快慢;裁判的方法实际上是:物体运动路程相同,看运动时间的长短比较快慢。

(2)学生实验:“比较纸片下落的快慢”。体验两种比较物体运动快慢的方法。

取两张16开纸,其中一张对折一次,另一张对折两次,为了使纸片平稳下落,可将纸片的两端向上叠起一部分,让它们从同一高度同时释放。

(猜一猜):哪一张纸片下落的较快?

(试一试):结果与你的猜测一致吗?

(议一议):怎样比较纸片运动的快慢?还有其他比较运动快慢的方法吗?

(3)再举例让学生讨论:一位同学百米跑用了12s,而一万米跑世界冠军的成绩大约是28min,怎样比较它们运动的快慢?

启发:有两个小球各自的运动的快慢都不变,其中一个小球沿直线运动30m,用了1min;另一个小球沿直线运动40m用了50s。图11-2-1是两个小球运动在某一段时间内的运动情况。两个小球运动的时间、通过的路程都不相等,由图11-2-1,你能否判断哪一球运动得更快?

(由图可以看出在每1s的时间内,率二个小球通过的路程长,可以确定第二个小球运动更快。)

学生受到启发:在运动的时间、通过的路程都不相等情况下,每一个相等的时间内通过的路程长的物体运动得快。这样就将问题转化为在时间相等的情况下进行比较。

2、在物理学中物体运动快慢的描述

24

以人们比较物体运动快慢的实践为基础,在物理学中用速度表示物体运动快慢,在相同的时间内,物体经过的时间 越长,它的速度就越快;物体经过相同的路程,所花的时间越短,速度越快。由前面的计算知道,速度等于运动物体单位时间内通过的路程,可用公式:v=s/t表示。

介绍公式中符号的意义和单位:

s----路程-----米(m) t------时间------秒(s) v------ 速度------米每秒(m/s或m.s-1)

在国际单位制中,速度的单位是米每秒,在交通运输中还常用千米每小时做单位,符号是km/h或km.h-1。 1m/s=3.6km/h 1km/h=1/3.6m/s=0.28m/s

3、阅读课文第23页中所给出的一些物体的速度值,了解一些物体运动的速度(说明第一宇宙速度是航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的速度,也叫环绕速度。)

4、速度计算

(1)学生阅读课文第23页例题,理解题意,根据速度公式计算运动员和摩托车速度。

(2)学生阅读课文第24页例题,分析题意:北京到上海的铁路线长度和火车运营速度求火车从北京到上海运行时间,可以用公式v=s/t求解,将公式v=s/t变形得到t=s/v,将数据代入求解。

三、“频闪摄影”------研究物体运动的方法

四、匀速直线运动

1、让学生自己阅读课文第25页的内容:

(1)物体怎样的运动叫做匀速直线运动?

(2)物体怎样的运动叫做变速运动?

(3)怎样粗略地描述物体的变速运动?

(物体沿着直线快慢不变的运动叫匀速直线运动,因此,物体做匀速直线运动时其速度应该是一个定值,与路程的大小和时间的长短无关,所以不能将v=s/t理解为v与 s成正比,与t成反比。)

2、在学生讨论的基础上教师进行小结:

变速运动可以用v=s/t来计算,s是物体通过的某一段路程,t是物体通过这一段路程所用的时间,求出的v就是物体通过这一段路程的平均速度。

3、计算生活中的平均速度

(1)学生尝试说明列车时刻表。

(2)根据列车时刻表查询从襄樊到丹江的行程、运行时间。计算列车从襄樊到丹江运行的平均速度。

(3)查列车时刻表计算列车从朱坡到老河口行程、运行时间。计算列车从朱坡到老河口运行的平均速度。

五、指导学生课后阅读科学世界<<时间放大镜>>

达标自查

1、速度是用来表示物体 的物理量。

2、一个做匀速直线运动的物体,在1min内通过的路程是 120m,则它的速度为 m/s,其物理意义为 。

3、一个 做匀速直线运动的物体,在4s内通过的路程是 20m,则它在前2s的速度一定是( )

A、80m/s B、10 m/s C、5 m/s D、无法判断

4、善于匀速直线运动的速度公式 v=s/t ,下列说法正确的是( )

A、物体运动的速度v越大,通过的路程s越长

25

B、物体运动的速度v越大,所用的时间t越少

C、物体运动的速度与路程成正比,与时间成反比

D、物体v由s/t决定,但与s、t的大小无关

5、下列速度,按大小排列的顺序是( )

(1)运行中的火车的速度是72km/h (2)高速公路上飞驰的轿车的速度是1.8km/min (3)草原上狂奔的猎豹的速度是28m/s

A、(1) (2) (3) B、(3 ) (2) (1) C、 (2) (3) (1) D、(1) (3) (2)

6、一辆在平直公路上行驶的汽车,在第1h内通过的路程是80km,在第2h内通过的路程是80km,在第3h内通过的路程还是80km,小华说该汽车在这3h内一定做匀速直线运动,小明则认为汽车在这3h内不一定做匀速直线运动,他们谁说得对?谈谈你的看法。

第14课时

讨论论物体的运动时,运动的快慢是人们主要关心的问题.速度的计算在小学的数学课中已有接触,学生并不陌生,但小学的数学中学生习惯于用长度表示速度,教学中教师要注意引导学生体验分析在运动路程相同的时候,通过比较运动时间来判断物体运动的快慢;在运动时间相同的时候,比较运动的路程来比较运动的快慢;在运动时间和路程都不相等的时候比较单位时间内的路程来判断物体运动的快慢,从而理解速度的概念及速度的单位.通过利用公式的简单计算掌握速度单位的换算;通过实际生活中的例子,了解匀速直线运动和变速直线运动的区别及平均速度的概念;通过“科学世界”,感受科学与艺术结合的美感,增强对科学的热爱.

教学目标

一、知识目标

1.能用速度描述物体的运动.

2.能用速度公式进行简单的计算.

3.知道匀速直线运动的概念.

二、能力目标

1.经历观察物理现象的过程,能简单描述所观察现象的主要特征,具有初步的观察能力.

2.能应用所学知识解决简单的实际问题.具有初步的分析问题,解决问题的能力.

三、德育目标

1.感受科学与艺术结合所带来的美感,具有对科学的求知欲.

2.在解决问题的过程中,有克服困难的信心和决心,体验战胜困难,解决物理问题时的喜悦.

教学重点

速度的概念及单位.

教学难点

匀速直线运动的判断及速度单位的换算.

教学方法

观察比较法:通过对生活中实际事例的比较,理解速度的概念和匀速直线运动与变速直线运动的区别.

练习法:通过学生练习,学会应用速度公式的简单计算及速度单位的换算.

教学过程

一、引入新课

·动画片“龟、兔赛跑”的故事

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[师]运动有快有慢,怎样描述物体运动的快慢呢?

二、新课教学

1.速度

(1)概念

[想想议议]

[师]请同学们想象学校田径运动会上100 m决赛的盛况.

·学校田径运动会100 m决赛

[师]在一片欢呼声中,100 m决赛的冠军产生了.同样是跑100 m的运动员,如何比较他们运动的快慢呢?

[生]都是百米运动员,他们跑的路程一样长.先到达终点的运动员用的时间短,他运动得就快.

[生]通过相等的路程,用的时间短的人运动得快.

[师]学校百米赛冠军的成绩是12 s,24届奥运会万米赛冠军的成绩是28min,怎样比较他们运动的快慢?

[生]根据前面的方法,可以比较他们一段相同路程内的时间或比较他们一段相同时间内的路程.

[生]可以比较他们在1 s内运动的路程.

[师]请同学们分别计算他们在1 s内的路程.

一名同学板演

学生演算、教师巡视.

百米冠军:=8.33 m/s

万米冠军:=5.95 m/s

[师]在物理学中物体运动的快慢用速度(velocity)表示.同学们刚才求出的就是两名运动员各自的速度.速度等于什么呢?

[生]速度等于路程除以时间.

[生]刚才计算的是1 s内运动员跑的路程,所以说速度等于1 s内的路程.

[师]能不能分别计算出两名运动员在1 min内、1 h内跑过的路程,来比较他们运动的快慢呢?

[生]可以.

[师]“1s、1 min、1 h”都叫做单位时间,所以可以把速度定义为“单位时间内的路程”.

[板书]速度等于运动物体在单位时间内通过的路程.

(2)公式

[师]在以前的学习中,同学们肯定已经注意到,每一个物理量都有自己的表示符号.物理学上,路程用“s”表示,时间用“t”表示,速度用“v”表示.如果一个运动物体在“t”时间内运动的

路程是“s”,那么这个运动物体的速度该如何表示呢?请大家写出速度的表示式.

[生]v=

[师]这就是速度、路程和时间的关系式.即速度的公式.

(3)单位

[师]同学们可以由速度的公式,根据以往的学习经验,讨论一下速度的单位应该是什么.

[生]根据速度的公式可以看出速度等于路程除以时间,所以速度的单位是、由路程的单位除以时间的单位组成.如果路程的单位用米(m),时间的单位用秒(s),速度的单位就是米(m)除以秒(s).

[师]同学们分析得很好.国际单位制中:路程的单位是米(m),时间的单位是秒(s),速

27

度的单位就写成米/秒(m/s),其中“/”表示除的意思,读作“每”,所以.米/秒(m/s)就读作“米每秒”.

练习1:读出课本P23“小数据”中物体的运动速度,说明哪个物体运动得最快,哪个物体运动得最慢.人步行和骑自行车时的运动速度分别是多少?

[生]蜗牛爬行最慢,光速最快.因为蜗牛爬行的速度最小,光的速度最大.

[生]人步行的速度约1.1 m/s,自行车的速度约5 m/s.

[师]同学们已经了解的“m/s”是速度在国际单位制中的单位,在交通运输中还常用“千米/时(km/h)”作单位,应该怎样读?

[生]“千米/时”中的“时”应该是“小时”,所以可以读作“千米每小时”.

[师]读得非常正确.“时”是“小时”的简称.在计算和用中文符号书写单位时,要用简称.所以写作“千米/时(km/h)”,读作“千米每小时”.同学们还要注意在物理课中不要沿用小学数学中以长度单位作速度单位的方法,不要说:“速度是每秒××米或速度是每小时××千米”.

[生]米/秒和千米/时都是速度的单位,它们之间有什么关系呢?

[师]问题提得很好,请同学们看下面的问题.

练习2:火车的速度是72 km/h,汽车的速度是30 m/s,是火车跑得快还是汽车跑得快?

[生]谁的速度大,谁就跑得快.由于单位不一样,没有办法比较快慢.

[师](引导同学们明白)要比较两车谁跑得快,就要比较两车速度的大小,要比较两车速度的大小,就要统一单位.

[生]可以把km/h化成m/s.72km/h就是72个1 km/h,1 km就是103m,1 h就是3600s等量代换以后,进行计算就可以换算成m/s.

[学生板演]72km/h=72×=72×=20m/s.

[生]也可以将m/s换算成km/h.

[学生板演]30m/s=30×=30×=108km/h.

[师]同学们表现得太棒了.单位统一以后,很容易就能比较出谁运动得快了,谁快呢?

[生]汽车的速度比火车大,所以汽车跑得快.

[师]从同学们刚才进行的单位换算的过程中,是不是能总结出单位换算的一般规律呢?

[生]第一步:数值和单位分离;第二步:等量代换;第三步:进行计算.

[师]请同学们完成下列练习.

练习3:(1)10 m/s=______=_____=______.

(2)36 km/h=______=______=_____.

(学生练习,教师巡回指导纠错)

第15课时

1.例题教学

例题1:一位百米赛跑运动员跑完全程用了11 s,而一辆摩托车的速度表指示为40km/h,哪一个的速度比较快?

利用书中的例题,作为速度计算及单位换算的巩固练习.

解:由公式v=可知运动员的速度为:v1===9.1m/s

摩托车的速度:v2=40km/h=40×=40×=11.1m/s

因为v2>v1,所以摩托车的速度较快.

例题2:火车提速后,在北京和上海之间的运行速度约为104 km/h,两地之间的铁路线长1463 km,火车从北京到上海大约要用多长时间?

28

利用书中例题2作为速度变形公式的应用练习.

解:由v=得:t===14h.

火车从北京到上海大约要用14 h.

强调:解题过程要写出所依据的公式,把数值和单位代入时,单位要统一,计算过程和结果都应带单位.

2.匀速直线运动

[想想议议]

[师]请同学们仔细阅读“想想议议”中的内容,看能获得什么信息.

[师]照片上两个球之间的时间间隔是相同的.

[生]照片甲中相邻两个球之间的距离相等,照片乙中相邻两个球之间的距离不相同.

[师]甲、乙中两个物体的运动情况相同吗?

[生]照片甲中小球在相同时间间隔内运动的距离也是相同的,所以小球的运动速度是不变的;照片乙中两球间的时间间隔也相同,但相邻两个球之间的距离不相同,说明照片乙中小球的运动速度是变化的.

[师]我们把类似于照片甲中小球的运动叫匀速直线运动,照片乙中小球的运动叫变速运动.大家能说出这两种运动的定义吗?

[生]物体沿直线快慢(或速度)不变的运动叫做匀速直线运动,物体的运动速度变化的运动叫做变速运动.

[师]匀速直线运动是最简单的机械运动.在平直的轨道上行驶的列车可以近似地看作匀速直线运动,但常见物体的运动大多是变速运动.同学们可以举出生活中的例子吗?

[生]车辆进站和出站,起动和刹车,上坡和下坡,都是变速运动.

[生]物体做变速运动时,速度有时快,有时慢,怎样描述它的运动情况呢?

[师]变速运动比匀速运动复杂,在不要求很精确,只作粗略研究的情况下,也可以用公式v=计算变速运动物体的速度,不过求得的速度v表示的是物体在时间,内通过路程s中的平均快慢程度,这样算出来的速度叫平均速度.

[投影]

练习4:火车从北京行驶1小时到天津,通过的路程是140 km,求火车的速度. 全体同学练习,一名学生板演.

解:v====140km/h.

[师]火车从北京出发到天津停止,虽然时快时慢,但我们设想火车在1小时内匀速行驶了140千米,火车平均在单位时间内通过的路程就是火车在这段路程或在这一个小时内的平均速度.

提醒同学们注意:(1)v=中的v表示物体在通过路程,中的平均快慢程度:t是通过路 程s所用的时间.即v是在s或t内的平均速度,离开了某一段时间或某一段路程,平均速度便失去了意义.(2)实际问题中所说的速度一般都指的是平均速度.

[科学世界]

[师]当今的科技摄影集科学与技术于一身,两者的结合创造了奇迹般的作品.同学们可以在课后阅读“时间放大镜”及相关的资料,探究科学世界的奥秘,欣赏科学中蕴涵的美.

三、小结

1.速度是表示物体运动快慢的物理量.

(1)匀速直线运动中,速度等于运动物体在单位时间内通过的路程.

(2)匀速直线运动速度的计算公式是v=.

(3)速度的单位是米/秒(m/s)、千米/时(km/h).

2.在变速运动中,v=求出的是平均速度,

29

四、动手动脑学物理

1.学生要做对这道题,首先要能看懂列车时刻表,并能从列车时刻表上计算出列车在两站间运行的距离和所用的时间.从列车时刻表上可以看出:7531次列车8:43从襄樊开出,11:58到达丹江,运行3小时15分钟,运行距离103 km.而7532次列车13:00从丹江开出,16:34到达襄樊运行时间为3小时34分.两列车运行的路程相同,但运行时间不同.而题中要求的是从襄樊到丹江的平均速度,即求7531次列车的平均速度.

解:由列车时刻表可知:从襄樊到丹江的路程是103 km,运行时间是3小时15分(3.25 h);从朱坡到老河口路程是76 km-39 km=37 km,运行时间是1小时7分(1.12 h). 由v=可知,从襄樊到丹江的平均速度是v===31.69km/h.

从朱坡到老河口的平均速度是v′==33.04km/h.

2.提示:(1)利用自己的手表,从某一个里程碑开始计时,到下一个(或两个)里程碑,看看用了多长时间,然后根据v=计算.

(2)在自行车前轮上作一个醒目的记号,先估算出自行车轮转一圈所用的时间,再按相同的速度在两个界碑间骑行,记下车轮经过的圈数,从而计算出自行车运行的时间,再用v=计算自行车的速度.

3.略(和第2题一样,属开放性的题目,没有唯一的结果,只要学生做得合理即可)

4.解:由题知,发射鱼雷时,鱼雷和航母的距离s=5 km.

解法一:

若以航母为参照物,则鱼雷的速度为: v=110 km/h+30 km/h=140 km/h 所以鱼雷击中航母的时间,由v=得

t===0.036 h=128.6 s.

解法二:若以水面下静止的物体作参照物,航母和鱼雷都在运动,它们相遇所需时间即为鱼雷击中航母所用时间,它们运动的路程的和就是鱼雷和航母之间的距离:

v航母t+v鱼雷t=s

t=

=0.036 h=128.6 s.

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第3节 时间和长度的测量

素质教学目标

1、知识与技能

(1)会使用适当的工具测量时间和长度

(2)知道测量有误差,误差和错误有区别

2、过程与方法

(1)体验通过日常经验或自然现象粗略估计时间和长度的方法。

(2)体验探究长度间接测量的探究过程。

3、情感、态度与价值观

认识计量时间和长度的工具及其发展变化的过程,培养对科学技术的热爱。

教学重点

1、认识常用的计时工具和长度测量工具。

2、用刻度尺测量物体长度。

教学难点

1、长度的间接测量方法。

2、误差和错误的区别

教学时间:二课时

教学过程

第16课时

我们常常需要通过测量物体运动的路程和所用时间来测量速度,这就涉及时间和长度这两个基本物理量的测量。这节课我们在小学和日常生活中对时钟、表、刻度尺使用和对一些时间、长度单位的初步认识的基础上继续学习。

一、时间的测量

1、计时工具

(1)教师概括介绍计时工具的发展变化过程。在古代,人们用日晷、沙漏等器具来计时。16世纪后,欧洲出现了有重锤的摆钟,近代机械式钟表就是在它的基础上发展起来的。现代利用石英晶体制成了稳定、轻巧、方便的电子钟表,它们一天的偏差不超过0.5秒。目前最准确的计时装置是天文台使用的原子钟,30万年的偏差只有1秒。

让学生看课文图11.3-1了解古代和现代的几种计时工具。

(2)学生交流课外收集的有关古代人和现代人测量时间的工具、测量方法?

简要介绍日晷、沙漏计时原理:

①日晷:在太阳照射下垂直于日晷圆盘上的杆在圆盘上形成影,随太阳升降运动,不同时刻在日晷上影子的位置不同,在日晷上对应位置标上对应的时刻,就可以用来计时了;②沙漏:沙漏上方容器的沙子以相同的时间间隔向下方的容器漏下相同数量的沙子,根据漏下的沙量计时。)

2、时间单位

(1)复习小学学过的时间单位及单位间进制率。

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(2)阅读课文第27页倒数第二自然段,了解在国际单位制中时间的单位是秒。

让学生阅读课文第28页科学世界<<计时标准>>了解“秒”的准确定义:铯原子振动9192631770次所需的时间定义为1s。

(3)认识时间单位的符号:小时(h)、分(min)、秒(s)

3 、停表的使用

二、长度的测量

1、常用的长度测量工具

(1)让学生说出所知道的长度测量工具如刻度尺等,然后教师出示一些常用的测量工具(刻度尺、卷尺、游标卡尺、螺旋测微器)让学生观察。

(2)让学生找出身体的哪些部位可以做为“尺”。

①伸开手掌,从大拇指到中指指尖的距离,称为“一柞”。

②伸开两臂的长度,大约等于身高;人步行时,平均一步的长度;某一个手指的宽度等。

2、长度的单位

(1)复习小学学过的长度单位及单位间进率。了解长度单位还有微米、纳米等。

(2)阅读课文第28页倒数第一自然段,了解在国际单位制中长度的单位是米。了解“米”的准确定义:光在真空中1/299792458s内所经路径的长度定义为1米。

(3)认识长度单位的符号及单位间进率。

米(m)、千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)

1km=1000m=103m; 1dm=0.1m=10-1m; 1cm=0.01m=10-2m;

1mm=0.001m=10-3m 1μm=0.000001m=10-6m; 1nm=0.000000001m=10-9m

3、阅读课文第28页了解一些物体的长度或物体间的距离。

4、刻度尺的使用

应做到:刻度尺要放正,要紧靠被测物体;读数时视线要与尺面垂直;要估读到分度值的下一位数;多次测量取平均值。

第17课时

一、学生分组实验。测量物理课本宽度、做课本第30页动手动脑学物理中第3题要求的3个实验。

(1)测量物理课本的宽度

(2)测量硬币的直径、硬币的周长。

探究:不能直接用刻度尺放在硬币下进行测量,直径的位置难以判断,会使测量不准确。只能用间接的方法进行测量。

方法一(卡尺法):图11-2-1所示,用直尺和三角板把硬币紧压在桌面边缘;借助两把三角板和一把刻度尺来进行测量。或用一只三角板和一把刻度尺,如图图11-2-2所示,用两把三角板紧夹住硬币, 均可从刻度尺上读出硬币的直径d。根据公式L=лd 求出硬币的周长。

方法二(滚轮法):在纸面上画一条直线,让硬币从某个记号开始,在纸面上沿直线滚动n周记下终点。测出线段长度s,先求出每周的周长L=s/n,再利用L=лd求出硬币的直径d=s/nл.

方法三(替换法):把硬币放在纸上,贴着边缘用笔画上一圈,再剪下对折,然后用刻度尺直接测量圆的d,即为硬币的直径。根据公式L=лd求出硬币的周长。

方法四(化曲为直法):拿一纸条紧贴着硬币边包几圈,用一大头针在纸条上扎穿一个孔,

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然后将纸条展开平放,用刻度尺测出相邻孔间的距离L,就是硬币的周长。根据公式d=L/л求出硬币的直径。

(3)测量一页纸的厚度

探究:纸的厚度为10-4m,用毫米刻度尺测不出一纸的厚度,而一页纸的厚度只要把测出的厚度除以总张数就可以求出了。

(以多测少法)测量时取若干页纸(纸的页数要足够多),压紧后,用最小刻度为毫米的刻度尺量出其总厚度L,然后将总厚度除以纸的页数n,求出每页纸的厚度l=L/n.

(4)测量细铜丝的直径

测量道理与测量一页纸的厚度相同(以多测少法)

测量方法:找一支圆铅笔,把细铜丝捋直,将金属丝在铅笔上依次密绕适当的圈数n,用有毫米刻度的刻度尺量出这个线圈的长度l,再将线圈长除以圈数所得的商就是金属丝的直径d=l/n .

二、误差

任何实验测量结果不可能是绝对准确的,由于受所用的仪器和测量方法的限制,如在测量长度实验中,有的同学读刻度尺示数可能估计得偏大一些,而有的同学估计的可能小一些,而一个物体它的真实长度总是一定的,这个真实的长度叫做真实值,所以测量值和真实值之间必然存在差异,测量值和真实值之间的差异叫做误差。

由于仪器本身不可能做的非常精确,实验者对实验的观察总会有偏差,因此误差总是存在的,不能消灭,但尽量减小误差。

错误与误差不同:错误是指不按实验、操作的有关规定的做法。是不正确的测量方法产生的,所以只要严格按要求去做,错误是可以避免的,而误差是不可避免的。

减小误差的方法:多次测量的平均值 会更接近真实值,误差较小。

33

第四节 力

素质教学目标

1、知识与技能

(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。

2、过程与方法

(1)通过活动和生活经验感受力的作用效果。

(2)了解物体间力的作用是相互的,并能解释有关现象。

3、情感、态度与价值观

(1)在观察体验过程中,培养学生的科学态度。

(2)从力用三要素表示的事例中认识科学方法的价值。

教学重点

1、力的概念和力的单位。

2、力的三要素,用示意图表示力。

教学难点

1、力的概念

2、认识物体间力的作用是相互的,并解释有关现象。

教学时间:一课时

教学过程

第18课时

一、引入新课

我们在这一节中要学习一个新的物理概念-------力。力是日常生活和工农业生产中常用的一个概念。也是物理学中一个重要的概念。这一节我们就来探究有关力的一些知识。

二、力的作用效果

物理学中所说的力是什么呢?我们可以通过力的作用效果来感受它。

1、感受力作用的效果

(1)请一位同学到教室前面表演举哑铃。

请这位同学谈谈肌肉有什么感受?(感到手臂上的肌肉十分紧张)

最初我们对力的认识,就是从肌肉的紧张的感受而得来的。那么,在物理学中我们又是怎样来认识力的?

(2)学生用图11-4-1所示的器材做实验。

问题:小钢珠在光滑的水平桌面上运动,当磁铁靠近小钢珠时,会发生什么现象? 实验结束后,学生交流所观察到的现象:

①静止的小钢珠被磁铁吸引,向磁铁方向运动。

②光滑的水平面上做直线运动小钢珠被正对运动方向位置的放磁铁吸引 ,速度变快。 ③光滑的水平面上做直线运动小钢珠被与运动方向垂直的位置放的磁铁吸引,运动方向改变,偏向磁铁方向运动。

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(3)学生看课文图11.4-2乙、丙,交流图中在运动员力的作用下所发生的现象: ①棒球运动员用力将球投出,由静止变为运动。

②足球守门员接住射进球门的足球,足球由运动变为静止。

(4)告诉学生:物体的运动和静止是相对的,静止是一种特殊的运动状态。无论物体是从静止到运动,还是运动速度或者方向发生变化,都可以认为是物体的运动状态发生了变化。 引导学生分析:在磁铁吸引下小钢珠运动状态改变情况和手球、足球在运动员力的作用下运动状态改变的情况。

由此得出结论:力可以改变物体的运动状态。

(1)请一位学生演示用力拉和压弹簧,看看弹簧的形状(长度)发生了什么变化。 (在拉力的作用下,弹簧的长度伸长;在压力的作用下,弹簧的长度缩短。)

(6)学生看课本图11.4-2甲,交流图中在射箭运动员力的作用下所发生的现象。 (弓被拉开了,弓的形状发生了变化)

(7)让学生再举些例子,如:踢足球时,足球的形状发生了变化等。

(8)让学生自己根据上述事件概括力作用的另一类效果。

结论:力可以使物体发生形变。

三、力的单位

为了描述力的大小,在物理学中对力的单位作了规定:

在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号是N。

体验1N的大小:让学生用手托起一个苹果,手对苹果施加的力大约是1N。

补充例子:托起两个鸡蛋所用的力大约为1N;成年男子右手的握力大约是700N;一个质量是40kg的同学对地面的压力大约是400N等等。

四、力的三要素

1、提出问题:力作用的效果与哪些因素有关?

2、让学生提出猜想:可能与力作用的大小有关;可能与力作用的方向有关;可能与力作用的位置有关。

3、探究:

引导学生根据前面观察力作用效果的实验结合课文图示以及学生生活的经验进行论证。

(1)拉弹簧时,所用的力越大,弹簧被拉得越长;也就是力越大,力作用的效果越明显。

(2)我们要把螺母拧紧,一般来说应该向顺时针方向用力,如果沿着逆时针方向用力只能将螺母拧松。

这些事例说明了力作用的效果与力的方向有关。

(3)关于力的作用效果与力的作用位置是否有关用实验探究:

①推门实验:用的力推门,每次手的位置距离门轴远近不同。体会手在不同位置时施力的不同效果。

②举尺实验:把一根米尺放在桌面上,请一位同学用一个力作用在尺子的中点,向上将尺子举起来;然后力作用在尺的一端,仍然向上举尺子。

可见,力的作用点也影响力的效果。

让学生总结:力所产生的效果跟力的大小、方向和作用点有关。

所以,我们把力的大小、方向和作用点叫力的三要素。

五、力的图示

画力的示意图的要领:确定受力物体、力的作用点和力的方向,从力的作用点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,在同一图中,力越大,线段应越长。

还可以在力的示意图旁边用数值和单位标出力的大小,把力的三要素都表示出来。

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六、探究:力的作用是相互的

1、请同学们观察或进行下列实验,通过观察或实验你们对力的作用有什么新的认识、

(1)演示:用一个气球去压另一个相同的气球,让学生观察:两个气球都变扁了。(施力的气球在施力时也变扁了,说明它同样受到另一个气球作用力)

(2)演示:两个带相同电荷的通草球靠近时相互排斥。(一个通草球排开另一个通草球时,自己也被排开了,说明两个通草球同时都 受到了对方力的作用)

(3)学生实验:伸出手去,让一个同学打你的手,你感到疼吗?打你的同学也感到疼吗?(打的同学感到疼,说明他的手也被打了)

(4)学生实验:向上拧书包,你对书包用力了,你是否感觉到了书包也在拉你?(拎书包手同时受到书包向下的拉力)

(5)看课文第33页图11.4-4,坐在小船上的人用力推另一只船,把另一只船推开时自己坐的船也被推开了。(坐在小船上的人用力推另一只小船,把另一只船推开时自己所坐的船也被推开了。说明推船的人同时受到另一只船的推力,推船的人被推开时连同他坐的船也被推开。)

概括以上分析,得到结论: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。物体间力的作用是相互的。

第五节 牛顿第一定律

教学目标

1.知识与技能

知道牛顿第一定律的内容。

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知道惯性的概念。

知道二力平衡。

2.过程与方法

通过活动体验任何物体都具有惯性。

探究摩擦力对物体运动的影响。

3.情感、态度与价值观

通过活动和阅读感受科学就在身边。

教学重难点

1.重点:物体的惯性

2.难点:牛顿第一定律

教学时间:一课时

教学过程

第19课时

(一)引入新课

让学生观察图,思考运动的物体最终停下来的原因是什么?亚里士多德和伽利略给出截然相反的解释。“运动需要力来维持”,“运动不需要力来维持”

(二)讲授新课

1.牛顿第一定律(1)探究摩擦力对物体运动的影响,播放动画伽利略的理想实验辅助教学。

按照书本的实验进行探究不同表面,物体的运动距离不同.

向学生交代清楚实验的条件和做法:三种粗糙程度不同的表面;每次实验用的是同一辆小车;每次都在同一位置滑下,以保持小车到达水平表面的速度相同。

引导学生分析实验变化的条件是表面的粗糙程度改变,而其他条件没有改变。

根据观察结果,得出结论:小车受到阻力越小,它运动得越远,引导学生进一步推理:如果小车不受任何阻力,小车的速度将保持不变,永远运动下去。

37

介绍得出该结论伽利略用了推理的方法。从而得出牛顿第一定律的内容:

(2)牛顿第一定律: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。

解释:物体不受力时,原来静止的物体将永远保持静止状态;原来运动的物体将永远做匀速直线运动,速度的大小和方向都不改变。

2.惯性:物体保持运动状态不变的性质,牛顿第一定律也叫惯性定律

学生活动:

(1)体验图4的实验

(2)体验物体掉杯中的实验

通过观察图6,尝试用惯性的知识解释怎样利用惯性和防止惯性产生的危害。

3.二力平衡

提出问题:惯性定律告诉我们,物体不受力时,将保持静止或匀速直线运动状态。但不受力的物体是不存在的,那么为什么有些物体还会保持静止或匀速直线运动状态呢?

探究:让学生提着书包不动。书包受重力和手对它向上的拉力,为什么书包受两个力作用会保持静止 ?

在平直马路上匀速行驶的汽车,受到牵引力和阻力。为什么水平方向汽车受两个力作用会保持匀速直线运动状态?

讨论:如果将手松开,书包将落到地上,显然向上的拉力将使书包下落的效果抵消了。使书包不至于下落;同样道理,汽车牵引力将阻力产生的效果,也可以说阻力将牵引力产生的效果抵消了。使汽车的速度不发生变化。

(3)结论:一些物体虽然受力,但是这几个力的作用效果相互抵消,就相当于不受力。 如果作用在物体上的几个力,它们作用在物体上的各个力改变物体运动状态的效果相互抵消,我们就说这几个力相互平衡。这时的物体我们就说它处于平衡状态。

2、二力平衡条件

(1)物体受两个力作用保持平衡的情况最简单,我们先来研究这种情况。

问题:物体受两个力作用一定就能保持静止或匀速直线运动状态吗?

举例:放在光滑斜面上的书,受重力和斜面的支持力但要沿斜面向下滑;电梯受重力和向上的拉力,起动时,速度越来越快。

问题:如果作用在物体上的力只有两个,且物体处于平衡状态,这两个力应该满足什么样的条件呢?

(2)探究:①让学生猜想在什么条件下二力平衡。(可能与作用力的大小、方向、作用位置?..有关)

②学生根据桌上所准备的实验装置,如图所示(还有若干质量相等或不等的砝码),自己设计实验探究二力平衡时,两个力的大小、方向、作用点应该有什么关系。

③实验方法:在两边盘子中放质量相等的砝码,使木块受到大小相等、方向相反、作用在同一直线上的力。木块处于平衡(静止)状态。改变木块的受力情况:

a、改变其中一边盘子的砝码的质量,使木块受到的力大小不等。

38

b、将其中一边盘子的砝码移到另一边使木块受到的力方向相同。

c、转动木块,使木块受的力不在同一直线上。

d、垂直于木块受力方向移动木块,使木块受的力不在同一直线上且方向相同或不相同。 ④各实验小组交流设计的实验方案,并对自己设计的方案进行修改。

⑤学生进行实验。

⑥结论:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡。

力的平衡在日常生活中有许多实际应用,应会根据平衡状态,找出平衡力;根据物体受力情况,判断它是否处于平衡状态。

例:吊在空中重5N,静止不动时,电线对它的拉力是多大?

学生探究:按照图9进行探究实验,做好记录

引导学生从记录中得出二力平衡的条件:大小相等、方向相反、并且在同一直线上。

(三)课堂小结

1.牛顿第一定律是怎样表述的?

2.现实生活中有哪些利用惯性的例子,防止惯性产生危害的措施?

3.二力平衡的条件是什么?

(四)布置作业

课题:惯性现象.

课时:1课时.

教学要求:

1.知道什么是惯性.

2.会用惯性知识解释简单的有关现象.

教具:课本图9-3的实验器材.

学生实验器材:5个火柴盒,直尺.

第20课时

39

教学过程:

一、复习前节知识

1.原来静止的物体,不受外力时将保持什么状态?

2.原来运动的物体,不受外力时将保持什么状态?

二、进行新课

1.惯性

(1)什么是惯性.从牛顿第一定律知道,原来静止的物体,不受外力时将保持静止状态;原来运动的物体,不受外力时将以原来的速度大小做匀速直线运动.也就是说,物体在不受外力时,有保持原来的运动状态不变的性质.这种性质叫做惯性.

(2)用“惰性”比喻“惯性”.我们也可以通俗地用物体有一种“习惯性”或叫“惰性”来理解“惯性”.就是说,一切物体都有一种“惰性”,这种“惰性”的表现就是不愿意改变原来的运动状态.只要不受到外界力的作用,它就保持原来的运动状态.除非有外力作用于它,才能迫使它改变原来的运动状态.

2.惯性现象

物体表现出惯性的现象很多.下面我们来做几个实验.

(1)让学生把5个火柴盒摞起来,用火柴盒代替课本图9-2中的棋子.然后像图中那样用尺迅速打击下部的火柴盒,观察上面的火柴盒落在何处.

引导学生分析实验现象:火柴盒原来的状态(静止),由于惯性,它要保持静止状态,所以落回原处.

让学生自己分析课本引言图0-2鸡蛋掉入杯中的现象.

(2)演示课本图9-3甲.

引导学生分析讨论木块为什么向后倒:木块原来的状态(静止),下部突然向前运动,上部由于惯性仍保持静止,所以向后倒.

(3)把木块平放在小车上,在小车和木块间涂点滑石粉(或撒点小米粒),像图9-3那样做实验.让学生注意观察小车遇到障碍物突然停止时,木块怎样运动.

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引导学生分析讨论,木块为什么向前滑出?木块原来随小车一起向前运动,小车突然停止,木块由于惯性仍向前运动,所以向前滑出.

(4)看课本图9-4漫画.回答:汽车急刹车时,乘客倒向何方?分析讨论:为什么向前倒?

(5)讨论:①汽车突然开动时,乘客倒向何方?为什么?

②汽车遇到紧急情况刹车时,为什么不能立即停下而还要往前运动一段距离?

3.惯性的应用

拍打衣服可除去灰尘.

使劲甩手可把手上的水甩掉.

撞击可以使锤头、斧头紧套在把上.

摩托车飞跃断桥.

宇航员走出飞船后,仍能与飞船“并肩”前进,不会落在飞船后面.

4.讨论本节后面“想想议议”中的问题.

三、布置作业

1.阅读课文.

2.完成本节后练习题2、3、4.

3.阅读章后的“汽车刹车之后”.(自愿阅读)

注:教材选用人教版九年义务教育初中物理第一册.

第6节 二力平衡

(一)教学目的

1.知道什么是力的平衡,初步掌握二力平衡的条件.

2.会应用二力平衡的知识分析、解决简单的问题.

41

3.通过实验培养学生的观察能力、分析综合能力、判断能力.

(二)重点与难点

二力平衡的条件及应用

(三)教学时间:2课时

第21课时

教学过程

1.引入新课

问:牛顿第一定律的内容是什么?

答:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态.

问:物体处于静止状态或匀速直线运动状态,是否就一定不受力呢? 放在桌上的书是静止的,它受到重力和支持力.在平直马路上匀速行驶的汽车,受到牵引力和阻力.可见,物体在受到外力作用时,也可能处于静止或匀速直线运动状态.

力可以改变物体的运动状态,几个力作用在物体上,为什么没有改变物体的运动状态呢?这是因为作用在物体上的各个力改变物体运动状态的效果互相平衡.也就是说这几个力互相平衡.

2.新课教学

[板书1]三、二力平衡

1.力的平衡:物体在受到几个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力互相平衡.

物体的平衡状态:静止或匀速直线运动状态.

物体受两个力作用保持平衡的情况最简单,我们先来研究这种情况. 问:物体受两个力作用一定就能保持静止或匀速直线运动状态吗?举例说明.

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答:不一定.如放在光滑斜面上的书,要沿斜面向下滑.汽车或电梯起动时,速度越来越快.

物体受到的两个力,要满足什么条件才能平衡呢?我们通过实验来研究.

[板书2]

2.二力平衡的条件

[实验1]研究二力平衡的条件

将光滑木板放在水平桌面上,木块放在木板上.(木板为45厘米×60厘米,板上安装2个定滑轮,3个羊眼圈.木块上安4个挂钩.如图1所示)在木块挂钩1、2上拴好细绳并跨过滑轮,绳下端各挂若干钩码如图2所示.

研究对象:木块.

受力分析:水平方向受到绳施加的两个拉力.

观察木块在什么条件下静止,什么条件下发生运动.

提示:力的三要素:大小、方向、作用点.

(1)二力大小不相等,左端挂1个钩码,右端挂2个钩码.放手后木块由静止开始向右运动.

(2)二力大小相等.左、右两端各挂1个钩码.放手后,木块保持静止.

问:是否只要两个力大小相等,就可以互相平衡呢?

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[实验2]如图3所示,把两根细绳的一端分别拴在木块的挂钩1、4上,另一端各穿过羊眼圈2、3后分别挂1个钩码.放手后,木块由静止开始运动.

看来两个力只是大小相等,方向不相反,是不能互相平衡的.如果两个力大小相等,方向也相反,是否就可以平衡呢?

[实验3]装置与图3相同,将两根细绳的一端分别拴在木块挂钩3、4上,另一端各穿过羊眼圈1、2后分别挂1个钩码.放手后,木块由静止发生转动.

小结:作用在木块上的两个力要想互相平衡必须满足三个条件:(1)大小相等,(2)方向相反,(3)在同一直线上.

请同学们自己做一个实验研究二力平衡的条件.

[实验4]每个同学桌上有2个弹簧秤,一块塑料板,板上有几个洞.用两个弹簧秤拉这块塑料板,想一想怎样拉才能使塑料板保持静止不动? 学生进行实验,教师巡视、指导,用投影仪打出实验的投影片. 请一位同学归纳、总结一下要使塑料板保持静止(处于平衡状态),作用在塑料板上的两个力必须满足的条件是什么?

答:大小相等,方向相反,并且在同一直线上.

[板书3]作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡.

大量实验表明物体在二力作用下保持匀速直线运动的条件也是这两个力必须大小相等,方向相反,并且在同一直线上.

请同学们用力的示意图把塑料板上受到的两个力画出来.

教师打出相应的投影片.(可用复合片)

问:根据同一直线上二力合成的知识,彼此平衡的两个力的合力是多少?

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答:彼此平衡的两个力的合力为零.

[板书4]彼此平衡的两个力的合力为零.

力的平衡在日常生活中有许多实际应用,应会根据平衡状态,找出平衡力;根据物体受力情况,判断它是否处于平衡状态.

3、小结与练习

第22课时

二力平衡条件的应用

例1.(1)吊在空中重5牛的电灯(如图4),静止不动时,电线对它的拉力是多大?

(定)研究对象:电灯.

(析)受力分析:重力、拉力.

(判)运动状态:静止.

(找)两个力的关系:互相平衡.(大小相等,方向相反,在同一直线上.)

结论:拉力是5牛,方向竖直向上.

请同学们分析下面的事例.

(2)放在桌上的书.(重力、支持力)

(3)匀速下落的跳伞运动员.(重力、阻力)

(4)平直马路上匀速行驶的汽车.(牵引力、阻力)

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例2.汽车行驶时受到的牵引力为F,受到的阻力为F.

(1)当F>f时,汽车做什么样的运动?

(2)当F=f时,汽车做什么样的运动?

(3)当F<f时,汽车做什么样的运动?

研究对象:汽车.

受力分析:水平方向受牵引力F,阻力F.

两个力的关系:F>f,两个力不互相平衡,F合=F-F.

运动状态:不能处于平衡状态.

结论:汽车在F合作用下将做加速运动.

当F=f,F<f时汽车将做什么样的运动,请同学们分析.

例3.如图5所示,物重6牛,弹簧秤向上拉示数为牛,水平地面给物体的支持力是多大?

答:支持力是2牛.

3.布置作业

教学反思:

1.讲述物理规律的课,一般分四步进行:(1)观察现象提出问题;(2)通过实验研究问题;(3)分析、概括得出规律;(4)运用规律分析解决问题.在教学中要重视科学、方法的教育,体现物理学是以实验为基础的科学.使学生懂得按照研究、解决科学问题的过程,来认识、处理问题会更有效.

2.教法上采用边提问,边实验,边讨论,边总结的方法,引导学生参与知识形成的全过程.在教学中结合一个个新问题的提出和解决,使学 46

生领会提出问题的思路,解决问题的方法.通过有序地进行观察、分析的训练,培养学生的观察、实验能力,分析、概括能力.

3.对传统的二力平衡实验装置进行改进,使演示的现象更直观、鲜

明,便于从实验现象导出结论.为使更多的学生能看清现象,可在实验装置后放一面与水平面成45度角的平面镜.

第13章 力和机械

第1节 弹力 弹簧测力计

弹力也是一种很常见的力.教学实践表明,被动力(如弹力、静摩擦力)的概念是学生难于接受的.因此教材中没有给弹力下定义,而是通过实例说明了什么叫弹力,弹力产生的条件是什么,重点的内容是通过学生探究“弹簧测力计的制作和使用”,了解弹簧测力计的原理,掌握弹簧测力计的使用方法.

日常生活中应用弹力的地方很多,因此在教学中要注重学生学习的过程,通过学生熟悉的弹力的例子,使学生获得形成概念的感悟.通过探究了解测力计的原理.并通过使用测力计进一步分析归纳测力计的使用方法,能够正确使用测力计.

教学目标

一、知识目标

1.知道什么是弹力,弹力产生的条件是什么.

2.能正确使用弹簧测力计.

3.知道形变越大,弹力越大.

二、能力目标

1.通过观察和实验了解弹簧测力计的结构,培养一定的观察能力和初步的分析能力.

2.通过自制测力计及弹簧测力计的使用,掌握弹簧测力计的使用方法.

三、德育目标

通过本节内容的学习,初步认识科学对人类生活的影响,增强学习物理知识、探究自然现象和日常生活中的物理学道理的兴趣.

教学重点

弹簧测力计的正确使用.

教学难点

弹力的概念及产生条件.

教学方法

实验法:通过学生实验,感悟弹力的概念,了解测力计的原理.

分析归纳法:通过观察及实际使用测力计归纳出正确使用测力计的一般方法,并学会使用测力计.

教具准备

弹弓、钢尺、钢锯条、拉力器、弹簧、木板、钩码、铁架台、投影仪等.

课时安排

2课时

教学过程

47

第23课时

一、引入新课

[师](出示玩具弓箭或弹弓)这是同学们小时候玩过的玩具.拉橡皮筋,橡皮筋变长,发生形变,松手后,橡皮筋又恢复了原状.请同学们利用你身边的东西试一试,看还有哪些物体有类似橡皮筋的特性.

(学生活动后汇报)

[生]钢尺或钢锯条,在用力弯时发生形变,撤去外力后恢复原状,

[生]我们平时用的橡皮用力扭时也会发生形变,松开手后又会恢复原状.

[生]女同学扎辫子用的橡皮筋也是用力拉时能变长,松手后恢复原状.

[生]用力按皮球时,球会凹下一个坑,松手后恢复原状.

[师]同学们举出了这么多的例子,这些例子中物体的共同特性是什么?

[生]受力时会发生形变.不受力时又恢复到原来的状态.

[师]我们把物质的这种特性叫做弹性.大家有没有发现有些物质表现的是和弹性不一样的特性呢?

[生]玩橡皮泥时,橡皮泥变形后就不能恢复原状.

[生]玩泥巴时也是一样,撤去外力泥巴也不会变回原来的样子.

[师]像橡皮泥和泥巴这样变形后不能自动恢复原来形状的特性叫做塑性,今天我们重点研究有塑性的物体.

二、进行新课

弹力

[师]刚才同学们在弯钢尺、拉橡皮筋(或弹簧)时,有什么感觉呢?

[生]我拉弹簧时,感觉到它对手也有力的作用.

[师]我们把这种力就叫做弹力(elastic forcc),弹力是怎样产生的?它的施力物体是谁呢?请同学们讨论.

[生]我们不拉弹簧也不压弹簧时,弹簧对手就没有作用力,如果用手去压或拉弹簧时,弹簧的形状改变,对手就会有力的作用,所以弹力是由于物体发生形变而产生的力,弹力的施力物体是发生形变的物体.

[生]力的作用是相互的,只要你对别的物体施力,物体肯定也会对你有力的作用,所以我认为物体不发生形变也会有力的作用.

[师](积极鼓励同学们互相辩论,发表不同的意见引导同学们通过实验来分析和解决问题).请同学们一起来观察下面的实验.

[演示]

(1)放在平面上静止的小车,用手推动后运动起来,

力改变了小车的运动状态.

(2)将小车和一端固定、处于自由伸缩状态的弹簧挨放在一起,小车的运动状态不会改变.

(3)将小车和一端固定且被压缩的弹簧挨放在一起,松开弹簧后,弹簧恢复原状,小车向右运动(如右上图)

[师]分析上面的实验,你有什么收获吗?

[生]小车受到力以后运动状态才会改变.和自由伸缩的弹簧挨靠在一起的小车运动状态没有改变,说明弹簧不发生形变时,对车没有力的作用;和被压缩的弹簧靠在一起的小车在弹簧被松开后,在弹簧的作用下运动状态改变,说明受到了弹簧的弹力,

说明只有弹簧发生

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形变,才能产生弹力.

[师]进一步向同学们说明,任何物体只要发生形变就一定会产生弹力,日常生活中经常遇到的支持物的压力、绳的拉力等,其实质都是弹力.

[师]弹力在生活中有广泛的应用,例如这只小青蛙(出示实物),给它上弦后,放在地上就会自己跳起来(演示),你知道生活中还有哪些地方用到弹力?

(同学们讨论后汇报交流)

[生]我们用的自动铅笔和一些圆珠笔里面要利用弹簧的弹力.

[生]跳水运动中1m板和3 m板的跳水都是利用了弹力.

[生]射箭运动员利用了弓的弹力才能把箭射出去.

[生]撑杆跳高运动员利用了杆形变后产生的弹力.

[生]体操比赛中.跳马运动员利用踏板的弹力才能腾空,跳远运动员也要利用踏板的弹力.

[生]自行车的支架上也有利用弹簧的弹力.

[生]拉力器也是利用了弹簧的弹力.

[师]同学们讲得都非常好.大家能说出这么多利用弹力的例子,说明在乎时的生活中大家一定是注意仔细观察,认真思考了,以后还要继续保持这种好习惯.老师今天正好带来了一个拉力器,同学们有没有兴趣试一试?

(请一名女生和一名男生上台拉动拉力器,提醒全体同学注意观察)

[师]在他们拉这个拉力器的时候,你有什么发现?

[生]他们拉得不一样长,女同学拉得较短,男同学拉得较长.

[师]拉力器被拉的长短不同,说明了什么问题?

[生]长短不同,说明了两个同学力的大小不同.

[生]可以根据弹簧伸长的长度来判定力的大小.

[师]同学们可不可以根据这样的原理来自己制作一个测力计呢?请同学们利用你们桌子上的材料试一试.

三、小结与矫正

第24课时

一.[探究]弹簧测力计的制作和使用

(学生操作,老师巡视并参与学生的活动,然后各组交流)

[师]请一组同学上台来展示一下你们制作的过程.

[生](1)将一块光洁平整的硬纸板竖直地固定在铁架

上.再将一根带有挂钩的弹簧的上端固定.在纸板上.

弹簧自然下垂时记下弹簧最下端的位置,在纸板上作

好记号.(2)将0.5 N的钩码挂在弹簧上,记下弹簧最

下端的位置并在纸板上作上记号.(3)分别将1 N、1.5 N、

2 N的钩码依次挂在弹簧上,并在硬纸板上分别记下弹簧最

下端对应的位置.(4)在对应的位置上标出所用钩码的重量.这样就做成了一个弹簧测力计.

[师]其他组的同学有不同的地方吗?

[生]将0.5 N、1 N、1.5 N、2 N的钩码挂在弹簧下端时,用刻度尺测量硬纸板上相邻两个记号间的距离是相等的,所以弹簧伸长的长度和所受的力是成正比的,因此我们把每相邻的两个记号间又平均分成了5等份,这样测量可以更精确.

[生]我们组把弹簧下面加了一根线,可以方便挂上物体测量.

[生]我们组在弹簧的最大端固定了一根指针,可以使读数更方便.

49

[师]老师再在你们共同制作的测力计上加一个拉环,就变成了实验室常用的弹簧测力计.(出示弹簧测力计),同学们来观察一下常用的弹簧测力计的结构.

[生]实验室常用的弹簧测力计由弹簧、挂钩、拉环、刻度、指针等几部分组成.

[师]实验室常用的弹簧测力计和同学们自己制作的测力计比较,有什么不同?

[生]实验室常用的测力计刻度盘是活动的,使用前,如果测力计的指针没有指在零点,可以方便地调整.

[师]现在请一位同学给我们演示一下用弹簧测力计测一个物体的重力,同学们注意观察,看他使用的对不对.

(学生演示,结束后同学们交流)

[生]读数时视线应该和刻度线正对(学生示范).

[生]拿弹簧秤的时候,一般用手拉住吊环而不应该用手抓着外壳.

[生]使用前要先估计被测物重力,以免被测物重力太大,损坏弹簧秤.

[演示]一根弹簧在持续增加的外力作用下被拉直.

[师]刚才同学们看到的演示实验,说明了什么问题?

[生]弹簧的弹性有一定的限度,超过了这个限度,即使撤销外力,弹簧也不会恢复原状,所以,使用弹簧时不能超过它的弹性限度,否则会使弹簧损坏.

[师]现在请同学们利用弹簧秤测量文具盒及课本的重力,然后归纳弹簧秤的使用规则. 使用测力计应注意下面几点:

(1)所测的力不能大于测力计的测量限度,以免损坏测力计.

(2)使用前,如果测力计的指针没有指在零点,那么应该将弹簧秤的指针调到零点.

(3)使用时力的方向必须和弹簧的轴线方向一致,使弹簧秤能自由伸缩而不受阻碍、若指针与外壳有摩擦,应及时消除.

(4)观察弹簧秤的量程与最小刻度值,以便正确读数.

(5)弹簧秤稳定时才可读数,读数时视线应正对刻度线,与刻度板面垂直.

[师]生活中除了弹簧测力计外还有许多其他形式的测力计.

[投影]形形色色的测力计.

二、小结

[师]通过今天的学习,同学们有哪些收获?可以先讨论一下.

[生]今天的这节课,我知道了测力计的构造,并且还可以自己制造测力计,用自己做的测力计测量物体的重力.

[生]通过今天的学习,我明白了我们身边很多平时不起眼的东西都可以利用,比如一块小纸板、一根弹簧、几个钩码就能做成测力计.以后我们应多动脑、多动手,提高自己的能力.

三、动手动脑学物理

1.物体在力的作用下发生的形变,有的明显,能够直接看到;有的很不明显,不能直接看到,只有用特殊的方法才能观察到.例如,用手按下玻璃瓶时,我们看不到玻璃瓶的形变,但用手按压图12.2-4中装满水的玻璃瓶时,细管中的水面就上升,松开手时,管中的水面又降回原处,这样我们就察觉到了瓶子在受到按压时发生了形变.

实验时,最好选用横截面为椭圆形的大玻璃瓶,可使实验更有趣.当沿椭圆的短轴方向压瓶壁时,瓶内容积变小,可以看到细管中水面上升,松开手则水面降回原处.当沿椭圆的长轴方向压瓶壁时,瓶内容积变大,看到的现象恰与前面相反.

轻按桌面时,由于坚硬物体的微小弹性形变不容易看到,

因此可以用显示微小形变的装置将微小形变“放大”到可以

直接看出来,如右图.

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在一张桌子上放两个平面镜M和N,让一束光线依次被

这两面镜子反射,最后射到一个刻度尺上,形成一个光点,

只要用力压桌面,镜子就要向箭头所指的方向倾斜.由于两

面镜子之间的距离较大,光点就会在刻度尺上有明显的移动,

而把桌面的形变显示出来.

2.略

3.鼓励学生分别用不同年龄段和不同性别的人的头发试验,研究人的头发能承受的拉力和年龄及性别的关系.并尝试从生物学的角度解释,渗透学科间的交叉.

4.略

四、板书设计 弹性:物体受力时发生形变,不受力时又恢复原状的特性.

弹力:物体由于弹性形变而产生的力. 应

原理:弹性限度内,弹簧受的拉力越大,它的伸长越长

制作(构造):弹簧、指针、刻度板、拉钩、吊环、外壳

(1)观察测力计的量程及分度值,加在测力计上的力不能超过其量程 弹簧测力计2)使用前将测力计的指针调到零 3)使用时力的方向应与弹簧的轴线一致

4)读数时,视线应与刻度板面垂直

51

第2节 重力

本节是在前一章学过的力的一般知识的基础上,利用这些知识来研究最常见的一种力——重力.教材中先通过学生熟悉的例子使学生认识了重力的存在,然后通过学生的探究实验,研究物体所受重力的大小跟什么因素有关.用在坐标上作图的方法得出了重力跟质量的关系,这种做法思路简捷.学生容易掌握,同时学会了利用数学知识解决物理问题的一种方法——图象法.关于重力的方向,教材中首先说明用线将物体悬挂起来后物体静止时线的方向就是重力的方向,这个方向叫竖直方向,所以重力的方向是竖直向下的,并通过想想议议让学生明白竖直向下的“下”指的是什么.通过实际的例子说明竖直向下的重力方向在实际中的应用,培养学生运用知识解决实际问题的习惯和能力.最后告诉学生地球吸引物体的每一部分,但物体受到的重力可以认为是集中在一个点上,这个点叫物体的重心,渗透了“等效法”.

生活中物体在重力作用下竖直下落的例子比比皆是,因此教学中应注意通过学生熟悉的例子创设问题情景.以观察思考开路,培养学生观察思考的能力,提高学生的学习兴趣和乐于探究问题的积极性.通过探究解决本书中“力的大小跟质量关系”的重点问题,通过让学生利用重垂线观察窗台、桌面是否水平,通过一系列有趣的活动利用重心的知识解释生活中的简单现象,解决力的方向及作用点的难点问题,实现教学目标的完成.

教学目标

一、知识目标

1.知道重力是如何产生的.

2.知道重力的大小和方向.

3.知道重心的概念.

二、能力目标

1.通过观察和实验,感知重力的存在,培养观察思考、分析问题的能力.

2.通过探究了解重力和质量的关系.培养一定的实验能力,利用数学模型解决物理问题的能力.

3.通过了解重垂线及重心的应用,培养应用物理知识解释简单生活现象的能力.

三、德育目标

1.通过课堂上的观察分析活动,养成善于观察思考的良好学习习惯.

2.通过了解生活实际中物理知识的应用,增强学习物理、学习科学知识的兴趣. 教学重点

重力的概念及重力与质量的关系G=mg.

教学难点

重力的方向.

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教学方法

探究法:通过学生的探究实验得出重力大小与质量的关系.

观察分析法:通过观察分析明确重力的方向是竖直向下的,理解重心的概念. 教具准备

钩码、弹簧测力计、重垂线、粗细均匀的木棒、方形薄板、木球、投影仪.

课时安排

2课时

教学过程

第25课时

一、引入新课

[演示]

(1)将一只木球举到一定的高度让其自由落下.

(2)把一只木球斜向上抛出,观察其运动路线.

(3)让一只木球在讲台上沿直线运动,滚到讲台边后落向地面,观察其运动路线.

[师]在演示的几种情况中,球的运动有什么共同之处呢?

[生]不论小球的运动状态如何.它最终都落回了地面.

[师]产生这些现象的原因是什么呢?

[生]球运动过程中运动状态的改变是因为受到了力的作用,球都落回了地面一定是受到了指向地面的力的作用.

二、新课教学

1.重力

[想想做做]

[师]请同学们用一根细线拴住自己的橡皮作图12.1-1所示的实验,说说你的感受.

[生]橡皮做圆周运动时需要用力拉着,否则就会被甩掉.

[师]无云的夜晚我们总能看到月亮,我们知道那是月亮在不停地绕着地球旋转.是不是地球上有力在牵着月球呢?

[投影]苹果落地和万有引力.

[师]地球和月亮之间存在着相互吸引的力,这就是万有引力(univcrsal graviton).地面附近的物体也会受到地球的吸引,地面附近的物体由于地球的吸引而受到的力叫重力(gravity).通常还把重力的大小叫做重量.

[生]木球无论怎样运动都最终落到地面,就是受到了重力的作用.

[想想做做]

[师]地球附近的物体都会受到重力的作用,你知道重力能为我们做什么吗?

[生]盖大楼打地基时,就是把夯举高释放,夯由于受到重力而向下运动就能将地基夯实.

[生]跳水运动员走到高高的跳台上向下跳时也是由于受到重力作用才能在完成各种动作后入水.

[生]人和各种动物是由于受到了重力的作用才能安然地在地球上生存,如果没有重力,可能就只能像在飞船中的宇航员一样到处漂了. ??

2.重力的大小

[师]前面的学习中同学们已经了解了力的三要素,还记得吗?

[生]力的三要素是力的大小、方向、作用点.

[师]重力的大小怎样确定,它和什么因素有关呢?

[探究]重力的大小跟什么因素有关.

53

[师]同学们可以先大胆猜想.

[生]一般看上去越大的物体越重,所以我认为重力和体积有关.

[生]我认为是和密度有关,一小块铁比一大团棉花要重很多,密度大的重力大.

[生]密度相同的物质,体积大时质量就大,体积相同的物体,密度大时,它的质量就大.所以我认为是质量大的物体重力大.

[师]谁知道重力用什么测量?怎样测量?

[生]用弹簧测力计来测量重力.

[生]使用弹簧测力计时要先观察量程和分度值,如果指针没有指零还要先进行调零,然后将被测物体挂在弹簧测力计下方,物体静止时,根据指针的位置读出指示的值即为被测物体的重力.

[师]同学们可以参考教材中的提示,用实验验证自己的想法,然后交流实验的情况. (学生实验,教师巡视指导,并参与学生的活动)

[生]根据测量数据作出的重力与质量关系的图象是一条过原点的直线.

[生]每一次测出的重力与其对应质量的比值基本上是一个不变的值,这个比值大约是

9.8.

[生]实验结果说明物体所受的重力跟它的质量成正比.

[师]我们用G表示重力,g表示重力和质量的比值,同学们实验的结论就可以用一个公式表示.请大家自己表示出来,(一名同学板演)并说明单位是什么.

[师]向学生说明g的单位可根据重力G(N)和质量m(kg)的单位得出:g=9.8 N/kg.在使用公式G=mg计算时,质量(m)的单位必须用kg.重力(G)的单位必须用N.粗略计算时,g的值可取10 N/kg.

[投影]

练习1.一块钢锭的质量是4 t,计算它所受到的重力.

练习2.质量是50 g的鸡蛋,重是多少牛(取g=10 N/kg)?

练习3.根据自己的体重,估算受到的重力的大小.

(学生练习,两名同学板演,最后教师讲评)

[师]在日常生活中,人们习惯将质量称为重量.同学们应注意区别.

3.重力的方向

[师]同学们已经了解了一切物体在失去支持时都要落到地面,

[演示]

(1)观察拿在手中的小球自由下落的方向.

(2)用一根线把物体悬挂起来,观察静止时线的方向.

[师]小球受重力自由下落时的方向及悬挂的物体受重力作用使悬线下垂的方向便是重力的方向,这一方向是竖直向下的,所以重力的方向是竖直向下的.

[演示]

(1)两条重垂线的方向.它们方向是否相同?

(2)重垂线与水平桌面的方向是否垂直?

(3)重垂线与斜面的方向是否垂直?

[生]两条重垂线的方向平行,重垂线的方向与水平面垂直,与斜面不垂直.

[师]重力的方向总是竖直向下的,不能说垂直向下.

[师]现在请同学们利用重垂线检查我们教室的墙壁是否竖直,窗台及课桌面是否水平.说说你们检查的结果和根据.

[生]如果重垂线和墙壁是平行的,说明墙壁竖直,如果重垂线和桌面及窗台是垂直的,则说明桌面和窗台是水平的.

54

[生]建筑工人之所以用重垂线来检查所砌的墙是否竖直,就是因为重垂线的方向总是竖直向下的.

[生]我们站在地面上,脚朝下,由于重力的作用可以站得很稳,但地球是圆形的,在我们“脚下”的人,好像脚是朝上的,他们也能站得稳,为什么呢?

[想想议议]

[师]我们所说的“竖直向下”的“下”指的是什么方向?

[生]地球上不同地方的人或物受到的重力的方向对于他们所处的位置来说都是竖直向下的.因为地球是圆形,所以地球上不同位置上的“下”实际都指向了地球的中心,因此我们所说的竖直向下的“下”指的是指向“地心”.

[生]指向地心的方向叫“向下”,背离地心的方向就应该叫做“向上”.

[师]同学们分析得非常好,正因为地球上不同地方的人们都受到地球指向地心的重力作用,所以各个地方的人们都能安然无恙地生活在地球表面.

第26课时

一.重心

[师](出示一根粉笔)问:这根粉笔受不受重力的作用?

[生]地球附近的物体都会受到重力的作用,所以粉笔也受重力.

[师]将一根粉笔分成几段后.各段粉笔受不受重力?

[生]将粉笔分成几段后,每一小段粉笔仍然受重力作用,物体的每一部分都会受到地球的吸引作用.

[师]地球吸引物体的每一部分,但是,物体受到的重力可以看成是集中在一点,这个点叫做物体的重心(center gravity).如何确定物体的重心呢?

[生]物体受到的重力可以认为集中在重心,所以重心就是重力的作用点,

[生]重力的作用线一定通过重心,所以可以用类似重垂线的悬挂法确定物体的重心.

[师]请同学们确定一块方形薄板的重心,并交流自己的做法.

(学生操作,然后交流)

[生]先用细绳系住木板的一点悬挂起来,沿着细绳的方向在木板上画出一条线;再用细绳系住木板的另一个点悬挂起来.按刚才的方法在木板上画出另一条线,两条线的交点就是这个木板的重心.

[师]物体的重心位置和物体的形状、材料是否均匀有关,用悬挂法可以确定各种物体的重

心.一般材料均匀、外形规则的物体的重心,就是这一物体的几何中心.(出示粗细均匀的细木棒和木球)如这两种物体的重心在哪儿?

[生]粗细均匀的木棒的重心在木棒的中点,均匀圆木球的重心在它的球心.

[师]如将一粗细均匀的长棒从中间弯折成90°角,重心还在棒的中点吗?重心在哪儿?

[生]弯折后重心不在棒上,重心的位置可以用悬挂法确定.

[想想议议]

[师]请同学们双脚分开站好,大家一定能很稳地站在地面上,如果身体的各个部位都不动,只让你抬起一只脚,还能站稳吗?试一试,根据自己的体验讨论“不倒翁”为什么不倒.走钢丝的演员为什么要握一根长杆?

(同学们试验、讨论,然后交流)

[生]如果身体不动,抬起一只脚后就站不住,要想一只脚稳,身体就必须倾斜,身体倾斜时,人体的重心位置也会跟着移动.

[生]走钢丝的演员的重心位置必须落在钢丝上时才不会倾倒.

55

[生]人走路,脚下不稳时会自然地伸开双臂保持平衡,因此我觉得走钢丝的演员手握一根长杆是为了借助加长了的手臂调整重心,保持平衡.

[生]不倒翁身体的下部有一个很重的物体,上部几乎是空的,因此它的重心很低.将不倒翁扳倒后,重力的作用就会使它回到原来的位置,所以扳不倒.

[师]类似的问题,同学们在课后可以继续展开讨论.

[师]随着我们国家“神舟”五号载人航天飞船的胜利发射与回收,我们国家的航天事业进入了一个崭新的阶段,引起了世人的瞩目.相信同学们也一定希望有朝一日自己能上天揽月.请同学们在课后收集有关航天的知识,阅读书后的“科学世界”“万有引力与航天”.

二、小结

让学生总结本节学习到了哪些知识.

1.地面附近的物体,由于受到地球的吸引而受到的力叫重力,重力的施力物体是地球.

2.重力是一种常见的力,重力的大小跟物体的质量成正比,用G=mg来计算大小,g=9.8 N/kg重力的方向是竖直向下的,重力的作用点叫重心.

三、动手动脑学物理

1.略

2.略

3.解一:利用直角三角尺和重垂线.

将直角三角尺的一直角边平放在地面上,看重垂线和直角三角尺的另一直角边是否平行若平行,则地面水平;若不平行,则不水平.(图一

)

解二:用图二所示自制水平器,A是刨得很光滑的平板,B是垂直固定在A上的木棒,上面刻着与木板A垂直的直线.

检查时将水平器A放在桌面上,在刻线的上端挂一根重垂线,若重垂线与刻线重合,则说明桌面是水平的.

四、板书设计 定义:地面附近的物体由于地球的吸引力而受到力叫重力 重力 .G=mg=9.8N/kg (gravity方向:竖直向下

第3节 摩擦力一

一、教学目标:

1、知识与技能:

知道什么是摩擦力。

知道摩擦力的大小跟什么因素有关。

56

知道摩擦的利与弊。

2.过程与方法

通过观察和实验,感知摩擦力的存在。

通过实验,探究摩擦力跟物体表面受到的压力以及接触面的关系,并使学生尝试运用实验、归纳等科学的研究方法研究问题。

3、情感态度与价值观:

通过探究,使学生体验到自主合作探究的乐趣,培养学生实事求是的科学态度。

通过对知识的应用,使学生认识到物理知识的重要性和对社会的价值。

教学重点 :

应用增大和减小摩擦的方法解决实际问题

教学难点:

设计探究实验

学习方式:探究式启发式

二、教学准备

学生实验材料:弹簧测力计、带挂钩的木块(侧面积不同)、砝码(或钩码)、玻璃板、毛巾、几支圆杆铅笔等。

教学时间:1课时

教学过程:

第27课时

(一)、创设情境,新课引入

今天上课之前,我带了几个小玻璃球准备和同学们一起进行科学研究。但在来学校的路上,小玻璃球变脏了。老师给他们洗干净了。现在,请两个同学把玻璃球请出来。(请两个同学上台20秒夹球)

提出问题:玻璃球为什么不好夹?——学生讨论回答

你认为摩擦力是一种什么样的力?

学生用自己的语言叙述摩擦力。

(二)、新课学习

1、认识什么叫摩擦。

师:关于摩擦力,你了解多少,你还想知道?

学生回答。

师:你认为怎样能产生摩擦力?请同学自己感受摩擦力是一种什么样的力。请同学设计一个简单的实验感受摩擦力,并体会摩擦力是帮助物体运动还是阻碍物体运动?

学生设计实验并实践感受: 学生将手掌放在桌面滑动,脚在地板上来回擦动等。并请学生回答。

师:我们的手、脚运动受到阻碍的现象 叫摩擦现象,这种阻碍物体运动的力叫摩擦力。 师:想一想,在日常生活的哪些现象中存在摩擦的作用?这些摩擦中哪些是有害的?有些是有益的?

学生回答。

师:显然,我们需要增大有益摩擦,减小有害摩擦,为此,需要测量摩擦力的大小探究改变摩擦力的方法。

2、探究摩擦力的大小与什么有关。

师:你认为摩擦力的大小 与什么有关?请同学大胆猜想。

57

(1)学生预测。

(2)教师点拨:如何测量摩擦力的大小?请同学们看《信息快递》,注意匀速拉动实验过程中,若要证明摩擦力大小与压力的关系,哪些条件应该是相同的?哪些条件是可以变化的?想好以后,如果你需要什么材料,而桌子上没有的,可以由组长上来拿需要的材料。 (教师提示学生控制变量的方法)

(3)各组学生分别汇报准备进行的实验方法。

(4)学生以组为单位,安排好每个人的实验分工。

(5)学生按照所设计的方法进行实验,教师巡视指导。

(6)学生反馈实验现象,并说明原因。

教师总结,并板书。(略)

3、了解摩擦力的存在和应用。

师::生活中哪些地方存在摩擦?

学生讨论。

师:提出问题,学生回答。

例:人走路

a、哪里存在摩擦?

b想象:如果没有摩擦走路是什么样子?

c、鞋底为什么有凸凹不平的花纹

例:汽车在冰 面上打滑

a汽车出现了什么情况?为什么?

b、怎样解决?(撒盐、木屑、煤渣等)

c、轮胎上为什么有纹?

例:滑雪比赛

a、滑雪时板与雪间的摩擦有害还是有益?

b、怎样减小摩擦力?

师:摩擦有时有利,有时有害。因此有时我们要增大摩擦,有时又要想办法减小摩擦。 提问:从理论上看该如何增大摩擦力,又如何减小摩擦力。

学生回答老师总结并板书。(略)

4、研究自行车上的摩擦。

师:通过今天的学习,你们对自行车上的摩擦了解了多少,请同学们分小组讨论,比一比,赛一赛,看那一组知道的最多。(从教室外搬进一辆自行车)。

学生对自行车指指点点,讨论非常热烈。

5、知识的拓展。

师:由于摩擦,限制了交通工具的速度,若要提速,你能想出什么方法吗?

学生回答。

师:介绍水翼船、气垫船、磁悬浮列车。

三、布置作业

1、科学论文:没有摩擦的世界

2、查阅资料,了解气垫船、磁悬浮列车是如何减少摩擦的。

58

第3节 摩擦力 二

(一)教学目标

(二)教学条件

(三)教法选择

教材难度适中,适宜用探索法展开教学,由于摩擦实验用文具可以进行,本课以实验探索法为主要教学方法.

(四)教学时间:1课时

(五)教学过程

59

第28课时

一、悬问征解引入新课

提出问题:有什么办法在不使用任何工具情况下,用手竖直地把一本书提起的同时,将另一本书也“粘”起?

学生:边思考边动手实验,探求可行方案.

教师:演示下图中做法的同时问学生,为何一本书能“粘”起另一本书呢?从而引入摩擦的课题,说明两书接触处有摩擦.

学生:自己动手用两本书做该实验,实验的过程中让学生握两本书的边缘用力向外拉一拉,这为下面“滑动摩擦力的教学”做好了准备.

二、动手实验总结规律

学生实验(1):用力将橡皮擦在写有铅笔字迹的纸上滑动.

教师:指出橡皮擦与纸之间这种形式的摩擦是滑动摩擦,讲明概念并举例后提出问题,橡皮擦与纸摩擦后留有尾迹,这尾迹是如何形成的. 学生:观察尾迹中的橡皮沫,以橡皮沫中有铅笔色素和纸被擦白这些现象中,分析出滑动摩擦本质,摩擦的过程中,相互摩擦物体的互相啮合的凹凸部,相撞碰被破坏形成了尾迹.

学生实验(2):用小刀在橡皮擦上切一根细长橡皮条,用手拿住橡皮条顶端在纸面上做滑动摩擦.

教师:提出问题,橡皮条弯曲方向与运动方向有什么关系?为什么有这样的关系?

学生:观察后得出橡皮条弯曲方向与运动方向相反,在教师引导下进一步开展讨论得出,在滑动摩擦过程中有阻碍物体运动的摩擦力,摩擦力的方向与物体运动方向相反.

学生实验(3):用手指沿水平方向推桌面上物理书做匀速直线运动. 接下来教学活动,用教师问、学生答的形式.

60

问:书匀速运动的过程中受哪些力作用?

答:受重力、支持力、拉力和摩擦力的作用.

问:其中哪些力是平衡力.

答:重力与支持力、拉力和摩擦力分别是一对平衡力.

问:如何测量这时的摩擦力大小呢?

答:测量出拉力的大小就等于摩擦力.

问:为什么这时拉力的大小等于摩擦力.

答:因为拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等??.

学生实验(4):把物理书的一端架在笔盒上成一斜面,先把一支圆珠笔从斜面上自由滚下,再把笔竖放在斜面上,用手轻碰笔滑动一小段后停止滑动.

教师:指出前者笔从书面上滚动而下的摩擦叫做滚动摩擦,同时提出问题:这两种摩擦有什么不同之处.

学生:再次动手实验后总结出摩擦形式不同,滚动摩擦比滑动摩擦小得多.

三、应用知识解题(学生独立完成)

1.一个物体在另一个物体表面上_________叫做滑动摩擦,在滑动摩擦中_____的力叫做摩擦力.

2.滑动摩擦力的方向总是_______.

3.笨重的机器底部常安装上小轮,搬动时更为省力,这是应用了______道理.

四、教学测评

1.下列几种关于摩擦力的说法,哪一种正确? [ ] A.物体只有在很快运动的时候,才有摩擦力的作用. B.物体静止时一定没有摩擦力的作用. C.人的手握住东四,原因之一,靠的就是摩擦力. D.以上说法都不对.

2.用水平力去推静止在水平地面的大木箱,没有推动,其原因是: [ ]

A.木箱有惯性.

61

B.木箱受到摩擦力的作用.

C.推力小于木箱所受的摩擦力.

D.木箱受到的推力和摩擦力是一对平衡力.

3.一辆重100牛顿的小车,使它沿水平地面作匀速直线运动,需用推力10牛顿,这小车受到地面对它的摩擦力为: [ ]

A.100牛顿

B.10牛顿

C.50牛顿

D.55牛顿

五、教学反馈及矫正:

第4节 杠杆(1)

课型 新授

课时 1

教学目的 1、理解杠杆的定义

2、知道杠杆的五要素

3、会画杠杆的力臂

4、理解杠杆的平衡条件

教学重点 杠杆的定义、力臂的画法、杠杆的平衡条件

教学难点 杠杆的定义、力臂的定义及画法

教具 自制投影胶片、羊角锤、铁钉、木板、模型抽水机、软管、学生分组

实验用器材等

教学方法 讨论、实验相结合

教学设想 改变课本的顺序

教学过程

第29课时

一、导入新课

问:谁能用手把铁钉拔出(请班上公认的大力士示范)?

出示铁钉、长木板,用羊角锤把铁钉钉入木板。

结果大力士没能完成任务。

问:那我们能否借助其他工具来完成呢?

答:(学生会抢着回答)用羊角锤拔。

问:怎么拔?

老师故意用装泡沫柄的羊角锤

学生会大声说;“不行,柄太软,要用硬木柄。”

老师换用木柄的羊角锤插入铁钉中但不动。

学生会说:“不行,要用力向后扳。”

老师又故意演示扳动但不接触木板。

这时老师再请大家认为力气很小的女生按照刚才的方法操作,会发现女生很轻松的就把铁钉拔下。

62

二、新 授

其实生产、生活中经常借助一些机械来帮助人们完成许多工作,今天我们来

学习最简单的机械.

(一)、杠杆

1、定义:一根硬棒在力的作用下如果能绕固定点转动,这根硬棒就

叫杠杆.

让学生再举一些杠杆的实例(如活塞式抽水机、跷跷板)以巩固对定义的理

解.

2、杠杆的五要素

支点:杠杆绕着转动的点叫支点,用字母O表示。

象刚才手撬羊角锤的力,手按长木板的力都是使杠杆转动的力,我叫把这种

动力:使杠杆转动的力叫动力,用字母F?表示.

阻力:阻碍杠杆转动的力叫阻力,用字母F2表示.

那么要产生同样的效果,施加力的大小、方向是否一样呢?

让学生按下图分别操作

图 1 图 2

(1)、分别按图1三个位置沿图示方向向下施力使杠杆静止。

问:三次施加力的大小是否一样?

答:不一样(大小关系能回答出来)

这说明要使杠杆保持这种状态,力的大小跟什么有关?

学生会回答跟作用点和支点的远近有关,且距离越大,力越大。

(2)、老师不加解释,再让学生按图2所示施加力使杠杆保持静止,学

生会发现虽然作用点相同,即作用点和支点的远近相等但力的大小却不同,

且F1>F2,

问:那跟什么有关呢?

学生无法解释 (必然产生强烈的求知欲),这时出示课上练习纸让学生

在图 上画出过支点O作沿F1、F2方向的直线的垂线段(这一点有些学生

的准备知识可能不足,老师可先观察,若学生画得很好,老师就略画一下,

若不行,老师就得详细示范给学生看)并标上L1、L2。

问:L1、L2哪个大?F1、F2哪个大?

老师再来解释要使杠杆保持静止状态,力的大小不是跟支点到力的作用

点的距离有关,而是跟支点到刚才的直线的距离有关,我们把沿力的方向

所画的直线叫力的作用线,过支点到力的作用线的距离叫力臂。

动力臂:支点到动力作用线的距离,用字母L1表示

阻力臂:支点到阻力作用线的距离,用字母L2表示

老师在黑板上画出跷跷板的示意图,并示范画出杠杆的五要素。

学生练习画出课堂练习中的第二题

(二)、杠杆的平衡条件

63

我们把刚才杠杆所处的状态叫杠杆的平衡,所谓杠杆的平衡就是杠杆处于静止状态或匀速直线状态,那么杠杆的平衡跟那些因素有关呢?

1、下面我们通过实验来研究这个问题

学生看实验步骤,并思考实验时为何要使杠杆处于水平静止状态?

学生讨论,老师总结:便于读出力臂的大小,

2、学生按所发练习要求进行实验并对数据进行处理,根据所处理得数据讨论、总结得出杠杆的平衡条件

杠杆的平衡条件:动力?动力臂=阻力?阻力臂

字母表示: F1?L1=F2?L2

3、例题

三、小结

1、杠杆的五要素

2、力臂及力臂的画法

3、杠杆的平衡条件

四、课堂练习

见课堂训练4、5两题

五、课后作业(略)

附课堂训练

1、过点O作沿F1、F2方向的直线的垂线段

2、作出下列图中的力臂

3

、按要求完成实验,并把相应数据填入下表,以供分析支点右方钩码重作

重力,g=10N/kg)

①、调节杠杆(讲明调节方法)

②、在杠杆左端10厘米处挂2个钩码,右端挂一个钩码,使杠杆平衡,应挂在离支点 厘米处

③、左端钩码个数不变,移到30厘米处,右端钩码位置不动,使杠杆平衡应 (填“加”或“减”) 个钩码,右端共几个钩码 ④、两边在个各加一个钩码,使杠杆平衡,可使阻力臂为力臂为 厘米(尽量取整数)

64

结论:杠杆的平衡条件 。

第5节 杠 杆(2)

一、教学目标:

1、知道什么是杠杆,能从常见的工具中辨认出杠杆。

2、知道有关杠杆的一些名词术语,理解力臂的概念,会画杠杆的力臂。

。二、教具:杠杆、支架、钩码、尺、线等

三、复习

请画出下面点到线的距离。(学生板演)

四、 导入

古希腊学者阿基米德曾经说过“给我一个立足点和一根足够长的棍,我就能搬动地球”你知道这句话中的道理吗?在这句话中“一个立足点,一根长棍”指的是什么呢?对,这我们这一节课要学习的杠杆。(板书课题)

五、 教学时间:1课时

六、 教学过程

第30课时

师:那么什么是杠杆呢?

(一)杠杆定义

同学们请看:(教师演示)

我们来模拟一个日常生活中的一种现象,怎样用一支棍撬起一块大石头?(模拟撬粉笔盒)

师:在模拟这个过程中,我们用了一支硬棒,而且在撬起过程中这支硬棒在一个力的作用下,绕着一个固定的点转动,象这样的一支硬棒叫杠杆。(板书定义)

同学们能否利用手边的刻度尺来做一个杠杆撬起你的书本呢?(学生实验) 师:你能举出几种在日常生活当中见过的杠杆吗?(学生举例)

出示投影片:起子、铡刀、羊角锤、抽水机柄、剪甲刀等。教师指出,这些都是杠杆,然后让学生找出它们的共同点:一支硬棒,在力的作用下,能绕固定点转动。需要注意的是杠杆并非一定是直的。

65

(二)杠杆的五个要素:

师:其实在三千多年前,古埃及人就开始利用杠杆了(看图13-1),那么他们利用杠杆的目的是什么呢?(学生答,省力)对,我们利用杠杆时一般都是为了省力,那么杠杆为什么省力呢?要想知道原因,需要了解几个有关于杠杆的名词。我们以刚才的撬棍为例来学习这几个名词,为了学习的方便,我们可以把这个图画出来。(教师示范讲授)

1、支点:杠杆绕着转动的点(O)(用红笔标出)

2、动力:使杠杆转动的力。(F1)

注意:动力指的是作用在杠杆上的力,受力物体是杠杆,动力作用点在杠杆上。(教师演示)

3、阻力:阻止杠杆转动的力。(F2)

同样,阻力也是作用在杠杆上的力,受力物体同样是杠杆,阻力作用点也在杠杆上。(教师演示)

4、动力臂:从支点到动力作用线的距离。(l1)

动力作用线的定义在课本的下面(学生阅读)

在我们这个例子中,如何才能画出支点到动力作用线的距离?(教师演示) 我们把从支点到动力作用线的距离,叫动力臂。

5、阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。(l2)

那么如何画出从支点到阻力作用线的距离呢?阻力作用线的距离不够长怎么办?(教师演示)

师:我们把这五个要素叫做杠杆的五要素。现在我们来练习画一个(出示投影)

(三)实验:研究杠杆的平衡条件

学习完了杠杆的五个要素后,我们来通过实验研究一下杠杆为什么能用较小的力,产生较大的力。首先请同学们来阅读一下课本第五自然段,找出我们这个实验的实验目的,实验器材。(学生阅读并找学生说出)

师:我们通常是在杠杆平衡或非常接近平衡的情况下使用杠杆的,所谓的平衡指的是杠杆在水平位置上静止,或匀速转动。在我们这个实验中的第一步应该把杠杆在水平位置上调平,为什么这样做,请同学们思考一下(解释原因)。请同学们观察一下,如何才能达到这一目的呢?(找学生起来说做法,教师演示)

师:那么在做实验的过程中能否再去调节杠杆的平衡呢?(学生回答) 实验的第二、第三步应该怎么办,请同学们继续看书。

师:在这个实验中我们要做几次?我们用什么来当动力和阻力?为了统一一下标准,我们把支点右边的钩码当动力,支点左边的钩码当阻力。在这三次实验中同学们可任意的取三次值,让杠杆达到平衡。我们前后位每四人一组,每组出一名同学负责随时记录数据。好现在请同学们按照课本上的实验步骤开始做实验。(学生实验,教师巡回指导)

找一组的实验数据投影,并分析数据。

师:在这三次实验中,同学们能否找出一个规律来?(请学生回答)

动力×动力臂=阻力×阻力臂

师:对,这就是我们这一节课要研究的杠杆平衡条件。(板书)

杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂

如果用字母表示的话这个公式可以写成:F1l1=F2l2

这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。

66

这个关系式也可以写成下面的形式:F1/F2=l2/l1也就是说,当阻力和阻力臂一定的时候,我们使用杠杆所用的动力是与动力臂成反比的,动力臂越大,所用的力就越小,这也就可以解释为什么我们可以用较小的力产生较大的力了。

七、 小结

在这一节课中我们主要学习了那些知识,请同学们来总结一下(学生总结)

第6节 杠杆的平衡条件

教学目标:1.理解杠杆的平衡;

2.理解杠杆的平衡条件;

3.学会通过实验研究杠杆平衡条件;

重 点:理解杠杆的平衡条件;

难 点:理解杠杆的平衡条件;

教学媒体:实验器材:铁架台、细线、粗细均匀的直杆、钩码若干;

教学方法:实验演示、由实验现象归纳原理;

教学时间:1课时

教学过程:

第31课时

一 引出新课:由物体受力平衡引出杠杆平衡的概念,既而引出本节课的 67

主要任务是研究杠杆的平衡条件;

二 新课教学:

1.杠杆平衡的概念:若杠杆在力的作用下处于静止状态,我们就说它平衡了;

注意:不包括匀速转动情况; 2.研究杠杆平衡条件的实验:

① 实验时,应注意以下几点:调节杠杆自身,使它静止时处于水

平位置,每次都要求杠杆静止时处于水平位置,这样力臂的数值就能杠杆上直接读出;

1L1=3厘米×3=9厘米

②实验数据:

③实验结论:杠杆平衡条件:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻 力臂;也叫杠杆原理;F1l1=F2l2; 3.

典型例题:

如图所示:在拉力F的作用下,杠杆保持

平衡;现将拉力F的作用方向移至如图位置,则力将如何变化?

分析:F变向后,动力臂减小;根据F

F1l1=F2l2

可知: l1变小,F1变大。

取一根粗细均匀的铁丝,在中

点用细线悬挂起来,铁丝刚好平衡;若把它的右半段对折起来,那

68

么它是否还能保持原来的平衡状

态?

分析:两侧力的大小不变,右侧力臂变小,所以不能保持平衡

状态。

三 练习布置作业

第7节 杠杆的应用

一、教学目的

⒈理解杠杆的平衡条件,知道三种杠杆的概念、特点及应用。

⒉通过三种杠杆的分析,培养学生观察、分析、概括能力及应用物理知识分析解决简单问题的能力。

⒊通过了解杠杆在生活、生产中的应用,使学生进一步了解物理知识对提高人民生活、促进科学技术的发展以及在社会主义建设中的重要作用,同时培养学生的创新意识。

二、教材分析

教材从杠杆的平衡条件出发,讨论了杠杆可分为三种,以及每杆的特点,希望在运用知识上给学生示范。然后介绍每种杠杆的实例,使理论知识与实际结合起来。

三、教学重难点

重点:能根据三种杠杆的概念对常用的杠杆进行归类。

难点:能正确画出杠杆示意图,找出杠杆的支点、动力、阻力。

四、教学用具

剪刀、钳子、瓶起子、镊子、指甲剪、天平、杠称、杠杆和支架、钩码、弹簧测力计、线。

五、教学时间:1课时

六、教学过程

第32课时

㈠、引入新课

组织学生复习上节课的主要内容,什么是的一点两力两臂?什么是杠杆的平衡条件?便于学生的知识的迁移。

69

请几位同学支黑板上画出事先画在黑板上的杠杆的示意图,在画完杠杆的示意图后,进行点评,巩固力臂的画法。

在画好的杠杆示意图上标上力臂和力四个量中的三个量的大小,求第四个量。然后请几位同学回答求解的结果。以巩固杠杆的平衡条件。对上述的杠杆从比较动力臂和阻力臂的大小进行归类,得出三种杠杆,这三种杠杆在应用各有哪些优缺点。这就是我们今天要来学习杠杆的应用。

㈡新课内容

⒈三种杠杆

通过上述的分析得出省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆的概念。进一步分析得出这些杠杆的特点。

⑴请同学们在课本第194页的图13-5中画出各杠杆的力臂,根据三种杠杆的概念,并判断哪些是省力杠杆?哪些是费力杠杆?

⑵请同学们阅读194页的倒数第一段,后回答以下问题。

①省力和费力的具体含义是什么?

②省距离和费距离的具体含义是什么?

引导学生说出①问中是指比较动力和阻力的大小。若动力比阻力小,则省力。反之,则费力。

引导学生说出①问中是指比较动力作用点通过的距离和阻力作用点通过的距离的大小。若动力作用点通过的距离比阻力作用点通过的距离小,则省距离。反之,则费距离。

⑶根据上述的分析推断一下,等臂杠杆的情况是怎样?

⒉天平和秤

⑴天平

等臂杠杆最重要的应用是天平。天平是支点在中间的等臂杠杆。根据物体质量与重力的关系,以及杠杆的平衡条件,请同学们自己分析和说明天平平衡时砝码的质量等于被称物体质量的道理。同桌之间用2分钟的时间讨论,然后教师提问。根据所讲的情况给以适当的补充说明。称质量的工具除了天平外,还有在日常生活中常用的杆秤、案秤等等,

⑵秤

杆秤、案秤都是根据杠杆的原理制成的。请同学们读图13-6结合讲台上的案秤实物认识案秤的结构。

请一位同学到前面来示范称一本物理课本的质量。

70

⒊做同步练习,并作简单的讲评。 ㈢小结:

我们今天学习了三种杠杆的作用及应用。 ㈣布置作业

⒈复习课文,制作蜡烛跷跷板。

⒉书面作业:课本203页习题第1、2题 七、课后记

天平和秤

天平是支点在中间的等臂杠杆。

杆秤、案秤是根据杠杆的原理制成的不等臂杠杆

71

第8节其他简单机械

教学目标

一、知识与技能

1.认识定滑轮和动滑轮。

2.知道简单机械的一些应用。

3.知道轮轴和斜面也能省力。

二、过程与方法

1.通过观察和实验,了解定滑轮和动滑轮的结构。

2.通过探究,了解定滑轮和动滑轮的特点。

三、情感、态度与价值观

通过了解简单机械的应用,初步认识科学技术对人类社会发展的作用。 教学重点:了解动滑轮和定滑轮的结构、特点。

教学难点:探究定滑轮和动滑轮的特点。

教学准备:教师准备:铁架台两个,定滑轮和动滑轮各一个,若干细绳,一些钩码。学生准备:两人一组一个滑轮,一根细绳,两三个钩码,一个弹簧秤。 教学时间:2课时

教学过程

第33课时

一、引入新课

让学生观看这幅笑话图,引起学生对滑轮的兴趣。这个图说明了什么?为什么会是这样的,我们今天就来认识它。

二、新课学习

定滑轮和动滑轮

1、滑轮

出示三张图片,让学生找出滑轮。然后,让学生拿起手边的滑轮进行仔细观察,说出滑轮的共同特征。“滑轮是一个周边有槽的轮子”。你能不能用滑轮来组装设备?大家试一试,利用滑轮、绳子、钩码组装一下。

学生动手操作,教师巡视观察,看学生是否能够利用这些器材组转出定滑轮或动滑轮。当看到学生的组装后,对于装成定滑轮的同学提出:你能提升货物吗?

72

找学生到讲台上去组装。对于动滑轮的组装我要进行提示:“还是这些器材,我们组装出与刚才效果不一样装备来,你会不会,再试一试。发现有这个组装,立刻让他向大家演示一下,让学生们看一看有什么不同。然后让他到讲台上将他的成果展示。

2、定滑轮和动滑轮

在讲台上有两种组装都可以提升货物。

然后,教师让挑出的两名学生同时提升货物,让其他同学观察,这两个滑轮有什么不同?(动作多重复,让学生查看滑轮的不同)此文转自斐.斐课件.园 FFKJ.Net

学生会看到:一个滑轮只转,位置不移动。一个滑轮的位置随着物体的移动而移动。

教师这时给出:轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。轴可以随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。

滑轮也是简单机械,使用滑轮能给我们带来什么好处?

3、探究定滑轮的特点:

教师提出简单机械讨论力、移动的距离,所以我们实验中需要那些器材,测力需要什么工具?测物体或绳子移动的距离需要什么工具?

在这样的提问下,学生就能独立进行探究了。教师也可在讲台上先示范一下距离的测量,开始记下物体和测力计的初始位置,提升钩码后,物体和测力计移动后的位置,两次读数之差就是物体和绳子移动的距离。

学生实验,利用手边的滑轮探究定滑轮提升钩码时是否省力。

教师巡视指导,督促学生设计表格,分别用来记录实验时测力计拉力的大小和方向。物体移动的距离和测力计移动的距离。

分析数据:得出定滑轮不省力。但可以改变力的方向。

三、课堂练习

一、探究动滑轮的特点:

学生完成定滑轮的探究后,教师要求学生利用手边的器材组装动滑轮。同上

73 第34课时

设计表格,记录测力计的拉力和物体的重力,记录物体移动的距离和测力计移动的距离。

学生实验,教师巡视指导,帮助有问题的学生。尤其强调在读数时,动滑轮绳子要和弹簧测力计竖直,平行。

分析数据:得出动滑轮省一半的力。

二、定滑轮和动滑轮的实质:

比较定滑轮和动滑轮优点,定滑轮不省力,也没有多移动距离,但给人带来了方便。动滑轮省力但多移动了距离。为什么是这样呢?我们从杠杆的知识来分析一下。

画图分析

定滑轮实质是等臂杠杆。动滑轮实质是动力臂是阻力臂两倍的杠杆。

三、对定滑轮和动滑轮的认识。

出示一些图片,让学生根据刚刚学过的滑轮知识来辨别图中是什么滑轮。

四、滑轮组

播放视频:定滑轮动滑轮与滑轮组实验

单独使用定滑轮或者动滑轮,往往不能满足我们的需求。所以,可以用几个定滑轮和几个动滑轮组成滑轮组。这样我们不仅可以省力,还可以改变力的方向。

五、小结:

同学们,我们今天学习了什么知识你能够说出来吗?

教师和学生一同总结今天所学知识,定滑轮不省力,但可以改变力的方向。动滑轮省一半的力。

六、练习与课外作业的布置

74

第14章 压强和浮力

第1节 压强

一、知识目标

1.了解压强的概念.理解什么是压力,什么是物体的受力面积.

2.理解压强的大小跟哪些因素有关.

3.了解压强公式中各物理量的名称、单位及符号.知道压强单位的物理意义和由来.

4.了解压强的增大和减小的主要方法.

二、能力目标

1.观察生活中各种跟压强有关的现象.了解对比是提高物理思维的基本方法.

75

2.通过探究压力的作用效果跟什么因素有关.经历探究的主要环节.通过探究实验,观察实验现象.采集实验数据.获得对压强比较深入的了解.初步学习使用控制变量,具有一定的实验能力.

3.了解改变压强的实际意义和基本方法,具有运用知识解释简单现象和解决简单问题的能力.

4.通过实际动手、实践如何改变压强.具有一定的动手实践能力.

三、德育目标

1.经历观察、实验以及探究等学习活动.培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度.

2.通过探究性物理学习活动。使学生获得成功的喜悦.培养学生对参与物理学习活动的兴趣,提高学习的自信心.

3.了解压强存在于社会生活的各个方面的广泛性,认识科学对人类生活的重要性,有将科学服务于人类的意识.

4.感悟科学是人类创造发明的基础.激发学生的学习热情.

教学重点:压强概念的理解.

教学难点:压力与重力面积的正确理解.

教学方法:

探究法:通过学生自己独立的探究活动.观察现象.收集数据.分析比较获得对压强概念深入的理解.

比较归纳法:通过对具体现象、事例的对比、比较,提出问题,并通过研究归纳出一般的结论.

教具准备:

压力小桌、泡沫塑料、砝码、橡皮泥、木条、弹簧秤、

课时安排:2课时

教学过程: 第35课时

一、引入新课

76

1.金色的海滨。松软的沙滩.人们的身后是一串串大小不等、深浅不同的脚印;茫茫雪原,浩浩无边,想在上面步行的人双脚深陷.几乎寸步难行.雪橇却能使人插上翅膀??

2.观察教材中两幅精美的图片:小小的蝉可以把口器插入坚硬的树皮,体态庞大的骆驼却可以凭借宽大的脚掌成为沙漠之舟.

3.同学们自己分别用笔尖和笔帽扎手,体验有什么不同的感觉.

从同学们看到的、听到的、感觉到的这些现象中,大家会想到什么问题吗?

二、进行新课

[师]请同学们大胆说出自己的问题或想法.

[生]人走过沙滩为什么会留下脚印?

[生]人在雪地上,对雪地的压力差不多,为什么一个人陷了下去,而另一个没陷下去?

[生]笔尖和笔帽扎手时的感觉为什么会不一样?

[生]蝉为什么可以将尖尖的口器插入坚硬的树皮中?

[生]人走过沙滩能留下脚印和软软的沙滩有关系,因为在水泥地上走过就看不到脚印.

[生]用笔尖扎手会感到很疼,蝉的口器能插入很硬的树皮中,是因为笔尖和蝉的口器都很尖。

[生]我认为上面的那些现象都是力作用的结果.

[师]请同学们分析,人站在地面上、板擦或粉笔盒放在水平的桌面上时,人对地或粉笔盒桌面的作用力的情况.

[生]人站在水平地面上,对地面有一个向下的作用力,扳擦或粉笔盒放在水平桌面上时对平桌面也有向下的作用力,作用力的大小应等于物体的重量.

[师]当我们要将钉子钉人墙面或将一枚图钉按在墙上(也可请一名同学演示,感觉)时.钉子对墙面的作用力的情况又是怎样的呢?

[生]按图钉或钉钉子的时候.钉对墙面有垂直于墙面的作用力.

[师]同学们刚才谈到的几种力的情况,它们有共同的地方吗?

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[生]不论是对地面、桌面的力还是对墙面的力,它们都是垂直作用在接触面上的.作用点在地面或墙面(接触面)上.

[师]我们把这种垂直压在物体表面上的力叫压力.

[演示]静止在斜面上或从斜面滑下的物体.

[师]请同学们分析物体对斜面的压力.

[生]物体对斜面的压力垂直作用在斜面上.

a.粉笔盒对桌面的压力.

b.物体对斜面的压力.

c.按图钉时图钉对墙的压力.

图略:

通过分析学生应明确,有些压力是由于重力的作用产生的.但大小并不一定都等于重力,只有放在水平面上的物体对支持面的压力大小才等于重力.在很多情况下压力和重力无关,压力不是重力.

[生]压力的作用效果跟什么因素有关呢?

[探究]压力的作用效果和什么因素有关?

[师]同学们可以大胆猜想.

[生]力越大产生效果越明显.因此压力的作用效果和力的大小有关.

[生]用笔尖和笔帽扎手时.用的力差不多大.可用笔尖扎得很痛.而笔帽则没有什么感觉,

说明压力的作用效果和力的大小无关。而是和力作用的面积有关.

[生]我们认为压力的作用效果与压力的大小和压力作用的面积可能都有关系.

[师]研究物理问题最好的方法就是实验.同学们的猜想是否正确.大家可以通过实验来验证,请同学们选择合适的器材自己设计并进行实验.

(同学们分组活动.教师巡视并参与学生们的活动.最后进行交流)

第一组:

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(1)先将沙子装在一个平底、敞口的玻璃容器中.将沙面摊平.

(2)把压力小桌腿朝下放在沙子上.分别在桌面上加2个和4个砝码,观察并记录小桌腿陷入沙子里的情况.

(3)将沙面摊平后.再将压力小桌面朝下放在沙子上,分别加2个和4个砝码,观察并记录小桌陷入沙子里的情况.

实验表格:略

分析实验现象:

结论:

第二组:

(1)准备三块完全相同的橡皮泥(将橡皮泥编号)和两根完全相同的细木条.

(2)将一根细木条放在1号橡皮泥上.通过挂有1个钩码的弹簧测力计使木条对橡皮泥产生压力.

(3)取下l号橡皮泥,换上2号橡皮泥.弹簧测力计上挂上2个钩码.重做上面实验.

(4)取下2号橡皮泥换上第3号橡皮泥.将两根木条放在橡皮泥上,重复实验(3)

比较三块橡皮泥的形变情况.和第一组的结论相同.

[师]两组同学选择了不同的材料进行实验.两组实验有没有相同的地方呢?

[生]他们研究问题的方法相同,都用了控制变量法.

[师]其他组的同学还有不同的做法可以补充吗:

[生]我们组分别用完全相同的两块橡皮泥.三根木条时挂4个钩码;一根木条时挂2个钩码模拟了教材中“猜一猜”的内容.发现一根本条挂2个钩码时橡皮泥的压痕较深,形变较大,说明压力的作用效果更明显.

[师]大家利用“猜一猜”中的数据,计算两种情况下每平方厘米面积上所受的压力;根据实验现象说明每平方厘米上受的压力和压力作用效果的关系.

(学生计算,一名同学板演)

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[生]根据计算和实验现象说明,每平方厘米面积所受的力越大,压力的作用效果越明显.

[生]也可以说压力的作用效果跟物体单位面积上受到的力有关系。

[师]物体在单位面积上受到的力叫做压强.

[生]可以说压强越大,压力的作用效果越明显.

压强的计算公式:

符号的意义及单位:

教师说明,在国际单位制中,力的单位是牛顿(N),面积的单位是平方米(m2).由公式确定压强的单位就是牛顿每平方米(N/m2).人们给压强规定了一个专门的单位叫帕斯卡,简称帕(Pa),这是为了纪念法国科学家帕斯卡在物理学方面作出的杰出贡献.

[师]帕斯卡是一个很小的单位,实际中还常用千帕(kPa),兆帕(MPa)

.一张报纸平放时对桌面的压强约0.5Pa

.一颗西瓜子平放在桌面上,对桌面压强约20Pa

·成年人站立时对地面的压强约1.5×104Pa

三、小结:

1.压力:是垂直作用在物体表面上的力.压力不是重力。

2.压强:是反映压力作用效果的物理量.物体单位面积上受到的压力叫压强.单位是Pa.

四、活动与探究:

钉板会把脚扎穿吗?

第36课时

一、教学过程:

[例题]让学生分析教材中例题.

教师出示:

80

练习1.一个质量是40 kg的中学生,他每只脚着地的面积为120 cm2,他走路时对地的压强是多少帕?(g=10 N/kg)

练习2.芭蕾舞演员的体重是475N。接地面积为9.5cm2,一只大象体重60000 N.每只脚掌面积600 cm2,比较芭蕾舞演员足尖对舞台的压强和大象四脚着地时对地面的压强哪个大.

(学生练习,两名同学板演,教师讲评)

强调:(1)在计算的过程中各单位一定要换算成国际单位。(2)要弄清受力面积的大小.例1中学生行走时始终有一只脚着地.故受力面积为一只脚的着地面积.而大象四只脚站立时,受力面积则考虑四只脚着地时的面积.(3)还要注意题中压力的大小就是重力的大小.但不是任何情况下,压力的大小都等于重力。

[师]同学们对压强已有了一定的了解。是不是可以解释教材开头两幅照片中看到的现象呢?

[生]蝉虽然很小。力量不会太大.但它的口器非常尖,和树皮的接触面积很小,单位面积上的压力即压强就会很大,因此能插入树皮. ’

[生]骆驼虽然身体庞大笨重.但它有四只大脚掌,踩在地上时,地面上单位面积上受的力即压强不会很大.因此,即使在沙漠行走也不会陷进去.

[师]任何物体能够承受的压强都有一定的限度,超过这个限度,物体就会被损坏.因此生产、生活中。有时需要增大压强,有时又需要减小压强.如何改变压强的大小呢?

[想想议议]

[师]请同学们看教材P68的三幅图.讨论人们是要增大压强还是减小压强,

用的是什么办法?

[师]同学们一定还可以举出生活中许多增大压强或减小压强的例子.大家可以互相讨论.

[生]常用的刀和剪都有一个很薄的刃.这是为了增大压强.

[生]不论是钉子还是大头针、图钉做得很尖,这也是为了增大压强.

[生]载重的大卡车上装有许多很大的轮子,滑雪者的滑雪板做得又宽又长,这些都是为了减小压强.

81

[师]请同学们从举出的这些刨子中.归纳出改变压强的方法有哪些?

[生]压力一定的情况下.可以通过改变受力面积的大小改变压强;受力面积一定时.用改变压力的大小改变压强.

二、小结

在压力一定的情况下。增大受力面积,压强减小;减小受力面积,压强增大. 在受力面积一定的情况下,增大压力.压强增大;减小压力,压强减小.

三、动手动脑学物理

第2节 液体压强

【设计理念】

1. 本节课是很好的探究素材,因此在设计这节课时,力求体现探究过程,培养学生的能力,提高学生的素质。

2. 在教学过程中,采用类比的方法。先把液体看成大量密集的小液滴组成,然后,用“大量、密集”的关键词,搜寻生活中的实例,把液体类比成“大米、苹果”等。针对一袋子大米,进行拟人类比,假如你是其中的一粒大米,你会有什么样的感受?展开讨论,充分发展学生的思维。然后再利用象征类比,把“大米”的感受“无奈”,关联到生活中学生的学习情况,这是学生最熟悉的。对学习状况的研究得出:学习的感受与给学生的压力有关,与自己的“名次”有关,

82

与所在的集体有关。根据这些类比,可以建立液体压强规律的假说。然后,用实验验证假说,得出正确的结论。

【教材分析】

【教学过程】

第37课时

一、引入新课

教师演示实验:

用一个塑料袋装满水,用一个钉子从底部扎一小孔,水就会从底部流出。 (组织学生讨论)说明:水对底部有压强。

老师用钉子从袋子的四周扎上一些小孔,水就会从四周喷出。

(组织学生讨论)说明:水对侧面有压强。

如果塑料袋子装的是别的液体,实验现象是一样的。

拓展:液体对容器底和容器壁有压强。

83

(组织学生讨论)液体有重力,所以对底部有压强;液体与固体不同,有流动性。容器壁阻挡着它流动,它就会对容器壁有压强。

二、进行新课

水对底部和侧壁有压强,水的内部是否有压强?有。

为什么说有?

就像我们在吃火锅时,在中间有一个隔板把辣的和不辣的分开了。假如设想一下,把隔板的一边的水拿走,另一边的水对侧壁就有压强。因此,我们都同意当隔板还在时,两边的水对它有压强,那么,把隔板拿走,水的内部有压强。

(一)提出问题

液体压强有什么规律?或者说,液体的压强与哪些因素有关?

(二)引导类比

咱们先看能不能把液体分成若干小液滴,(边画示意图,边讲解)这些小液滴密密麻麻地挤在一起?

在这个描述中,关键词是“大量、密集”。

1. 直接类比

请找出日常与“大量、密集”有关的事物,请同学们想得越多越好,尽可能多地告诉我。

街上走的人群、乱哄哄的苍蝇、箱子中的苹果、一袋子大米??

我们从一大箱苹果开始研究。

2. 拟人类比

现在我们可以想象自己就是一只只苹果,被装在箱子中。这时,你有何感受? 84

呼吸困难、愤怒、受到挤压、挣扎、无奈??

3. 象征类比

大家的感受也就是:无奈地承受。现在以“无奈地承受”为题,说说日常哪些现象是这样的?

在圈中的羊、在网中的鱼、同学们的学习状况??

我们不妨来讨论一下:我们学习状况是如何无奈地承受?

各方面的压力,如家长、同学、亲戚??;在班中的名次前后对于个人的感受也不同;同样的成绩在不同的班级或不同的学校感觉也不同。

可见,由于学习的状况造成的无奈与压抑,来自各个方面,并与名次、学习环境都有关系。

(说明:教师引导学生进行类比,从而使陌生的问题变为熟悉的问题。该环节是学生思维最独特、最发散的环节。在以上的这三个环节中,学生的想法很多,发散思维得到从没有过的训练,他们的好多想法来自生活,他们更熟悉,更愿意发表自己的看法。教师在这几个环节中,只起组织、引导的作用。为使学生得到良好的发展,切不可为了赶进度,匆匆而过,使学生来不及思考讨论,在最能锻炼学生能力的环节,达不到提高学生素质的目的。)

(三)适用问题

对应学习的无奈,你能否体验液体中的每个液滴的感受?

每个小液滴感受到来自各个方面的作用,这种作用与小液滴所在的位置(深度)有关,也与液体的种类有关。

(四)找到方案或建立假说

根据刚才的讨论,请你谈谈对液体压强有关因素的看法。

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液体向各个方向都有压强,不同的深度压强不同,不同的液体中同一位置的压强也不同。

(五)检验论证

我们用实验来验证,现在有这样一种测液体压强的仪器──压强计(教师简介:我把手指压在橡皮膜上,在右侧的“U”形管中出现高度差,我们看到“U”形管中出现高度差,就知道橡皮膜上有压强)。

请学生讨论,设计实验方案;交流。

下面按照自己的想法,进行实验。

得出结论:液体内部向各个方向都有压强,压强随深度的增加而增大,同一液体、同一深度压强是相等的。压强还跟液体的密度有关。

(六)评估

今天的实验只能到此为止。让我们回顾一下今天的实验:

①实验设计有无不合理的地方?

②操作中有没有失误?

③测量结果是不是可靠?

知识应用:

请同学们阅读书上材料,了解液体压强规律的应用(边阅读,边讨论)。 请一位同学说明什么是连通器?举几个连通器例子。

三、小结

请同学们回顾一下,我们有哪些收获?

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第3节 大气的压强

一、教学目标

(一)知识与技能目标

1.了解大气压的存在.知道大气压强的数值是很大的.

2.理解托里拆利实验原理.

3.培养学生观察、分析、归纳能力.

4.培养学生动手实验能力.

5.培养应用所学知识解决实际问题的能力.

(二)过程与方法

1.对托里拆利实验原理进行分析,使学生掌握推理的方法.

2.渗透等效思想.

(三)情感、态度与价值观目标

通过马德堡半球实验的学习,使学生爱科学;在对托里拆利实验原理的学习,使学生体会理性思维的成就.

二、课时安排:3课时

三、教学过程

第38课时

(一)、新课引入:同学们,今天老师先要来当一回魔术师,给大家表演两个魔术。这里有两根内径差不多大的试管,它们重叠起来倒置后,如果不用手托住,你们猜猜会不会掉?在大试管里注入大半试管的水,将小试管慢慢插入大试管中,这时把两管同时倒立过来,注意了,奇怪的事情发生了,(请学生回答:小试管不但不往下掉,还往上升呢。)再来一个:我桌上有一个鹌鹑蛋,大家看好了,现在我要让小烧瓶把蛋整个吞下去。看我变变变,瞧,进去了!刚刚的两个小魔术是不是老师施了魔法呢?不是的,学完“大气压强”这一节内容后,同学就知道为什么了。

(二)讲授新课:同学回忆一下上一章液体压强产生的原因:液体受重力作用且有流动性,因而对浸入其中的物体有压强,同理,空气受重力作用且有流动性,因而对浸入其中的物体也有压强,这个压强就叫大气压强,简称大气压或气压。有同学可能会讲,空气本来就看不见、摸不着,我倒是可以通过空气的流动形成的风来知道它的存在,这大气压我怎么知道有没有呢?大屏幕演示马德堡半球实验过程,介绍半球构造,再请同学抽气后拉半球。大气压时时刻刻都在我们身边,不管抽没抽气,半球外部始终受大气压作用。只不过,抽气前,内外气压值一样,所以显现不出来;抽气后,外界大气压远大于瓶内气压,因而表现出把两个半球紧紧压在一起了。马德堡半球实验能有力证明大气压的存在。实际上能证明大气压存在的实验有很多,同学利用桌面上给你的器材,动手做几个实验吧。要记得哦,只有内外有气压差,大气压才能显露出来。找找看,你能设计出几个跟大气压有关的实验?小组成员可以互相讨论、互相协作,看哪一组想得最多。完成一个记录一个。表格也在桌上。开始。(几分钟后,有代表性地请学生宣读实验记录,并请同学分析实验成功或不成功的原因。)

通过刚刚的实验同学发现有的小组用小试管装满水后从水槽中倒提出来水一滴不洒,有的小组用大试管做这个实验结果也一样,那是不是说大气压能无限制地支持任意高度的水柱呢?早在 1640年,在意大利北部佛罗伦萨城,塔斯坎宁大公爵在家里的花园中修建了一座十分精美的喷水池,为了保证有足够的水源供给,就在园中挖了一口井,井口离地面足有十多米,并且装上了强有力的抽水机。大公爵和设计师想,在晨曦中喷泉与园内景色相映一定

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美极了。工程完成后,大公爵选择了吉日邀请了亲朋好友,正式揭幕喷泉。可是十分扫兴,尽管抽水机不停地工作,喷水池却喷不出一滴水来。在实际上,在当时的生产实践中,这类问题不止出现一次。矿工们早就发现无论费多大的努力都不可能把矿井里的水吸到离地面10米以上的地方。喷水池风波虽然结束了,但问题却留给了科学家。到底大气压能支持多高的水柱?大气压到底有多大呢?三年之后,一位青年学者找到了答案,他就是伽利略的学生托里拆利。

因为水银有毒,所以现在在课堂上不做托里拆利实验了。托里拆利也在实验后4年39岁就辞世了,又是一位为科学献身的伟大科学家。这个实验我们可通过视频录像来了解全过程。

通过实验我们知道,大气压能支持76厘米的水银柱,而水银的密度是水密度的13.6倍,也就是说能支持水柱的高度应为13.6×0.76m,约为10m,如果超过了这个值,则无论用多强劲的抽水机都白搭,而且如果违背了科学,再选良辰吉日都是无稽之谈。

再问同学一个问题:我们人体周围会不会有大气压?有,那为什么没把我们压瘪?同学们都看过电影、电视里的宇航员在太空遨游时,都要穿着厚厚的宇航服,你知道这是为什么吗?如果不穿,会怎么样?同学们再开动脑筋,找找我们周围还有哪些跟大气压有关的现象?联想:注射器吸取药液过程、钢笔吸水过程、塑料挂衣钩挂书包。

我们一起回顾一下,我们今天主要认识了大气压的存在,并知道了大气压的大小。回到开始我给同学演示的两个小实验,同学能解释原因吗?同学再想想有没有办法把蛋再完整的给吐出来?启发学生上台操作演示完实验后,告诉学生:大气压虽然可以简称气压,但大气压和气压还是有区别的。严格说起来,大气压只是气压的一种,是外部空气产生的压强;而气压还包括封闭空气产生的压强、水蒸气或其他各种气体产生的压强等。当瓶内气压大于外界大气压时,鹌鹑蛋就被压出来了。

第39课时

一、引入

我们学习了压强。固体能产生压强,液体能产生压强,那么气体能不能产生压强呢?请大家看书第121页(两分钟)

1.实验。我们居住的地球周周被空气层包围,空气层的厚度有几千千米。包围地球的空气层叫大气层,我们生活在大气层的底层。我们通过实验来观察大气层里的空气所产生的压强。这是一个茶杯,装满水,杯子里还有空气吗?用一个硬纸片盖住杯口,轻轻的把茶杯倒过来,大家看,硬纸片为什么不落下去?(配合板图)小纸片一定受到了来自大气层中的空气对它的压强。

2.实验。这是一个中医针灸科用的小瓷罐。这是一个煮熟的去皮鸡蛋。把鸡蛋放在罐口,将将落不下去。现在把一块棉花用水粘在罐的内壁用火柴将棉花点燃后立即把鸡蛋放在罐口,注意观警有什么现象?(配合板图)鸡蛋进入罐内。鸡蛋一定受到很大的压强才被压进去。这个压强是大气中的空气的压强。

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3.实验。一个大试管,管内装水。把这个小试管放在大试管的水中,小试管内没有水。用食指托住小试管,将大试管倒过来,注意观察小试管如何?小试管上升。(配合板图)。此实验说明大气层中存在着压强。

二、大气压强

以上的几个实验说明了大气层中存在着压强。再做一个著名的实验——马德堡半球的实验证明大气压强的存在。

1.马德堡半球实验。这是两个金属半球,合拢后很容易拉开。现在把阀门打开,把两半球内的空气抽出去一部分(抽气),再将阀门关闭,现在请两位大力士来拉拉看(学生操作)这个实验就是著名的马德堡半球实验,它有力地证明了大气对浸在它里面的物体有压强。在公元1654年的最初实验时,用十六匹马才把半球拉开。我们这个实验由于半球小,真空度不高,拉开它不必用十六匹马,但是已经足以证明了大气中存在着压强。

2.大气层对浸在它里面的物体的压强叫大气压强,简称大气压或气压。地球周周的万物无不在大气层之中,它们都受到大气压强。诸如马德堡半球拉不开,鸡蛋进入罐内,小试管的上升,小纸片的不落都是大气压强的作用。

三、大气压强的大小

1.实验。试管内装满水,用食指堵住开口,倒立在水银槽内(配合板图),水不流出。请大家考虑水为什么不流出?(提问,学生回答)水不流出是因为大气压强的缘故。但是试管内的水也产生压强,水不流出不仅是由于存在大气压强,而且大气压强大于管内水柱产生的压强。那么大气压强到底有多大?这个问题早在著名的马德堡半球实验之前就由伽利略的学生托里拆利解决了。

2.托里拆利实验。取一根大约一米长、一端封闭一端开口的玻璃管,灌满水银。(边讲边做)管内没有空气。用食指堵在开口,倒立在水银槽内,P130图11—5注意观察现象。我们先看到管内水银下降,继而又静止不动了(配合板图)请问,水银为什么下降?(学生回答)大气有压强,但是水银也有压强,水银的压强大于大气压强,所以下降。那么现在为什么静止而不再继续下降?(学生回答)大气压强等于水银柱的压强。所以欲知现在的大气压强,就需要计算这个水银柱产生的压强。根据上一章液体压强的计算方法,设水银柱下有一个水平的小平面,通过测量水银柱的高,计算水银柱的质量和重力,利用压强的公式

(操作)。(实际测量结果不一定是760毫米,但是仍可以认为水银柱的压强

5是10帕斯卡)。

可见,大气压强的值等于10帕斯卡,即等于×××毫米水银柱产生的压强。 5

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这个实验就是托里拆利实验,它是用来测定大气压的值。

3.实验。现在将玻璃管稍稍上提,观察水银柱的高度,结果是不变的。现在将玻璃倾斜,注意,水银面上的真空体积如何变化?(学生回答)管内水银柱的长度如何变化?(学生回答)。当倾斜时,管内水银面上方的真空体积减小,水银柱变长,但是水银柱的高度如何?(测量,并在板图上画出)很显然,管内水银柱的高度不变。

4.提问,学生讨论。请大家讨论,如果由于天气的变化引起了大气压强的增大或减小,托里拆利实验的水银柱高度怎样变化?(学生讨论后回答)大气压强增大,管内水银柱的高度增大;大气压强减小,管内水银柱下降。所以这个实验中水银柱的高度随大气压而变,这就为我们测量大气压提供了方便。今后学习气压计就是这个道理。

四、总结

今天我们学习了两个内容。第一个是通过大量的实验,尤其是著名的马德堡半球的实验充分认识到大气压强的存在。第二个是解决了大气压强的测量。托里拆利实验说明,大气压强的值等于实验中管内水银柱产生的压强。

五、练习

课后请大家注意观察生活中哪些地方或设备是利用大气压强的原理,每人举三个例子。

第40课时

一、 导入:

★演示实验一:如图。思考是什么力量将塑料罐压扁了?

二、 大气压的存在。

1、 思考:P82想想议议。

2、 探究实验:真空玻璃罩中放置一个气球,气球外面套一个带孔的塑料球,将罩

中的气体抽出来,观察气球形状的变化。

结论:本实验说明,大气对周围都存在______。

3、 举出生活中存在大气压的例子。

三、 大气压的测量。

1、 ★探究实验二:想想做做。

2、 1标准大气压=_______水银柱产生的压强=_______Pa

3、 大气压的测量:气压计的种类:____________和___________。

4、 大气压的变化:

▲ 大气压的大小与_______有关,还与______有关。大气压随高度的升高而_____。根据此

原理可以用气压计制造出高度计。此种高度计的准确性很高吗?它的准确性主要受什么因素影响?

▲ ☆一定质量的密闭气体,温度越高,压强越 ____,体积越大,气体压强越______。你

能根据生活实际举例或设计实验来说明上述结论吗?试试看,议议看。

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? 练习:

1、下列现象中,不能说明大气压存在的是( )

A、堵上茶盖上的小孔,茶壶里的水就不容易倒出来。

B、吸管能把饮料吸入口中。

C、生产灯泡时,抽气机能抽出灯泡中的空气。

D、两块玻璃合在一起,中间有水,很难把它们分开。

2、如右图甲所示,将杯子里装满水,用纸片把杯口盖

严,按住纸片,把杯子倒过来,放手后,纸片不会掉下

来,这表明纸片收到向上的____________。把杯子放于

图乙所示位置,纸片也不会掉下来。图甲、乙可以说明

大气向各个方向都有________。

3、下列现象中不属于应用大气压的是( )

B. 塑料挂衣钩能贴在墙上挂衣服。

C. 纸片能托住倒过来的一满杯水而不洒。

D. 用吸管吸敞口瓶中的饮料。

E. 用注射器能把药液注射到肌肉里。

4、用注射器在吸取药液时,先把活塞推进针筒底,然后将针头插入药液内,提起活塞药液就会流入针筒,这样做的道理是( )

A. 使针筒内气压大于大气压,药液会自动流入针筒。

B. 使针筒内气压小于大气压,药液就被大气压压入针筒内。

C. 使针筒内气压等于大气压,药液所受压力平衡容易流入针筒内。

D. 针筒本身有吸取药液的本领。

5、关于托里折利实验,下列说法正确的是( )。

A. 玻璃管内径越大,管内外水银面高度差越小。

B. 往水银槽内多倒些水银,管内外水银面高度差就增大。

C. 玻璃管倾斜,管内外水银面高度差不变。

D. 玻璃管内顶部进入一些空气,管内外水银面高度差不变。

6、如右图所示,在测定大气压强的托里拆利实验中,如果把

玻璃管从甲位置倾斜到乙位置,下面说法中正确的是( )

A. 玻璃管中的水银柱长度不变。

B. 玻璃管中的水银柱竖直高度不变。

C. 玻璃管中的水银柱长度和竖直高度都不变。

D. 玻璃管中的水银柱长度和竖直高度都改变。

7、某同学估测大气对0.28平方米的课桌上表面的压力,大约

是( )

A、2.8×102N B、2.8×103N

C 2.8×104N D、2.8×105N

8、如右图所示,浸在水中装滿水的量筒A,口朝下,抓住筒底向上提,在筒口离开水面前,量筒内露出水面的

部分是空的还是充滿水?______。

形成此现象的原因是____________________

_____________________________________。

☆9、大气压的变化受天气的影响,请你通过查找资料或咨

询父母兄弟,看晴转阴天时大气压变大还是变小?夏天的大

气压大还是冬天的大气压大?为什么呢?

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第4节 流体压强与流速的关系

【教学目标】

通过实验探究,初步了解流体的压强与流速的关系。

课程理念的渗透和学生个性的培养:

通过参与从生活走向物理科学探究活动,学习制订简单的科学探究计划和实验方案,观察物理现象,能简单描述所观察物理现象的主要特征,归纳简单的科学规律。让学生真切地感受到科学的真实性,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,使学生产生强烈的求知欲,乐于参与观察、实验等科学实践活动,初步体验探索问题时的喜悦,领略它的美妙与和谐。

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【教学方式】

小组合作实验探究、班级师生交流。

【教学用具】

1. 教师用具

教师自制的如图(1)所示的演示器、漏斗、乒乓球。

2. 学生用具

乒乓球两个、小木条两根、饮料吸管一支、大号注射器一支、水槽一个、两只塑料小船、一杯水、一根中间切开(未断)折成直角的饮料吸管、两张纸。

【教学时间】2课时

【教学过程】

第41课时

一、新课引入

科学探究要素:提出问题并对问题的成因提出猜想

学习方法:从实验观察中发现与物理学有关的问题,尝试根据经验对问题的成因提出猜想。

图1

师:同学们,请先看一个实验,如图1所示,我打开阀门A,关闭阀门B,让红色的水流入管径粗细不同的透明塑料管,请注意观察三支小竖管中水柱的高度。你观察到什么?

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学生回答。

师:请看如果我打开阀门B,可以看到什么现象?

学生回答。

师:这时请看三支小竖管中水柱的高度是否相同?

学生回答。

师:你看高度发现什么特点呢?

学生回答。

师:根据学过的连通器原理,当水不流动时,各容器的液面总保持相平。如今当水流动时,小管中水柱的高度却不相同,说明水平管中的深度也就不相同。根据液体的压强公式p=ρgh ,也就是说各个粗细管中水的压强就不相同。同学们猜一猜,想一想,这个不相同可能会跟什么有关系呢?

学生回答。

师:同学们,请继续看另一个实验,如图2所示,我把乒乓球放在伸平的手掌上,并把乒乓球放在翻转的漏斗中,请看(说完,松开手掌),看到了什么现象?

图2

学生回答。

师:我用嘴通过漏斗向下吹气,同时放开手。又看到了什么现象?

学生回答。

师:乒乓球为什么在漏斗下方不会掉下来,我们分析看看,乒乓球能在漏斗下方不会掉下来,由物体的平衡条件可知,竖直方向除了受到重力以外,一定还受到一个向上的压力。未吹气时没有这个现象,当吹气之后才产生这种现象,同学们再猜一猜,想一想,这个压力可能会跟什么有关系呢?

学生回答。

师:吹气就是气体在流动,那么你们认为与气体的流动有关,是吧?

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学生回答。

师:液体和气体,它们一个共同的特点是:都具有流动性,统称为流体。两个实验的共同之处是,流体在运动时才导致现象的产生。且我们已猜测流体流动可能与流体的压强存在有某种关系。那么,这可能是什么关系呢?

学生回答。

师:我们猜想这种关系无非存在两种情况:

一种是流体在流速大的地方压强大,在流速小的地方压强小;另一种是流体在流速大的地方压强反而小,在流速小的地方压强反而大。究竟哪一种猜想是正确的呢?下面我们将通过实验的方法进行探究。

二、新课教学

科学探究要素:制定计划与设计实验

学习方法:明确探究目的,给定一些器材,由学生选择并设计实验方案,经历实验的过程,来探究流体的流速与压强的关系。

师:好,我们今天就来研究流体的流动速度与压强的关系。同学们的桌子上有乒乓球两个,小木条两根,饮料吸管一支,大号注射器一支,装满水的水槽一个,两只塑料小船,一杯水,一根中间切开(未断)折成直角的饮料吸管,两张纸等器材。自由选择器材,做一到二组实验。

这里提示你们,我们可以用嘴吹气产生气流,用注射器喷射水产生水流,通过一些物体的运动状况来分析判断压强大小的变化。

这里提供几个参考实验装置,请看大屏幕,如图3所示。同学也可以自己设计别的实验方案。

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图3

科学探究要素:进行实验与收集证据

学习方法:通过观察和实验,记录有关实验现象。

师:现在我们的研究活动以小组进行,请大家在小组内积极地讨论、研究方案,积极地用眼睛去观察、用大脑去思考,并把你们发现的问题记录下来,然后全班交流。看看在实验中能发现些什么?集体的力量是巨大的,看看哪一小组做得最好?

(学生开始实验、探究、讨论,教师巡视各组的实验情况)

科学探究要素:分析与论证

学习方法:分析物理现象,进行简单的推断,归纳出科学的规律。

师:你们的实验完成了吗?

学生回答。

师:下面我们进行全班交流,把你所看到的,所想的说出来与大家交流,就按顺序来进行,好不好?声音要大些,那么,第一组开始吧。

估计学生会回答到的几个情况:

(1)我们这一小组选择老师提供的实验装置第三个图,选择用大号注射器一支,装满水的水槽一个,两只塑料小船,作为实验器材,用注射器向漂浮在水面上的两只小船间喷射水流,可观察到两只船向中间靠近。

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(2)我们这一小组选择老师提供的实验装置第一个图,把两个乒乓球放在两根小木条上,相对靠近一些,用一支饮料吸管向它们中间吹气,两个乒乓球互相靠近。

(3)我们这一小组选择老师提供的实验装置第二个图,我们选择在两张纸中间吹气,结果看到两张纸不但没有被吹开反而互向中间靠近。

(4)我们这一小组选择老师提供的实验装置第四个图,我们把一根中间切开(未断)折成直角的饮料吸管,一端插入水中,向管中间吹气,我们可看到水雾从切口处喷出。我们认为管中间被我们吹气,因此切口处压力变小,底下的大气压就会产生一个力把水往中间压。因此,我们也认为:流体在流速大的地方压强反而小,在流速小的地方压强反而大。

??

师:好,非常好!还有没有不按照大屏幕上的实验方案,而设计其他实验方案呢? 师:好,因气流具有不可见性,并且流体不容易任意控制,我们结合同学分析的现象,采用CAI课件对实验现象进行分析。

师:综上所述,我们可以得出结论:流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。

科学探究要素:评估、交流

师:我们一起对上述实验方案进行评估和交流。

第一、看看实验方法是否存在缺陷,是否需要改进;

第二、是否还有其他实验方案也可以实现实验目的;

第三、利用其他比较简单的实验器材是否也能说明问题等。

第42课时

一、情景引入

课件展示三个生活情景

1. 一阵秋风吹过,地上的落叶像长了翅膀一样飞舞起来。

2. 冬天,风越刮越大,带烟囱的炉子里的火越着越旺,火苗越蹿越高。

3. 居室前后两面的窗子都打开着,过堂风吹过,居室侧面摆放的衣柜的门被吹开了。 这些都是生活中司空见惯的生活现象,同学们思考过其中的奥妙吗?科学往往就藏在我们身边,今天这节课我们就要通过实验揭示这个小秘密。

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二、学生实验、确立研究课题

(一)学生实验

教师布置给学生以下七个实验,要求学生在15分钟内,选择其中一部分,根据要求进行实验(选择的实验越多越好),提醒学生注意认真观察实验现象。

1. 纸条一端贴近下嘴唇,用力向纸条上方吹气,观察现象(图1)。

图12. 将一张纸折成∩形(图2)平放在桌子上,用力向∩形纸的下方与桌面之间的

空间吹气,观察现象。

图2

3. 用手握着两张纸,让纸自由下垂,在两张纸的中间向下吹气(图3),观察两张纸怎样运动。

图3

4. 在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球,然后从漏斗口向下用力吹气(图

4),并将手指移开,观察现象。

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图4

5. 两个乒乓球用绳拴好,手提绳将两个球平行放置,向两个球中间用力吹气,观察现象。(图5)

图5

6. 把一根长10 cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子里,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端。往B中用力吹气,观察现象。(图6)

图6

7. 轻轻捏着一个轻质小勺的勺柄,能使小勺在手指间晃动自如,打开水龙头,让水稳定的往下流,把勺子的凸面靠近水流,观察现象。(图7)

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图7

(二)现象汇总

实验结束后,组织学生分组汇报实验现象。

引导学生分析这些实验:

1. 实验中的研究对象为什么会运动?(研究对象的两面存在压强差)

2. 什么原因造成了压强差的存在?

3. 这些实验共同说明了一个什么问题?

(三)确立课题、得出结论

学生小组讨论总结出:这些实验都是研究了气体压强与流速的关系。

实验现象归纳出实验结论:在气体中,流速越大的位置压强越小。

三、设计实验、解释现象

放手让学生运用结论,利用身边的器材再自行设计一两个小实验。

比如,“吹硬币”、乒乓球被水流吸住、电吹风向上对着乒乓球吹、越吹越不跑等实验。

(这个实验也可演示,由学生解释现象)

实验后讨论分析下列问题:

1. 在火车站或地铁站的站台上,离站台边缘1 m左右的地方标有一条安全线,乘客必须站在安全线以外的地方候车,这是为什么?

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2. 为什么风暴常常会把房子的顶部掀掉?

3. 观察课题引入的三个场景,解释现象。

四、应用类比、深入课题

利用类比的方法,把研究课题从“气体压强与流速的关系”转移到“液体压强与流速的关系”上来,引导学生沿着这样一种思维程序进行探究。甚至于思维程序的每一环节都可以引导学生自己得出。

提出问题:气体压强和流速有这样的关系,那么液体呢?

进行类比:气体和液体有许多相似性,可以类比的猜想。

形成假说:在液体中,流速越大的地方压强越小。

实验检验:请同学们以小组为单位设计实验来验证。比如两只塑料泡沫小船并列放入水中,加快中间水的流速,观察现象。

得出结论:验证了假说的正确性。

生活应用:热水器中冷热水的混合(可以进行课堂演示)。当水平管中不断有冷水通过时,管内压强减小,热水会沿竖直管上升与横管中的冷水混合。

图8

五、拓展创造

1. 阅读教科书80页“飞机的升力”,根据图13.4-4制作的机翼模型进行实验。分析现象原因。

2. 与飞机的机翼相似,鸟的翅膀上方也呈弧形。由于鸟的翅膀的柔韧性好,它们拍动翅膀时不仅产生升力,而且还会带着鸟儿往前飞。

3. 像机翼、鸟的翅膀的这种形状的应用很多,比如跑车的车头呈流线型,当跑车跑得太快,车会有什么危险?(发飘、不稳)怎样避免这种危险?

101

学生讨论,找出解决问题的方法(启发学生能不能根据机翼的作用,用逆向思维的创造方法来思考):

在跑车的尾部安装一只倒置的翅膀,弧形朝下,当车速很大时,作用在这只翅膀上的方向向下的压强大,这样可以增强车轮的着地性能。实际上,这种翅膀已被采用,叫气流偏导器。

图9

六、课堂小结、布置作业

学生总结这节课学到了哪些知识、研究方法、探究过程,布置学生书面写出这节课自己的收获在哪儿,有什么启发。

第5节 浮力(4课时)

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(一) 教材目标

1.知识与能力

●认识浮力及其方向.

●知道阿基米德原理.

●知道物体浮沉的条件.

●知道浮力的应用.

2.过程与方法

●通过实验探究认识浮力.

●经历探究浮力大小的过程.

●通过收集、交流关于浮力应用的资料,了解浮力应用的社会价值.

3.情感态度与价值观

●初步认识科学技术对社会发展的影响.

●初步建立应用科学知识的意识.

●培养严谨的科学态度和协作精神.

(二)教学重点与难点

重点:浮力的存在、探究浮力的大小、物体的浮沉条件.

难点:浮力的利用.

(三)教学过程:

第43课时

一、引入新课

船可以浮在水面,潜水艇能潜入水下航行,节日放飞的气球可以升到空中,金鱼可以轻盈地在水中上下游动,这些都是有关浮力的问题。从本节起学习新的一章"浮力"。 板书:"第十二章 浮 力

二、进行新课:

什么是浮力?

(1)演示实验:放入水中的木块放手后,木块从水里浮上来,最后浮在水面上静止不动。 提问:从水里浮上来和浮在水面上的木块受几个力的作用?施力物体是什么?力的方向如何?

学生回答后教师小结:从水里浮上来的木块受到竖直向下的重力,施力物体是地球。还受到竖直向上的浮力,施力物体是水。上浮过程中木块受非平衡力的作用,浮力大于重力。木块浮在水面静止不动时,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力。木块在平衡力的作用下保持静止状态。可见,从水里浮上来的物体和浮在水面上的物体都受到浮力。

(2)演示实验:把石块放入水中,放手后石块在水中下沉,并且一直沉到水底。 提问:下沉的石块受浮力作用吗?

教师指出,为研究这个问题,同学们分组完成课本12-2的实验。(两人一组进行实验)

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要求:①明确实验目的是判断浸没在水中和酒精中的石块是否受到浮力,以及浮力的大小和方向。

②石块要用细线拴牢。读取石块浸没在水中时弹簧秤的读数时,石块不要触及杯底或杯壁。

学生实验时,教师巡回指导。

实验完毕,组织讨论,教师总结。

①挂在弹簧秤上的石块在空气中静止不动,受几个力的作用?方向如何?施力物体是什么?这几个力的关系是怎样的?说出石块在空气中重多少牛。

小结:石块受到竖直向下的重力的竖直向上的拉力。重力的施力物体是地球,拉力的施力物体是细线。二力的关系是彼此平衡。此时弹簧秤的示数就是石块所受的重力。

②挂在弹簧秤上的石块浸没在水中的读数是多少牛?此时,浸没在水中的静止石块受到几个力的作用?各力的方向如何?施力物体是什么?这几个力的关系如何?两次弹簧秤的读数之差说明了什么?

小结:石块此时受到三个力的作用,一个是竖直向下的重力,施力物体是地球;一个是竖直向上的拉力,施力物体是细线;另一个是竖直向上的浮力,施力物体是水。石块静止不动说明:石块受到的重力=石块受到的拉力+石块在水中受到的浮力。由于石块浸没在水中时受到拉力的大小就是此时弹簧秤的读数,所以石块受到的重力=石块在水中秤的读数+浮力。弹簧秤两次读数的差就是浸没在水中的石块受到的浮力。浮力=石块重-石块在水中秤的读数(也可叫做石块在水中时的视重)。以上实验,说明浸入水中的石块也受到浮力。 教师总结讲解时,边讲边画出石块受力分析图。

挂在弹簧秤上的石块浸没在水中时,受力分析图,弹簧秤的读数(F)=重力(G)-浮力(F浮) 总结、板书:

.什么是浮力

(1)浸在液体中的物体受到的液体向上托的力叫做浮力。

(2)一切浸在液体里的物体都受到竖直向上的浮力。

(3)浮力=物体重-物体在液体中时弹簧秤读数。F浮 = G - F。"

第44课时

1.浮力产生的原因

(1)提问:浸没在水中的正方形木块,放手后竖直向上浮,它为什么不向左或向右、向 104

前或向后运动?

复习液体内部压强的特点,启发学生答出:立方体木块浸没在水中,左右两个侧面和前后两个侧面相对应的部位,距液面的深度相同,水对它们的压强相等,因而它的左右两侧面和前后两侧面,受到的压力大小相等、方向相反,所以木块不向前后、左右运动。以上讲解可结合下图进行。

(2)提问:浸没在水中的立方体(木块)上下表面所受水的压强是否相等?哪个大?为什么?立方体上下表面受到的压力如何计算?是否相等?哪个大?为什么?

启发学生回合,教师总结并结合画图讲解,说明浸没在水中的立方体,由于上表面距液面的深度小于下表面距液面的深度,所以它们受到水的压强不同。下表面受到水的压强大于上表面受到水的压强。上下表面面积相等,所以下表面受到水的竖直向上的压力大于上表面受到水的竖直向下的压力。上下表面的压力差就是浮力。

板书2.浮力产生的原因

(1)液体对物体向上和向下的压力差就是液体对物体的浮力即F浮=F′-F。

(2)物体在气体中也受到浮力。"

物体在气体中也受到浮力,可启发学生举例答出。

2.物体的浮沉

提问:既然一切浸入液体中的物体都受到液体对它竖直向上的浮力,为什么物体有的上浮、有的下沉、有的还可停留在液体中的任何地方?

演示:提示同学观察物体在水中运动情况。

把铁块浸没在水中,放手后铁块下沉。

把木块浸没在水中,放手后木块上浮。

把装有少量水并用胶盖盖严的小瓶(可用装青霉素的小药瓶,用注射器仔细调整瓶内水量或调整装入的细砂,直至可悬浮在水中为止)浸没在水中,放手后小瓶可悬浮在水中。 学生讨论:浸没在水中下沉的铁块、上浮的木块、悬浮的小瓶各受到几个力的作用?大小关系如何?说明力的方向。

教师结合实验,边讲边画出浸没下沉的铁块、上浮的木块和悬浮的小瓶受力分析示意图,总结出浮沉条件。

让学生观察实验:浸没在水中的木块放手后上浮,最后浮出水面,漂在水面不动。教师指出,木块漂在水面上时,只有一部分浸入水中,叫做漂浮。漂浮在水面上的木块受几个力的作用?它们的关系如何?

学生回答,教师总结物体的浮沉条件并板书:

105

3. 物体的浮沉

(1)下沉:F浮<G

(2)上浮:F浮>G

(3)悬浮:F浮=G

(4)漂浮:F浮=G--物体的一部分浸入液体中"

教师说明:

(1)物体上浮、下沉是运动过程,此时物体受非平衡力作用。下沉的结果是沉到液体底部,上浮的结果是浮出液面,最后漂浮在液面。

(2)漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力,在平衡力的作用下静止不动。但漂浮是物体在液面的平衡状态,物体在一部分浸入液体中。悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态,整个物体浸没在液体中。

(3)完成课本图12-3中的填空题。

三、布置作业:

(四)板书设计

(一)浮力

(1)浸在液体中的物体受到的液体向上托的力叫做浮力。

(2)一切浸在液体里的物体都受到竖直向上的浮力。

(3)浮力=物体重一物体在液体中的弹簧秤读数。F浮= G- F。”

方向:竖直向上

(二)浮力的大小

阿基米德原理:浸入液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的 液体受到的重力。

(三)物体的浮沉

(1)下沉: F浮<G

(2)上浮:F浮>G 体浸没在液体中

(3)悬浮:F浮=G

(4)漂浮: F浮=G——物体的一部分浸入液体中”

(四)浮力的应用

轮船 空心

潜水艇 改变重力

气球、飞艇 改变浮力

第45课时

一、复习提问:

1.浮力是怎样产生的?浮力的方向是怎样的?

2.如何用弹簧秤测出浸没在水中的铁块所受浮力的大小。要求学生说出方法,并进行实

106

验,说出结果。

3.物体的浮沉条件是什么?物体浮在液面的条件是什么?

二、进行新课

1.引言:我们已经学习了浮力产生的原因。下面来研究物体受到的浮力大小跟哪些因素有关系。我们用实验来研究这一问题。

2.阿基米德原理

学生实验:实验1。

①简介溢水杯的使用:将水倒入溢水杯中,水面到达溢水口。将物体浸入溢水杯的水中,被物体排开的这部分水从溢水口流出。用空小桶接住流出的水,桶中水的体积和浸入水中物体的体积相等。

②按本节课文实验1的说明,参照图12-6进行实验。用溢水杯替代"作溢水杯用的烧杯"。教师简介实验步骤。说明注意事项:用细线把石块拴牢。石块浸没在溢水杯中,不要使石块触及杯底或杯壁。接水的小桶要干净,不要有水。

③将所测得的实验数据填在下表中,(课上出示写好的小黑板)并写出实验结论。 石块在空气中重( N)

石块浸没在水中时弹簧秤的示数N)

石块受到水的浮力 小桶和被石块排开水的总重 小桶重N)

小桶中的水重N)

结论:__________________________________________

④学生分组实验:教师巡回指导。

⑤总结:

由几个实验小组汇报实验记录和结果。

总结得出:浸没在水中的石块受到的浮力跟它排开的水重量相等。

说明:如果换用其他液体来做上述实验,结论也是一样。即使物体不是浸没,而是一部分体积浸入液体中,它所受的浮力的大小也等于它排开的液体受到的重力。

3. 学生实验本节课文中的实验2

①明确实验目的:研究浮在水上的木块受到的浮力跟它排开的水的重量有什么关系? ②实验步骤按课本图12-7进行。

③将实验数据填在下表中,并写出结论。(出示课前写好的小黑板)

木块重N)

木块漂浮在水面受到的浮力 小桶和木块排开水的总重 小桶重N)

107

木块排开的水重N)

结论:_____________________________________

④学生分组实验、教师巡回指导。

⑤总结:

几个实验小组分别汇报实验记录和结果。

教师总结得出:漂浮在水上的木块受到的浮力等于它排开的水受到的重力。

说明:实验表明,木块漂浮在其他液体表面上时,它受到的浮力也等于木块排开的液体受到的重力。

4.教师总结以上实验结论,并指出这是由2000多年前希腊学者阿基米德发现的著名的阿基米德原理。

板书:"二、阿基米德原理

1.浸入液体里的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力"

教师说明:

根据阿基米德原理可得出计算浮力大小的数学表达式,即:F浮 = G排液 =ρ液·g·V排。 介绍各物理量及单位:并板书:"F浮 = G排液 =ρ液·g·V排"

指出:浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关。强调物体全浸(浸没)在液体中时V排等于物体的体积;部分浸入液体时,V排小于物体的体积。

例1:如图所示(教师板图),A、B两个金属块的体积相等,哪个受到的浮力大?

教师启发学生回答:

由于F浮 = G排液 =ρ液·g·V排 , A、B浸入同一容器中的液体,ρ液相同,但VB排>VA排,所以FB浮 >FA浮,B受到的浮力大。

例2:本节课文中的例题。

教师板演示范。

提醒学生注意:

(1)认真审题、弄清已知条件和所求的物理量。

(2)确定使用的物理公式,理解公式中每个符号所代表的物理量。在相同的物理量符号右下角写清角标,以示区分。

(3)解题过程要规范。

5.教师讲述:阿基米德原理也适用于气体。体积是1米3的氢气球,在空气中受到的浮力等于这个气球排开的空气受到的重力。

板书:"2.阿基米德定律也适用于气体。

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浸在气体里的物体受到的浮力等于它排开的气体受到的重力。"

三、小结本节重点知识:阿基米德原理的内容。计算浮力大小的公式。

四、布置作业

第46课时

(一)教学要求

1.知道浮力的大小只跟液体的密度和排开液体的体积有关,与物体浸入液体中的深度,物体的形状等因素无关。进一步理解阿基米德原理。

2.应用阿基米德原理,计算和解答有关浮力的简单问题。

(二)教具:

弹簧秤、玻璃水槽、水、细线、石块、体积相同的铜块、铝块、木块、橡皮泥、烧杯。

(三)教学过程

一、复习提问

1.学生笔答课本章后的"学到了什么"问题1和2。然后由一学生说出自己的答案。教师讲评。

2. 270克的铝块体积多大?浸没在水中受到的浮力多大?

要求学生在笔记本上演算,一名学生板演。教师巡回指导,并对在黑板上的计算进行讲评。

二、进行新课

1.浮力的大小只跟液体的密度和排开的液体的体积有关,与物体浸入液体中的深度、物体的形状等因素无关。

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①浮力的大小与物体浸入液体中的深度无关。

提问:物体浸没在液体中,在不同深度受到的浮力是否相等?

学生回答并说出分析结果和道理。

教师演示实验:把铁块用较长一些的细线拴好,挂在弹簧秤上。先称出铁块重(由学生读值)。将铁块浸没在水中,弹簧秤的示数减小,问:这是什么原因?由学生读出弹簧秤的示数,计算出铁块受到的浮力。将铁块浸没在水中的深度加大,静止后,由学生读出此时弹簧秤的示数,求出浮力的大小。比较两次浮力的大小,得出:浮力的大小跟物体浸没在水中的深度没有关系。换用其他液体进行实验,可得出同样的结果。

教师从理论上分析:浸没在液体中的物体受到的浮力等于物体排开的液体受到的重力。当物体浸没在液体中时,无论物体位于液体中的哪一深度,由于液体的密度和它排开的液体的体积不变,所以它排开的液体受到的重力大小不改变。因此,这个物体无论处于液体中的哪一深度,它受到的浮力都是相等的。

②浮力的大小与物体的形状无关。

提问:浸没在同一种液体中的物体体积相同,它们受到的浮力大小是否相同?

演示实验:取一块橡皮泥,将它捏成立方体,用细线拴好,用弹簧秤称出橡皮泥重。将它浸没在水中,读取此时弹簧秤的示数。求出它浸没在水中受到的浮力。(以上读值和计算由学生完成)将橡皮泥捏成球形,按上述实验步骤,求出它浸没在水中时,它受到的浮力。 总结:比较两次实验测得的浮力大小,得出:浮力的大小与物体的形状无关。 提问:由学生用阿基米德原理解释上述实验结果。教师总结。

③浮力的大小与物体的密度无关。

提问:将体积相同的铜块和铝块浸没在水中,哪个受的浮力大?

演示:将体积相同的铜块和铝块用细线拴好,用弹簧秤测出它们浸没在水中受到的浮力。比较它们受到的浮力大小。

总结:比较两次实验结果得出:浮力的大小跟物体的密度无关。

提问:由学生用阿基米德定律解释上述实验结论。教师总结,并结合复习提问2的分析指出,有的同学认为"较轻的物体受的浮力一定大"的看法是错误的。

④浮力的大小与物体在液体中是否运动无关。

提问:体积相同的铁块和木块放入水中后放手,铁球下沉,木块上浮,哪个受的浮力大? 学生讨论,教师用阿基米德定律分析它们受到的浮力一样大。总结出:浮力的大小与物体在液体中是否运动无关。

通过以上的实验和分析,教师总结并板书:"浮力的大小只跟液体的密度和物体排开的液体的体积有关,而跟物体浸入液体中的深度、物体的形状与密度、物体在液体中是否运动等因素无关。"

2.例题:(出示小黑板)

①如图所示,甲、乙两球体积相同,浸在水中静止不动。哪个球受到的浮力大?为什么?

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哪个球较重?为什么?

学生讨论,教师总结。

解:甲球受到的浮力较大。根据阿基米德原理。甲球浸没在水中,乙球是部分浸没在水中,故甲球排开水的体积大于乙球排开水的体积。因此,甲球排开的水重大于乙球所排开的水重。所以,甲球受到水的浮力较大。板书:"F甲浮>F乙浮"

浸在水中的甲、乙两球,甲球较重。分析并板书:"甲球悬浮于水中,G甲=F甲浮 乙球漂浮于水面,G乙 = F乙浮

因为:F甲浮 > F乙浮

所以:G甲 > G乙"

小结:解答浮力问题要学会用阿基米德原理进行分析。对于漂浮和悬浮要弄清它们的区别,对浸在液体中的物体进行受力分析是解答浮力问题的重要方法。

例题:有一个空心铝球,重4.5牛,体积是0.5分米3。如果把这个铝球浸没在水中,它受到的浮力是多大?放平后,它是上浮还是下沉?它静止时受到的浮力是多大?

要求全体学生在自己的笔记本上演算,由一个学生到黑板上板演,教师针对演算过程中的问题进行讲评。

要求学生答出:

由于铝球全部浸没在水中,所以V排 = V球 = 0.5分米3 = 0.5×10-3米3。

F浮 = G排液 =ρ液·g·V排= 1.0×103千克/米3×10牛/千克×0.5×10-3米3 = 5牛

因为:F浮 > G球,所以铝球上浮。

铝球在水中上浮,一直到露出水面,当F浮 = G球 = 4.5牛时,铝球静止在水面上。此时铝球受到的浮力大小等于铝球的重。

小结:解答此类问题,要明确铝球是研究对象。判断上浮还是下沉以及最后的状态要对研究对象进行受力分析,应用公式计算求解。

3.总结计算浮力大小的四种方法:

应用弹簧秤进行测量:F浮 = G - F。G为物体在空气中的重,F为物体浸入液体中时弹簧秤的示数。

根据浮力产生的原因,求规则固体受到的浮力。F浮 = F向上 - F向下。

根据阿基米德原理:F浮 = G排液 =ρ液·g·V排。此式可计算浸在液体中任意物体受到的浮力大小。

根据物体漂浮在液面或悬浮在液体中的条件F浮 = G物,应用二力平衡的知识求物体受到的浮力。

三、布置作业

111

专题复习《浮力》

一、教材内容和学生情况分析:本章学习的主要内容:什么是浮力,浮力产生的原因,浮沉

条件,阿基米德原理以及应用。学习本章知识需要运用力:质量和密度,压强,平衡力等知识的综合运用,多数学生反映浮力难学,解题较为复杂,甚至有时无从下手。因此,在总复习过程中,有必要对浮力知识进行分析、归纳、梳理清楚。

二、教学目标:1、知道浮力产生的原因,阿基米德原理,理解物体的浮沉条件和应用,并能

利用浮力的知识进行简单计算。 2、培养学生分析、归纳的思维能力。

三、教学重点和难点:1、引导学生通过分析、归纳,弄清浮力产生的原因,阿基米德原理,

物体的浮沉条件和应用。 2、培养学生分析、归纳的思维能力。

四、教学过程

第47课时

(一)、引导学生分析、归纳出浮力的知识网络

说明:解浮力题,经常要两种计算方法的综合运用,阿基米德原理计算法与其它计算方法的综合运用,然后再利用展开的方法即可完成。

(二)讲解例题

例1:体积是0.001m3的铅球浸没在水中浮力多大?如果是铁球所受的浮力有没有变化(其

它条件不变)?如果有,是变大还是变小?(ρ铝=2.7×103kg/m3, ρ铁=7.9×103kg/m3) 例2:一实心金属球,在空气中称时,弹簧秤示数是7.6N,浸没在水中称时,弹簧秤示数是

6.62N。

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求:1)金属球的体积 2)金属球的密度

例3:浮在水面上的木块,它浸没水中部分的体积为整个体积的2/5,求这个木块的密度多

大?(利用漂浮体公式展开即可做出)。

(三)练习

1、 两手分别拿着体积相等的一个小木块和一个大石块,把它们都浸没到水中,同时松开手,

小木块上浮,大石块下沉,哪个受到的浮力大?

2、 一个质量是50g的鸡蛋悬浮在盐水中不动时,它受到的浮力是_________________N。

3、 有金属块,在空气中称时,弹簧秤示数为5 .4N,浸没在水中称时,弹簧秤示数为3.4N,

g=10N/kg。

求:(1)这金属块的体积是多少立方厘米? (2)这金属块的密度是多少克/厘米3?

(四)小结

(五)布置作业

第6节 浮力的应用

教学目标

1.知识与技能:

(1)知道物体的浮沉条件;

(2)知道浮力的应用。

2.过程与方法:

(1)通过观察、分析、了解轮船、潜水艇、热气球等的工作原理;

(2)通过收集、交流关于浮力应用的资料,了解浮力应用的社会价值。

3.情感态度与价值观

(1)初步认识科学技术对社会发展的影响;

(2)初步建立应用科学知识的意识。

教学重点:知道轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理。

113

教学难点:理解改变物体所受的重力与浮力的关系,能增大可利用的浮力。

教学过程:

第48课时

(一)新课引入

[演示]:1.出示铁块和蜡块让学生观察发现它们体积相等。

2.将体积相同的铁块和蜡块同时浸没在水中后松手。

[现象]:铁块沉入杯底而蜡块上浮最终浮在水面。

[提问]:1.浸没在水中的铁块、蜡块(松手后)各受到什么力?

(浮力、重力)

2.铁块和蜡块受到的浮力相等吗?

(相等。因为V排相等,根据阿基米德原理可知浮力相等。)

3.既然铁块和蜡块受到的F浮相同,为什么松手后铁块沉底而蜡块上浮?

液体中,物体的浮沉取决于什么呢?

[讲解]:物体的浮沉条件:

分析蜡块:松手后,浸没在水中的蜡块所受到的F浮>G蜡,所以蜡块上浮。当蜡块逐渐露出水面,V排减小,浮力减小,当F浮= G物时,蜡块最终漂浮在水面。即:F浮>G物上浮,最终漂浮。

分析铁块:松手后,浸没在水中的铁块所受到的F浮<G铁,铁块下沉。到达容器底部后,铁块受到F浮、G铁和F支,三力平衡,静止在容器底,我们说铁块沉底。即:F浮<G物下沉,最终沉底。

若一个物体浸没在水中,松手后F浮=G物,受力平衡,物体的运动状态不变,我们说物体悬浮在液体中。即:F浮=G物,最终悬浮。

总结:通过上述分析,我们知道浸在液体中物体的浮沉取决于物体所受F浮与G物的关系。

(二)进行新课

1.讨论:

(1)木材能漂浮在水面,其原因是什么?

(2)把一根木头挖成空心,做成独木舟后,其重力怎么变化?它可载货物的多少怎么变化?重力变小,可以装载的货物变多。

[指出]:从浮力的角度看,把物体做成空心的办法,增大了可利用的浮力,而且这种古老的“空心”办法,可以增大漂浮物体可利用的浮力。

[质疑]:密度比水大的下沉的物体有没有办法让它上浮或漂浮呢?

2.实验:

两个外形相同的铁罐子,一个空心,一个装满沙;同时按入水中,松手后实心的下沉,空心的上浮最终漂浮。

[质疑]:(1)铁的密度大于水的密度,空心的铁罐子为什么能漂浮呢?可能是 因为什么呢? (因为它是空心的,F浮>G物,所以能上浮,最终能漂浮。)

(2)要想让实心的铁罐子也漂浮,可以怎么办呢?

(把沙取出来,变成空心的。)

(3)大家的想法是如何调节的铁罐子的浮沉的呢?

(F浮不变,挖空使G物变小,当F浮>G物,铁罐子自然就浮起来了。)

[指出]:上述实验告诉我们采用“空心”的办法,不仅可以增大漂浮物体可利用的浮力,还可

114

以使下沉的物体变得上浮或漂浮。

3.应用

·轮船

(1)原理:采用把物体做成“空心”的办法来增大浮力,使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮。

(2)排水量:满载时,船排开的水的质量。

即:排水量=m船+m货

[质疑]:1.轮船从河水驶入海里,它的重力变不变?它受到的浮力变大、变小还是不变?(不变,始终漂浮)

2.它排开的液体的质量变不变?(不变)

3.它排开的液体的体积变不变?

(变,ρ海水>ρ水,所以V排海水<V排水)

4.它是沉下一些,还是浮起一些?(V排变小了,所以上浮一些)

[强调]:同一条船在河里和海里时,所受浮力相同,但它排开的河水和海水的体积不同。因此,它的吃水深度不同。

·潜水艇

[学生实验]:

潜水艇能潜入水下航行,进行侦查和袭击,是一种很重要的军事舰艇。它是怎么工作的呢?我们用打吊瓶用的小塑料管来模拟潜水艇。请同学们利用和塑料管连接的细管给塑料管吹气或吸气。

现象:吸气时,水逐渐进入管中,管子下沉;吹气时,管中的水被排出,管子上浮;

[质疑]:(1)小塑料管浸没在水中所受F浮是否变化?

(塑料管形变很小,V排基本不变,所以可以认为F浮不变)。

(2)那它是怎样上浮或下沉的呢?

(吹气时,水从管子中排出,重力变小,F浮>G物,所以上浮;吸气时,水进入管子,重力变大,F浮<G物,所以下沉)

[讲解]:潜水艇两侧有水舱,当水舱中充水时,潜水艇加重,就逐渐潜入水中;当水舱充水使艇重等于同体积水重时,潜水艇就可悬浮在水中;当压缩空气使水舱中的水排出一部分时,潜水艇变轻,就可上浮了。

潜水艇:

原理:靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。

[强调]:潜水艇在浸没在水下不同深度所受浮力相同。

·气球和飞艇

[演示]:“热气球”的实验。

[质疑]:酒精燃烧后袋内空气密度怎样变化?

原理:ρ气<ρ空气,使它受到的F浮>G物而升空。

[讨论]:要使充了氦气、升到空中的气球落回地面,你们能想出什么办法?要使热气球落回地面,有什么办法?(放气或停止加热)

·其他应用

密度计、盐水选种等。

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教学反思

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