第七章 力 教案 全
新加坡大使馆-高考标语
第七章 力
7.1 力
【学习目标】
1.通过活动和生活经验感受力的作用效果,理解力的概念和知道力的单位。
2.知道力的三要素,会用力的示意图表示力。
3.知道物体间力的作用是相互的,并能解释相关现象。
重点难点:
1.力的示意图画法。
2.根据物体间力的作用是相互的解释相关现象。
学习内容一:力和力的作用效果
学习指导:阅读课本P2、P3文字内容和插图,基本概念、
定义用红笔做上记号,能说
出力的两种作用效果。
【自学检测】
1.我们常通过力
的作用效果来认识和描述力,如:用力捏橡皮泥,橡皮泥的形状发生
改变,说明:力可以使物体发生形变
。
2.力是一个物体对另一个物体的作用,有力的作用时至少存在两个物体,施加力的作
用的
物体叫施力物体,承受力的作用的物体叫受力物体。
3.物理学中,力用符号F表示,力的单位是牛顿
,简称牛,符号是N。用手托起两个
鸡蛋所用的力大约是__1__N。
【合作探究】教师巡视指导
一、演示P3实验后请同学回答下列问题:
1.由图甲和图乙你看到小球的状态发生怎样的变化?
答:图甲小球的速度由慢变快,图乙小球的运动方向改变了。
2.为什么会发生这些变化?
答:因为受到力的作用。
二、1.用磁铁靠近一悬挂起来的小铁球(不要接触)。
观察到的现象:小球会(“会”或“不会”)被磁铁吸引。
说明:不接触的两个物体也有(“有”或“没有”)力的作用。
2.下面的两物体间一定有力
的作用吗?观察下图,能证明甲乙两物体间一定有力的作
用的是(BC)
总结:相互接触的物体间在什么情况下才会产生力的作用?
【展示交流】教师掌握情况
【精讲点拨】
1.力的作用效果是:①力能使物体发生形变,②力可以改变物体的运动状态。
2.物体运动状态的改变包括速度大小的改变和运动方向的改变。
3.力分为接触力和非接触
力,如:常见的推、拉、提、压……属于接触力,磁力﹑星
体之间的引力……属于非接触力。
4.相互接触的物体不一定有力的作用,接触力产生的条件:两物体要接触且相互挤压。
5.不相互接触的物体也可以有力的作用。
【即时练习】
1.一个物体做匀速圆周
运动时方向不断发生改变,从空中自由下落的物体运动速度大
小发生改变。
2.下列关于力的叙述,正确的是(B)
A.一个物体就能产生力的作用
B.有施力物体就一定有受力物体
C.彼此不接触的物体之间不可能有力的作用
D.彼此直接接触的物体之间一定有力的作用
学习内容二:力的三要素和力的示意图
学习指导:阅读课本P4文字内容和插图,基本概念、定义用红笔做上记号,熟记力的
三要素。
【自学检测】
1.用大小不同力拉同一根橡皮筋,用力越大橡皮筋的形变程度越大。说明力的
作用效
果与力的大小有关。
2.手握着教室门把手,用同样大小的力分别从教室里面门把手和
外面门把手推门,能
使门打开和关闭。这两种情况下力的作用效果不相同(填“相同”或“不相同”),
说明力的
作用效果与力的方向有关。
3.用同样的力从外面推门的门轴部分和外边框,推外边
框(填“门轴”或“外边框”)
更容易把门推开,说明力的作用效果与力的作用点有关。
通过
以上实验得出:力的作用效果跟力的大小﹑方向和作用点有关。我们把这三者称之
为力的三要素。 4.力的示意图画法:沿力的方向画一条线段,在线段的末端画一个箭头表示力的方向,
线段的起点
或终点表示力的作用点,线段的长短表示力的大小(若已给出力的大小需在箭头
附近标示出力的大小),
这种画力的方法叫力的示意图。
【合作探究】教师巡视指导
如右图沿与水平面成45°角的方向用力拉一辆玩具车,画出拉力示意图。
(提示:谁是受力物体?作用点画在什么地方?方向?大小?)
【展示交流】请4位同学在黑板上作图,其余同学在草稿纸上作图,教师掌握情况。
【精讲点拨】
力的示意图作图要领:力的作用点可以画在力的起点,也可以画在力的终点,作
用点在
物体上(受力物体的几何中心或表面上),受力物体可以用长方形或圆形等较简单的几何图形代替。
记忆口诀:
长短表大小,方向箭头标,
注意箭尾巴,作用点是它。
【即时练习】
1.用力推课桌的下部,课桌会沿地面滑
动,推课桌的上部,则课桌可能会翻倒,说明
力的作用效果(C)
A.与力的大小有关
B.与力的方向有关
C.与力的作用点有关 D.与受力面积有关
2.画出下图中物体对地面压力示意图。
学习内容三:力的作用是相互的
学习指导:阅读课本P4、P5文字内容和插图,基本概念、定义用红笔做上记号,能说
出相互作用的
力的特点。
【自学检测】
用手拍桌子,手对桌子施加力,施力物体是手,同时感觉到手疼,
说明手也受到桌子力
的作用,施力物体是桌子。即一个物体在对另一个物体施加力的
同时,也要受到另一个物体对它施加的力,说明物体间力的作用是相互的。
【合作探究】教师巡视指导
问题:相互作用的两个力有什么关系?
场景一:游泳时
:人向后推水——水向前推人,结果人向前进,说明相互作用的两个力
方向相反,用“△”标出前面例子
中的受力物体,分析发现:相互作用的两个力的作用点分
别在两个不同物体上。
场景二:拔河比赛:
器材:弹簧测力计。
方法:用两个弹簧测力计对拉。
观察:当左边弹簧秤读数为3N时,是左边弹簧秤对右边弹簧秤施加的力,右边弹簧秤
的读数为3N,
是右边弹簧秤对左边弹簧秤施加的力,两个弹簧秤的示数相等,两个弹簧秤
的轴线在(“在”或“不在”
)同一直线上。
结论:相互作用的两个力:大小相等,方向相反,作用点在不同物体上,两个力作用在
同一条直线上。
【展示交流】教师掌握情况
【精讲点拨】
相互作用的两个力特点:异体,等大﹑反向﹑同线。
【即时练习】
1.“守株待兔”这个成语故事家喻户晓。兔子撞上大树死掉,其中受到撞击力的施力物
体是大树,这个
故事所包含的主要物理知识是物体间力的作用是相互的。
2.下列是相互作用力的是(C)
A.地球对人的吸引力与人对地面的压力
B.拔河时,其中一方人拉绳的力与绳拉另一方人的力
C.电灯对电线的拉力与电线对电灯的拉力
D.电线对电灯的拉力与电线对天花板的拉力
3.有人说“如果两个力的三要素相同,那么这两个力是相互作用的力”对吗?
答:不对,根据相互作用力特点说明原因。
【当堂练习】见训练案基础部分
第2节
弹力
知识与技能
1.知道什么是弹力,弹力产生的条件。
2.了解弹簧测力计的原理。
3.会正确使用弹簧测力计测量力的大小。
过程与方法
1.通过观察和实验了解弹簧测力计的结构。
2.掌握弹簧测力计的使用方法。
情感、态度与价值观
1.对周围生活中弹力应用的实例有浓厚的兴趣,体会科学技术的价值。
2.仔细观察实验现象并善于发现问题的意识。
3.通过对弹簧测力计的制作,培养学生勤于动手、严谨细致和爱护仪器的良好品质。
教学重点
1.认识弹力产生的条件。
2.弹簧测力计的使用。
教学难点
弹力的概念及产生条件。
教具准备
橡皮泥、气球、橡皮筋、弹簧、刻度尺、木板、多媒体课件等。
一、情景引入
播放视频:蹦床、蹦极、撑竿跳高、跳水等场景。
思考:撑竿跳高、跳板跳水比赛
中,运动员怎样才能取得好成绩?蹦极中的选手为什么
下落到最低点后又会上升?今天我们就来探究其中
的奥秘。
二、新课教学
探究点一:弹性与塑性
1.活动:小组为单位利用手中的器材进行实验。
实验1.用力压尺子,体会尺子对手的作用力,松手后,观察尺子的变化。
实验2.用力拉橡皮筋,体会橡皮筋对手的作用力,松手后,观察橡皮筋的变化。
实验3.用力捏橡皮泥,有何感觉?松手后,有何变化?用力握白纸呢?
问题:什么样的物体,在挤压时,会明显地感觉它对我们的手有作用力?
2.学生先动手实验
,探究完毕,学生间进行交流,互相解决问题,将不能解决的共同
性问题提出来,师生共同讨论最后得出
结论。
让学生通过亲身体验,观察并分析弹性和塑性的区别。
演示实验:用力拉弹簧,弹簧
会伸长,松手后,弹簧可恢复到原来的长度;粗导线用力
掰弯,松手后不能恢复原状。
归纳总
结:(1)弹性:物体受力时发生形变,不受力时恢复到原来形状的性质。如:橡
皮筋、气球、弹簧等。
(2)塑性:物体受力时发生形变,不受力时不能自动地恢复到原来形状的性质。如:橡
皮泥、
粗导线等。
探究点二:弹力
活动:找一名学生演示用橡皮筋将粉笔头弹出去。
思
考:不让橡皮筋发生形变,能把粉笔头弹出去吗?当使橡皮筋、弹簧、气球发生弹性
形变的同时,你的手
有何感觉?这又说明了什么呢?
归纳总结:任何物体只要发生弹性形变就一定会产生弹力。物体对支持
面的压力、物体
受到的支持力、绳的拉力等,其实质都是弹力。
活动:取出废旧圆珠笔里的小
弹簧,先用较小的力拉,再用较大的力拉,观察发生形变
后的变化。观察后一种情况下,撤去力后弹簧还
能恢复原状吗?
总结:弹簧的弹性有一定的限度,超过这个限度,物体就不能恢复到原状。
弹力产生的条件:1.物体互相接触;2.物体发生弹性形变。
问题拓展:当手用力挤压玻璃瓶时,玻璃瓶会发生形变吗?
学生交流讨论后发表自己的看法。
教师讲述:任何物体在外力的作用下都能发生形变。只是形变的明显程度不同。有的形
变比较明
显(如弹簧的伸长或缩短),可以很容易看到形状的改变;有的形变微小,需要采用
特殊的方法才可以观
察到。如利用激光反射法演示坚硬桌面的微小形变(图1),利用细管中
液面的升降显示硬玻璃瓶的形变
(图2),都是把微小形变放大以利于观察。把微小变化放大
以利于观察或测量的实验方法,叫“微量放
大法”,这是物理学中研究问题的一种重要方法。
探究点三:探究并验证弹簧的伸长与拉力的关系
思考并表述:弹簧受到的拉力与弹簧伸长的长度有什么关系吗?
请提出猜想,并设计一个小实验来验证一下。
演示一:将弹簧挂在黑板上,此时弹簧不受外力
,从弹簧上端到指针的距离叫弹簧的原
长。(用彩条显示“原长”)
当弹簧受到拉力时,它的长度会怎样?
演示二:把一个钩码挂在弹簧上,此时,从弹簧上端到
指针的距离叫弹簧的长度。(用
彩条显示“总长”)
请一学生指出哪一段是由于弹簧受到拉力而伸长的长度。(用彩条显示“伸长”)
教师点拨:此时弹簧的总长减去弹簧的原长就是弹簧伸长的长度。
当弹簧受到拉力增大时,它伸长的长度会怎样?
教师做演示实验:分别在弹簧下挂1个、2个
、3个、4个完全一样的钩码,学生依次
在下面的表格中记下弹簧受到的拉力和弹簧的各种长度。
分析表格中的数据,得出结论:在弹簧的弹性限度内,弹簧产生弹力的大小和弹簧伸长
的长度成正比。
探究点四:探究弹簧测力计的制作和使用
思考:根据物体的形变与外力的大小的对应关系,能否制造一个测量力的大小的工具?
展示弹簧测力计,让学生知道测量力的大小的工具。
学生用思考、观察、实验、讨论等方式认识弹簧测力计,知道其用途、结构、原理。
观察弹簧测力计,说出弹簧测力计由弹簧、挂钩、指针、刻度盘组成。
读一读:
量程:0~5N 量程:0~2.5N 量程:0~10N
分度值:0.2N
分度值:0.05N 分度值:0.2N
评一评:指出不当之处。(教师指点学生回答)
让
学生说出弹簧测力计的量程、分度值,加在弹簧测力计上的力能否超过其量程?如果
指针不指零应该怎么
办?
分组实验:按照课本中安排的实验步骤,练习使用弹簧测力计测量力,感受力的大小,
记
录好数据,归纳并交流使用弹簧测力计的注意事项。
使用弹簧测力计的注意事项:(1)先要轻轻拉挂
钩几次,以避免测量时指针被刻度盘卡
住;(2)被测的力要施加在挂钩上,被测力的方向要沿弹簧的轴
线方向,以防摩擦或其他阻
碍;(3)加在弹簧测力计上的力不允许超过它的最大量程;(4)当指针相
对于刻度盘静止时方
可读数,读数时视线必须和刻度盘垂直。
多媒体展示其他形式的测力计。
让学生阅读“材料的力学性能”,了解材料还有哪些力学性能,它们有哪些应用。
活动:自制弹簧测力计。
1.小组制作完成后,请其中一组的学生上台展示他们组的制作过程。
(意图:学生动手制作
弹簧测力计,充分体现学生的主体地位,培养学生的创造能力和
创新精神。)
2.分组探究,练习使用弹簧测力计。
实验1.感受1N、2N、5N力的大小;
实验2.用测力计拉小车在木板上匀速前进,读出拉力大小;
实验3.测出头发被拉断时的拉力大小。
(意图:从物理走向社会,通过对弹簧测力计的作用
、结构、使用方法的探究与认识,
了解一般仪器的使用方法,培养学生应用的能力。)
3.作业。
查阅资料或亲自调查,了解不同种类的弹簧秤并学会使用它们。
三、板书设计
第2节 弹力
通过前面的学习
,学生已经了解了一些力的相关知识,知道了力的作用效果,以及力的
作用是相互的。学生对弹力的感性
认识较多,生活中形形色色的弹簧随处可见,弹力的应用
也很多,因此能很自然地通过实验或实例引入弹
力的教学。教学中要注重对学生生活经验的
挖掘,体现新课程“从生活走向物理,从物理走向社会”的理
念,使抽象的物理概念变成生
动形象的认知对象,从而有效地降低学习的难度,让学生在活动中,获得知
识、提升能力。
弹簧测力计制作原理、测量力的方法是本节课的重点和难点。通过探究影响弹力大小的因
素,
得出弹簧测力计的原理。对于弹簧测力计的使用方法及注意事项,可以通过学生阅读说明书、
观察构造、练习使用、交流总结等多种方式逐步获取,让学生始终处于学习的主体地位,培
养他们获取
新知识的能力。
第3节 重力
知识与技能
1.认识重力,知道重力是如何产生的。
2.了解重力的大小与质量的关系,能正确书写重力
大小与质量的关系式G=mg,并能
进行简单的计算。
3.知道重力的方向,并能够应用其解决实际生活中的问题,会画重力的示意图。
4.了解重力的由来。
过程与方法
1.通过学生无论如何向空中抛乒乓球,最终乒乓球都要落到地面的实验,让学生来认
识重力。
2.通过探究重力的大小与什么因素有关的实验,知道重力的大小与质量的关系,并会
用数学上
描点、连线的方法,画出重力与质量的坐标图。
3.学会用比值法、图像法处理重力的大小跟质量的关系。
情感、态度与价值观
1.通过身边的小实验,让学生感受到物理就在身边,激发学生探究科学知识的兴趣。
2.在探究活动中增强学生的合作意识,培养学生的团队精神。
教学重点
探究重力的大小与质量的关系、重力的方向以及学会利用G=mg的有关计算。
教学难点
画重力与质量的坐标图像。
教具准备
弹簧测力计、钩码、橡皮泥、多媒体课件等。
一、情景引入
用多媒体播放视频:瀑布美景。引导学生思考“水往低处流”的原因,从而引出课题——
重力。
二、新课教学
探究点一:重力的产生
1.观察现象:让学生观看与重力有关的现象
(多媒体课件展示:①苹果下落;②雨中漫
步),然后动手感受重力(上抛橡皮擦最终落回地面)。
2.提出问题:你还看到过哪些与此类似的现象?你认为这些物理现象有什么共同特点?物体下落的原因是什么?教师鼓励学生交流讨论。
3.形成概念:在讨论中,学生很容易得出重力
的概念,由于地球吸引而使物体受到的
力叫作重力。
4.拓展总结:地球附近的一切物体都受
到重力的作用,重力的施力物体是地球。重力
通常用字母G表示。
5.活动:请同学们用一根细线拴住自己的橡皮按下图所示做实验,说说你的感受。
学生说出:橡皮做圆周运动时需要用力拉着,否则就会被甩出去。学生思考:月亮为什
么绕地球转动?
吊灯为什么把悬线拉得很紧?
讲述:我们知道月亮在不停地绕着地球旋转,就像橡皮绕着你的手旋转一
样,是因为地
球吸引月球。宇宙间的一切物体间都存在互相吸引的力,这就是万有引力。地面附近的物体
受到的重力是由于受到地球的吸引而产生的。
接着,设疑“假如没有重力,生活会是什么样的
?”(让学生讨论回答),以此来激活学
生的思维,活跃课堂气氛,也能体现物理来源于生活的新教学理
念。
探究点二:重力的大小
力的大小、方向、作用点是力的三要素,现在我们就来研究重力的三要素。
1.练习测量重力。
提示学生参照课本P10图7.3-2,利用实验器材:弹簧测力计、钩
码,练习测量钩码
的重力(指导学生在自由状态下进行测量)。
2.探究影响重力的因素。
(1)提出问题:列举生活中的例子,让学生说说重力是否有大小?让学生充分交流、讨
论,说
出自己的观点。然后提问:重力的大小与什么因素有关?
(2)猜想与假设:教学中引导学生大胆地猜
想,并说出猜想的依据,从而培养学生的思
维能力。学生可能有如下猜想:
猜想一:重力的大小可能与物体的形状有关;
猜想二:重力的大小可能与物体的质量有关,质量越大,物体所受的重力越大。
(3)设计实
验:引导学生分析本实验中需要测量哪些物理量?需要哪些实验器材?各个
物理量可以怎么测量?在学生
制定计划、设计实验的基础上,教师适当补充自己的意见,形
成如下实验方案:(通过课件展示)
①需要测量的物理量:钩码所受的重力;
②实验器材:弹簧测力计、钩码一盒;
③实验方案:
验证猜想一:测量一块橡皮泥(质量为200克)的重力,并改变其形状,测出三组数据。
验证猜想二:测量一个钩码的重力,然后增加钩码的个数,测出三组数据。
④设计实验表格。
(4)进行实验、收集证据。
教师在此期间,走到学生中去。一是了解学生的
实验情况;二是解决学生在实验中遇到
的问题;三是对部分实验困难学生给予引导和帮助,让他们不掉队
,也能顺利完成本实验。
(要求学生把实验数据填入表中)
(5)分析数据、得出结论。 <
br>引导各实验小组分别算出每次测得的重力与质量的比值,用多媒体展示几个实验小组的
实验结果,
引导学生分析所测数据的特点,使学生自己去发现:在误差允许的范围内,物体
的重力与质量成正比。由
此得出G=mg这个计算重力大小的公式。
进一步补充说明,关系式G=mg中各量的单位:G—牛(
N)、m—千克(kg)、g—牛千克
(Nkg),在地球表面附近,g=9.8牛千克,其物理意义:
质量是1千克的物体受到的重力是
9.8牛。同时说明:在利用关系式G=mg进行计算时,各物理量必
须统一成国际单位。
探究点三:重力的方向
活动:(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。
学生观察得出: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)铅垂线与水平桌面的方向是否垂直?
(2)铅垂线与斜面的方向是否垂直?
归纳:铅垂线的方向与水平面垂直,与斜面不垂直。重力的方向总是竖直向下,不是垂
直向下。
活动:利用铅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。让学生交流
检查的结
果和依据。
学生领悟到:如果铅垂线和墙壁是平行的,说明墙壁竖直,如果铅垂线和桌面及窗台是垂直的,则说明桌面和窗台是水平的。
思考: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?
通过分析让学生说出: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。因为地球是球形,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”。指向地心的方向叫作“向
下”,背
离地心的方向就应该叫作“向上”。
探究点四:重心
思考:粉笔盒里有许多粉笔头,取出其
中一个,这个粉笔头受不受重力的作用?换另一
粉笔头,它受不受重力的作用?里面的每个粉笔头都受重
力的作用,整个粉笔盒受到的重力
可以看成是集中在一点。
引导学生分析: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某
一点,这个点叫作物体的重心,重力的作用点在重心
处。
教师讲解:物体的各部分都受到重力的作用。从效果上看,可以认为物体各部分受到的
重
力作用集中于一点,这个点叫物体的重心。
通俗点讲,重心就是重力的作用点。把物体的全部质量集中
到一点不影响研究结果,这
就是物理学的一种等效替代的思想。
如何确定物体的重心呢? <
br>一般质量分布均匀、外形规则的物体的重心,在这个物体的几何中心上。如粗细均匀直
棒的重心在
它的中点处,均匀圆木球的重心在它的球心处。
质量分布均匀、形状不规则
的薄板形物体的重心可用二次悬挂法或寻找支点法找到。(学
生动手找出不规则薄板的重心)
教师演示:将一段均匀的直铁丝,做成直角三角形、四边形、圆形等不同的形状,用悬
挂法寻找其重心的
位置。
归纳:物体的重心可在物体之上,也可在物体之外。
简单介绍一下不倒翁的原理,让学生有个初步印象,为以后学习平衡的种类奠定基础。
三、板书设计
第3节 重力
1.在教学的过
程中,加强学法的指导是当前教学方法改革的一个重要课题。本节课的
重点是指导学生如何主动去观察思
考、动手实验,初步掌握研究常见力的方法。通过实例分
析,提高学生应用知识解决问题的能力,养成良
好的学习习惯。
2.由于学生刚接触到力,对于应用力的知识来研究常见力还是不太熟练,所以本节课
应根据循序渐进的教学原则完成教学。
3.通过实验探究,锻炼了学生的动手能力,提高了综合思维能力。