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八年级物理下册全套教案 教科版

来源:欧得旅游网
第七章:力 第一节 力

教学目标:

1、初步理解力的概念。 2、知道力所产生的效果。

3、知道物体间力的作用是相互的。 教学重点:力的概念

教学难点:物体间力的作用是相互的

教学用具:弹簧、钢锯条、气球、磁铁、磁针、大头针、铁块 教学过程: 一、引入新课

我们在这一章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。这一章我们就来学习有关力的一些知识。 二、力是物体对物体的作用 教师:我们常常提到“力”这个字,但是在物理学中所说的力的含义要比生活中所说的力的含义狭窄、确切得多。

人推车需要力;人把水桶提起来需要力;马拉车需要用力。这些有力出现的实例中都伴有肌肉紧张,所以力的概念最初是由肌肉紧张而来的。但在在大量情况下,虽然没有出现肌肉紧张的情况,仍然有力存在,因为产生了和肌肉紧张相同的效果。大家看,用吸铁石吸引这些大头针,尽管没有肌肉紧张,不是也有力存在吗?(演示)

请大家举出有力存在的实例。

请大家考虑,当有力存在(或出现)时有几个物体?

教师:有力存在时,一定有两个物体发生了某种作用。吸引、拉、举等等是对这些作用的具体描绘。

吸铁石吸引铁钉,吸引就是吸铁石对铁休的吸引力。运动员举杠铃,举就是运动员对杠铃的力。火车头拉车箱,拉就是火车头对车箱的力……

上述的例子说明,有力存在时,总有一个物体对另一个物体发生了作用。所以,力是物体对物体的作用。一组物体是施力的,另一组物体是受力的。对一个力来说,有施力物也有受力物。现在请大家指出下列各力的施力物和受力物。

汽车对拖车的拉力;推土机对土的推力;起重机向上吊起集装箱的力 教师:力是物体对物体的作用。对力的理解应注意以下两点。这里所说的作用指的就是力。当有力出现时,应分清施力物体和受力物体,尤其是注意认清哪个物体是受力物体。 三、物体间力的作用是相互的

1、演示实验:吸铁石吸引大头针。

2、演示实验:铁块吸引小磁针的一个极。 四、力的作用效果

1、力可以改变物体的形状。 (1)实验:用手将弹簧拉长。 教师:弹簧受到拉力时变长了。 (2)实验:手用力使锯条变弯曲。

教师:气球受到手的压力时变扁了。这说明力可以改变物体的形状。 2、力可以改变物体的运动状态。

(1)教师:足球静止在地面上,脚踢它时给它一个力,足球受到这个力由静止变为运动。汽车关闭了发动机后,由于汽车受到阻力,速度逐渐变小,最终停下来。可见力可以使物体运动的速度变大,也可以使运动物体的速度变小。

(2)教师:乒乓球向我们飞来,我们挥拍打去,球的运动方向变化了,又向对方的球台飞去。可见力还可以改变物体运动的方向。五、练习 五、小结,练习(略)

第八章 第一节 什么是力 一.什么是力

1. 力是物体对物体的作用 2. 物体间力的作用是相互的

3. 一个力必定有施力物体和受力物体。 二.力的作用效果

1. 力可以改变物体运动状态(速度和方向) 2. 力可以改变物体的形状。

第二节 力的描述

教学目标: 知识与技能:

1、了解力的三要素;

2、会画力的图示和力的示意图; 3、知道力的单位;

4、培养学生的学习能力,初步分析问题的能力。 过程与方法:

经历实验、讲解、讨论、练习与对比过程。

情感、态度和价值观:

通过教学活动,使学生认识到科学的严谨,培养学生对科学的兴趣。 教学重点:力的三要素 教学难点:力的图示 教学过程:

一、力的三要素

利用多媒体展示或者口头介绍各种力的作用的例子:踢足球、抬木头、拉箱子、扳手腕…… 请学生思考、讨论:力作用在物体上所产生的不同效果,与力的哪些因素有关?

踢足球用力大小不同,球运动不同;方向不同,球运动不同;踢球时所踢的位置不同,球的运动也不同;同样抬木头时 ……

老师演示实验:分别用不同的力推门,效果不同。

引导学生分析,总结:作用力的大小不同,效果不同;方向不同,效果不同;作用的点不同,效果不同。

引导学生做教材5页图7-2-2的实验。总结:力的作用效果不但与力的大小、方向有关,而且还与力的作用点有关。

力的三要素:力的大小,方向和作用点。 二、力的单位

老师给出力的单位、力的符号,简单介绍牛顿。

老师对一牛的力究竟有多大做一个形容:两个鸡蛋 一袋方便面 …… 所受的重力。 三、力的图示

利用多媒体演示一个人推或拉一辆车(力的大小相同,且在一条直线上);举或提一个木箱 ( 力的大小相同,且在一条直线上 )…… 设问:我们怎样来表示力对物体的作用,而不必表明是什么样的力?

老师假设刚才录像中人拉车的力为100N, 演示如何用力的图示法作图。强调在作图时,如何规定一个合适的长度,如何选择起点、线段的长度、箭头的画法、意义等。

多媒体展示:力的作用点相同、方向相同、但大小不同的力作用于同一物体,效果不同,并作图;力的作用点相同、大小相同、但方向不同的力作用于同一物体,效果不同,作图;力的大小相同、方向相同、但作用点不同的力作用于同一物体,效果不同,作图。 练习:教材6页图7-2-5作图。

四、力的示意图

讲解力的示意图,将力的示意图与力的图示比较。 举例作图:

1、一木箱放在地上,对地面的压力为100N ,画出它的力的图示,力的示意图。 2、一钩码竖直挂在弹簧上,钩码对弹簧的拉力为12N,画出力的图示,力的示意图。 五、课堂小结 六、课堂作业

第三节 弹力 力的测量

教学目标: 知识与技能:

了解什么是弹力; 知道弹簧测力计的原理; 会正确使用弹簧测力计;

培养学生的观察能力和初步分析概括能力以及实际动手操作能力。 过程与方法:经历实验分析过程。

情感、态度和价值观:通过教学活动,使学生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的道理。 教学重点:力的测量原理。

教学难点:会用弹簧测力计测量力的大小。 教学过程:

一、复习引入:

1、力的作用效果是什么?

2、你能举例说明力可以使物体发生形变吗? 二、弹力

介绍:跳水,蹦床,蹦极,射箭 … 引导学生自己动手实验: a、钢尺压弯反弹; b、拉伸或压缩弹簧。

小结:

1、形变:物体在力的作用下发生的形状或体积的改变。 2、弹性形变:撤消外力后能恢复原来状态的形变。

3、弹力:物体在受力发生弹性形变时,会对跟它接触的物体施加力,这种力就叫做弹力。 三、测力计及其使用

1、测量力的大小的仪器叫测力计。 2、弹簧测力计:

原理:弹簧的伸长量与受到的拉力成正比 构造:弹簧、指针、挂钩、刻度盘、吊环 3、弹簧测力计的使用

a、观察:量程与分度值

b、检查:指针是否指在零点,弹簧是否灵活 c、测量:不能超过量程

弹簧伸长方方向与受力方向一致,弹簧一要靠在刻度板上 沿力的方向静止或匀速拉测力计

d、读数:数值+单位

四、相互作用力(作用力与反作用力)

只要一个物体对另一个物体施加了力,受力物体反过来也肯定会给施力物体一个力。这两

个力大小相等,方向相反,且在同一条直线上。 五、课堂练习 一、填空题

1、形变包括 形变和塑性形变,弹力是指 。

2、诸如 力、 力都是因为物体形变而产生的,这个力我们叫 。

3、实验室里常用的测力计是 ,它是根据在一定的范围内,拉力越大, ______________的原理制成的.它主要是由 、 、 组成。 4、弹簧秤的正确使用方法是:

(1)了解弹簧测力计的 ,使用时不能测量超过 的力。 (2)观察弹簧测力计刻度板上的 和 。 (3)要检查指针是否在 刻度处,若不在,应 。 (4)测量时,要使弹簧测力计内弹簧的轴线与所测力的 一致;观察时,视线必须与刻度盘 。

5、发生形变的物体具有能量,这种能叫 。 六、小结与作业

第四节 重力

教学目标:

知识与技能:

1、知道什么叫重力,了解重力产生的原因 2、知道重力的大小与质量的关系

3、知道g=9.8N/kg和它所表示的物理意义 4、了解重力的方向和重力的作用点

过程与方法:经历探究“重力大小和质量的关系”的过程 情感、态度与价值观:

培养学生乐于探索自然现象和物理道理的兴趣,提高学生辨证的分析物理知识的意识。 教学重点:重力与质量的关系

教学难点:重力的方向及重心的位置

教学器材:弹簧测力计、钩码、细线、小重物 教学过程: 一、复习提问

力的三要素是什么? 二、新课引入

我们生活在地球上,我们只能看到地球的某一局部。如果在宇宙空间里看地球,地球近似是圆球型。

北京在北纬40°左右。一棵苹果树上结满了苹果。秋天到了,苹果从树上落下来。请同学画出苹果沿着什么方向落下。

海南省盛产椰子,椰子落下来沿着什么方向? 南半球上果树上落下的水果沿着什么方向落下?

教师:在地球上,一切物体失去了支持,都要沿着黑板上所画的方向落向地球,原因是物体受到了地球的吸引。 三、重力的产生

地面附近的物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。重力用符号G表示。地面附近的一切物体都受到地球的吸引,所以一切物体在地面附近都受到重力。

力是物体对物体的作用,重力是地球对物体的吸引作用。重力的施力物是地球,受力物是地面附近的物体。例如,苹果所受的重力,施力物是地球,受力物是苹果。椰子所受的重力,施力物是地球,受力物是椰子。 四、重力的大小

1、实验:两个钩码的大小、形状和材料都不同,但是它们的质量都是50克。我们用弹簧秤测量它们的重力。把物体挂在弹簧秤下,当物体静止时,弹簧秤的示数就等于物体受到的重力。 这两个砝码的重力都是0.5牛顿。质量相等的物体,它们的重力大小也相等。

2、学生实验:用弹簧秤测量质量分别为100克、200克和300克的物体的重力,将测量结果填在课本的表格内。

3、物体的重力跟质量成正比

从实验数据可知,物体的重力跟它的质量成正比。

4、g的值

实验数据中重力和质量的比值大约是10牛/千克。精确的测量结果表明,重力和质量二者的比值是9.8牛/千克,这个值用g表示,g=9.8牛/千克。粗略计算,g可取10牛/千克。

5、G=mg 如果用G表示物体的重力,m表示物体的质量,g表示物体的重力和质量的比值。那么重力和质量的关系可以用公式G=mg表示。使用这个公式时,质量m用千克作单位,重力G用牛顿作单位,g =9.8牛/千克。

6、例题:一个集装箱的质量是4吨,计算它所受重力。并画出重力的图示。 已知:m=4吨=4000千克, g=10牛/千克。 求:G。

解:G =mg =4000千克×10牛/千克 =40000牛。 答:集装箱所受重力是40000牛。

作力的图示时,要画出力的三要素。重力是集装箱受到的,重力的作用点画在它的中心。方向竖直向下。结合标度线段的长度,重力线段长度应是标度线段长的4倍。 五、重力的方向

重力是一种力,力有大小、方向和作用点三个要素,重力也有三要素。 重力的方向就是物体自由落向地面时的方向,这个方向是竖直向下的。所以重力的方向是竖直向下。

重力的方向可用来检查房屋的墙壁是否竖直。我们常看到建筑工人用一根重垂线检查墙壁就是应用重力的方向是竖直向下这个道理。测绘人员用的水平仪下悬着重垂线,也是利用重力的方向是竖直向下来测定仪器是否水平。你有兴趣的话,可以采用这类方法检查家中的电冰箱放置的是否水平。 六、重心

重力的作用点叫重心。质地均匀、外形规则的物体的重心,在它的几何中心上,例如:粗细均匀的同材料的棒,它的重心在中点;圆球的重心在球心;正方形薄板的重心在它的对角线的交点。 七、总结

地面附近的物体受到地球的吸引,所以物体受到重力。重力的施力物是地球。 重力既然是一种力,它有大小、方向和作用点三个要素。

重力的大小跟物体的质量成正比,这个关系用G=mg表示,g=9.8牛/千克。 重力的方向是竖直向下。 重力的作用点叫重心。 八、作业 完成节后练习。

第五节 摩擦力

教学目标:

知识与技能:

1、知道什么是摩擦力

2、通过实验探究了解摩擦力的大小与哪些因素有关 3、知道摩擦力在生活实际中的意义 过程与方法:

1、经历影响摩擦力大小因素的研究

2、学习从实验探究归纳简单的物理规律,培养学生分析、概括能力 情感态度与价值观:

培养学生探索自然现象和日常生活中的物理原理的兴趣,体现物理来源于生活,又服务于生活的道理。

教学重点:探究摩擦力的大小与什么因素有关、生活中的摩擦力原理的应用 教学难点:摩擦力的大小的影响因素

教学方法:探究、小组合作、讨论、生活化 教学过程

一、创设情景,引入新课

1、介绍视频:拔河比赛。问:要想获胜,有什么技巧吗?

2、衣服拉链拉动不灵活了,可以采用什么办法使它更灵活呢?(实物) 3、一把锁锈了,生活中一般怎么办才能打开呢?(实物) 4、两个同学争抢一支钢笔,用力握住和不用力握。比较。为什么呢?(学生上台表演) 注意:只设问,不解决。

等等事例,都与发生在两个物体接触面之间的摩擦力有关。 今天,我们就来研究摩擦力。 二、滑动摩擦力

学生探究活动:把手压在桌面上向前推,在推的过程中,你的手有什么样的感觉? 下面我们用这个实验来研究这种力

1、一个物体在另一个物体表面上发生相对滑动时,会受到阻碍他运动的力,在两个物体接触面之间会产生阻碍物体相对运动的力,这个力叫做滑动摩擦力。

提出问题:摩擦力大小与什么因素有关?作用点在什么地方?方向指向哪儿? 2、摩擦力的作用点在物体表面上,方向与物体相对运动的方向相反。 小车在桌面上向右运动时,桌面对小车的摩擦力向左。 3、滑动摩擦力的大小可能跟哪些因素有关呢?(提出问题) 猜想:滑动摩擦力的大小可能跟接触面粗糙程度、压力、接触面的面积、重力、速度、…… 滑动摩擦力可能跟这些因素有关,要研究跟其中一个因素的关系应该采用什么方法进行研究?

结论:滑动摩擦力大小与压力有关,压力越大,滑动摩擦力越大。

结论:滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。 结论:滑动摩擦力大小和接触面积无关。

结论:滑动摩擦力大小和速度大小无关。

板书:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力的大小有关,接触面越粗糙、压力越大,滑动摩擦力越大。在一定范围内,滑动摩擦力的大小与接触面的面积大小无关。 三、滚动摩擦力

演示:在桌面上滚动一只篮球,很快听下来。

师问:球在桌面上运动了一段距离,为什么会停下来呢?

定义:当一个物体在另一个物体上滚动时,物体所受的摩擦叫滚动摩擦(接触面阻碍物体运动的力叫做滚动摩擦力。) 四、静摩擦力

师:了解了滑动摩擦、滚动摩擦后,我们大家先来看老师做这样一个实验:平木板放一木块,慢慢倾斜木版,木块保持相对静止,没有滑下来,为什么呢?

师讲事例:生活中的静摩擦力 手握杯子、步行鞋子与地面、传输带(投影) 师问:生活中的大家还遇到哪些静摩擦力的现象

生答:公交车上,把手与手之间、鞋子与地面之间、…… 五、增大有益摩擦、减小有害摩擦的方法

1、增大有益摩擦 ①增大压力 ②使接触面粗糙 ③用滑动代替滚动 2、减小有害摩擦 ①减小压力

②使接触面变光滑 ③用滚动代替滑动

④使接触面彼此地分开 六、总结本节课的知识点 七、随堂练习:

第八章 力与运动 第一节 力的合成

教学目标: 知识与技能:

1、知道几个力的共同作用效果可以用一个力来代替,这个力就是那几个力的合力。 2、能举例说明什么是力的合成.

3、知道同一直线上方向相同和相反的两个力的合成方法. 过程与方法:

1、通过对探究实验假设的验证来培养学生对物理 现象的归纳总结能力.

2、通过总结出同一直线上两个力合成的方法,初步认识等效替代的科学研究方法. 情感态度与价值观:

1、通过合力的一些事例和实际的实验操作,体会到团结合作、交流互助的重要性. 2、培养实事求是、尊重自然规律的科学态度. 教学重点:探究认识同一直线上二力合成的情况. 教学难点:合力在力的作用效果上的等效替代性.

教学器材:弹簧测力计、橡皮筋、细线、图钉、木板、白纸 教学过程: 一、复习导入

1、力的作用效果是什么?

2、一个大人可以提起一桶水,两个小朋友一起也可以把桶提起,那么大人和两个小朋友用力的作用效果如何? 二、合力 1、如果一个力产生的效果跟几个力共同作用的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。组成合力的每一个力叫分力。合力的定义运用了“等效”的思想。 2、等效替代是物理学中常用的一种解决问题的方法。 三、同一直线上二力的合成

1、力的合成:求几个力的合力叫做力的合成。

2、同一直线上方向相同的二力的合成

同一直线上,方向相同的二个力的合力,大小等于这两个力的大小之和,方

向跟这两个力的方向相同,即:F=F1+F2

3、同一直线上方向相反的二力的合成

同一直线上,方向相反的二个力的合力,大小等于这两个力的大小之差,方

向跟较大的那个力的方向相同,即:F=F1-F2

四、课堂练习 五、课堂小结 六、作业

第二节 牛顿第一定律和惯性

教学目标 知识与技能

知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论,知道理想实验是科学研究的重要方法. 理解牛顿第一定律的内容及意义.

知道什么是惯性,会正确地解释有关惯性的现象 过程与方法

观察生活中的惯性现象,了解力和运动的关系. 通过实验加探对牛顿第一定律的理解. 理解理想实验是科学研究的重要方法. 通过探究活动熟知实验探究的过程; 领悟通过实验要求设计实验表格的方法; 体验由实验结论进行科学推理的过程。 情感态度与价值观

在探究过程培养学生的交流意识与团结协作精神;

通过学习使学生知道实践是检验真理的唯一标准,不要盲目迷信权威; 培养学生乐于参与科学实践的情感,在实验中养成严谨的科学态度。 教学重点:对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解. 科学思想的建立过程 教学难点:牛顿第一定律的推理得出

力和运动的关系.

惯性和质量的关系.

教学器材:小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块、气垫导轨装置、伽利略针和单摆实验装置

教学过程:

一、新课引入

做实验引入力和运动的关系,引发学生的思考.

参考实验:在讲台上放一辆小车,使它处于静止状态.师:怎样才能让小车运动起来呢? 师:从这个例子很容易得到:物体要运动,需要对它施加力的作用,那么力和运动之间关系如何呢?本节课我们就来探究这个问题. 二、牛顿第一定律

承接刚才的实验现象,演示当物体不再受手的推力时,物体停止运动.

师:静止在水平面上的物体,用力去推,物体由静止变为运动;一段时间后撤掉该力,物体的运动状态又如何?

师:根据以上的例子,思考“运动一定需要力来维持吗” 生:要用力去推它

生:一段时间后撤走该力时,物体速度越来越慢,最终停下

生l:需要.因为用力推物体它才能运动,而撤走了这个力物体最终会停下,所以,运动必须用力来维持.

生2:不一定,按照生1的说法,运动一定需要力来维持的话,撤走了力,物体应该立刻停下才对.

生3:例如在空中飞行的足球,已经不再受到脚的作用力,但仍然向前运动,因此“物体的运动不一定需要力的作用”. 三、演示实验

实验演示:让一个小球从斜面上滑下,斜面末端分别放毛巾、木板和玻璃板,让学生仔细观察实验现象。仔细观察实验现象并得出结论.

提问:如果没有摩擦力的作用,小球又将会怎样运动呢?大家大胆猜想一下。 理想实验的魅力

首先是亚里士多德的错误观点:必须有力作用在物体上,物体才能够运动;没有力的作用,物体就要静止在一个地方.接着演示伽利略是如何利用理想实验反驳伽利略错误的观点的. 师:伽利略对于“运动与力的关系”,构思出如图8—2—2所示的“理想实验”.将轨道弯曲成曲线ABC的形状,在轨道的一边释放一颗小球,如果不存在摩擦力,小球将上升到哪里?

师:伽利略根据“理想实验”断言:小球应该以恒定的速率永远运动下去.由此可推断,在水平面上做匀速运动的物体并不需要用外力采维持.

师:理想实验,是科学研究中的一种重要的方法.它突出了事物的本质特征,能达到现实科学实验无法达到的极度简化和纯化的程度.它不仅可以充分发挥理性思维的逻辑力量,还可以让思维超越当时的科学技术水平,在想象的广阔天地里自由驰骋.

牛顿第一定律的内容是:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止

师:牛顿第一定律可不可以用实验来验证?什么时候可以看作不受力并举例说明。

师:一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,叫做惯性;所以牛顿第一定律又叫做惯性定律.

师:简述惯性定律和惯性的区别和联系.

师:惯性能解释日常生活中的许多现象.例如:当汽车启动时,车上的乘客会向后倾斜,为什么?

[课堂训练]

1、一切物体总保持 状态或 状态,直到有 迫使它改变这种状态为止。 2、物体保持 的性质叫做惯性.惯性是物体的 ,与物体的运动情况或受力情况 。

3、伽利略的理想实验说明了 。 四、惯性与质量

运动的火车比运动的自行车停下来要困难得多,可见物体的惯性即保持匀速直线运动状态或静止状态的本领,它与物体的质量有关,有什么关系呢?

师:一切物体都有惯性,在任何状态下都有惯性;惯性是物体的固有性质;物体的惯性的大小只与质量有关,质量越大,惯性越大,运动状态越难以改变;质量越小,惯性越小,运动状态越容易改变;惯性的大小只与质量有关,与其他因素无关. [课堂训练]

在路上跑的人被绊倒时是向前趴着倒下,而慢走的人滑倒时,则大多数是后仰着地摔倒,

试论述其原因.

解析:这是因为人在跑的时候人的重心在人的整体的前方,当人的脚遇到障碍物之后,由于惯性的原因使其上半身继续向前运动,容易向前趴;而慢走的人由于重心在整个身体的后面,所以经常后仰着地摔倒.

五、课堂小结 通过本节的学习,我们知道了:

(1)历史上几位科学家对力和运动关系的看法和研究. (2)伽利略得到力和运动关系的研究方法. (3)牛顿第一定律的内容.

(4)惯性及应用惯性知识解决实际问题的方法. 六、课后练习

1、关于牛顿第一定律,下列说法正确的是………………………( ) A、牛顿第一定律是一条实验定律

B、牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因 C、惯性定律和惯性的实质是相同的 D、物体的运动不需要力来维持

2、一个物体保持静止或匀速运动状态不变,这是因为……………( ) A、物体一定没有受到任何力 B、物体一定受到两个平衡力作用 C、物体所受合力一定为零 D、物体可能受到两个平衡力作用 3、下列关于惯性的说法中,正确的是………………………………( ) A、人走路时没有惯性,被绊倒时有惯性

B、百米赛跑到终点时不能立即停下是由于惯性,停下时就没有惯性了 C、物体没有受外力作用时有惯性,受外力作用后惯性被克服了 D、物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关

4、有人设想,乘坐气球飘在高空,由;于地球的自转,一昼夜就能周游世界.请你评价一下,这个设想可行吗? 七、板书设计

理想实验的魅力牛顿物理学的基石——惯性定律惯性与质量 内容

(或定义)1、亚里士多德的观点 2、伽利略的观点 3、笛卡儿的观点一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性

说明

通过学习人类对运动和力关系的认识,体会科学家对人类的贡献和正确思想的来之不易(1)物体不受外力时,运动状态保持静止或匀速直线运动,说明力不是维持物体运动的原因 (2)外力的作用是迫使物体改变原来的运动状态,说明力是改变物体运动状态的原因 (3)一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,叫做惯性

a、一切物体在任何状态下都有惯性

b、惯性是物体的固有性质 c、物体的惯性只与质量有关

第三节 力的平衡

教学目标: 知识与技能:

知道平衡状态、平衡力、二力平衡的概念,理解二力平衡的条件。 知道二力平衡时物体的运动状态。

会运用二力平衡条件解决简单的平衡问题。 过程与方法:

1、通过探究实验得出二力平衡的条件,进一步会研究多个因素问题的科学方法 2、通过分析实例,加深对知识的理解。

情感、态度、价值观:通过实验的观察、分析、探索,领略科学探索方法和养成实事求是、尊重自然规律的科学态度,培养学生之间的合作交流意识。 教学重点:二力平衡的条件。 教学难点:二力平衡条件的应用

教学器材:小车、水平木板、钩码、细绳、滑轮等。 教学过程: 一、引入

牛顿一定律的内容是什么?

是不是只有不受力的物体才能保持静止、才能做匀速直线运动? 观察现象:课堂演示:静止在桌面上的物体、匀速行驶的电动汽车

介绍片段: 在平直轨道上匀速行驶的火车、匀速步行的学生、静止在地面上的汽车 提出问题:上述物体保持静止状态和做匀速直线运动是否受到外力?请你再举出几个静止和做匀速直线的物体,分析它们受到的力。 引出平衡态的概念,进行新课教学。 二、平衡状态

由上面学生举出的例子定义平衡状态。指出这时作用该物体上的几个力改变物体运动状态的效果互相平衡,或者说几个力互相平衡。物体受力平衡时最简单的情况是受两个力作用。 过渡:物体受力作用时满足什么条件才能保持平衡? 三、二力平衡条件

方法1:通过演示实验得出二力平衡的条件。

介绍实验装置如图8-3-2所示,用细线系住木板上的任意两个孔,细线的两端跨过桌边的滑轮各悬挂一个相同质量的钩码。 引导学生观察与思考下面问题。

木板是否静止?木板静止时受到的两个拉力的大小有什么关系?方向有什么关系?

把木板扭转一下,使两个力的作用线不在同一直线上,木板还能静止吗?重新平衡后,两个力的方向有什么特点?

在细线的两端悬挂质量不相同的钩码,木板还能静止吗? 任选其它两个孔重复上述实验。

引导学生根据观察结果自己得出结论。可在教师引导下由多名同学互相补充使其完善。 方法2:学生探究性学习(学生分组实验,研究二力平衡的条件)。

教师介绍实验装置同上。

教师明确实验目的:观察分析总结满足什么条件木板静止? 学生探究性实验

学生讨论、进行归纳总结。

教师引导:根据力的合成的知识,彼此平衡的两个力的合力是多少? 四、二力平衡条件的应用

1、通过练习使学生分析二力平衡

请学生画出下面物体受力的示意图,并分析物体是否受到平衡力,哪一对力是二力平衡。

1) 静止悬挂的电灯。 2) 静止在桌面上的茶杯。 3) 匀速运动的拖车。 总结判断二力平衡的方法:

1、物体是否处于平衡状态 2、是否作用在一个物体上

3、是否满足等大、反向、共线 应用二力平衡的条件解决问题,首先要判断被研究的物体是不是处于静止或匀速直线运动状态,只有物体处于静止状态或匀速直线运动状态才可以应用这个条件。对于能够应用二力平衡条件的物体,要分析它受到几个力的作用,方向如何。如水平面上拖车做匀速直线运动时,竖直方向的二力平衡,水平方向的二力也平衡。在学生分析中要注意纠正学生认识上的简单化和片面性。

2、根据平衡状态找出平衡力,利用二力平衡条件求其中一个力: 引导学生回忆测量滑动摩擦力的方法,分析原因。 五、巩固练习

1、放在水平桌面上的书所受力中,属于平衡力的是 [ ]

A、书对桌面的压力与书所受的重力;B、书对桌面的压力加上书的重力与桌面对书的支持力. C、书所受的重力与桌面对书的支持力;D、书对桌面的压力与桌面对书的支持力;

2、起重机的钢丝绳吊着重物,比较在重物静止时,重物匀速上升时,重物匀速下降时钢丝绳对重物的拉力大小,则( )

A、重物匀速上升时,拉力最大 B、重物静止时,拉力最大 C、重物匀速下降时,拉力最大 D、上述三种情况,拉力一样大 3、某同学站在磅秤上, 下列哪一对是平衡力

A、人的重力与磅秤对人的支持力; B、人对磅秤的压力与磅秤对人的支承力; C、磅秤的重力与磅秤对人的压力; D、人的重力与人对磅秤的压力。

4、一个物重为10牛顿的物体,用绳子把它吊在空中静止时,绳子对它的拉力是_______牛顿;若物体以0.1米/秒的速度匀速下降时,绳子对它的拉力是_______牛顿;若物体以0.1米/秒的速度匀速上升时,绳子对它的拉力是_______牛顿。

5、水平放置的台秤秤盘上放有一个重为20牛顿的物体,则台秤的示数为 _______牛顿;当用5牛顿的力竖直向下压这个物体时,台秤的示数为_________ 牛顿;当用5牛顿的力竖直向上拉这个物体时,台秤的示数为__________牛顿。

6、某同学用100牛顿的力竖直向上提起一个质量为10千克的物体,物体受到的合力大小是___________、方向_________________。

第四节 力与运动

教学目标: 知识与技能:

通过观察,了解物体在力的作用下运动的变化;

通过实验探究,理解力是如何改变物体的运动状态的;

知道在非平衡力的作用下,物体的运动状态将发生变化,发生怎样的变化。 过程与方法:

通过大量生活实例,理解和掌握惯性

通过实例和实验探究,掌握力如何改变物体的运动状态。 情感、态度和价值观:联系生活实际,激发学生对物理的兴趣。 教学重点:了解物体在力的作用下运动的变化

教学难点:通过实验探究,理解力是如何改变物体的运动状态的 教学过程:

一、复习提问 提问:什么叫二力平衡?

提问:牛顿第一定律的内容是什么?

提问:什么是平衡状态,平衡状态有什么特点? 二、新课引入

1、扔纸飞机时,手停了下来,纸飞机向前飞了出去,这是为什么? 答:手停了,但纸飞机要保持原来的运动状态,所以飞了出去。

2、星际探测仪,一经脱离地球引力范围,为什么不需要发动机就可以保持飞行? 答:由于惯性,它要保持原来的速度飞行,因为阻力几乎为零,所以不需要发动机。 3、汽车突然停止,为什么乘客向前倾? 如课本图8-2-3.

答:由于惯性,乘客要保持原来的速度,而乘客的脚受到汽车向后的摩擦力停了下来,所以身体要向前倾。

三、观察:物体在力的作用下运动的变化

举几组例子,要求学生判断各组运动的特点。 1、熟透的苹果由静止开始下落;

2、静止的小车因受到水平向右的拉力开始运动。 答:由静到动。 3、竖直下落的苹果,在重力的作用下,越落越快;

4、水平向右运动的小车,由于受到水平向右的拉力,越来越快。 答:由慢到快。 5、水平滚动的小球,由于受到摩擦力的作用,越来越慢;

6、关闭发动机的火车,由于受到摩擦力,越来越慢。 答:由快到慢。 7、抛出的物体,由于受到重力的作用,在空中做曲线运动;

8、运动员用力拉住链球,链球沿圆周运动,运动方向不断变化。 答:改变了运动方向。 四、探究实验:力如何改变物体的运动状态

(一)问题与探究

利用一个小铁球、一块磁铁,在光滑的桌面上分组进行实验,通过怎样的操作,才能使小铁球的运动发生如下变化?

1、由静到动; 2.由慢到快; 3.由快到慢; 4.改变了运动方向。

学生动手操作实验,并总结其中的规律。

(二)结论

1、静止的物体要想运动,必须受到非平衡力的作用,并且运动方向和和外力的方向相同。

2、运动的物体,若受到一个与运动方向相同的合外力的作用,它将由慢到快。 3、运动的物体,若受到一个与运动方向相反的合外力的作用,它将由快到慢。 4、运动的物体,若受到一个与运动方向不在一条直线上的力的作用,运动方向将发生改变。

五、课堂小结

本节课我们学习了惯性的概念,并能用惯性解释有关现象;通过一系列运动的事例,和我们的探究实验,得出了力是如何改变物体的运动的结论。 六、课后作业 根据情况布置作业。

【 板书 】

第四节 力与运动

力如何改变物体的运动状态

(1) 静止的物体要想运动,必须受到非平衡力的作用,并且运动方向和合外力的方向相同。

(2) 运动的物体,若受到一个与运动方向相同的合外力的作用,它将由慢到快。 (3) 运动的物体,若受到一个与运动方向相反的合外力的作用,它将由快到慢。 (4) 运动的物体,若受到一个与运动方向不在一条直线上的力的作用,运动方向将发生改变。

第九章 压强 第一节 压强

教学目标: 知识与技能:

1、正确理解压强概念和压强公式,能用压强公式进行简单计算; 2、结合生活实际明确改变压强的方法,培养学生应用知识的能力; 3、 在实验探究中,提高学生的观察能力、分析能力和操作技能。 过程与方法:

1、经历实验探究过程,学习控制变量法;

2、在压强概念的学习中,理解比值定义的方法;

3、通过简单估算处理,使学生体会、学习估算的思想和方法。 情感、态度与价值观:

1、通过实验探究,激发学生学习物理的兴趣,使学生认识科学方法的重要性;

2、通过对日常生活、生产中压强现象的解释,培养学生勇于探索日常用品中的物理学原理的精神和将物理知识 应用于日常生活、生产的意识。 教学重点:理解压强概念。

教学难点:比值定义法定义压强。

教学器材:一头削尖的铅笔、酒瓶、海绵、橡皮泥、沙盘、细沙、体重计、方格纸等 教学过程: 一、认识压力

复习提问:力的作用效果是什么? 回答:使物体发生形变或改变物体的运动状态。 演示小实验:向下按海绵;将钢尺一端搭在讲桌上,另一端悬空,向下压悬空部分,让学生观察形变,描述力的方向。 学生观察现象,初步理解压力的概念。

总结:例子中的物体都受到了压力。压力是垂直作用在物体表面上的力。 二、压强的引入

1、探究主题的引入

带领学生做图9-1-3的小实验,让学生描述手指的感觉。

教师提出问题:压力的作用效果可能与哪些因素有关? 针对教师的设问积极猜想:可能与施加的压力有关;与接触物体的大小、形状有关等等。

2、探究实验 演示实验:

将酒瓶放在一块厚海绵上,要求学生观察海绵的变化,并简单回答产生变化的原因。

海绵被压得凹下去了。这是酒瓶给它的压力的作用效果。 边做实验边提问:

(1)改变酒瓶的质量,海绵有变化吗?怎么变?(往瓶中加沙)

(2)质量一定的酒瓶,改变它的放置方式会有什么现象?说明了什么(原来竖放的酒瓶横放。横放时稍微转动一下,观察海绵的变化;再把瓶子口朝下竖放)?

(3)除了海绵,我们还能用什么来显现压力的作用效果?

3、建立压强概念

压力的作用效果与压力的大小和受力面积都有关。

压力的作用效果与压力大小成正比,与接触面积成反比;

比较压力的作用效果,可以控制成反比的量--接触面积的大小,只比较同样面积上压力的大小。即比较单位面积上所受的压力。

比较压力的作用效果要同时考虑压力和接触面积两个因素,可以控制一个,比较另一

个。这是\"控制变量法\"。

给出压强的概念:物体单位面积上受到的压力叫压强。 三、压强公式及压强的单位

压强: p=F/S

压强的国际单位帕斯卡,单位符号Pa。

说明:该单位是为了纪念法国科学家帕斯卡。

在公式基础上指出,帕是很小的单位。一颗瓜子平放在手心里对手的压强就有 20Pa 。 给出常用的压强单位。 由公式得出 1Pa=1N/m2 。 四、改变压强的方法

我们能通过改变哪些物理量来改变压强?通常是改变哪些量? 改变压强可以改变压力和受力面积大小。改变受力面积比较常见。

对照图9-1-6 分析它们各自是需要增大压强还是减小压强?主要是通过改变什么量来实现的?你还能举出哪些生活中控制压强的例子?

小结:增大压强要减小受力面积或增大压力;反之要增大受力面积或减小压力。

举例:(如订书机),一起分析分别是通过改变哪些量来实现目的的。举出生活中控制压强的例子。如:菜刀、图钉、滑雪板等等。和教师一起逐一分析。 五、流体的压强

流体:液体和气体有很强的流动性,统称为流体。流体内部有压强。 六、课堂小结 (1)建立起正确的压强概念;

(2)理解压强公式,能用压强公式进行简单估算; (3)结合生活实例说明如何控制压强。 七、课后练习 八、实践活动

1、分小组自主调查完成\"火车通过铁轨对地面的压强和火车轮直接作用于地面的压强比较\"研究性课题,写出调查报告。

2、动手做一做\"发展空间\"中\"压强知识在杂技中的应用\"相关小实验,查询相关资料,写出实验体会。

第二节 液体的压强(一)

教学目标: 知识与技能:

1、知道微小压强计的构造和使用方法; 2、知道流体的概念和流体压强的基本特点;

3、通过实验探究,知道液体内部压强规律,发展学生由猜想到实验设计、现象分析的能力,由现象概括结论的归纳能力和创造性思维能力。

过程与方法:通过完整的实验探究过程,让学生体会物理实验是研究问题的重要方法,明确探究是研究物理问题的基本方法。

情感、态度与价值观:通过各个教学环节,激发学生的求知欲,并使学生体验探究的乐趣,培养学生乐于探究物理知识的精神。 教学重点:液体压强的特点。

教学难点:液体内一点各个方向上压强大小相等。

教学器材:侧面有开口并配有橡皮膜的容器一个、微小压强计、烧杯每组各一个 教学过程:

一、流体的压强

由于流动性且受重力的作用,流体具有与固体不同的性质,对与之接触的物体都施加压力,而且流体内部也存在压强。

演示图9-1-5 ( a )实验,让学生观察并讨论,橡皮膜上有什么现象,该现象说明了什么。橡皮模是一个平面,水漫过橡皮膜后,它向外突起,说明容器内的水对容器壁施加了压力。 二、液体压强特点探究

1、引出课题介绍海底景象的录像,引导学生注意,潜水员穿着笨重、奇特的潜水服。提问:潜水时都要穿这样的衣服吗?

为什么只有潜到深海时才需要穿这种特殊的服装? 展开积极讨论:

(1)潜水时不一定都穿潜水服。只有比较深的地方才需要穿,而且到不同深度的海域要穿的潜水服不同。

(2)穿潜水服是为了保护潜水员,海水会对人体施加压力;很深的地方压力(压强)很大。 总结学生可能的猜想:液体内部不仅存在压强,而且越深的地方压强越大。 2、实验仪器介绍

出示微小压强计,讲解它的构造并演示使用方法。

认识微小探测器,仔细观察教师的演示,理解仪器的构造和使用方法。

在微小压强计原理基础上,引导学生观察、使用图9-2-4 的简易液体压强计。

3、设计探究实验 提问:对于液体压强,你有哪些猜想?比如:压强的大小、方向,压强与液体深度的关系等等。

积极思考,可能提出的猜想:

(1)液体内处处有压强,但只在竖直方向上存在压强;

(2)液体内部处处存在压强,一个点上,各个方向都有压强,大小可能不相等; (3)液体内部处处存在压强,一个点上各个方向都有压强,大小相等;

(4)液体内部压强的大小随深度增加而加大;

(5)液体内部不是处处有压强,比如 , 紧贴液面下的区域压强可能为零;等等。 写出各自的验证思路。 4、演示实验验证部分猜想 收集部分学生的猜想,选出与压强方向有关的猜想进行总结。

利用微小压强计演示探究在一点上液体压强的特点。 总结结论。明确液体内部一点上压强的规律。 根据实验情况,提问:

(1)橡皮膜凹凸程度满足什么规律?说明了什么? (2)怎么能使橡皮膜恢复平衡状态?

(3)加水使橡皮膜平衡后,改变玻璃管的位置有什么现象出现?

(4)恰好平衡时,管内外的水面有什么关系?你能从中总结出什么规律吗 ? 5、实验总结 液体压强规律:

(1)液体内部各个方向上都有压强。

(2)在液体的同一深度,各个方向的压强大小相等。 (3)液体内部的压强,随深度的增加而增大。

指出,帕斯卡在 1648 年就得到了液体产生的压强与深度成正比的结论。 三、课堂小结 (1)让学生回顾探究的基本步骤; (2)深入理解液体内部压强特点。 四、课堂练习:讨论自我评价的第1、2题。

五、实践活动:收集关于潜水工具的相关资料,形成简单的书面报告。

第二节 液体的压强(二)

教学目标: 知识与技能:

1、知道液体内部压强公式,能用该公式简单说明一些物理现象;

2、通过观察简易压强计的实验,培养学生的观察能力和分析推理能力;

3、能用液体压强公式解释帕斯卡实验,培养学生用理论解释实验现象的能力。

过程与方法:通过橡皮膜玻璃管液柱平衡实验,引导学生初步学习替代的思想,了解它是物理学中常用的思维方法之一。 情感态度和价值观:

1、通过对液体内部压强公式的推导,让学生认识到物理学逻辑性强、科学严密的特点; 2、通过帕斯卡实验的学习,激发学习物理的兴趣。 教学重点:用液体压强公式解决相关问题。 教学难点:液体压强公式的推导。

教学器材:大烧杯、一端带橡皮膜的玻璃管、气球、较长的输液软管、漏斗、铁架台等 教学过程:

一、液体压强的大小

1、提出问题设计方案

2、挑选方案,推导公式

画出烧杯、玻璃管的结构图,带领学生对橡皮膜进行受力分析,画出受力图,分析 F 水柱 = G 水柱 = ρ 水 gh 水柱 S。

由受力分析得: P = F 水柱 / S = ρ 水 gh 水柱 。 能正确分析橡皮膜的受力,推导出液体压强公式。

3、推广结论:液体内深度为 h 处的压强为: P= ρgh

意识到公式中的 h 是液体的深度,该公式适合于任何密度均匀的液体。 4、知道影响液体压强的因素有:液体密度、该处深度和重力加速度。 二、帕斯卡实验

演示以下实验:观察现象,关注实验现象及结论。

用输液软管连接漏斗和灌有一定量水的气球。把连接气球的一端固定在铁架台上,漏斗置于较低位置时加水。让学生观察现象。气球变大变薄,但没有破(将破未破)。问学生:改变漏斗位置会发生什么?

缓慢提高漏斗,达到一定高度时,气球破裂(课前注意反复试验,把握好灌水量,不要在提高漏斗时再加水)。 针对教师问题积极猜想:

(1)提高漏斗,不会有变化; (2)提高漏斗,气球会破。

提问:气球怎么破的?是什么使它破的?

听取学生的解释,适当总结。 一些同学能够根据压强公式解释现象。

引入数据讲解书上例题。 积极思考例题计算过程,对实验现象及原因有更深的理解。 引申提问:生活中有没有类似帕斯卡实验的现象发生?我们是怎样利用液体这个特性的 ? 展开讨论,举出类似的例子。或在教师提示下将关注并收集相关资料。

三、课堂小结 (1)液体内 h 深度的压强公式;

(2)定量计算及定性解释帕斯卡实验。

四、课堂练习 讨论完成\"发展空间\"中\"自我评价\"的第3题。

第三节 连通器和液压技术

教学目标: 知识与技能:

1、能在实际情况中辨认连通器,在此过程中培养学生的观察能力和概括能力; 2、知道船闸的工作原理,能用连通器原理解释一些简单的实际问题; 3、了解液压技术的原理,知道一些液压技术在生产、生活中的应用;

4、通过分析日常生活中应用连通器和液压技术的事例,培养学生运用知识的能力。 过程与方法:

1、通过模型和挂图认识连通器和液压技术,经历用\"假想液片\"模型推导出连通器原理的过程,使学生进一步体会建立模型是物理学的研究方法之一。 情感、态度和价值观:

1、使学生体会物理与生活、生产的紧密联系,培养学生将物理知识主动运用于生活、生产的意识;

2、通过对船闸的学习,使学生进一步体会 STS 的理念,激发学生学习物理的兴趣。 教学重点:连通器原理及运用。 教学难点:船闸的工作原理。

教学器材:自制连通器、压强在液体中传递演示仪、关于连通器原理和船闸原理的挂图 教学过程:

一、连通器及其特点

1、引出问题 基于学生关于三峡大坝收集的资料,提问:

三峡大坝拦腰截断了长江,为什么下游的船只还能驶到上游?它们是怎样\"翻越\"大坝的? 同学之间相互交流收集的资料。

抓住学生讨论中的闪光点,逐步设问: (1)水位高度可以调节吗?

(2)水库大坝采用什么方法调节水位? (3)有没有同学知道其中采用了什么原理?

(4)什么是\"连通器\"? 可能一些学生已经收集到相关资料,提到连通器及连通器原理。

比如:\"大坝旁都要修建船闸,利用连通器原理,船闸可以调节上下游的水位落差 ,实现通航。

给出“连通器”概念:连通器是上端开口、下部相连通的容器。 2、探究连通器的特点

列举生活中的连通器。如:茶壶、污水处理厂的污水处理池等。 出示自己制作的简单连通器(如教材图 9-3-2 所示)。

把两支注射针筒固定在两个铁架台上,调节两边针筒等高,向管中注入水。让学生观察并描述两管内水面的关系;

用一根红线系在两铁架台间,标识出此时水面所在位置。 两边针筒等高时,学生观察到两边水面相平。

问:如果举高或降低一边针筒,水面会变化吗?怎样变?为什么?

缓慢调节一边针筒,使两边针筒明显不等高。要求学生观察、描述现象,进行总结。 要求填写下面半命题:连通器里的同一种液体不流动时,各容器中的液面将_相平(等高)。 3、利用液体压强知识解释连通器原理(选讲) 分析液体不流动时液片的受力。由液体压强公式 P=ρgh ,可推知两边液柱的高度相等。 根据液体压强公式推导出液柱高度相等的结论。

4、应用、讨论

讲解一下船闸的工作原理。

根据挂图分析船闸的结构,结合连通器原理解释船闸的工作原理。 二、液压技术

1、压强在液体中的传递 通过分析船闸阀门的工作,指出开启和关闭阀门需要特殊的装置,实现\"四两拨千斤\"的效果。

生活中能见到很多\"四两拨千斤\"装置。比如修车时用的千斤顶等。 出示图 9-3-7 实验装置,让学生观察。指出这是一种省力装置。 这个装置是连通器吗?为什么不是?

在教师指导下最终都认识到该仪器密闭的特点。(密闭性)

演示实验,先放大砝码,再放小砝码,最后两边平衡。 认真观察实验现象。 让学生描述现象后讲解。注意强调两边条件的对比:面积的比例关系要和砝码质量比例对应起来。 在教师带领下,逻辑清晰地比较相关因素。推导出两边压强相等的结论。

得出结论:密闭液体中的压强能够大小不变地向各个方向传递。 在教师总结的提示下,明确压强在液体中传递的规律。

2、液压技术及应用 1653 年,帕斯卡发现了上述规律(帕斯卡原理)。在此基础上,人们发明了液压技术,广泛应用于生产、生活中。

师生共同举出一些利用液压技术的机械。比如,千斤顶,推土机、挖掘机中用到的操作杆,汽车的液压刹车系统,机械中用的液压密封等等。 积极思考,举出生活中可能用到液压技术的装置。

以图 10-3-8 ( c )汽车液压刹车系统为例简单分析。问: (1)图中哪部分相当于实验中的小针筒? (2)哪部分等效于大针筒部分?

(3)系统是怎样实现制动的? 观察图示,大部分人能对比实验原理图分析液压刹车系统的制动原理,进一步理解液压技术。 三、课堂小结

(1)连通器的定义、原理。 (2)生活中常见的连通器。

(3)知道液压技术和压强在液体中传递的规律,知道一些利用液压技术的装置及工作原理。 四、实践活动

收集生活、生产中液压技术的应用实例,选取一个例子与实验装置进行类比,分析工作原理。

第四节 大气压强

教学目标: 知识与技能:

1、知道大气压强的存在,知道托里拆利实验的原理、过程和结论; 2、了解大气压强产生的原因;

3、知道大气压强与高度和天气有关;

4、通过演示实验,培养学生的观察能力和分析能力; 5、通过对托里拆利实验的学习,培养学生的思维能力。 过程与方法:

1、学生进行实验探究,估测大气压的大小,体会科学探究的过程;

2、通过对托里拆利实验的学习,使学生理解用液体压强来研究大气压强的等效替代法。 情感、态度和价值观:

1、通过演示实验,激发学生学习的兴趣和求知欲;

2、运用大气压强知识解释生活和生产中的有关现象,使学生体会到物理知识与生活的密切关系,具有将物理知识用于解释日常生活现象的意识;

3、通过对托里拆利实验的学习,培养学生热爱科学的精神,培养学生的创新意识。 教学重点:大气压强的存在和大气压强的测定。 教学难点:理解托里拆利实验的原理。

教学器材:塑料瓶、水杯、硬纸片、杯子、气球、塑料挂钩的吸盘、长度不同的几个试管、空可乐瓶 教学过程: 一、大气压强

演示实验 ① :将硬纸片平放在平口玻璃杯口,用手按住,并倒置过来。 提出问题:放手后,会看到什么现象? 学生:纸片会掉下来。

演示实验 ② :将玻璃杯装满水,仍用硬纸片盖住玻璃杯口,用手按住,并倒置过来。

问:放手后,会看到什么现象?教师放开手,硬纸片没有掉下来。

演示实验 ③ :在刚盛过热水的密闭空塑料瓶上,浇上冷水,瓶子被压扁。 演示实验 ④ :用开水把杯子烫热,立即扣在气球上,杯子被气球吸住。 提出问题:硬纸片为什么不会掉下来呢?塑料瓶怎么会被压扁?杯子为什么会牢牢地吸在气球上呢?

① 硬纸片受到一个向上的力; ② 空气对塑料瓶有压力; ③ 杯子被气球粘住了。

介绍大气层的结构,对比液体压强产生的原因,分析大气压产生的原因:地球周围被厚厚的空气层包围着,这层空气又叫大气层。空气由于受重力作用,而且能流动,因而空气内部向各个方向都有压强。大气对浸在它里面的物体的压强,叫做大气压强,简称大气压。

谁能解释一下我们刚做的三个实验的现象呢?

教师:生活中还有哪些现象能说明大气压的存在呢?

① 塑料挂钩被大气压压在墙上: ② 用吸管吸汽水; ③ 墨水被吸到钢笔里。

二、大气压强的测定

1、讲解马德堡半球实验。

提出问题:这个实验说明了什么?大气压强究竟有多大? ① 说明了大气压强的存在;

② 大气压强很大,把两个半球紧紧压在一起。 学生纷纷猜测大气压强的大小,但是都不知道大气压究竟有多大。但是我们怎样才可以确切地测定大气压的值呢?同学们先想一想,实验 ② 中硬纸片的受力情况如何?

受到水杯内水的压强和大气压强,大气压强大于水的压强,因为杯底对水也有压强,这个压强无法测出。

如果能使水不与水杯底接触,而且水面上方的气体压强为零,那么纸片的受力情况是怎么样的?进行受力分析: 硬纸片受到水柱的压力和大气给的压力。

此时,大气压强就等于水柱产生的压强。究竟大气压能支持多高的水柱呢?大家一起来看看下面的实验。

换用比杯子长的各种不同长度的试管(或容器)进行\"覆杯\"实验(例如可以用矿泉水瓶、一端封住的日光灯管等)。教师利用图片向学生讲解,大气压可以支持的水柱高达 10m 以上。

教师提出问题:

① 这个实验测大气压的原理是什么? ② 怎样能使液柱高度降低?

① 大气压强等于水柱产生的压强。即 p0 = ρ 水 gh ;

② 因为 p0 = ρ 水 gh ,所以在大气压不变的情况下,如果换用密度较大的液体,液体的高度将会低一些。 2、托里拆利实验

托里拆利实验的原理 计算大气压强的大小 学生讨论:

① 托里拆利实验中水银柱的高度与玻璃管的粗细、倾斜与否、上提、下压是否有关? ② 如果玻璃管上端敲破一个洞,管内的水银将会向上喷出还是向下落回水银槽? ① 因为 p =ρgh ,液体压强与水银柱的高度有关,而水银柱的高度与玻璃管的粗细、倾斜与否、上提、下压无关。

② 破洞后的玻璃管与水银槽成了连通器,管内的水银将向下落回水银槽。

三、大气压与高度、天气的关系

离地面越高的地方,大气压越小。

教师利用图9-4-9,给学生简单介绍大气压与天气的关系。 提出问题:当大气压降低时,常伴有多云天气,这是为什么?

四、课堂小结 (1)大气压产生的原因;(2)托里拆利实验和大气压的大小。 五、课堂练习 根据需要布置。 六、课后作业 基础训练内容。 七、实践活动

(1)让学生上网或去图书馆查阅资料,了解大气压与天气的关系,写出调查报告。

(2)设计一个给鸡自动饮水的装置,并解释其原理。

第十章 流体的力现象 第一节 在流体中运动

教学目标: 知识与技能:

知道流体的压强与流速的关系:流速大的地方压强小,流速小的地方压强大; 了解升力是怎样产生的。 过程与方法: 通过观察法、实验法探究流体的压强与流速的关系,通过分析推理法探究飞机的升力是怎样产生的;通过制作“鸟翼模型”,训练学生的动手能力;

情感、态度与价值观:结合日常生活现象,激发学生兴趣;了解历史,加深人文素养。 教学仪器:硬纸、吸管、胶带、电吹风机、铁丝、纸条等 教学过程:

一、实验探究——升力

1、提问:鸟儿能在天空中翱翔,依据鸟的原理而设计的滑翔机大家听说过吗?你知道第一个设计滑翔机的人是谁吗?连接滑翔机图片。

2、德国的奥托 · 李林达尔,是世界上公认的滑翔机之父(连接到李林达尔)。 3、今天我们就来动手做一个鸟翼模型,观察气流对鸟翼有什么作用?

鸟翼向上运动,肯定是有一个力作用在它上面了,而这个力呢,由于它有提升物体的作用,所以我们把它叫做“升力”。 二、伯努利的发现

1、提问:这个升力是怎样产生的呢?让我们来追溯一下历史;早在 1738 年,伯努利就发现了流体压强与流速的关系,这不仅解开了鸟儿在天空翱翔的奥秘,也成了人类打开空中旅行大门的钥匙(连接到伯努利)。 2、流速与压强有什么关系呢?

引导学生进行探究实验:取一张纸条,从纸条上方沿纸条吹气,如图10-1-4 ,纸条会怎样运动?

提问:从这个实验中,我们得出流速和压强有什么样的关系

要得出流速和压强的关系,我们来探究一下纸条上方的流速和压强; 吹纸条上方,导致纸条上方的流速比纸条下方的流速大; 纸条上升,说明纸条上方的压强比下方小;

纸条上方的流速大、压强却小,说明流速与压强之间的关系是什么?

3、伯努利原理:流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。 4、介绍一下“河流流线”的情况;

观察实验室中模拟鸟翼周围的气流的情况(如图 10-1-5)。 提问:根据流体流速与压强的关系,了解升力是怎样产生的?

• 我们可以通过流速和压强的关系来解释升力是怎样产生的; • 鸟翼上方和下方的压强差导致了升力的产生; • 升力是向上的,说明鸟翼下方的压强比上方的大;

根据压强和流速的关系,知道鸟翼下方的流速比上方小;

• 是什么导致了下方的流速比上方的小呢,当气流通过鸟翼时,下方的流速比上方慢; 做个鸟翼模型,放在水流中,让同学来体验一下,经过鸟翼模型下方的水流要比上方慢。 5、让学生整理自己的思路,写出升力是怎样产生的,写完后对照书上的相应部分。 三、解释飞机的设计原理

提问:( 1 )飞机和鸟有什么共同的特点?(学生讨论)

( 2 )那飞机要升入天空,它的机翼应该设计成什么样子的?(画图)(以下是一种引导方案供参考)

• 飞机同样需要升力;

• 飞机的成功是仿生的一个典型例子; 飞机的机翼和鸟翼有几乎相同的结构。 看教材图10-1-6、图10-1-8 和图片, 四、生活中的“翼” 举出生活中的例子: 在空中,飞机、天鹅;

在海洋中,企鹅、海豚、鳐鱼、深水飞机。

你能想像它们的形状吗?请你们把自己的猜想画出来。 五、发展空间

我们通过图11-1-9某同学设计的冷热水混合淋浴器,来分析它的原理。 六、课堂小结

1、流速和压强的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大; 2、用这个关系解释升力产生的原因; 3、解释飞机和鸟为什么能在天空中飞行。 七、作业

【 实践活动 】

有兴趣的学生可以制作飞机的机翼模型;在因特网或百科全书上查阅有关风洞的内容,并且用自己的话写一下风洞的作用。

第二节 认识浮力

教学目标: 知识与技能:

认识浮力,知道浮力的方向是竖直向上的,知道浮力产生的原因是液体对物体有向上和向下的压力差。 过程与方法:

通过观察法和课堂讨论让学生认识浮力,通过类比法、观察法让学生了解浮力产生的原因。 情感、态度与价值观:

结合生活实际培养学生的兴趣,通过学习过程中的合作与交流,培养学生的交流意识、合作精神。

教学仪器:石块、弹簧测力计、盛有水的水杯 教学过程:

一、实验探究--浮力

1、调查:洗澡时进入浴盆,感觉自己身体变轻的同学举手示意一下;(学生参与) 绝大多数同学参与并认同有这样的感觉;

古希腊的阿基米德在很久以前跟你们有同样的感受; 2、将一个小木块放进水里,它会漂起来:

引导得出浮力概念:这种能让物体浮起来的力叫做浮力;

根据这些事实,我们认识到漂浮在液体上的物体受到浮力的作用;

3、如果我们游泳时,将自己的身体完全浸没水中,我们还受到浮力的作用吗? 进行实验:\"浸没在液体中的物体受到浮力吗?\"(演示实验,如图10-2-2) 浸没在液体中的物体受到浮力吗?(以下是一种引导方案供参考) 一步一步引导得出结论;

受不受到浮力,我们直接从弹簧测力计的读数的变化就能知道;

如果在空气中测量的数值等于浸没在水中的数值,那么就没有浮力;

如果在空气中测量的数值大于浸没在水中的数值,那么就存在浮力;

4、引导学生陈述自己对这个实验得出的结论;

5、进一步讨论这个实验:

物体受到浮力的大小与 F 1 和 F 2 有什么关系?浮力的方向是什么? 我们分析受力的大小和方向可以从分析力的示意图开始;

对第一个图进行受力分析时,注意它受到一个拉力 F 1 和重力的作用;

对第二个图中进行受力分析时,注意它受到一个拉力F2 、浮力和重力的作用; 两个图中,石块都处于静止状态;

静止状态意味着平衡,平衡意味着相等关系,列出关系式,最后的结果是用F1和F2来表示F浮 ;

平衡导致了浮力必须和重力在一条直线上;

浮力向上且与重力在一条直线上,那说明浮力的方向是与重力恰好相反,那么浮力的方向是什么?

6、引导:同学们想一想,从这个实验中,我们得到了哪几条有用的结论,并归纳出来。

二、浮力产生的原因

1、复习:上一节我们学习了升力,作用在鸟身上的升力是怎样产生的呢? 升力是由于鸟翼上方和下方的压强差产生的。 浮力是怎样产生的呢?

浮力与升力有共同的特征\"能使物体上升。

升力是由压强差产生的,浮力产生的原因和升力类似,通过类比,我们可以得出浮力产生的原因是什么?

2、让学生自己根据理解,在卡片或笔记本上写出浮力产生的原因; 3、通过实验观察上下表面的压强差。

演示实验:

将两头带橡皮膜的直桶玻璃管竖直伸入水中,让同学们观察现象;

观察到玻璃管下面橡皮膜比上面的凹陷得厉害;

根据你的理解,写一写你从这个实验中得到了什么有用的结论。

4、思考:沉没在海底的泰坦尼克号受到浮力了吗?(根据浮力产生的原因判断一下) 得出结论:像沉船那样与水底紧密结合的物体不受到浮力的作用,因为它的下表面没有受到水的压强。

进一步让学生认识到,必须要上下表面的压强同时具备的时候才能产生浮力。 三、物体的沉浮条件

1、上浮:F>G漂浮:F=G(ρ物>ρ液) 2、悬浮:F=G(ρ物=ρ液)

3、下沉:F<G沉底:F<G(ρ物<ρ液) 四、课堂小结

1、认识浮力,是一种能使浸在液体中的物体受到向上的力,它的方向竖直向上; 2、了解浮力产生的原因是由上下表面的压强差产生的; 3、得到一种浮力的计算方法: F浮 =F1-F 2 。 四、作业 根据需要布置作业。 五、实践活动

在互联网上查找有关阿基米德以及死海的资料。

第三节 科学探究:浮力的大小

教学目标:

知识与技能:知道浮力的大小与哪些因素有关,知道阿基米德原理,会求出浮力的大小。 过程与方法:

通过学生实验,探究浮力的大小与哪些因素有关,培养学生的猜想假设、实验设计能力等科学探究能力,培养学生有步骤进行实验的条理性。

情感、态度与价值观:通过实验探究,培养学生尊重科学、实事求是的科学态度。

教学器材:盛有水的水杯、两端带有绷紧程度相同的橡胶膜的玻璃圆筒、体积相同的铁块、铜块、较大的铁块、食盐、小塑料袋 教学过程:

一、实验探究:浮力大小与什么有关系

1、引导猜想:你认为浮力的大小与什么有关系?

猜想:与浸没在液体中的深度有关、与物体的形状有关、与物体的密度有关、与物体

的体积有关、与物体的质量有关、与浸入液体的体积有关、与液体的密度有关等等。

2、强调控制变量法:

在研究一个物理量与另一个物理量的关系时,我们常常运用“控制变量法”,也就是说我们现在要研究浮力与物体浸没在液体中的深度的关系,那么我们必须控制其他的实验条件相同,我们用同一个物体浸入同一种液体中,那么我们就可以研究浮力与物体浸没在液体中的深度的关系了。

3、在探究结束后,总结出以上各个猜想的正误,引导学生自己得出浮力与哪些因素有关。对照课本上的相关部分,看看自己写的和书上的表述哪个更好。

4、学生自己总结出“浮力的大小与浸入液体的体积和液体的密度有关”。

5、启发学生明白“浸入液体的体积”就是“排开液体的体积”,“浸入液体的密度”就是“排开液体的密度”,那么我们可以猜想一下浮力的大小是否与排开液体的重力有关 二、阿基米德原理

1、演示实验

用弹簧测力计、小石块、溢水杯、小桶来探究阿基米德原理;(称重法) 步骤:

先测出小桶在空气中的重力 G1; 再测量出小石块在空气中的重力 G2;

将溢水杯的水正好接到刚好要溢出的位置,然后将小桶放在溢水杯的溢水口处; 将弹簧测力计挂着的小石块浸入水中,同时它排开的水通过溢水口进入小桶,这时读出弹簧测力计的读数 G3;

然后用弹簧测力计测出这个时候盛水的小桶的重力G3。 2、分析数据,从数据中得出结论 阿基米德原理:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受到的重力。即:F浮=G排 三、阿基米德原理的应用

气体和液体都是流体,因此物体在气体中也受到浮力。

无论物体是漂浮、悬浮还是沉在水中,它所受的浮力都等于排开的水所受的重力。 氢气球脱手后会上升,是因为受到空气对它的浮力,因此阿基米德原理也适用于气体。

举出在生活中物体受到浮力的例子。 学生举例: 轮船受到浮力;

热气球、飞艇受到浮力; 水里的鱼受到浮力。 四、浮力计算

浮力计算的方法:

( 1 )实验室测量浮力的方法可以计算浮力;(称重法) ( 2 )浮力产生的原因可以计算浮力; (压力差法) ( 3 )阿基米德原理可以计算浮力; (公式法) ( 4 )物体的沉浮条件法;(F浮=G物) 例子:书上的例题\"橡皮泥块\"。

(1) F浮= F1- F2;

(2) F浮= F下- F上; (3) F浮= G排; 五、发展空间

1、分析密度计原理:

注意密度计的刻度是从上到下逐渐增大的。 2、“排水量”概念的解释。 六、作业 根据情况布置作业。 七、实践活动

1、自制密度计;

2、在因特网上查找有关法国物理学家查里做成的第一个氢气球的资料。

第四节 沉与浮

教学目标: 知识与技能:

理解物体的沉浮条件;知道鱼、潜水艇、飞艇和密度计的沉浮原理;能应用沉浮条件解释一些简单的问题。 过程与方法:

通过实验,观察鸡蛋的下沉、上浮和悬浮,使学生建立起三种状态的概念,并且通过逻辑推理得出产生三种状态所需的条件;通过逻辑分析的方法,解释鱼、潜水艇的浮沉原理;通过动手制作,让学生自己制作“自制潜水艇”和“热气球”;通过在网上查阅,让学生设计出打捞中山舰的方案。 情感、态度与价值观: 通过对鱼、潜水艇和热气球的沉浮原理这些与日常生活紧密联系的现象的学习,让学生体验科学、技术与社会的紧密联系;通过制作“自制潜水艇”和“热气球”,激发学生学习物理的兴趣;通过学习阅读材料,培养学生的民族情感。

教学仪器:鸡蛋、水杯、盐水、注射器、试管、胶塞、胶管、玻璃管、铁丝、水、轻纸带、胶带、酒精、棉花、火柴等。 教学过程:

一、物体的沉与浮

1、演示实验:石块和塑料空心球

把它们分别浸没在水中,叫同学们观察现象并提问:浸在水中的物体,有的上浮,有的下沉,这是为什么呢? 2、演示实验:

取一只新鲜鸡蛋,放在清水中,观察它在水中沉浮的情况,向水中慢慢加些盐,并轻轻搅拌,观察到鸡蛋怎样运动?如果再加些清水,观察到什么现象? a) 鸡蛋放入清水后,它是上浮还是下沉? b)加盐轻轻搅拌的目的是什么?

• 盐水溶于水后,变成盐水,密度比水的密度大; • 加盐会导致液体的密度的增大;

c )随着不断地往水里加盐,有什么现象出现? d )为什么会有这样的现象出现? • 可以对鸡蛋做受力分析;

• 这里有两个状态,一个是鸡蛋下沉的状态,另一个是鸡蛋上浮的状态; • 当它下沉的时候,它只受到浮力和重力的作用; • 当它上浮的时候,它只受到浮力和重力的作用; • 在两个状态过程中,鸡蛋的重力没有发生变化; • 鸡蛋只受到浮力和重力,重力没有变,那么肯定是浮力的变化引起它下沉和上浮; • 不断加盐,导致液体的密度增大,鸡蛋所受浮力逐渐增大; • 当浮力小于重力时,鸡蛋下沉;当浮力大于重力时,鸡蛋上浮。 二、认识三种状态

鸡蛋所处的三种状态:

下沉:浮力 < 重力 上浮:浮力 > 重力 悬浮:浮力 = 重力(平衡) 三、生活中的下沉与上浮

1、我们来看看鱼是怎样使自己在水中自由地上浮、下沉和悬浮的? • 鱼是通过鱼鳔改变自己的体积来改变浮力的; • 鱼鳔较小时,鱼所受的浮力小于重力,鱼下沉; • 鱼鳔较大时,鱼所受的浮力大于重力,鱼上浮;

• 鱼所受的浮力等于重力时,鱼将可以在水中任意的深度游动。 四、潜艇与热气球

1、最早的潜艇用于军事侦察和袭击,现在也用于深海考察,为开发海洋,获得新资源提供信息。另一个仿生学的例子——潜水艇(潜水艇的水舱相当于鱼鳔)。

2、潜水艇是怎样实现上浮和下沉的? (靠改变自身的重力来实现沉浮的) • 潜水艇只受到两个力的作用,重力和浮力;

• 人工向水舱中压入水,直到重力大于浮力的时候,潜艇下沉; • 人工从水舱中排出水,直到重力小于浮力的时候,潜艇上浮; • 当重力与浮力相等时,潜艇悬浮。 五、分析比较

1、提问:鸡蛋、鱼和潜水艇都会在液体中下沉、上浮和悬浮,那么它们都是用了同样的方法处于这三种状态的吗?

2、同学们自己归纳一下,总结出他们有什么区别和共同点; 3、介绍热气球,加图片;

运用我们学过的知识解释热气球的沉浮原理。

解释热气球为什么会升起来?假如由你来设计一个吊篮的热气球,为了使它能降回地面,你打算采用什么办法? 六、打捞中山舰

介绍我国古代用浮船打捞沉落江中的万斤大铁牛的故事。

简单介绍中山舰——浓缩了中国现代史的一代名舰, 1938 年在长江被日军击中,沉入19m深的长江;中山舰排水量达780吨,长62.48m,宽8.99m。

让学生自己设计打捞中山舰的方案,填写到书上的表格中。 七、课堂小结

1 .了解三种状态:下沉、上浮和悬浮。 2 .三种状态产生的条件: 下沉:重力大于浮力; 上浮:重力小于浮力; 悬浮:重力等于浮力。

3 .用学过的知识解释鱼、潜艇和热气球的沉浮原理。 八、实践活动:

制作自制潜水艇(如图10-3-5) ,制作热气球(如图10-3-8) 在因特网上查找有关飞艇的资料。

第十一章 功与机械

第一节 功

教学目标:

1、知道力学中的功的含义。

2、理解力学中做功的两个必要的因素。

3、理解功的计算式和单位,会用公式进行简单计算。

4、理解功率,知道什么是功率及功率的物理定义,知道计算功率的公式及功率的单位。 5、会用功率的公式进行简单的计算。

教学重点:功的概念和物体做功的两个必要条件;

运用公式进行简单的功的计算。

教学难点:理解功的计算式和单位,会用公式进行简单计算。正确判断力是否对物体做功。 会用功率的公式进行简单的计算。

教学器材:斜面、小车、砝码、木块、弹簧测力计、刻度尺 教学过程:

一、复习,知识准备

1、力的三要素是什么? 2、水平推箱子,推力方向怎样? 3、向上提箱子,拉力方向如何? 4、重力的方向如何? 二、引入新课

依日常生活中一些做:“工”和“功”的例子。引入新课并启发学生区分“工”与“功”,进一步得出做功的两个必要因素。 三、新课教学

1、力学里所说的功包括两个必要的因素:

(1) 作用在物体上的力。 (F)

(2) 物体在力的方向上通过的距离。 (S) 2、举例几个不做功的例子:

(1)物体没有受到力的作用,但因为惯性通过一段路程,也就是没有力做功。如在光滑的水平冰面上,一物体由于惯性做匀速直线运动。没受力。

(2)物体受到力,但没有移动距离,即通过的路程为零。如一人用很大的力推一辆汽车,汽车没移动,推力对物体没有做功。

(3)物体受到力的作用,也移动了距离,但移动的距离不是在力的方向上移动的。如手提一桶水在水平地面上行走,提桶的力没有对桶做力。

3、功的计算,功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 (1)功的计算式:W=FS

(2)功的单位:焦耳,1焦=1牛•米。

(3)功的大小与作用在物体上的力成正比,跟物体通过的距离成正比。

4、1焦耳的物理含义:在1牛顿力的作用下,物体在这个力的方向上通过的距离是1米。

5、功率

(1)功率是表示物体做功快慢的物理量。

(2)功率的定义:单位时间内完成的功叫做功率。 (3)功率的定义式:P=W/t

(4)功率的单位:瓦特(符号W)1瓦=1焦/秒;1千瓦=1000瓦。 (5)物理意义:1瓦表示物体在一秒钟内完成的功是1焦。 (6)介绍功率另一个单位:1马力=0.735千瓦=735瓦。 (7)一些机械常见的功率。(学生阅读) (8)例题(P215),用分析法分析,板书。 P=W/t 而W=Gh、G=mg、m=ρv

(9)介绍额定功率(铭牌上的功率)。 四、例题与练习。 五、小结及作业。

第二节 杠杆

教学目标: 知识与技能:

(1)知道什么是杠杆;

(2)理解支点、阻力、阻力臂、动力、动力臂。

过程与方法:通过举例认识杠杆,会分析杠杆的几个概念。

情感、态度与价值观:体验科学探究的乐趣,了解杠杆在生活中的应用。 教学重点:认识杠杆。 教学过程:

一、引入新课

通过浮力的学习,同学们已经知道了阿基米德是古希腊伟大的科学家,他在物理学方面的主要贡献有两项:浮力问题与杠杆平衡问题。阿基米德有句名言:“给我一个支点,我可以撬动地球。”

置疑:阿基米德说这句话的根据是什么 ? 你认为这可能吗?

阿基米德用来撬动地球的工具就是杠杆,也就是这节课要研究的问题。 二、杠杆

1、认识杠杆

要求学生观察书上图12-2-3:生活中的常见的杠杆。 要求学生举出其他生活中的杠杆。

进行讨论,找出图中杠杆的共同特征——都绕一固定点转动。 教师出示羊角锤,分析使用时有一固定点。 要求学生分析其余杠杆的固定点。

得到杠杆概念:在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬杆,叫杠杆。

“硬杆”指在力作用下不易发生形变的受力的杆状物体,可以是直的也可是弯的,形状也可以是各种各样,可是方的、圆的等。 要求学生再举其他例子。

例如:用来拧螺母的扳手可以使我们轻易地将螺母拧紧或拧松。 订书机可以很方便地把纸装订在一起。

2、与杠杆有关的概念 首先认识杠杆的几个概念

支点 ( O ) :杠杆绕着转动的固定点。 动力 ( F1 ) :使杠杆转动的力。 阻力 ( F2 ) :阻碍杠杆转动的力。

动力臂 ( L1 ) :支点到动力作用线的距离。 阻力臂 ( L2 ) :支点到阻力作用线的距离

力臂是支点到力的作用线的距离,作力臂的步骤:( 1 )找准支点;( 2 )沿力的方向作出力的作用线;( 3 )从支点向力的作用线画垂线;( 4 )标出力臂。 教师举杠杆撬球的例子分析五个概念。 画出杠杆撬球中的各种物理量。

支点是杠杆绕着转动的固定点,在分析支点时,我们可以假想杠杆发生转动,杠杆围绕哪一点转动,哪一点就是支点。如图所示,我们假设杠杆在动力作用下做逆时针转动,其中 O 点是不动的,所以 O 点就是支点。

力的作用线就是从力在杠杆上的作用点起,沿力的方向所画的直线,如图所示,动力的作用线是从 A 点起沿 F1 方向的直线。

从支点 O 向动力 F1 的作用线所画的垂线就是动力臂L1 ,从支点O 向阻力F2 的作用线所画的垂线就是阻力臂L2 了。画力臂实际上就是作一个点到一条线的垂线,只要把平面几何中作“点到直线的距离”的方法迁移过来,就不难解决力臂作法这一难点。

必须明确:力臂是支点到力的作用线的垂直距离,而不是支点到力的作用点的距离,如图所示中,不能把 OA 和 OB 作为动力臂和阻力臂。

例题: 在黑板上画出各杠杆的示意图,画出它们的支点、动力和阻力。 如:铡刀、瓶盖起子、独轮车、铁锹等。

由4名学生分别画出它们的动力臂和阻力臂,巡回指导,最后进行讲评。

可选择分析一些实际杠杆,如:抽水机、汽车刹车踏板、胳膊、缝纫机踏板等。 三、课堂小结

认识杠杆,并介绍了杠杆的几个重要概念,学会分析生活中的杠杆。 四、实践活动

注意观察生活中有哪些杠杆,试着分析它们的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。 五、板书:

第二节 杠杆

杠杆:1 、杠杆:在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬杆,叫杠杆。 2 、杠杆的几个概念:

支点 ( O ) :杠杆绕着转动的固定点。 动力 ( F1 ) :使杠杆转动的力。 阻力 ( F2 ) :阻碍杠杆转动的力。

动力臂 ( L1 ) :支点到动力作用线的距离。 阻力臂 ( L2 ) :支点到阻力作用线的距离。

第二节 杠杆(二)

教学目标: 知识与技能:

1、知道杠杆平衡的条件;

2、能根据实际需要正确选择和使用杠杆。 过程与方法:经历“探究杠杆平衡条件”的过程。

情感、态度与价值观:体验科学探究的乐趣,了解杠杆在生活中的应用。 教学重难点:探究杠杆平衡条件。 教学器材:杆秤

分组实验器材:铁架台、杠杆、钩码等 教学方法:实验探究法。 教学过程:

一、 杠杆的原理

出示杆秤,对杆秤进行分析,画出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。 使用杆秤称水果,要求称不等量的水果,请一位学生上来演示。 置疑:

你为什么要这样称 ?

对,我们要使杠杆达到平衡。

杠杆的平衡与哪些因素有关,有什么样的关系 ?

与动力、阻力、动力臂、阻力臂有关。

画力臂的步骤为:第一:在杠杆示意图上,确定支点,将力的作用线用虚线延长;第二:从支点O向力的作用线做垂线,画出垂足,则支点到垂足的距离就是力臂;第三:要用虚线画力臂,支点到垂足用字母表示出来。

二、实验探究

通过实验探究,得到确定的关系。

每2人一组实验,要求讨论如何设计这个实验。 步骤如下:

(1) 将杠杆挂在铁架台上,观察是否在水平位置平衡 ( 静止 ) ;若不是,可调节平衡螺母,使之水平平衡。

开始实验,完成探究任务。

老师在学生探究过程中进行巡视,发现问题及时提出,让学生自己去分析、解决问题。 完成实验后,任意选择五组,请组中作记录的学生将结果投影到屏幕上。

将五组中的实验数据任意各取一组填入表格中,讨论可得到什么结论 ( 杠杆平衡的条件 ) 。

教师可提出各种猜想,加减乘除关系都可。

可能有学生得到其他关系式,但不适合所有数据,因此它不是杠杆平衡条件。 【课堂练习】

1.画出下图中 F'和 F"的力臂,并比较杠杆平衡时 F' 与 F"的大小.

2.下图所示杠杆,OA 长20cm,AB 长60cm,现在 A 处挂一重200N的物体,若使 B 处的弹簧秤示数最小,弹簧秤的方向怎样?弹簧秤的示数是多少?

三、杠杆的分类

由杠杆的平衡关系,可以得到当力不等时,对应的力臂也不等。可将杠杆分为三类:

杠杆类型 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 力臂的大小关L1> L2 系 力的大小关系 F1 < F2 力的作用点移s1 > s 2 动距离的大小费距离 关系 L1< L2 F1 > F2 s1 < s 2 省距离 L1 = L2 F1 = F2 s1 = s2

分析中提出相关问题:省力、费力是谁相对谁而言?省距离、费距离的含义是什么? 举例分析:从撬棒撬石头分析费距离的含义。

所谓省距离或费距离指的是动力作用点移动距离s1 ,相对于阻力作用点移动距离s2 而言的。杠杆平衡条件说明,当动力臂大于阻力臂时,动力小于阻力是省力杠杆。如图所示,当动力作用点移动 s1 距离时,阻力作用点移动s2 距离,且s1 >s2 ,因此使用撬棒撬石头省力而费距离。

要求学生举例,并进行分类。 四、课堂小结

杠杆的平衡条件 F1L1 = F2L2;

杠杆的分类:省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。

五、实践活动

1. 通过探究,你能理解阿基米德的名言吗? 请就此写一篇短文。 2. 用杠杆知识分析、理解天平的原理和调整过程。 六、板书

杠杆平衡的条件:

动力×动力臂 = 阻力×阻力臂 F1L1 = F2L2

第三节 滑轮

教学目标: 知识与技能:

使学生借助已有知识:理解滑轮的原理 , 知道滑轮的作用。 过程与方法:

由问题的提出、猜测、经过实验探究 , 使学生亲身经历物理问题的研究过程。 情感、态度与价值观:

体验科学探究的乐趣 , 学习科学的探究方法 , 从而领悟科学的思想和精神 , 培养抽象思维和论证问题的能力。通过对实验数据的收集 , 培养严肃认真的操作态度及科学分析实验数据的能力。

教学重点:定滑轮、动滑轮的作用。

教学器材:定滑轮、绳子、钩码、弹簧测力计

分组实验器具:动滑轮、绳子、钩码、弹簧测力计、铁架台、刻度板 教学方法:采用实验探究、讨论归纳的方法。 教学过程:

一、复习提问

1.杠杆有哪三种?各有什么特点?举例说明。 2.剪铁用的剪刀和镊子是省力杠杆还是费力杠杆?

教师出示实物并进行演示,并画出这两个杠杆的示意图。要求学生正确画出它们的力臂,讲清道理,说明结论。

剪铁用剪刀和镊子两杠杆示意图如图所示。

二、新课引入

教师先举一个滑轮的实例,再要求学生举滑轮的例子,根据使用时滑轮的不同情况进行分类(即按定滑轮和动滑轮分类)。

提问它们的特点是什么,由此给出定义:滑轮是一个周边有槽、并可以绕轴转动的轮子。

教师给出滑轮的分类。

滑轮有两种:定滑轮和动滑轮。使用时滑轮的位置固定不变的叫做定滑轮,使用时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动的叫做动滑轮。 再举些滑轮实例,可连接录像。

1、定滑轮

观察定滑轮。定滑轮工作时,它的轴固定不动。 举例:如旗杆顶部的装置为定滑轮。

(2) 提问:使用定滑轮有什么特点? 演示实验: ① 称量钩码的重力;

② 演示如图所示的实验,匀速拉动弹簧测力计,物体上升,拉力的方向改变,但弹簧测力计的示数不变,特点是 G = F 。使用定滑轮吊起物体时,可以改变力的作用方向,达到操作方便的目的。

提问:使用定滑轮不能省力,那么能否省距离?能否省功?

按照下图进行演示。使学生清楚地看到:“动力作用点移动的距离 s 与物体上升高度 h 相等,使用定滑轮不能省力,也不能省距离。” 由此得出使用定滑轮不能省功。

2、动滑轮

(1) 教师边讲边演示动滑轮提升重物。 要求学生讨论分析,此时提起重物使用的滑轮与刚才演示实验使用的定滑轮有何不同点?

教师在学生讨论后小结:动滑轮工作时,轴和重物一起移动。另外用力方向也不同,用定滑轮时拉力方向是向下的,使用动滑轮提升重物时拉力的方向是向上的。

(2) 提问:使用动滑轮有什么好处?动滑轮中绳的拉力和做功情况怎样? (3) 组织学生实验,按课本实验探究,参照下图进行实验。

由于研究定滑轮时教师已演示过实验,学生可以自己设计出实验步骤。

说明:重物用 2 个钩码表示,有利于分析数据。用弹簧秤测出钩码重。读取弹簧秤的示数时,跨过动滑轮的两条绳要竖直、平行。

学生实验,教师巡回指导。 学生实验完毕后,教师请几组学生分别将自己的一组数据填到教材中的表格中,分析学生数据。 (4) 总结:

使用动滑轮提升钩码,弹簧秤的示数约是钩码重的二分之一。

两根绳子吊着重物和滑轮,这两根绳子的力之和约等于钩码的重力,符合平衡力的原理。 动力作用点移动的距离s是物体上升高度 H 的 2 倍。 使用动滑轮不能省功。

说明:在提升钩码的过程中也把动滑轮提升起来了,当钩码重远大于动滑轮重时,动滑轮才可忽略不计,从而得出使用动滑轮可以省一半力的结论。 三、课堂小结:认识定滑轮、动滑轮。

四、实践活动 建议:“发展空间”中的“我的设计”。 五、板书

第三节 滑轮

一、 定滑轮

1. 滑轮的位置固定不变。

2. 不省力 , 可以改变力的方向。 3. 使用定滑轮不省功。 二、 动滑轮

1. 滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动。 2. 可以省一半力 , 但不能改变用力方向。 3. 使用动滑轮工作,不省功。

第四节 功的原理及应用

教学目标:

1、常识性了解功的原理。知道使用任何机械都不省功。 2、会应用功的原理进行简单的计算。 3、会计算机械做的功和不使用做的功。 教学重点、难点:

1、理解功的原理。通过实验,设置物理情景,培养学生分析归纳的能力。 2、利用机械做的功,不使用机械做的功。 教学过程: 一、复习提问

1、做功的两个必要因素是什么?举例说明。计算功的公式和单位是什么? 二、进行新课

1、引入、提问:使用杠杆、滑轮这些简单机械能够省力,是不是也能省功呢? 2、组织学生完成课本本节实验l、2。 学生自己实验。教师巡回指导。

(1)明确实验目的是研究使用杠杆(或滑轮)提升重物时能不能省功?即手对杠杆(或滑轮)做的功与杠杆(或滑轮)对重物做的功是否相等。

(2)明确实验中动力就是手的拉力,阻力的大小等于钩码重。

图14—4,实验是利用杠杆的平衡条件算出手对杠杆的拉力。图14—5实验中手对动滑轮的拉力由动滑轮的特点得出。

钩码重G=mg。

(3)测量砝码提升的高度和手移动的距离时,把两个刻度尺分别竖直放在砝码及手旁,记下砝码和手的起始位置。当用杠杆(或动滑轮)提升砝码到一定高度时,再记下砝码和手的终了位置,求出砝码升高的高度h(米)和手移动的距离s(米)。

(4)实验中,杠杆和动滑轮的重及杠杆和滑轮在运动中的摩擦力忽略不计,因为实验研究的是理想机械。

(5)按课文实验1、2,并参照图13—4、图13—5组装实验器材,将实验结果填入课文表格中,写出实验结论。

3、总结实验结论

①学生报告实验记录数值和实验结论。教师将几组数值记于黑板一或事先画好表格的小黑板)上。

②实验表明:

利用杠杆提升砝码,使用杠杆所做的功F·s(焦)和直接用手所做的功G·h(焦)相等,即使用杠杆不能省功。

利用动滑轮提起砝码,使用滑轮做的功F·s和直接用手所做的功G·h相等,即使用动滑轮也不能省功。

总结出功的原理并板书:“二、功的原理

1、使用机械不能省功。这个结论叫做功的原理。 2、功的原理对任何机械都适用。”

3、提问:使用任何机械都不省功,为什么人们还要使用机械呢?(课文后“想想议议”) 要求答出:可以省力,或省距离,或改变动力的方向,使用方便等好处。 4、例题:课本章后习题5。

教师板演讲解。首先弄清已知条件、物理过程。 三、布置作业

1、填写课文章后“学到了什么” 2。 2、课本习题6。

3、自学课本“斜面”。

第五节 机械效率

教学目标: 知识与技能:

1、理解有用功、额外功和总功的含义;

2、理解机械效率的定义及物理意义,会进行相关的计算; 3、知道提高机械效率的意义和主要方法。 过程与方法:

经过举例理解有用功、额外功、总功及机械效率;通过讨论,了解如何提高机械效率。 情感、态度与价值观:

关注生产、生活中各种机械的机械效率,具有用机械效率来评价机械的意识。 教学过程:

一、有用功、额外功和总功的概念

观察教材图11-5-1或举一个具体的例子。机械做功,如起重机将砖块提升到楼顶,除了克服砖块重力做功外,也一定同时需要克服装砖的筐子、滑轮和钩子等辅助措施的重力做功;此外,由于物体之间总存在摩擦,所以起重机对砖块做功的同时,或多或少要克服摩擦做功。

起重机提升砖块做的功是有用功,提升筐子、滑轮、钩子以及克服摩擦做的功是额外功。有用功和额外功之和叫总功。 用

表示总功,

举例提问加深理解有用功、额外功、总功的概念

提问,人用水桶从井中提水,有用功、额外功、总功各是什么?

视学生理解程度可再举几个例子。 二、机械效率举例引出机械效率

学校二楼的墙坏了一个洞,修补的话需要40Kg 的水泥。如果你是建筑工人,你需要将40Kg 的水泥从一楼搬到二楼。现在你手上有重5Kg 的铁桶,重2Kg 的塑料桶,都能装下40Kg 水泥,你可以叫楼上的同事用铁桶或者塑料桶把水泥提上去,当然也可以自己提上去。 提问:你愿意采取哪种方法?

提问:为什么? 提问:“做的功少”指的是什么功少?有用功、额外功、还是总功?

提问:三个方法做的总功不同,有用功相同吗? 逐步引导。

任何机械所做的有用功只是总功的一部分。有用功所占的比例越大,说明机械的效率越高。物理学中把有用功跟总功的比值叫做机械效率。

机械效率的符号是η,读作: yita ,常用百分数表示。

表示有用功,

表示额外功,它们的关系是

说明:η为一比值,没有单位。

提问:总功又等于有用功和额外功之和,则η又可以表示为什么?

说明:在实际机械中,由于机械重力、摩擦力等等因素的存在,额外功 在的,即 以忽略,这时

是一定存

>0 , 可见η < 100%; 只有在理想机械中,机械重力、摩擦力等等因素可

=0 , η = 100% 。

三、例题

例题:

如图利用一个动滑轮把重为400N的货物匀速提高2m,所用的拉力 F 是250N,求总功、有用功、额外功和动滑轮的机械效率。

教师板演。 解:人做的总功

等于人拉绳子的力 F 乘以在拉力作用下绳子的自由端被拉上

去的距离s。人拉绳子的力F=250N,s=2×h=2×2m=4m,h 为货物提升的高度。

= Fs = 250N × 4m = 1000J

有用功只是克服货物重力做的功。货物所受重力 G=400N ,提升高度 h=2m 。则

= Gh = 400N × 2m =800J =

- /

=1000J-800J=200J

) × 100% =( 800J/1000J ) × 100%=80%

η = (

总结:由例题得知,只要我们知道了总功、有用功和额外功三者中的任意两个,就可以算出用机械做功过程中的机械效率。 四、提出提高机械效率的意义

机械效率表示有用功在总功中所占的比值,机械效率越大,做相同的有用功,需要的总功越少,机械能够更好地发挥效用。η的高低是机械性能优劣、质量好差的重要标志之一。

提问: 如何提高机械效率呢? 提问:例题中可以采取什么方法减少

当机械一定时,在可能情况下,增加

提问:例题中怎样增加 五、与功的原理对比

说明: 一般来说,用机械对物体做功,有用功

是固定的,这时候,机械效

,也可以提高η。

率越高,机械需要做的总功就越少,可见,机械效率越高的机械越省功。

提问:这和功的原理中说的“任何机械都不省功”矛盾吗? 六、课堂小结

今天我们学习了用机械做功过程中总功、有用功和额外功的概念,学习了判断机械性能优劣、质量好差的重要标志之一:机械效率η。通过η的计算公式:

η = (

=[

/(

/

+

) ×100%

) ]×100%

讨论了如何提高机械效率的方法。 七、课后作业 :学生训练手册相关内容。 八、板书:

机械效率

一、 有用功: 额外功: 总功:

有用功和额外功之和

二、 机械效率:η有用功跟总功的比值 η = (

/

) ×100% =[

/(

+

) ]×100%

η无单位

实际机械 η< 100%;理想机械η =100% 三、 如何提高机械效率 在

一定时,减少额外功

一定时,增加 。

第六节 改变世界的机械

教学目标: 知识与技能:

1、理解动能和势能的相互转化,能举例说明动能和势能的转化;

2、能分析、解释简单的物理过程中能量转换情况,培养学生理论联系实际的能力。 情感、态度与价值观:

通过列举一些学生感兴趣的机械 , 培养学生学习物理的兴趣,使学生意识到机械的发展在人类文明中的重要地位,树立科学的发展观。

教学器材:斜槽、小钢球、 弹簧 教学过程: 一、新课引入

提问: 从斜槽上端滚下的小球,它有没有重力势能?在它下滚的过程中重力势能的大小有没有变化?为什么?在滚下的过程中有没有动能?它的动能有没有变化?为什么? 二、 动能和重力势能的相互转化 边演示边说明

( 让小球从斜槽最上端滚下 )

说明: 小球在斜槽最上端时,重力势能最大,动能为零;在从斜槽上端滚下的过程中,重力势能不断减小,动能不断增加,到斜槽最下端时,速度最大,高度最小,也就是说重力势能最小,动能最大。所以说在从斜槽上端滚下的过程中,小球重力势能逐渐转化为动能。 演示: 小球从斜槽最下端向上滚。注意不让小球滚出斜槽。 提问: 小球的动能和重力势能又怎样变化。 说明: 在从斜槽最下端向上滚的过程中,小球的动能逐渐转化为重力势能。 总结: 在一定条件下 , 物体的动能和重力势能可以相互转化。

提问: 举出在现实生活中重力势能和动能相互转化的例子。

三、动能和弹性势能的相互转化 演示:

弹簧水平放置 , 将一个小球放在弹簧上,用手指压小球,使弹簧被压缩,忽然松开手指,小球在水平桌面上滚动。

说明: 在一定条件下, 弹性势能和动能可以相互转化。

提问: 举出在现实生活中弹性势能和动能相互转化的例子。 四、弹性势能、动能和重力势能的转化 演示:

将一个小球放在弹簧上,用手指压小球,使弹簧被压缩,忽然松开手指,小球弹起,上升到最高处后,又落到地面。

(可借助多媒体演示慢镜头)

提问: 这个过程中弹性势能、 动能和重力势能是怎么转化的? 总结: 在一定的条件下 , 物体的弹性势能、动能和重力势能可以相互转化。

提问: 举出在现实生活中弹性势能、动能和重力势能相互转化的例子。 五、机械能同其它能之间的转化

说明: 物体的动能、重力势能、弹性势能都是机械能的一种。能量除了可以在机械能内部的动能、重力势能、弹性势能之间转化外,还可以在机械能和其他形式的能量间转化。 列举教材上几个图中的例子。

总结: 在一定条件下,机械能还可以与热能、电能、光能、化学能、核能等等能量进行转化。

提问: 分析一下教科书图 12-6-4 中拉弓射箭过程中的能量。 六、改变世界的机械

凡能使我们省力或得到方便的工具,都可以称为机械。 人类文明的发展史就是一部机械的发展史,机械改变了我们的世界。我们来看看人类已经发展了多少先进的机械。

具体详细列举几种学生感兴趣的现代化机械。 如: 神舟5号 , 机器人 , 等等。

可采取多媒体辅助。 七、课堂小结 我们知道了:

在一定的条件下 , 物体的弹性势能、 动能和重力势能 可以相互转化。

在一定条件下,机械能还可以与热能、电能、光能、化学能、核能等等能量进行转化。

现代化机械正实现着各种各样的能量转化,改变着我们的世界。 八、作业

学生训练手册相关内容。 九、实践活动:

制作麦克斯韦摆 , 并通过它研究动能和重力势能的转化;在因特网上查找有关神舟五号、机器人等有关资料。 十、板书:

机械能的转化

一、在一定条件下, 物体的动能和重力势能可以相互转化。 在一定条件下, 弹性势能和动能可以相互转化。

在一定的条件下, 物体的弹性势能、 动能和重力势能可以相互转化。

二、 在一定条件下,机械能还可以与热能、电能、光能、化学能、核能等等能量进行转

化。改变世界的机械

凡能使我们省力或得到方便的工具,都可以称为机械。 机械时刻改变着人类社会。

第十二章 机械能 第一节 机械能

教学目标: 知识与技能:

1、理解动能、重力势能的初步概念,知道什么是弹性势能;

2、知道动能的大小与质量和速度有关,重力势能大小与质量和高度有关;知道弹性势能的大小与弹性形变有关; 3、知道机械能的概念。

过程与方法:结合定义,寻找日常生活的各种形式能量的例子,初步具备从能量角度分析物理问题的方法。

情感、态度与价值观:在现实生活中树立起科学的能量的观念。 教学仪器:铅球,乒乓球 , 橡皮筋 , 纸弹 , 弹簧 , 小钢球 教学过程: 一、新课引入

引入能量 我们在日常生活中经常提到能量,也简称为能,诸如热能、电能、能源开发等等。“能量”是物理学中的一个重要概念,能量的概念跟功的概念有密切联系。 我们说一个物体能够做功,这个物体就具有能量。 并且,物体能够做的功越大,这个物体具有的能量就越大。能量的单位和功是一样的,也是焦耳。

自然界中,能量的形式很多,今天我们学习最常见的能量的形式—— 动能和势能。 二、动能

列举日常生活中常见的具有动能的物体。

有条件时可以幻灯片演示 : 失控的汽车常常容易撞倒路旁的柱子、广告牌;呼啸的海浪有时会冲坏海堤,推倒房子;弹出去的玻璃球能把静止的球弹得远远的 , 跑动的人能撞倒别人…

这些现象说明了失控的汽车、呼啸的海浪、弹出去的玻璃球、跑动的人能够对其他的物体做功,可见它们都有能量。 提问 : 是什么原因使它们都能够做功的?它们有什么共同特点?

它们的能量是因为它们运动才具有的。 我们把物体由于运动而具有的能量叫做动能。 提问 : 举例哪些物体具有动能。

提问:物体能够做的功越多,表示这个物体具有的能量越大。那么物体的动能的大小决定于哪些因素呢?

汽车速度越快出事故就越严重,对别的物体做的功越多,这说明物体动能的大小和它的速度有关。相同质量的物体,速度越大动能越大。一辆汽车以同一速度运动,重载时比空载时出事故会更严重,这说明物体的动能还和质量有关。具有相同速度的物体,质量越大动能越大。

总之,物体的质量越大,速度越大,动能就越大 。 三、重力势能

1.重力势能概念 物体由于运动而具有动能,物体还可能由于其他的原因而具有能量。

提问 : 举高的物体具有能量吗?也就是说具有做功的能力吗?

例如:举高的铅球,能够在落地时将地面砸个坑;举高的铁锤,能够在落下时把木桩打入地里。高处的流水能够冲击水轮碾米,磨面。它们都具有做功的能力,也就是说它们都有能量。 分析一下它们的共同特点,它们的位置,都是相对于另一物体位置较高的方向。我们把 物体由于位置较高而具有的能量叫重力势能。2.重力势能的大小和质量及高度有关 让学生列举具有重力势能物体的例子。 试问树上的苹果有重力势能吗?

反问:苹果没有做功啊,为什么有能量呢?

说明: 注意“ 能够 ”二字,我们说一个物体 能够 做功,这个物体就具有能量,不是说物体做了功才有能量。即物体具有做功的本领就有能量,不一定显露出来。树上的苹果虽然没有做功 , 但“能够”落到地面把地上砸一个坑,就是具有重力势能。 重力势能的大小和什么因素有关? 举例:举起同样高度的铅球和乒乓球, 铅球能够在落下时做的功多(可看地上砸的坑),具有的重力势能大。可见 : 物体的质量越大 , 具有的重力势能就越大。

同一个铅球举的高度越高,能够做的功也越大,具有的重力势能就越大。可见 : 物体的位置越高 , 具有的重力势能就越大。

总之:物体的质量越大,位置越高,它具有的重力势能就越大。 四、弹性势能

演示并说明 :

橡皮筋弹射纸弹 , 拉长的橡皮筋能给纸弹一个力,并推动纸弹移动一段距离,从而对纸弹做了功。

压缩的弹簧使小钢球在桌面上滚动 , 也能够做功。 拉长的橡皮筋和压缩的弹簧都具有能量。

它们有什么共同特点 ? 有弹性的物体, 在被外力改变形状时会产生一个弹力来对抗这种形变。 这种形状的改变叫做弹性形变。发生弹性形变后的物体产生弹力可以做功,因此物体具有能量。我们把物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能。

提问 : 请列举具有弹性势能的物体。 很明显, 同一物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。 如弹簧被压缩不同长度使放在上面的小球弹起的高度不同。

提问 : 如果外力撤消,物体恢复原状,这时物体有没有弹性势能了 ? 五、势能

通常,把重力势能和弹性势能统称为势能。 六、机械能

动能和势能统称为机械能。 一个物体既有动能,又有势能,那么动能和势能的和就是它的总机械能。机械能的单位和功的单位一样,是焦耳。

提问: 推出去的铅球,动能是300焦耳,重力势能是200焦耳,弹性势能为0 ,那么铅球的机械能是多少 ? 七、课堂小结

今天我们学习了自然界中最常见的能量的形式—— 机械能。 它包括动能,重力势能和弹性势能。并且明白动能、重力势能和弹性势能各与什么因素有关。 八、作业

从斜槽上端滚下的小球,它有没有重力势能?在它下滚的过程中重力势能的大小有没有变化?为什么?在滚下的过程中有没有动能?它的动能有没有变化?为什么? 九、实践活动:观察现实生活中哪些物体具有机械能。 十、板书:

什么是机械能

一 能量 : 我们说一个物体 能够 做功,这个物体就具有能量。 二 机械能

1.动能 : 我们把物体由于运动而具有的能量叫做动能。 物体的质量越大,速度越大,动能就越大。

2.重力势能 : 物体由于位置较高而具有的能量叫重力势能。 物体的质量越大,位置越高,具有的重力势能就越大。

3.弹性势能 : 物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能 . 同一物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。 4.势能 : 重力势能和弹性势能统称为势能。 5.机械能 动能和势能统称为机械能。

第二节 机械能的转化

教学目标:

1、理解动能和势能的相互转化,能举例说明动能和势能的转化;

2、能分析、解释简单的物理过程中能量转换情况,培养学生理论联系实际的能力。 教学过程:

一、动能和势能的转化

从斜槽上端滚下的小球,它有没有重力势能? ,在它下滚的过程中重力势能将变 。理由是; ,在滚下的过程中动能将变 ,理由是: 1、动能和重力势能的相互转化 边演示边说明 ( 让小球从斜槽最上端滚下 )

小球在斜槽最上端时,重力势能最大,动能为零;在从斜槽上端滚下的过程中,重力势能不断减小,动能不断增加,到斜槽最下端时,速度最大,高度最小,也就是说重力势能最小,动能最大。所以说在从斜槽上端滚下的过程中,小球重力势能逐渐转化为动能。

举出在现实生活中重力势能和动能相互转化的例子。

举例: 秋千,钟摆在摆动的过程中都有动能和重力势能的转化。举高的铅球在下落的过程中,重力势能也在不断转化为动能,等等。 2、动能和弹性势能的相互转化 演示:

弹簧水平放置 , 将一个小球放在弹簧上,用手指压小球,使弹簧被压缩,忽然松开手指,小球在水平桌面上滚动。在这个过程中 能转化为 能。 说明:在一定条件下, 弹性势能和动能可以相互转化。

举出在现实生活中弹性势能和动能相互转化的例子。 3、弹性势能、动能和重力势能的转化 演示:

将一个小球放在弹簧上,用手指压小球,使弹簧被压缩,忽然松开手指,小球弹起,上升到最高处后,又落到地面。

提问: 这个过程中、用手指压住小球后,弹簧被压缩,也就是产生了弹性形变,具有了 能,此时小球的动能为零;松开手后,弹簧慢慢回复到原来的形状,同时对小球做功,将小球弹起,弹簧弹性势能转化为小球的 能。 小球向上飞起后,高度越来越 ,速度越来越 , 能转化为 能,到达最高处时动能为零, 能最大;之后又在重力的作用下往下落, 能转化为 能。

二、机械能同其它形式能量之间的转化 说明:

物体的动能、重力势能、弹性势能都是机械能的一种。能量除了可以在机械能内部的动能、重力势能、弹性势能之间转化外,还可以在机械能和其他形式的能量间转化。 列举教材上几个图中的例子。

总结: 在一定条件下,机械能还可以与热能、电能、光能、化学能、核能等等能量进行转化。

分析课本12-2-5, 12-2-6, 12-2-7,三个图能量的转化 三、课堂练习

1、一个同学在蹦床上玩,从跳起到上升至最高点的过程中,_____能逐渐增大,_____能逐渐减小.

2、跳伞运动员在空中匀速下降的过程中,他的动能_____,势能_____,机械能_______.(填“变大”“变小”或“不变”) 。

3、乒乓球从高处下落的过程中,势能转化成_______能,与地面相碰的过程中,动能转化成______能,从地板反弹起来的过程中_____能转换成______能,在动能和势能的转化过程中,能的总量保持不变.

4、下列情况中,势能转化为动能的是 ( )

A.张开的弓把箭射出 B.秋千从 低处向高处荡去

C.汽车快速驶上一斜坡 D.用火箭把卫星发送到太空

5、一个物体在平衡力的作用下,则该物体 ( )

A.速度不变,动能不变 B.一定静止,机械能不变 C.动能不变,机械能可能增大 D.势能可能减小,机械能可能减小

6、两颗相同的子弹,以同样的速度飞行在不同的高度,则它们的 ( ) A.动能不等,势能相等,机械能相等 B.动能相等,势能不等,机械能相等 C.动能相等,势能不等,机械能不等 D.动能不等,势能相等,机械能不等 。

7、下列各物体中只有动能的是( ),只有势能的是( ),具有动能和势能的是( )

A.在空中飞行的子弹 B.静止的自由弹簧 C.水平地面上行驶的汽车 D.被拦河坝拦住的河水 。

8、一辆汽车在上坡过程中.对此下列说法中正确的是 ( ) A.它的机械能不断增大 B.它的动能不断减小 C.它的重力势能不断增大 D.重力势能的增加等于动能的减少。

四、课堂小结

知识网络:

一、在一定条件下, 物体的动能和重力势能可以相互转化。 在一定条件下, 弹性势能和动能可以相互转化。

在一定的条件下, 物体的弹性势能、 动能和重力势能可以相互转化。

二、在一定条件下,机械能还可以与热能、电能、光能、化学能、核能等等能量进行转化。

第三节 水能和风能

教学目标:

1、常识性了解水能和风能的利用的知识

2、知道水能和风能的利用对我国社会主义建设的重要意义

3、知道水能和风能是清洁能源,在使用中的能量转化和我国使用能源的概况 4、通过本节教学,对学生进行爱国主义的教育和节约能源的教育 教学重点难点:

从动能和势能转化的角度分析为什么要修建拦河坝来提高上游的水位,对于水轮机的构造和发电厂的组成不要详细分析,从联系实践来学习,并扩展对机械能的认识视野 教学过程:

1、用课前诊测引入新课

提出思考问题:重力势能的大小跟什么因素有关;动能的大小跟什么因素有关;河水从高处落下,说明水的能量转化情况 2、阅读水能的利用

方法1,针对基础较好的学生可以由学生自行阅读并提出问题,组织成小组讨论,并提交思考答案,由全班同学审查.此种方法适合于班级有较强的创造性思维,并组织的教师有较强的应变能力和较广的知识面.

方法2,提出思考问题:我国古代利用水能的情况;随着科学技术的发展,利用水能发电的情况;拦河坝提高水位的意义;利用水能发电的过程中能量的转化.利用潮汐发电的方法和意义及其发电过程中的能量转化 3、阅读风能的利用

教学方法同上,针对基础较好的学生可以由学生提供关于风能的利用的资料(这是在上一节课应当布置的课题),学生提供的资料可以由班级共享.对于一般的教学过程,可以提出思考问题:风能的利用状况;风能的特点(优点和发展特点)等. 4、布置学生实践题目

调查本地域中水能和风能的利用状况;是否还有可以利用的水能和风能资源;实际的水电站的使用情况等

第一节 机械能

仪器材料】 铅球,乒乓球 , 橡皮筋 , 纸弹 , 弹簧 , 小钢球 【 教学目标 】

1.知识与技能:

(1) 理解动能、重力势能的初步概念,知道什么是弹性势能;

(2) 知道动能的大小与质量和速度有关,重力势能大小与质量和高度有关;知道弹性势能的大小与弹性形变有关; (3) 知道机械能的概念。 2.过程与方法:

结合定义,寻找日常生活的各种形式能量的例子,初步具备从能量角度分析物理问题的方法。

3.情感、态度与价值观:

在现实生活中树立起科学的能量的观念。 【 教学过程 】 一、新课引入

引入能量 我们在日常生活中经常提到能量,也简称为能,诸如热能、电能、能源开发等等。“能量”是物理学中的一个重要概念,能量的概念跟功的概念有密切联系。 我们说一个物体能够做功,这个物体就具有能量。 并且,物体能够做的功越大,这个物体具有的能量就越大。能量的单位和功是一样的,也是焦耳。

自然界中,能量的形式很多,今天我们学习最常见的能量的形式—— 动能和势能。 二、动能

列举日常生活中常见的具有动能的物体。

有条件时可以幻灯片演示 : 失控的汽车常常容易撞倒路旁的柱子、广告牌;呼啸的海浪有时会冲坏海堤,推倒房子;弹出去的玻璃球能把静止的球弹得远远的 , 跑动的人能撞倒别人…

这些现象说明了失控的汽车、呼啸的海浪、弹出去的玻璃球、跑动的人能够对其他的物体做功,可见它们都有能量。 提问 : 是什么原因使它们都能够做功的?它们有什么共同特点?

它们的能量是因为它们运动才具有的。 我们把物体由于运动而具有的能量叫做动能。 提问 : 举例哪些物体具有动能。

提问:物体能够做的功越多,表示这个物体具有的能量越大。那么物体的动能的大小决定于哪些因素呢?

汽车速度越快出事故就越严重,对别的物体做的功越多,这说明物体动能的大小和它的速度有关。相同质量的物体,速度越大动能越大。一辆汽车以同一速度运动,重载时比空载时出事故会更严重,这说明物体的动能还和质量有关。具有相同速度的物体,质量越大动能越大。

总之,物体的质量越大,速度越大,动能就越大 。 三、重力势能

1.重力势能概念 物体由于运动而具有动能,物体还可能由于其他的原因而具有能量。 提问 : 举高的物体具有能量吗?也就是说具有做功的能力吗?

例如:举高的铅球,能够在落地时将地面砸个坑;举高的铁锤,能够在落下时把木桩打入地里。高处的流水能够冲击水轮碾米,磨面。它们都具有做功的能力,也就是说它们都有能量。 分析一下它们的共同特点,它们的位置,都是相对于另一物体位置较高的方向。我们把 物体由于位置较高而具有的能量叫重力势能。 2.重力势能的大小和质量及高度有关 让学生列举具有重力势能物体的例子。 试问树上的苹果有重力势能吗?

反问:苹果没有做功啊,为什么有能量呢?

说明: 注意“ 能够 ”二字,我们说一个物体 能够 做功,这个物体就具有能量,不是说物体做了功才有能量。即物体具有做功的本领就有能量,不一定显露出来。树上的苹果虽然没有做功 , 但“能够”落到地面把地上砸一个坑,就是具有重力势能。 重力势能的大小和什么因素有关?

举例:举起同样高度的铅球和乒乓球, 铅球能够在落下时做的功多(可看地上砸的坑),具有的重力势能大。可见 : 物体的质量越大 , 具有的重力势能就越大。

同一个铅球举的高度越高,能够做的功也越大,具有的重力势能就越大。可见 : 物体的位置越高 , 具有的重力势能就越大。

总之:物体的质量越大,位置越高,它具有的重力势能就越大。四、弹性势能

得出弹性势能的概念

弹性势能的大小与弹性形变有关 演示并说明 :

橡皮筋弹射纸弹 , 拉长的橡皮筋能给纸弹一个力,并推动纸弹移动一段距离,从而对纸弹做了功。

压缩的弹簧使小钢球在桌面上滚动 , 也能够做功。 拉长的橡皮筋和压缩的弹簧都具有能量。

它们有什么共同特点 ? 有弹性的物体, 在被外力改变形状时会产生一个弹力来对抗这种形变。 这种形状的改变叫做弹性形变。发生弹性形变后的物体产生弹力可以做功,因此物体具有能量。我们把物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能。 提问 : 请列举具有弹性势能的物体。

很明显, 同一物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。 如弹簧被压缩不同长度使放在上面的小球弹起的高度不同。

提问 : 如果外力撤消,物体恢复原状,这时物体有没有弹性势能了 ? 五、势能 通常,把重力势能和弹性势能统称为势能。 六、机械能

动能和势能统称为机械能。 一个物体既有动能,又有势能,那么动能和势能的和就是它的总机械能。机械能的单位和功的单位一样,是焦耳。

提问: 推出去的铅球,动能是300焦耳,重力势能是200焦耳,弹性势能为0 ,那么铅球的机械能是多少 ? 七、课堂小结

今天我们学习了自然界中最常见的能量的形式—— 机械能。 它包括动能,重力势能和弹性势能。并且明白动能、重力势能和弹性势能各与什么因素有关。 八、作业

从斜槽上端滚下的小球,它有没有重力势能?在它下滚的过程中重力势能的大小有没有变化?为什么?在滚下的过程中有没有动能?它的动能有没有变化?为什么? 【 实践活动 】

观察现实生活中哪些物体具有机械能。 【 板书 】

什么是机械能

一 能量 : 我们说一个物体 能够 做功,这个物体就具有能量。 二 机械能

1.动能 : 我们把物体由于运动而具有的能量叫做动能。 物体的质量越大,速度越大,动能就越大。

2.重力势能 : 物体由于位置较高而具有的能量叫重力势能。 物体的质量越大,位置越高,具有的重力势能就越大。

3.弹性势能 : 物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能 . 同一物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。 4.势能 : 重力势能和弹性势能统称为势能。 5.机械能 动能和势能统称为机械能。

11.2杠杆

【学习目标】:

1、知道杠杆的特征,能在杠杆上确认支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂的位置。能准

确画出动力臂与阻力臂。

2、会探究杠杆的平衡条件 【学习重点、难点】:

重点:杠杆的五要素 画力臂 探究杠杆的平衡条件 难点:把实物抽象成杠杆 理解力臂的概念 [教学过程]

一、课题引入 (讲)人有一双灵巧的手,但是人力是有限的。 (出示)钉有图钉的木块。请学生尝试用手拔出图钉。 (讲)如果我们有一些工具可能操作起来就比较方便了。

(出示)螺丝刀、垫木、老虎钳、羊角锤。让学生选择器材尝试操作。 二、认识杠杆 (问题1)螺丝刀在撬图钉时做何种运动? (问题2)生活中还有类似的工具吗?

(PPT演示)用撬棒撬石头、跷跷板、压水井。

(讲)在物理学中,将一根在力的作用下可以绕一固定点转动的硬棒称作杠杆。这个固定点叫做杠杆的支点。

(问题3)作用在杠杆上的力的作用效果是使杠杆发生转动。这种效果可能同哪些因素有关呢?

(出示)撬棒撬石头。

(讲)以撬石头为例,石头对杠杆产生的阻碍杠杆转动的力阻力F2的大小;人对杠杆施加的使杠杆转动的力动力F1的大小。

(问题4)还有什么因素会影响撬棒转动效果呢 ? (实验)图中F1 、F2均能使杠杆处 于平衡状态,

(问题5)仔细寻找一下,它们有什么共同点呢? (归纳)支点O到F1和F2的垂直距离相等。在物理学中把支点到力的作用线的垂直距离叫做力臂。

(问题6)请画出跷跷板、压水井中力臂图示 (问题7)压水井中动力F1的大小由什么决定? 猜想:动力臂L1;阻力F2,阻力臂L2。

(讲)使用机械时,我们往往需要定量的计算。

为了便于获得定量的规律,我们让杠杆处于静止状时进行研究。当杠杆处于静止状态时,我们就说杠杆处于平衡状态。

(出示)实验器材。钩码、杠杆、弹簧测力计、铁架台。如图。 思考题:为了便于读取力臂,图中杠杆应该在 位置平衡

(讲)实验中,我们在杠杆的左端挂上钩码,在杠杆的右端用弹簧测力计竖直向下拉动,使杠杆维持水平平衡;实验中将钩码施加的力定为阻力,将弹簧测力计施加的力定为动力。 实验步骤

步骤一:调节平衡螺母,使杠杆处于水平平衡状态。 (注意:实验过程中不再调节平衡螺母)

步骤二:选定钩码和弹簧测力计的位置,改变钩码的数目,观察弹簧测力计的示数变化。读出一组数据记入表格中。

实验小结1:动力臂、阻力臂不变,增大阻力,则动力 。 步骤三:保证钩码的数量和位置不变,改变弹簧测力计的位置,弹簧测力计的示数有何种变化?读出一组数据记入表格中。

实验小结2:阻力及阻力臂不变,动力臂增长,则动力 。

步骤四:钩码数量和弹簧测力计的位置保持不变,改变钩码的位置,弹簧测力计的示数有何变化?读出一组数据记入表格中。

实验小结3:阻力及动力臂不变,阻力臂越短。则动力 参考数据: 测量 序号 F1/N L1/cm F2/N L1/cm F1 L1 /Ncm F2L2 /Ncm ① ② ③ 4 2 1 10 20 20 2 2 2 20 20 10 (问题8)分析比较表中的数据,你能发现杠杆平衡时,动力F1、、动力臂L1、阻力F2、阻力臂L2之间有何关系吗?

(问题9)结合实验数据,我们能对杠杆的使用进行简单的分类吗?它们各自的特点是什么? 小结:杠杆可以分为三类: 附: 杠杆分类表 力臂关系 L1 <L1 L1 =L1 L1 >L1 力的大小 F1 >F2 F1 =F2 F1 <F2 特 点 省力杠杆 等臂杠杆 费力杠杆 应用举例 老虎钳 跷跷板 食物夹 其中费力杠杆可以减少动力点移动的距离。 (讲)杠杆的平衡条件也被称为杠杆原理。它揭示了我们在使用杠杆类机械时所用到的力学规

律。(讲2)这是一条古老的定律,这条物理规律最早是由古西腊的学者阿基米德(公元前287-前212)总结出的。为了形象地说明它的价值,阿基米德曾说“只要给我一个支点,我就可以移动地球”。

三、杠杆平衡条件的应用

(问题1)你能对下列杠杆进行分类吗?见书本第5页图11-6。 (问题2)探讨生活中的剪刀。

(问题3)弹簧测力计能测大像的重吗? 播放:杠杆

四、本课小节 (出示)本节概念图

五、课后作业:1、阅读书本第7页内容,找出三处人体中的杠杆,并说明种类。2、完成书本“WWW”内容。 指导学生做概念图并阐述概念内容

三、滑轮

1.课题引入

主讲教师:先请同学们观看一段视频。 ppt课件:(出示起重机起吊重物的视频)

主讲教师:起重机能够很方便而轻松地将重物提升上去,可能是什么起了作用? 现场教师:组织学生回答问题。

同学们一定猜到了是滑轮,今天这节课我们就来共同探究有关滑轮的知识。 ppt课件:出示课题。 2.认识两种滑轮

主讲教师:请同学们仔细观察课桌上滑轮的结构,你能说出它的构造特点吗? 现场教师:组织学生观察滑轮、回答问题,并做出简要评价。

主讲教师:同学门一定注意到了滑轮是周边有槽,可以穿绳,轴间摩擦比较小的小轮。在使用中,滑轮能绕轴转动。

你能谈谈生活中还有哪些地方应用到滑轮吗? 现场教师:组织回答问题,并做出简要评价。

主讲教师:正如同学们所说到的,滑轮在生活中的应用还是十分广泛的。例如我们校园里旗杆的顶部,大厦的电梯中都装有滑轮。

ppt课件:(出示旗杆顶部和电梯滑轮的示意图。)

主讲教师:(分别出示一个滑轮、绳、钩码)采用一个滑轮和绳将重物提升到高处,你有什么方法?请同学们用桌面上的钩码替代重物分小组试一试,相信你们一定会成功的。 现场教师:组织指导学生分小组尝试用一个滑轮提升重物。

主讲教师:相信同学们一定找到了滑轮的这样两种使用方法:在使用滑轮的过程中,轴心位置固定不移动的滑轮是定滑轮;轴心位置可以随重物一起移动的滑轮是动滑轮。 ppt课件:(出示定滑轮和动滑轮的示意图。) 3.探究使用定滑轮和动滑轮的特点

主讲教师:同学们刚才在使用这两类滑轮提起同一个钩码时,感觉手的拉力是否相同?定滑轮和动滑轮在使用过程中到底有怎样的特点,下面我们将通过实验来探究。先来探究使用定滑轮的特点。

先请同学们按图所示的方式组装定滑轮,在它的左侧挂上钩码,竖直向下拉弹簧测力计,使钩码保持平衡状态,读取弹簧测力计的示数,看一看这个示数与钩码所受重力的大小有何关系?再分别改变弹簧测力计拉力的方向和钩码的个数,情况又如何? 把你在实验中测得的数据填在表格中并与同学们交流? 通过实验,你能发现使用定滑轮有什么特点? ppt课件:(出示实验操作方法及实验表格的图片)

现场教师:组织、指导学生进行分组实验、交流讨论并归纳结论。

主讲教师:通过实验,同学们一定得到了使用定滑轮不省力也不费力,但可以改变拉力的方向这样的特点。

ppt课件:(出示实验结论)

主讲教师:下面我们用和探究定滑轮使用特点同样的方法,来探究动滑轮的使用特点。如图组装好动滑轮后,竖直向上拉弹簧测力计,使钩码保持平衡状态,读取弹簧测力计的示数。看一看这个示数与钩码所受重力的大小有何关系?改变钩码的个数,情况又如何? 把你在实验中测得的数据填在表格中并与同学们交流?

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