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来源:百度文库 编辑:中财网 时间:2024/04/29 13:57:23
第一章 力
第一课时 力
【教学目标】
一、知识与技能
1.知道力是物体间的相互作用,力不能脱离物体而存在,在具体问题中能找出施力物体和受力物体.
2.知道力有大小和方向,在具体问题中能画出力的图示和力的示意图.
3.知道力的作用效果.
4.知道力的两种分类方法.
二、过程与方法
通过具体的例子,培养学生独立分析物体的受力情况,并能够画出力的图示和力的示意图.
三、情感态度价值观
从实际的物理情景出发,养成一种科学分析问题的习惯..
【教学重点】
力的概念、力的图示和力的示意图.
【教学难点】
力的图示.
突破:对于力的图示,要让学生反复操练,老师根据实际情况,不断纠错.对于重心的概念,要用等效的思想来说明.由于学生还没有能力分析圆周运动,所以重力的概念只有靠一些具体的实例来说明重力不是地球的引力.
【教学方法】
讲授法、实验归纳法、电教法.
【教学用具】
两辆小车、两块条形磁铁、大头针几枚、圆规、三角板、弹簧秤、钩码、投影仪、投影片、CAI课件.
【教学过程】
一、复习引入(5min)
在初中我们已学过有关力的一些知识,而物体的受力分析是整个力学的基础,高中阶段将在这一基础上加深和提高.
二、教学过程设计(35min)
在初中我们学习了力的基本知识,为了加深对力的认识,本章我们进一步学习力的知识.请大家想一想,什么是力,你能举出哪些力的实例.
(一)力的定义
[教师]请同学们举例说明,哪些现象涉及到了力?
[学生]踢球、人提水桶,手拉弹簧,机车牵引列车前进,撑杆跳高等.
[CAI课件模拟]
人提水桶,踢球,用手压弹簧,机车牵引列车前进,撑杆跳高.
[教师]思考上述几个物理情景中的共同之处是什么?
[学生]共同之处是:
1.都有两个物体存在.
2.物体之间产生了力的作用.
[教师]结合自己的亲身体会,谈一谈你对力的认识.
[学生甲]用脚踢球,球被踢出去了,但脚感到痛.
[教师]试分析脚为什么会感到痛?
[学生乙]这是因为脚在踢球的同时,球也会给脚一个作用力.
[教师]这说明什么?
[学生]物体间力的作用是相互的.
[师生活动]总结对力的概念的正确认识.
力是物体之间的相互作用.
力不能脱离开物体而独立存在.
(二)力的特点
1、物质性
[教师]谈到一个力,要涉及到几个物体?
[学生]两个.
[教师]举例说明.
[学生]人推车时,人对车子施加了作用力,同时车子对人也施加了作用力.
[教师]一个物体受到力的作用,一定有另外的物体施加这种作用.前者叫受力物体,后者叫施力物体.在同学所举人推车的例子中,哪一个是受力物体,哪一个是施力物体?
[学生]车是受力物体,人是施力物体.
[演示实验]
实验一:在两辆小车上分别放两块磁铁,并把两辆小车靠近放在光滑的实验台上.
实验二:用条形磁铁靠近大头针.
实验三:在弹簧秤上挂一个钩码.
2、相互性
(三)力的作用效果
[学生]
观察实验现象并进行描述
实验一中:两辆小车将会相向运动或反向运动.
实验二中:大头针在没和磁铁接触时就被吸起.
实验三中:看到弹簧被拉伸到一定程度.
[教师]同学们从上述三个实验中发现了什么规律?
[学生]讨论并发表看法.
1.力的作用是相互的.
2.力的作用效果是可以改变物体的运动状态和使物体发生形变.
[巩固训练]
关于力的叙述正确的是
A.只有相互接触的物体间才能产生力的作用
B.物体受到作用力时,其运动状态一定改变
C.施力物体也一定是受力物体
D.竖直向上抛出的物体之所以竖直上升,是因为受到了一个竖直向上的升力作用
[分析与解]
正确选项为C
物体不接触时也可以产生力的作用,如实验二中磁铁和大头针之间的作用力.故A错.
力的作用效果还可使物体发生形变,故B错.
竖直向上抛出的物体,物体所受向上的升力找不到施力物体,故D错.
[评析拓展]
1.力是物体之间的相互作用,力不能脱离物体而单独存在.
2.一个物体是受力物体的同时必然也是施力物体.
3.有时为了方便,只说物体受到了力,而没有指明施力物体,但施力物体一定是存在的.
4.物体之间不接触时也可产生力.
[教师]
回忆一个力应如何测量?力的单位是什么?力的三要素是什么?
[学生]力的大小用测力计来测量,力的单位是牛顿,符号是N.
力的大小、方向和作用点叫力的三要素.
(四)力的测量
测力计,常用的测力计是弹簧秤.
(五)力的单位
力的单位是牛顿,简称牛,符号:N,其大小到底是怎么定义的,以后我们再说.
(六)力的三要素
(七)力的表示
[教师]怎样来表示力呢?
[学生]思考、讨论并总结.
方法一:可以用语言把一个力的大小、方向和作用点叙述出来;
方法二:可以用力的图示法来表示力;
方法三:可以用力的示意图来表示力.
[教师]具体来说,怎样用图示法和示意图来表示力呢?请作出一小车受水平向左的80 N的力的图示和示意图.
[学生活动]分析并作图
[教师用投影片出示]
[教师]比较甲图和乙图,有什么相同点和不同点?
[学生]甲图中既表示出了力的方向,也表示出了力的大小;乙图中只表示出了力的方向.甲图是用力的图示法表示的,乙图是用力的示意图表示的.乙图表示力的方法较简便,但不能完整地表示一个力.
[教师]用力的图示法能完整地表现一个力.其作图步骤如何呢?
[学生](讨论后回答):力的图示法的步骤:
1.依题意选定标度.
2.从作用点沿力的方向画一线段,线段的长度由力的大小和所选标度确定.
3.标上刻度,画上箭头.
[教师]如果是力的示意图呢?
[学生]只要从力的作用点沿力的方向画一线段标上箭头即可.
[强化训练]
分别用力的图示法和力的示意图表示下边的力:
1.一辆小车重为500 N,表示物体受到的重力.
2.在物体上作用一个与水平方向成45°角的向右上方的100 N的拉力作用,表述这个力.
[投影]上述二个力的图示和示意图
[题后总结]
在做力的图示时,标度可以任意选取,但要依题而定,还要使所选取的标度有利于作图,在力的图示中要正确反映力的三要素.
(八)力的种类
[教师]同学们能说出哪一些力的名称?
[学生]拉力、支持力、压力、重力、动力、阻力、浮力、推力、摩擦力…
[教师]在同学们举出的这些力中,
像拉力、支持力、压力、浮力、推力、动力、阻力等这些力有什么特点呢?
[学生]听到力的名称,就知道力的作用形式和作用效果.
[教师]同学们的分析正确.因为这些力是根据效果来命名的.另外还可以根据力的性质对力进行分类.如重力、弹力、摩擦力.
[强化训练]
关于力的分类,以下说法正确的是
A根据效果命名的不同名称的力,性质可能相同
B.根据效果命名的不同名称的力,性质一定不同
C.根据效果命名的相同名称的力,性质可能不同
D.根据效果命名的相同名称的力,性质一定相同
[分析与解]
根据效果命名的不同名称的力,性质可能相同也可能不同.如拉力和支持力按性质分都属于弹力.又如,当拉力是动力、摩擦力是阻力时,动力和阻力的性质不同.
根据效果命名的相同名称的力,性质可能相同也可能不同.如拉力和推力是动力,性质相同;如重力、拉力是动力时,性质不同.正确选项为AC.
[评析拓展]
1.效果不同的力,性质可以相同.
2.性质不同的力,效果可以相同.
3.一般是根据力的效果来分类的.例:拉力、推力、动力、阻力等.
4.科学的分类方法是根据力的性质来划分的,即从力产生的本质、根源来划分.如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等.
总结拓展
通过本节的学习,同学们知道了:
1.力是物体之间的相互作用,力不能脱离物体而独立存在.施力物体同时也是受力物体.
2.用力的图示法和力的示意图表示力.
3.力的作用效果是改变物体的运动状态和使物体发生形变.
4.力可以按性质和效果来进行分类.
作业
1.课本作业P5练习-①②
2.思考题
一小车在水平路面上受到了8 N的水平向左的拉力和2 N的阻力,请画出小车受到这两个力的力的图示.
(参考答案:作力的图示时,一般要选择适当的标度.同一物体所受的力,要选定同一标度)
【板书设计】
一、力
1、力的定义
力是物体与物体之间的相互作用
2、力的特点
(1)力不能脱离物体而单独存在(物质性)
(2)力的作用是相互的(相互性)
3、力的作用效果
(1)改变物体的运动状态
(2)使物体发生形变
4、力的测量
5、力的单位:牛顿(牛,N)
6、力的三要素
(1)力的大小
(2)力的方向
(3)力的作用点
7、力的图示:只正确表示出力的方向,不严格画出力的大小.
8、力的分类:
(1)按力的性质分
(2)按力的效果分
【课后反思】
第二课时 重力
【教学目标】
一、知识与技能
1.知道重力是由于物体受到地球的吸引而产生的.
2.知道重力的大小和方向,会用公式G=mg(g=9.8N/kg)计算重力.
3.知道用悬绳悬挂着的静止物体或用静止的水平物支持的物体,对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力、大小等于物体受到的重力.
4.知道重心的概念,会求质量分布均匀、形状规则的物体的重心.
二、过程与方法
1.培养学生科学的语言表达能力.
2.让学生自己动手,找不规则薄板的重心,培养学生的动手能力.
3.知道等效代替是物理学中常用到的一种方法.
三、情感态度价值观
通过学生的动脑、动手、观察,培养学生观察事物、分析问题的良好习惯.
【教学重点】
1.重力的大小和方向.
2.重心的概念.
【教学难点】
1.对重心概念的理解.
2.重心位置的确定.
【教学方法】
实验分析法、讲练法.
【教学用具】
弹簧秤、钩码、质地均匀的不规则薄板、细绳、大圆环、直角三角尺、重锤线.
【教学过程】
一、复习引入(5min)
[教师]请同学们回忆:
1.什么是力?
2.什么是力的三要素?
[学生]1.力是物体之间的相互作用.2.力的大小、方向、作用点叫做力的三要素.
[教师]研究一个力时,通常从力的三要素入手.本节课就从力的三要素的角度来学习重力.
二、教学过程设计(35min)
(一)重力
[教师]初中我们已学习过重力的知识,重力是怎样产生的呢?
[学生]物体受到地球的吸引.
[教师]能否举例说明呢?
[学生设计并演示]
1.学生跳起来,会落回地面.
2.由静止释放的物体会竖直下落.
3.向任意方向抛出的物体最终会落回地面.
[强化]多媒体展示“水自动地从高处落向低处”.
[师生共同活动]总结并板书
1.重力的产生原因:由于地球的吸引.
2.由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,也叫重量.
[巩固训练](用投影片出示)
重力的产生原因是___________.重力的受力物体是___________,施力物体是___________.
(参考答案:由于地球的吸引,物体,地球)
[教师]既然重力也是一种力,那么它的方向如何呢?
[学生]重力的方向应是竖直向下的.
[教师]能否用实验来验证重力的方向是竖直向下的呢?
[学生设计并演示]
方案一:由静止下落的物体沿竖直方向下落.
方案二:悬挂在细线下的物体静止时,悬线是竖直的.
[学生活动]
讨论并说明上述二方案为什么能说明重力方向是竖直向下的.
1.从静止释放的小石块总是竖直下落,而小石块总受重力,因而可推知重力的方向是竖直向下的.
2.悬挂在细线下的物体静止时,受重力和线的拉力作用,由二力平衡条件可知:重力的方向与拉力的方向在同一条直线上且反向,所以重力沿竖直方向向下,即竖直向下.
[师生活动]总结并板书:
1.重力的方向总是竖直向下的.
2.所谓“竖直向下”指的是与当地的水平面垂直向下.
[教师]如何知道物体的重力大小呢?
[学生活动]设计测量重力大小的方案.
方案一:用天平测出物体的质量m,代入公式G=mg求解.g取9.8 N/kg.
方案二:用弹簧秤来测物体的重力.由二力平衡条件和力是物体间的相互作用可知:物体静止时对弹簧的拉力的大小等于物体的重力的大小.由弹簧秤读出拉力,也就知道了重力的大小.
[教师]如果挂在弹簧秤下的物体的速度发生变化时,弹簧秤的拉力F与物体的重力G有什么关系呢?
[教师指导]学生演示并仔细观察.
实验一:弹簧下挂一重物,重物静止时:结论:F=G.
实验二:弹簧秤拉着物体加速上升:结论:弹簧秤示数增大,即F>G.
实验三:重物放在台秤上,重物静止时:结论:F=G.
实验四:当台秤做匀速直线运动时:结论:F=G.
实验五:当台秤和物体加速下降时:结论:F<G.
[师生共同总结]
1.绳悬挂着的物体静止时,物体对悬绳的拉力的大小等于物体的重力
2.水平支持物上的物体静止时,物体对水平支持物的压力的大小等于物体的重力.
3.以上两种情况中,物体做匀速直线运动时,上述关系依然成立.
[教师强调]
拉力(或)压力与重力只是数值上相等,拉力(或压力)与重力的实质是不同的.
[巩固训练]用投影片出示:
1.下列关于重力的说法中,正确的是
A.重力是物体的固有属性
B.重力的方向总是垂直于支持面
C.天平不是称量物体重力的仪器
D.千克是重力的一种单位
2.下列关于重力的说法中正确的是
A.物体受到重力是由于地球对物体的吸引而产生的
B.物体只有落向地面时,才受重力的作用
C.物体向上抛出时,它所受到的重力小于静止时所受的重力
D.物体落向地面时,它所受到的重力大于静止时所受的重力
参考答案:1.C 2.A
[评析拓展]用投影片出示:
1.地球上的物体所受到的重力是由于地球对物体的吸引力而产生的,与物体的运动状态无关.并且认为,在地球表面附近,物体所受重力的大小是不变的.
2.重力和质量是两个不同的物理量.
(二)重心
[教师]一个物体的各个部分都要受到重力,各部分的重力作用点也不同,这样来研究重力很不方便,那么如何来确定物体的重力的作用点呢?
[多媒体介绍等效处理的方法]
一个物体的各部分都要受到重力作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点就叫做物体的重心.
这样,我们就用作用于重心的一个重力,等效地代替了实际作用于物体无数个点上的无数个微小重力.这种方法叫等效代替.等效代替是物理学中常用的一种方法,以后还会用到.
[学生活动]阅读课文,总结物体的重心位置与什么因素有关?
质量分布均匀的物体,重心位置只跟物体的形状有关.
质量分布不均匀的物体,重心的位置跟物体的形状及质量分布有关.
[学生活动]设计实验并演示:
实验一:刻度尺从中点支起在水平位置平衡.
实验二:均匀圆板从中点吊起,圆板在水平位置平衡.
结论:质量分布均匀、形状规则的物体,重心在物体的几何中心.
实验三:拿一支钢笔,把它支起来在水平位置平衡.
实验四:把钢笔帽拔下,套在另一边,把它支起来在水平位置平衡.
结论:质量分布不均匀的物体,重心位置除跟物体形状有关外,还跟物体的质量分布有关.重心偏向于质量分布大的那一端.
[多媒体展示]
1.载重汽车的重心随着装货多少和装载位置而变化.
2.起重机的重心随着提升物的重量和高度而变化.
[教师]请同学们确定出质量分布均匀的不规则薄板、大圆环、三角板的重心位置.
[学生活动]设计实验并演示
悬挂法:
先在A点把物体悬挂起来,如图a,当物体处于平衡时,由二力平衡条件知,物体所受的重力跟悬绳的拉力在同一条直线上,所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上,记下直线AB的位置,然后在D点把物体悬挂起来,如图b同样,物体一定在过D点的竖直线DE上,AB和DE的交点O就是薄板的重心位置.
同理:可确定大圆环、三角板的重心位置.
[学生活动]讨论
从上述实验中得到:
1.物体的重心可能在物体之内,也可能在物体之外.
2.物体的重心不会随物体位置的改变而改变.
[教师简介]
重心的高低与支承面的大小决定物体的稳定程度.
[CAI课件]模拟不倒翁的原理,为以后学习平衡的种类奠定基础.
总结拓展
重力的大小为G=mg,方向竖直向下,作用点在物体的重心,地球周围的物体,总是要受到地球的吸引而产生重力,它与该物体的运动状况及所处的周围环境无关.
等效代替是物理学中常用的一种方法.
悬挂法找物体的重心,要注意它的局限性,它只适用于薄板状物体.
作业
1.课本P5练习一3、4.
2.思考题
把一条盘在地上、长为l的质量分布均匀的软绳向上提起,当绳刚好拉直时,它的重心位置升高了______;把一边长为l的正方形匀质薄板ABCD(如图),绕C点翻到对角线AC处于竖直位置时,其重心升高了_____.
(参考答案:
【板书设计】
二、重力
1、产生原因:由于地球的吸引而使物体受到的力.
2、大小:G=mg(g取9.8N/kg),用弹簧秤或台秤测理.
3、方向:竖直向下即垂直于水平面向下.
4、作用点(重心):
(1)质量分布均匀、形状规则的物体、重心就在物体的几何中心上.
(2)质量分布不均匀的物体,重心位置跟质量分布及物体的形状有关.
(3)重心能能在物体内,也可能在物体我上.
【课后反思】
第三课时 弹力
【教学目标】
一、知识与技能
1、知道什么叫形变和弹性形变.
2、了解弹力的概念及产生的原因.
3、知道压力、支持力、拉力是弹力,并能确定其方向.能根据二力平衡确定弹力的大小.
4、掌握利用胡克定律计算弹簧弹力的方法.
二、过程与方法
通过在实际问题中确定弹力的方向,培养学生研究问题的基本方法:观察与分析.
三、情感态度价值观
培养学生的观察和分析事物的良好习惯.
【教学重点】理解弹力是在物体发生形变后产生的,了解弹力产生的原因、方向的判断和大小的计算是本节的重点.
【教学难点】对弹力有无和弹力方向的判断.
【教学方法】观察、实验,讲解启发
【教学用具】椭圆玻璃瓶、劲度系数不同的四个弹簧(挂在小黑板上)、四个质量相同的砝码、自制弹弓、钢尺、橡皮筋、反射法显示桌面形变的装置或相应课件、演示扭转形变的装置
【教学过程】
引入新课:将椭圆型玻璃瓶装满红色的水,瓶口用中间插有细管的瓶塞塞上,要求学生观察:1、用手沿椭圆短轴方向按压玻璃瓶,细管中水面如何变化?2、用手沿椭圆长轴方向按压玻璃瓶,细管中水面有何变化?提问:细管中水面为什么变化?(玻璃瓶的容积发生了变化)瓶的容积为什么会发生变化呢?(瓶受到手的挤压)手对玻璃瓶的力是怎样产生的?这种力有什么特点?这就是本节课研究的内容.
新课教学:
弹力的产生
用弹簧边演示边引出形变和弹性形变的概念.
形变:物体的形状或体积的改变叫形变.
弹性形变:其中撤去外力后能恢复原状的形变叫弹性形变.高中阶段只研究弹性形变.
常见弹性形变的种类:拉伸、弯曲、扭转等.用弹簧、钢尺、扭转装置演示形变.
拉弓射出子弹,分析得出弹力的概念.
(4)弹力:发生形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力称为弹力.
弹力产生的条件:a、接触;b、发生弹性形变
2、常见的弹力及其方向
问:是否所有的物体都能发生弹性形变产生弹力呢?
演示:劲度系数不同的弹簧在相同作用力下发生形变的情况.
演示:反射法显示坚硬桌面形变.
任何物体都能发生形变,有的形变很明显,肉眼可以看出;有的形变极其微小,要想一些办法才能看出来.课前演示捏玻璃瓶的实验也是一种放大微小形变的方式.
由此说明:我们熟悉的支持力、压力和拉力从性质上说都是弹力.
支持力的方向总是垂直于支持面,指向被支持的物体.
压力的方向总是垂直于接触面,指向被压的物体.
FN
例:
学生练习
演示橡皮筋吊起小物体和细绳吊起小物体,分析绳的弹力——拉力.拉力的方向总是沿绳的方向而指向绳收缩的方向.
例:
F
学生练习
气球
3、胡克定律
从前面一些演示实验中可看出,物体的形变越大,产生的弹力越大.下面我们定量地研究弹簧的弹力.实验演示:在一个后面附有长度刻度的弹簧上面挂钩码,当钩码的数量增加时,弹簧中的弹力增大,弹簧的伸长增加,把读出的数据记录在表中.
实验次数
1
2
3
4
钩码数(个)
弹簧的伸长(厘米)
分析实验数据得到胡克定律.弹簧弹力的大小f跟弹簧伸长的长度成正比.f=kx
k为劲度系数,由弹簧本身决定其大小.
【板书设计】
弹力的产生
形变
形变的种类
弹力
弹力产生的条件
常见弹力及其方向
支持力和压力
绳的拉力
胡克定律:f=kx
【课后反思】
第四课时 摩擦力
【教学目标】
1、知道滑动摩擦力产生的条件,会判断滑动摩擦力的方向.
2、会利用公式F=μFN 计算滑动摩擦力的大小,知道动摩擦因数与什么有关.
3、知道静摩擦力产生的条件,会判断静摩擦力的方向.知道存在最大静摩擦力.
【教学重点】
摩擦力产生的条件、特性和规律,通过演示实验得出关系F=μFN.
【教学难点】
摩擦力的有无和方向的判断.
【教学方法】
实验演示、讲解启发
【教学用具】长木板(一端固定滑轮)、细线、轻质托盘、几个质量相同的重物、弹簧称、摩擦块.
【教学过程】
引入新课:上节课我们学习了弹力.弹力产生的条件是接触和形变,平常所说的拉力、压力、支持力等都属于弹力,物体间相互接触才可能产生.接触的物体间还可能产生什么力?
演示:a、摩擦块从斜面上滑下,在水平面上运动一段距离后静止.因为受到摩擦力的作用.
b、用一弹簧秤拉水平面上的摩擦块,没拉动.摩擦块受拉力而未动,是因为受到摩擦力.
以上两种摩擦力有什么区别?其方向和大小如何确定?
新课教学:
滑动摩擦力
概念:当一个物体在另一个物体表面相对该物体滑动时,受到该物体阻碍它相对滑动的力,这种力叫滑动摩擦力.
方向:滑动摩擦力的方向总是跟接触面相切,跟物体的相对运动方向相反.
演示:桌面上放书,书上放一小物体,抽动书,使小物体相对书向后运动.分析小物体所受滑动摩擦力方向,强调相对的含义.相对是相对与其接触的物体,而不能相对别的物体.
下面用实验研究滑动摩擦力的大小.
如图,在托盘中放砝码,使木块恰好匀速运动;在木块上再放一个同样的木块,要使两个木块一起做匀速运动,托盘中砝码需加倍.即摩擦块受到的滑动摩擦力加倍.
结论:大量实验表明,滑动摩擦力大小与压力成正比.
数学表达式 F=μFN
F为摩擦力,FN为压力(对物体表面垂直的作用力),μ为动摩擦因数.其数值与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关,没有单位.
例:
已知:物体在水平面上向右运动,物体的重力为10N,物体与地面之间的滑动摩擦系数为0.2,求物体所受的滑动摩擦力.
v F
学生练习
若该物体在F=40N的作用下沿墙下滑,物体与墙之间的滑动摩擦系数为0.2,求物体所受的滑动摩擦力.
2、静摩擦力
水平推桌子,桌子不动.分析桌子水平方向受力情况,得出静摩擦力概念.
一个物体相对另一个跟它接触的物体有相对运动趋势时,产生的摩擦力叫静摩擦力.
方向:静摩擦力方向总跟接触面相切,跟物体相对运动趋势的方向相反.分析传送带传送物体的例子,强调相对运动趋势的含义.
如图,在托盘里放一定重物,木块保持静止;增加托盘中的 重物,仍使木块静止;再增加托盘中重物,直至木块开始运动.分析以上过程中木块所受静摩擦力大小,得出结论.
静摩擦力的大小随着外力的变化而变化;静摩擦力有一个最大值,超过最大值,物体将相对接触面滑动.静摩擦力F在0和最大静摩擦力之间,即0≤F静≤Fmax 在达到最大静摩擦力之前,静摩擦力的大小由所受外力情况确定.
例:
F
F的大小变化时,分析物体所受的
静摩擦力情况.
【板书设计】
滑动摩擦力
定义:当一个物体在另一个物体表面相对该物体滑动时,受到该物体阻碍它相对滑动的力,这种力叫滑动摩擦力.
产生条件:相互接触的物体间发生相对运动时
方向:跟接触面相切,跟相对运动的方向相反.
大小:F=μFN
静摩擦力
定义:一个物体相对另一个跟它接触的物体有相对运动趋势时,产生的摩擦力叫静摩擦力.
产生条件:相互接触的物体间有相对运动趋势时,而又保持相对静止状态
方向:跟接触面相切,跟相对运动趋势方向相反.
大小:介于0~ Fmax之间
【课后反思】
第五课时 力的合成
【教学目标】
一、知识与技能
1、使学生从力的等效性理解合力及力的合成的概念.
通过演示实验使学生理解平行四边形定则,并初步掌握运用平行四边形定则求合力的要领,会用作图法求共点力的合力.
知道矢量和标量的含义及区别.
知道合力的大小与分力夹角的关系.
二、过程与方法
培养学生科学探究的能力.
三、情感态度价值观
实事求是的科学精神
【教学重点】
合力与分力的关系.
【教学难点】
利用实验归纳法得出平行四边形定则.
【教学用具】
有支架的平板、橡皮筋、白纸、细绳套、图钉、弹簧秤、刻度尺和量角器、演示力的合成四边形定则的动画.
【教学方法】
实验演示,讲解归纳
【教学过程】
一、复习引入(5min)
投影演示如图
启发学生认识到:两个人提水的力与一个人提水的力在作用效果上是相同的.让学生举出生活中类似的实例,说明几个力的作用效果与一个力的作用效果是等效的.
二、教学过程设计(35min)
(一)力的合成
1、合力:一个力,如果它产生的作用效果跟几个力共同产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力.
1N F1 F2 F O
演示实验:如课本P11页图1-18装置所示,与学生共同完成力的合成实验.引导学生猜测合力与分力的关系,作出以分力为邻边的平行四边形,并将合力与该平行四边形的对角线进行比较.
3、平行四边形定则:大量实验证实,两个互成角度的力的合力,可以这样确定:以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两条邻边的对角线就可以表示出合力的大小和方向.这叫做平行四边形定则.
例题:力F1=3N,方向水平向右.力F2=4N,发现竖直向上.求这两个力的大小和方向.
解:图解法.选择一个标度,例如用1cm长的线段表示1N的力,作出力平行四边形,如图所示,表示力F1的线段长3cm,表示力F2的线段长4cm.用刻度尺量得表示合理的对角线长5cm,所以合力F=1N
计算法.根据勾股定理,合力大小为
F=
设合力与力的夹角为θ, tanθ
合力的大小与分力夹角的关系
演示两个大小一定的力合成时,合力的大小与分力夹角之间的关系.引导学生分析得出:
1、
2、
3、当
则合力的大小变化范围是:| F1- F2| ≤F合≤F1+ F2
问:什么时候合力的大小等于分力的大小?引导学生通过作图分析得出结论.
问:多个力合成时该怎样?引导学生讨论分析.
矢量与标量的根本区别
矢量:在物理学中,有大小有方向,又遵守平行四边形定则的物理量叫做矢量.
标量:只有大小,没有方向的物理量叫做标量.标量遵从代数运算法则.如质量、长度、时间、电流等.
【板书设计】
一、力的合成
1、合力:一个力,如果它产生的作用效果跟几个力共同产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力.
2、力的合成:求几个已知力的合力叫做力的合成.
3、平行四边形定则:两个互成角度的力的合力,可以这样确定:以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两条邻边的对角线就可以表示出合力的大小和方向.这叫做平行四边形定则.
二、合力的大小与分力夹角的关系
1、
2、
3、| F1- F2| ≤F合≤F1+ F2
三、矢量与标量的根本区别
第六课时 力的分解
【教学目标】
一、知识与技能
理解分力的概念及力的分解的含义。知道力的分解遵守平行四边形定则,同时进一步强化等效代替的概念。
二、过程与方法
初步掌握根据具体物理情境应用平行四边形定则进行力的分解的方法。
三、情感态度价值观
联系实际,结合教材内容激发学生的求知欲望,培养学生研究周围事物的习惯。
【教学重点】
应用平行四边形定则进行力的分解
【教学难点】
如何确定一个力的实际作用效果
【教学用具】
橡皮绳、细线、台秤、小物块、录象资料
【教学方法】
实验演示、观察讲解
【教学过程】
引入新课:
一个力同时拉伸了两根橡皮绳,能否改用两个力达到这一效果?请一位同学上台演示,F1、F2分别为某适当值时,结点也被拉到O位置。
F1与F2共同作用的效果与F的效果相同,F1、F2叫做F的分力。已知F求F1和F2就是本节学习的内容。
新课教学:
力的分解
求一个已知力的分力叫力的分解。
力的分解是力的合成的逆运算,所以力的分解也遵从平行四边形法则。根据刚才的演示实验,画出分解F的力的平行四边形。提出问题:对于一个确定的力F,能否求出确定的F1、F2?
演示:以不同方式拉结点到O处。那么什么情况下力的分解能有唯一的解?在实际问题中,根据力的实际作用效果确定分力的方向,然后应用平行四边形作图求结。
按力的实际作用效果分解实例
斜向上拉物体的力的分解
播放录象:牛耕地、人拉船、人拉旅行箱,提出问题:各录象片有什么共同的物理问题?斜向上的拉力产生了什么样的作用效果?如何分解这个拉力?
演示:处于水平台秤上的物体受斜向上拉力F的作用时,秤的示数变化情况。
学生观察到示数减小,说明物体对秤的压力减轻,也即斜向上的拉力产生了上提的效果。
增大拉力再次演示上述实验,既见秤的示数减小,又见物体沿水平面运动,说明斜向上的拉力同时还产生了向前拉的效果。
因此可将斜向上的拉力F分解成沿竖直方向的分力F1和水平方向的分力F2
F F1 F2
F1=Fsinα
F2= Fcosα
讨论:当α=0o时,F水平,只有向前拉的效果。当α=90o时,F竖直,只有向上提的效果。
2、斜面上物体重力G的分解
演示:用薄塑料板做斜面,将物块放在斜面上,可以观察到:斜面被压弯,同时物体沿斜面下滑。说明重力G产生了两个作用效果:使物体沿斜面下滑和压紧斜面。
G α F2 F1
画出分力G1和G2的方向,如图所示。设G=4.0N,α=30o,
女生用计算法,男生用作图法求出G1和G2.
计算法: G1=Gsinα=2.0N
G2=Gcosα=2
作图法: G1=2.1N G2=3.4N
作图法直观,但容易产生误差.计算法也要先作草图,角度特殊时用计算法简便.
播放录像:公园滑梯和大桥引桥,讨论为什么公园滑梯倾角较大而高大的桥要修很长的引桥来减小倾角?
α越大, G1越大,越容易下滑.若大桥引桥的α大, G1大,车辆上坡艰难而下坡又不安全.
α↗, G1↗,G2↘.
三、力的正交分解
将一个力沿着相互垂直的两个方向分解,是运用最多的分解力的方法,称为力的正交分解。
【板书设计】
一、力的分解
求一个已知力的分力叫力的分解。
力的分解是力的合成的逆运算,所以力的分解也遵从平行四边形法则。
二、按力的实际作用效果分解实例
1、斜向上拉物体的力的分解
F1=Fsinα
F2= Fcosα
斜面上物体重力G的分解
G1=GsinαG2=Gcosα
三、力的正交分解将一个力沿着相互垂直的两个方向分解,是运用最多的分解力的方法,称为力的正交分解。
第二章 直线运动
第一课时 几个基本概念
【教学目标】
一、知识与技能
1.知道参考系的概念.知道对同一物体选择不同的参考系时,观察的结果可能不同.
2.理解质点的概念,知道它是一种科学的抽象,知道科学抽象是一种普遍的研究方法.
3.知道时间和时刻的含义以及它们的区别.知道在实验室测量时间的方法.
4.知道位移的概念,知道它是表示质点位置变动的物理量,知道它是矢量,可以用有向线段表示.
5.知道位移和路程的区别.
二、过程与方法
1.在选择参考系时,能选择使研究问题尽可能简单的参考系.
2.在研究物体运动时,能否把物体当作为“质点”来处理,初步掌握科学抽象的研究方法.
三、情感态度价值观
1.渗透抓住主要因素,忽略次要因素的哲学思想.
2.渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想.
【教学重点】
1.在研究问题时,如何选取参考系.
2.质点概念的理解.
3.位移的概念.
4.时间和时刻、位移和路程的区别.
【教学难点】
在什么情况下可以把物体看作质点.
【教学方法】
质疑讨论法、启发式教学、分析归纳法.
【教学用具】
实物投影仪、投影片、录像资料、中国地图.
【教学过程】
一、引入新课
[录像资料]
河水在流动、鸟儿在飞翔、树叶在摇动、车辆在行驶、机器在运转…
地球绕太阳运转,通常认为不动的房屋桥梁、高山等,也随着地球一起运动.
太阳在银河系中也在不停地运动.
物体内部的分子、原子也在不停地运动.
[教师]从以上一段录像中,我们得到了什么启示呢?
[学生]宇宙中的一切都处在永恒的运动中.
[教师]物体相对于其他物体的位置变化,叫做机械运动,简称运动.
[过渡引言]
物体的运动是千差万别,这一章从最简单最基本的直线运动入手来研究物体的运动.
本节课我们先学习描述物体运动的几个基本概念.
二.教学过程设计(35min)
(一)参考系
[投影片出示思考题]
甲同学和乙同学都乘坐在一辆正在行驶的公共汽车中,甲同学说乙同学是静止的,而乙同学却说他自己是运动的.你认为那种说法正确?说明理由.
[学生活动]分析讨论并解答:
这两种说法都正确.
甲同学以自己或汽车为标准,故认为乙同学是静止的.
乙同学以地面或相对地面静止的物体(比如房屋、树木等)为标准,因而认为自己是运动的.
[师生活动]由以上分析知:
在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的物体,叫做参考系.
[教师]通过上述问题的分析,我们能得到什么结论呢?
[学生活动]思考与讨论
[教师引导学生分析]总结:
1.运动和静止都是相对于参考系的
2.参考系的选取是任意的.
3.选择不同的参考系,观察的结果可能不一样,也可能一样.
4.选择参考系时,应使物体运动的描述尽可能简单、方便.
研究地面上物体的运动时,一般来说,选地面作为参考系.
5.比较两个物体的运动情况,必须选择同一参考系,才有意义.
例如:卫星和月球,如果一个以地球为参考系,一个以太阳为参考系,来比较它们的运动情况就没有实际意义.
问题:
坐在美丽的校园内学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”时,我们感觉是静止不动的,这是因为选取______作为参考系的缘故,而“坐地日行八万里”是选取______作为参考系的.
参考答案:地面、地心.
(提示:人随地球一起围绕地轴自转,而且地球赤道周长大约是s=4.0×104 km,即大约为八万里)
[评析拓展]
1.描述一个物体的运动,首先要选定参考系.
2.物体是否运动,要看物体相对于参考系的位置是否有变动.
(二)质点
[投影出示思考题]
1.研究地球绕太阳的公转时,地球的大小和形状对问题有没有影响?
2.研究列车在北京和郑州之间的运行时,列车的大小和形状对问题有没有影响?
[学生活动]思考讨论并解答:
地球的直径(约1.3×104 km)比地球和太阳之间的距离(约1.5×108 km)小的多.因而地球大小的影响可忽略,即不考虑地球的大小.
列车的长度比北京到郑州的距离小得多,因而也可不考虑列车的长度 .
[教师引导学生分析]
上述情况下,可以不考虑物体的大小,而把物体看做一个有质量的点,或者说用一个有质量的点来代替整个物体.
用来代替物体的有质量的点叫做质点.
[评析拓展]
1.质点是一种科学抽象,是一种理想化的模型.
2.质点是对实际物体的近似处理,这也是物理学中常用一种重要的研究方法.
3.一个物体能否看成质点,取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计,而跟自身体积的大小,质量的多少和运动速度的大小无关.
[学生活动]阅读课文有关内容并总结:
1.运动的质点通过的路线,叫做质点的运动轨迹.
2.质点的运动轨迹是直线的运动叫直线运动;质点的运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动.
(三)时间和时刻
[学生活动]阅读有关内容
[投影出示思考题]
1.举例说明什么是时间?什么是时刻?
2.如何在数轴上表示时间和时刻?
3.时间的单位是什么,其符号呢?
4.怎样测量时间?
[学生活动]解答上述思考题.
[教师]强调:
时刻在时间数轴上对应于一点,表示某一瞬间.
时间在时间数轴上对应于两点间的一段,表示一段过程.
(四)位移和路程
[投影出示中国地图]
[投影出示思考题]
从北京到上海,观察地图,你有哪些不同的选择?这些选择有什么相同或不同之处?
[学生活动]阅读课本有关内容并回答上述问题.
从北京到上海,可以乘公共汽车,也可以乘火车或飞机,还可以中途改变交通工具.
选择的路线不同,运动轨迹不同,但就位置变动来说,都是从北京到了上海.
[教师]
物理学中用一个叫位移的物理量来表示质点的位置变动.
[学生活动]
阅读课文内容并理解“位移”的有关知识.
1.位移既有大小,也有方向,故位移是矢量.
2.通常用字母s表示位移,单位是m.
3.位移可以用从初位置指向末位置的有向线段来表示.
[思考与讨论]
位移和路程有什么区别?
[学生活动]
思考并回答:
位移表示质点的位置变动,是矢量,运算遵循平行四边形定则.
路程是质点运动轨迹的长度,是标量,运算遵循代数运算法则.
位移是有向线段,而路程可能是曲线,也可能是直线.
三、课堂练习
1、以下关于质点的说法中,正确的是
A.质量很小的物体就可以当作质点
B.质量很大或体积很大的物体一定不能看成质点
C.体积很小的物体就可以看作质点
D.同一物体有时可看作质点,有时不能看作质点
参考答案:1.D
2、下列情况中可视为质点的有
A.研究一端固定并可绕该端转动的木杆时
B.研究月球绕地球运动时的月球
C.研究体操运动员在平衡木上的动作时
D.教练员记录长跑运动员的分段成绩时
参考答案:2.BD
3、以下数据指时刻的是( ),指时间的是( )
A.某运动员跑百米用时11.70 s
B.某学校上午第一节课8:15正式上课
C.1997年7月1日零时,中国开始对香港恢复行使主权
D.课间十分钟
E.第5 s末
F.5 s内
参考答案:BCE,ADF
4、下列那些情况下指的是位移
A.机动车里程表上所显示的千米数
B.标准田径场跑道的周长是400 m
C.乘火车或飞机由上海到北京的直线距离约为1080 km
D.计量跳远运动员的比赛成绩
参考答案:CD
5、在什么情况下,质点的位移大小等于路程呢?
参考答案:单方向的直线运动中.
6、如图所示某质点沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C,在此过程中,它的位移大小和路程分别为
A.4R,2πR B.4R,-2πR
C.-4R,2πR D.-4R,-2πR
参考答案:C
总结拓展
这一节主要学习了描述物体运动的几个基本概念.同学们应对它们有一个初步的认识和了解,同时要体会科学抽象及理想化模型的研究方法.
作业
1.课本作业:P21练习一
2.思考题
(1)我们所说的:“日出东方,夕阳西下”是以______作为参考系的;“小小竹排江中流,巍巍青山两岸走”中,第一句是以_______为参考系,第二句是以_______为参考系.
(2)一质点沿边长为a的正方形运动了一周,它在运动过程中位移和路程的最大值分别是多少?
参考答案:
1.地球,江岸,竹排
2.位移的最大值:
【板书设计】
【课后反思】
第二课时 位移和时间的关系
【教学目标】
一、知识与技能
1.理解匀速直线运动和匀变速直线运动的概念.
2.知道什么是s-t图像以及如何用图像来表示位移和时间的关系.
3.知道s-t图像的物理意义,懂得用s-t图像的斜率判断物体运动快慢的方法.
二、过程与方法
1.通过对匀速直线运动的位移和时间关系的分析,使学生知道公式和图像都是描述物理量之间关系的数学工具.
2.培养学生用数学工具处理物理问题的能力.
3、使学生树立严谨的学风,并渗透事物之间相互联系的观点,分析问题时,应找出它们之间的关系.
三、情感态度价值观
使学生通过本节知识的学习,了解到物理中图像体现的规律的自然美.
【教学方法】
1.教师通过直观教学,利用多媒体技术展示规律,引导学生讨论总结.
2.学生通过观察来归纳、总结并上升为理论规律.
【教学重点】
匀速直线运动和匀变速直线运动的概念.
【教学难点】
1.用图像表示位移和时间的关系.
2.用图像的斜率表示物体运动的快慢.
【教学过程】
一、复习引入(5min)
在研究机械运动时,我们除了要关心运动物体位置变化的大小和方向(即位移)外,还要关心运动物体的位移和时间的关系,从而判定有关的问题.
用多媒体动画演示课本中图2-6的过程及对应的表格.要求同学们对表中数据进行分析,看其中有什么规律?
然后由老师概括得出:汽车的位移随时间均匀增加,时间增加几倍,位移也增加几倍.我们把这样的运动叫做匀速直线运动.
二、教学过程设计(35min)
1.匀速直线运动
(1)定义:物体在一条直线上运动,如果在相等的时间里位移相等,这种运动就叫做匀速直线运动.
[说明]对上述定义的理解应分两个方面:一方面是物体运动的轨迹是直线,另一方面是对“匀速”的理解,“匀速”是指运动快慢,“均匀”且运动方向不变,即是指在任意相等的时间内位移都相等.
(2)特点:位移与时间成正比
做匀速直线运动的物体,如果时间增加几倍,位移也增加几倍,这就说明:匀速直线运动的位移与时间成正比,也就是说,位移与时间的比值是一个常量.
在物理学中,我们把某物理量的变化与时间的比值叫做这个物理量的变化率.由于位移是物体位置的变化,所以位移与时间的比值叫做位置的变化率.如果变化率不变,则该物理量随时间均匀变化,因此,匀速直线运动的特点也可表示为:物体的位置随时间均匀变化,位置的变化率保持不变.
2.位移-时间图像
(1)定义:用纵轴表示位移s,用横轴表示时间t,建立平面直角坐标系而画出的位移s随时间t的变化图像叫位移――时间图像,简称s-t图像.
(2)s-t图像中一个点的物理意义:表示运动物体在某时刻所处的位置.
(3)匀速直线运动的s-t图像是一条直线
对于做匀速直线运动的物体,由于它的位移与时间成正比,即s是t的一次函数,所以匀速直线运动的s-t图像是一条直线.
(4)s-t图像中斜率的物理意义:
s-t图像的斜率越大,表示物体运动越快.斜率在数值上等于位置的变化率的大小,即运动速度的大小,斜率为正,表示物体沿正方向运动,斜率为负,表示物体沿负方向运动.所以,s-t图像中斜率表示物体的运动速度.
由于做匀速直线运动的物体的运动速度是不变的,所以它的s-t图像的斜率是不变的,因此应是一条直线.
3.变速直线运动
(1)定义:物体在一条直线上运动,如果在相等的时间里位移不相等,这种运动叫做变速直线运动.
也就是说,做变速直线运动的物体,在相等的时间里位移不相等,它的运动快慢(或方向)在变化,没有恒定的速度.
(2)变速直线运动的s-t图像不是直线而是曲线,斜率在不断变化.
三、课堂练习
1.物体沿一条直线运动,下列关于物体运动的说法正确的是
A.在相等的时间里的位移不相等,物体一定做变速直线运动
B.在不相等的时间里的位移相等,物体一定做变速直线运动
C.在不相等的时间里的位移不相等,物体不可能做匀速直线运动
D.在相等的时间里的位移相等,物体一定做匀速直线运动
2.如图2-1所示为一做直线运动物体的s-t图像,问:
(1)图中OA、AB、BC、CD各表示物体怎样运动?
(2)哪段运动最快?第3s内的位移多大?
(3)5s内物体的位移和路程分别为多少?
3.如图表示,A,B,C为三物体的s-t图像,问三物体都在运动,哪个物体运动最快?
答案:1.AB
2.(1)OA段表示物体以10m/s的速度做匀速直线运动.
AB段表示物体静止不动.
BC段表示物体以20m/s的速度做匀速直线运动
CD段表示物体以15m/s的速度沿反方向做匀速直线运动
3.C物体
四、总结拓展
1.什么是匀速直线运动?它具有什么特点?
2.匀速直线运动的s-t图像有什么特点?
3.用s-t图像怎样来描述物体运动的快慢?
4.什么是变速直线运动?它的s-t图像有什么特点?
5.在物体学中,物理量之间的关系既可以用公式来表示,也可以用图像来表示.图像可以清楚地表示出物理量之间的变化情况,这样便可从总体上认识过程的特点,利用图像可以比较方便地处理实验(或观测)结果,找出事物的变化规律.
【板书设计】
二、位移和时间的关系
1.匀速直线运动
(1)定义
(2)特点
2.位移――时间图像
(1)定义
(2)s-t图像中点的物理意义
(3)匀速直线运动的s-t图像
(4)s-t图像斜率的物理意义
3.变速直线运动
(1)定义
(2)变速直线运动的s-t图像
【课后反思】
第三课时 运动快慢的描述 速度
【教学目标】
一、知识与技能
1.理解速度的概念,知道速度是表示物体运动快慢的物理量,知道速度的定义.
2.知道速度是矢量,知道速度的单位、符号和读法.了解生活实际中的某些直线运动的速度大小数据.
3.理解平均速度的概念,知道平均速度的定义式,会用平均速度的公式解答有关的问题.
4.知道瞬时速度的概念及意义,知道瞬时速度与平均速度的区别和联系.
5.知道速度和速率以及它们的区别.
二、过程与方法
1.运用平均速度的定义,把变速直线运动等效成匀速直线运动处理,从而渗透物理学的重要研究方法等效的方法.
2.培养迁移类推能力
三、情感态度价值观
通过师生平等的情感交流,培养学生的审美情感.
【教学方法】
1.通过例题和实例引导学生分析如何辨别快慢.
2.通过讨论来加深对概念的理解.
【教学重点】
速度,平均速度,瞬时速度的概念及区别.
【教学难点】
1.怎样由速度引出平均速度及怎样由平均速度引出瞬时速度.
2.瞬时速度与平均速度之间有什么区别和联系及在运动中瞬时速度是怎样确定的.
采用物理学中的重要研究方法 等效方法(即用已知运动来研究未知运动,用简单运动来研究复杂运动的一种研究方法)来理解平均速度和瞬时速度.
1.教师通过举例,让学生自己归纳比较快慢的两种形式.
2.通过实例的计算,得出规律性的结论,即单位时间内的位移大小.
【教学过程】
一、复习引入(5min)
不同的运动,快慢程度并不相同,有时相差很大.比较物体运动的快慢,可以有两种方法:一种是在位移相同的情况下,比较所用时间的长短,时间短的物体运动快,时间长的物体运动慢;另一种是在时间相同的情况下,比较位移的大小,位移大的物体运动得快,位移小的物体运动得慢;若位移和时间都不相同,就看单位时间位移的大小,位移大的物体运动得快,位移小的物体运动得慢.物理学中用速度来描述物体运动的快慢程度.
二、教学过程设计(35min)
1.速度
(1)定义:速度是表示运动快慢的物理量,它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值,用v表示.
定义式:
(2)单位:m/s(或m·)
常用单位:km/h(或km·
(3)方向:与物体运动方向相同.
速度大小的比较,不仅可以根据定义式v=s/t进行计算,也可以根据s-t图像来判断.匀速直线运动的s-t图像是一条倾斜的直线,直线各段斜率都是完全相同的,因此匀速直线运动是速度不变的运动.
对变速运动,在相等的时间内位移不相等,所以它没有恒定的速度.怎样来描述它运动的快慢呢?
例如,百米赛跑,10s内跑完100m,可以说他平均1s内跑10m,这就给出平均快慢的概念.
2.平均速度
定义:在变速直线运动中,运动物体的位移s和所用时间t的比值,叫做这段时间(或这段位移)的平均速度,用
定义式:
[说明]这实际上是把变速直线运动粗略地看成是匀速运动来处理.
例如:运动员跑100m用10s,他的平均速度为:
若这位运动员自始至终用10m/s的速度匀速跑完100m,所用时间也为10s,总效果相同.
这是物理学中的重要研究方法——等效方法,即用已知运动研究未知运动,用简单运动研究复杂运动的一种研究方法.
另外,平均速度只能粗略地表明物体运动的快慢,或许对于此百米运动员,我们很难找到他哪个1s跑了10m需要强调的是,10m/s只代表此运动员在这10s内(或这100m内)的平均速度,而不代表他前50m的平均速度,也不代表他后50m的平均速度.也就是说,平均速度只是对运动物体在某一段时间内(或某一段位移内)而言的,对同一运动物体,在不同的过程,它的平均速度可能是不同的,因此,平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”的.平均速度只能粗略地描述一段时间(或一段位移)内的总体快慢,这就是“平均速度”与匀速直线运动“速度”的根本区别.
如图所示,若要知道百米运动员通过60m的速度怎么确定?方法有:
可测他通过此处前10m到后10m这20m的平均速度.
可测他通过此处前1m到后1m这2m的平均速度.
可测他通过此处前0.1m到后0.1m这0.2m的平均速度.
选取的位移间隔(或时间间隔)越短,所求出的平均速度就越能准确地知道运动员通过此位置时的速度.当所取时间足够短,以至于测量仪器已分辨不出速度的变化,运动便可视为匀速,所以物体在某一时刻的瞬时速度等于这一时刻起足够短时间内的平均速度.
3.瞬时速度
定义:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,叫做此时刻(或此位置)的瞬时速度.
平均速度只能粗略地描述变速运动,瞬时速度才能精确地描述变速运动.
在直线运动中,瞬时速度的方向与物体经过某一位置时的运动方向相同,它的大小叫做瞬时速率,有时简称速率.
汽车速度计用实物或图显示.它是测定汽车在运动时的瞬时速度的仪器.
三、课堂练习
1.一辆汽车,开始以5m/s的速度匀速行驶了20m,然后又以10m/s的速度行驶了20m,那么汽车在行驶40m的时间内的平均速度
2.物体沿直线运动,前半段位移的平均速度是20m/s,后半段位移的平均速度是30m/s,则物体全程的平均速度多大?
3.物体沿直线运动,前半段时间的平均速度是20m/s,后半段时间的平均速度是30m/s,则物体全程的平均速度多大?
4.物体沿一直线运动,下列说法正确的是 ( )
A.物体在某时刻的初速度为3m/s,则在1s内物体一定走3m
B.物体在某一秒内的平均速度为3m/s,则在这1s内物体一定走3m
C.物体在某段时间内平均速度为3m/s,则在这段时间内的任意一秒内的位移都为3m
D.物体在
5.一个运动员在百米赛跑中,测得他在50m处的即时速度为6m/s,16s末到达终点时的速度为7.5m/s,则他在全程内的平均速度大小为 ( )
A.6m/s B.6.25m/s C.6.75m/s D.7.5m/s
答案:1.不正确 2.24m/s 3.25m/s 4.B 5.B
总结拓展
1.怎样比较运动的快慢?速度的概念是什么?
2.什么是平均速度?应注意什么?
3.什么是瞬时速度?怎样理解瞬时速度?
4.平均速度与瞬时速度有什么区别和联系?
【板书设计】
三、运动快慢的描述 速度
1.速度
(1)定义
(2)单位
(3)方向
2.平均速度定义及定义式
3.瞬时速度
运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度
【课后反思】
第四课时 速度和时间的关系
【教学目标】
一、知识与技能
1.知道什么是速度——时间图像,知道如何用速度——时间图像来表示速度和时间的关系.
2.知道匀速直线的速度——时间图像的物理意义,能从速度——时间图像上直接读出匀速直线运动的速度,并能求出位移.
3.理解匀变速直线运动的含义,知道匀变速直线运动速度——时间图像的特点及物理意义.
4.领会用速度——时间图像处理运动问题的优点.
二、过程与方法
1.通过s-t图像与v-t图像的对比,让学生参与活动和自学讨论的教法,培养学生的能力.
2.利用v-t图像解决一些实际问题.
3、教学过程中,渗透图像这种方法处理问题的优越性在于可以直观、清楚地表示出运动物体的速度随时间的变化情况,便于从总体上认识运动过程的特点,提高学生处理实际问题的能力.
三、情感态度价值观
通过对v-t图像的教学,使学生体会到物理图像的自然美.
【教学方法】
1.教师通过实验引入问题,组织学生讨论.
2.通过讲解阐述v-t图像的特点和意义及应用.
3.利用适当的例题进行训练巩固.
【教学重点】
匀速直线运动和匀变速直线运动的v-t图像.
【教学难点】
怎样理解匀变速直线运动.
通过v-t图像求位移.
【教学过程】
一、复习引入(5min)
(一)复习
(二)引入
做匀速直线运动的物体,速度v=s/t是不变的,即速度不随时间变化,如何用图像来反映这种运动呢?
二、教学过程设计(35min)
1.匀速直线运动的速度和时间的关系
做匀速直线运动的物体,速度v=s/t是不变的,即速度不随时间变化,如何用图像来反映这种运动呢?
(1)匀速直线运动的v-t图像
在平面直角坐标系中,用纵轴表示速度v,横轴表示时间t,作出的v随t变化的图像叫速度一时间图像,简称v-t图像.
演示:让金属小球沿水平放置的木板运动,运动速度几乎不变,可看做匀速直线运动,根据v=s/t,若测得v=0.5m/s,作出小球运动的v-t图像.
运动时间t/s
小球速度v/m·s-1
0
0.5
1
0.5
2
0.5
3
0.5
4
0.5
根据小球的运动可得下列数据,把各组数据用描点法作在图上(如图所示)
可见:匀速直线运动的v-t图像是一条平行于t轴的直线.
例如下图所示为甲、乙两物体运动的v-t图像,根据图像回答
①甲、乙两物体分别做什么运动?
②甲、乙两物体运动的速度分别为多大?
(2)匀速直线运动的位移
匀速直线运动的位移为s=v·t,而v·t值正好是图像下面的面积(如图所示的阴影部分的面积).
可见:v-t图像下面的面积值等于位移的大小.
2.匀变速直线运动
定义:在变速直线运动中,如果在相等的时间内速度的改变量相等,这种运动就叫做匀变速直线运动.
[分析]怎样理解“相等的时间内速度的改变量相等”?
(1)某一时刻,物体甲的速度为2m/s,经1s后速度变为5m/s,又经ls后速度变为8m/s,则这个物体每经过1s速度增加3m/s,这样的运动称为匀加速直线运动.
(2)某一时刻,物体乙的速度为30m/s,经1s后速度变为24m/s,又经1s后速度变为18m/s,则这个物体每经过1s速度减少6m/s.这样的运动称为匀减速直线运动.
(3)严格地说,应该是“任意相等的时间内速度的改变量都相等”的运动才是匀变速直线运动.
[说明]有些物体的运动不是匀变速运动,但有时可近似看成匀变速运动.
3.匀变速直线运动的v-t图像
(1)匀加速直线运动
演示:让金属小球沿斜木板下滑,速度越来越大,小球的运动就是匀加速直线运动.
例如:某人坐在汽车驾驶员身旁,在汽车起动时,注视速度计,每隔2s记下一个速度计上的值,得到下表,根据表中数据,用描点法作在图上,得到v-t图像如图下所示.
运动时间t/s
速度v/km·
0
0
2
3
4
6
6
9
8
12
(2)匀减速直线运动
演示,让金属小球以某一速度开始,从斜面底端沿斜面向上滑,速度越来越小,小球的运动就是匀减速直线运动.
例如:某人坐在汽车驾驶员身旁,在汽车刹车时,注视速度计,每隔3s记下一个速度计上的值,得到下表,根据表中数据,用描点法作在图上,得到s-t图像如图所示.
运动时间t/s
速度v/km·
0
60
3
45
6
30
9
15
12
0
由上图可见匀变速直线运动的速度图像是一条倾斜的直线.例如:如图2-9所示为甲、乙两物体运动的v-t图像,根据图像回答
①甲、乙两物体分别做什么运动?
②甲、乙两物体谁的速度变化快?
例 甲、乙两辆汽车同方向行驶,当t=0时,甲车以10m/s的速度做匀速直线运动,乙车做初速为2m/s、加速度为2m/
解析 因为甲车做匀速直线运动,故有
设
因为a=-1,b=8,c=0,所以有极大值,即当t=-
有
三、课堂练习
1.将某小球以20m/s的速度竖直向上抛出,经过2s小球上升到最高点,则它在这个过程中的v-t图像是图2-10中的哪一个?
2.沿竖直方向上升的某电梯的v-t图像如图所示,根据图像回答下列问题
(1)0~2s内,电梯每秒速度改变为______.
(2)10s~14s内,电梯每秒速度改变为_____.
(3)比较0~2s和10s~14s两段时间,电梯的速度变化快慢,答______.
(4)2s~10s,电梯怎样运动,答_______.在这段时间内,电梯上升的高度为____m
3.某物体运动的v-t图像如图所示,则物体做( )
A.往复运动
B.匀变速直线运动
C.朝某一方向直线运动
D.不能确定
4.辨析以下两图的区别
答案:1.C
2.(1)增加2.5m/s
(2)减少2.5m/s
(3)两段速度快慢一样
(4)以5m/s速度匀速上升,40m
(3)C (4)略
总结拓展
1.什么是v-t图像?
2.匀速直线运动和匀变速直线运动的v-t图像各有什么特点?
3.根据v-t图像怎样求位移?
对匀速直线运动,图像下面的面积值为位移的大小.若面积在横轴上面位移为正,若面积在横轴下面位移为负.对匀变速直线运动,同样是图像下面的面积值为位移的大小
【板书设计】
四、速度和时间的关系
1.匀速直线运动速度和时间的关系
(1)匀速直线运动的v-t图像.
结论:匀速直线运动的速度图像是平行于t轴的直线.
(2)匀速直线运动的位移.
结论:v-t图像下面的面积值等于位移的大小.
2.匀变速直线运动
3.匀变速直线运动的v-t图像.
(1)匀加速直线运动的v-t图像.
(2)匀减速直线运动的v-t图像.
结论:匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线.
【课后反思】
第五课时 速度改变的快慢的描述 加速度
【教学目标】
一、知识与能力
1.理解加速度的概念.知道加速度是表示速度变化快慢的物理,知道它的定义,公式,符号,单位.
2.知道加速度是矢量,知道加速度的方向始终跟速度的改变量的方向一致.知道加速度跟速度的改变量的区别
3.知道什么是匀变速直线运动,能从匀变速直线运动的v-t图象理解加速度的意义.
4.培养学生用图象法和演绎推理的方法来分析解决问题的能力.
二、过程与方法
培养学生科学探究的能力培养学生抽象思维的能力,能对事物进行具体分析和判断.
三、情感态度与价值观
从实际的物理情景出发,养成一种科学分析问题的习惯.通过对加速度定义的学习,使学生了解到物理学过程中推理过程的逻辑美.
【教学重点】
正确理解加速度的含义以及加速度和速度的区别
知道加速度是矢量,能判断加速直线运动和减速直线运动的加速度方向,领会变速直线运动加速度符号正负的意义
会正确运用加速度的定义式计算变速直线运动的加速度
【教学难点】
对加速度的正确理解既是本节的重点也是本节课的难点.本节课的其它难点包括加速度和速度的区别知道、加速直线运动和减速直线运动的加速度方向、变速直线运动加速度符号正负的意义.
突破:
引导学生进行概念分析,通过对一些似是而非的问题的辨析,让学生对加速度形成一个比较清晰的概念.
【教学内容】
一.复习引入(5min)
(一)复习
1.s-t图的复习
2.v-t图的复习
(二)引入
1.在同一个图中作出铅球和炮弹的v-t图
2.比较两个物体的v-t图
3.速度改变快慢的比较
运动物体
初始速度/m·s-1
经过时间/s
末了速度/m·s-1
A.自行车下坡
B.汽车开动时
C.某轮船出航
D.火车开动时
3
0
0
0
4
4
40
100
11
12
12
20
比较A和B:经过相等时间(4s),A的速度变化量(8m/s)小于B的速度变化量(12m/s),在时间相等的情况下速度变化量大的物体速度改变快,即汽车比自行车速度改变得快.
比较B和C:它的速度的变化量相等(12m/s),B经过的时间比C短,在速度变化量相等的情况下,运动时间短的物体速度改变快,即汽车比轮船速度改变快.
比较C和D:它们的速度变化量和所用的时间都不相同,要比较它们速度改变的快慢,只有计算它们的平均每秒钟速度的变化量,单位时间内速度变化多的物体速度变化快,得轮船速度变化(每秒钟改变0.3m/s)比火车速度变化(每秒钟改变0.2m/s)快.
因此,单位时间内速度变化量大的物体速度变化快.上述四物体,汽车速度变化最快,火车速度变化最慢.
3.引入加速度:为了表示速度变化的快慢,我们引入的加速度.
二.教学过程设计(35min)
(一)定义
速度的变化量与发生这一变化量所用的时间的比值.用a来表示.Acceleration第一个字母.
(二)作用
表示速度变化的快慢.
(三)公式
(四)单位
(五)加速度是矢量,
我们常规定初速度方向为正方向,若加速,则a为正.若减速,则a为负.
(六)匀变速直线运动的定义
1.学生回忆,匀加速直线运动过去是怎么定义的?
2.匀加速直线运动的另一个定义:加速度恒定的运动.
(七)非匀变速直线运动的定义
同样我们可以定义非匀变速直线运动:加速度变化的运动.
(八)问题探讨:
1.有人说“加速度大则速度大,加速度小,则速度小”,对吗?你认为加速度的大小和速度的大小的关系怎样?
加速度的大小和速度的大小无关
2.加速度的方向和速度的方向关系?
加速度的方向和速度的方向没有必然的关系
3.加速运动加速度的方向和速度方向的关系?
加速运动的加速度和速度方向相同
4.减速运动的加速度和速度方向的关系?
减速运动,加速度和速度方向相反.
5.有人说“作匀加速直线运动的物体加速度为正,作减速运动的物体加速度为负”,对吗?
不一定为正
物体做匀加速直线运动时,加速度方向一定跟物体的运动方向相同,物体做匀减速直线运动时,加速度的方向跟物体的运动方向相反.但是,加速度是正值还是负值,与正方向的选取有关,若取运动方向为正方向,则匀加速直线运动的加速度为正值,匀减速直线运动的加速度为负值;若取运动的反方向为正方向,则匀加速直线运动的加速度为负值,匀减速直线运动的加速度为正值.
6.有人“说加速运动的加速度在增加,减速运动的加速度在减小”,对吗?
加速运动加速度不一定增加,减速运动加速度不一定减速小.
7.v—t图象的倾斜程度和加速度大小的关系.
如图所示,加速度a=
8.速度、速度变化量及加速度的关系
初学加速度的概念,容易从字面上错误的理解为“增加的速度”,把加速度与速度的变化量相混.也有的同学错误地认为速度大的物体,加速度也一定大,或者加速度大的物体,速度一定大.要澄清这些模糊认识,一定要理解速度、速度变化量及加速度的含义.速度是用来表示物体运动快慢的物理量,它等于位移和所用时间的比值,而加速度是用来表示物体的速度变化快慢的物理量,它等于速度的变化量和时间的比值(速度的变化率),加速度的大小只反映物体速度变化的快慢,不能反映物体运动的快慢,加速度大说明物体速度变化得快,并不意味着物体就运动得快;加速度小说明物体速度变化得慢,并不意味着物体运动得慢;加速度为零,说明物体速度不变化,但并不意味着物体的速度为零,物体可能以很大的速度做匀速直线运动.不仅速度大小和加速度大小没有必然联系;速度方向和加速度方向也没有必然联系.加速度方向与速度方向可能相同,也可能不相同.对于速度的变化量和加速度的区别,可根据加速度的定义式a=
三、典型问题
【例1】一质点做直线运动的v—t图象如图所示,质点在0~t1内速度、加速度如何变化?t1~t2内质点的速度、加速度是多少?
【解析】 由图可知:在0~t1时间内质点的速度逐渐增大,且不是匀变速直线运动.由图可知,v-t图象的倾斜程度逐渐减小,即加速度逐渐减小,速度增加得越来越慢,在t1~t2内,质点的速度为v1,加速度为零.
【说明】加速度只反映速度变化的快慢,不反映速度的大小.加速度大,速度变化得快;加速度小,速度变化得慢;加速度为零,速度不变,即质点做匀速直线运动.
【例2】一质点做直线运动的v—t图象如图所示,质点在0~1 s内做 运动,加速度为 m/s2;在1~3s内,质点做 运动,加速度为 m/s2;在3~4s内质点做 运动,加速度为 m/s2;在1~4 s内,质点做运动,加速度为 m/s2.
【解析】 由图2—5—4可知:质点在0~1 s内做匀加速直线运动,加速度为:a1=
【说明】要注意理解v—t图象的含义,掌握根据速度图象判断运动规律、运动方向、加速度方向及求加速度的方法.
四、课堂练习
1.A物体速度由36km/h增加到54km/h用了10s时间;B物体在5s内速度减小了3m/s;C物体的加速度等于15cm/
2.如图2-13所示为某质点运动的v-t图像,请回答
图2-13
(1)质点在AB、BC、CD段各做什么运动?
(2)AB、CD段的加速度各是多少?
(3)质点在2s时的速度多大?
3.一辆汽车正在向南行驶,汽车运动的v-t图像如图2-14所示.求汽车运动时加速度的大小和方向.
图2-14
4.下列所描述的运动中,可能的有 ( )
A.速度变化很大,加速度很小
B.速度变化方向为正,加速度方向为负
C.速度变化越来越快,加速度越来越小
D.速度越来越大,加速度越来越小
5.汽车沿平直公路做加速度为0.5m/
A.汽车的末速度一定等于初速度的0.5倍
B.汽车的初速度一定比前一秒内的末速度大0.5m/s
C.汽车的末速度一定比前一秒内的初速度大0.5m/s
D.汽车的末速度一定比初速度大0.5m/s
答案:1.D物体加速度最大(2m/
C物体加速度最小(0.15m/
2.(1)AB段匀加速运动,BC段匀速运动,CD段匀减速运动.
(2)
(3)
3.加速度的大小为2.5m/
4.AD 5.D
总结扩展
学生反思:
我们今天学了什么?
老师总结:
我们今天讲解了一个非常难以理解的概念:加速度
1、什么叫加速度?它的定义式、物理意义、单位各是什么?
2、怎样正确理解加速度?加速度与速度间有什么关系?
3、速度的改变量是否总是速度增加?怎样理解加速度的正负号.
4、根据v-t图像怎样求加速度?
5、怎样根据加速度的大小和方向去判定物体的运动规律?
【板书设计】
五、速度改变快慢的描述加速度
1、速度改变快慢的比较
2、加速度
(1)定义
(2)物理意义
(3)单位
(4)方向
3、对加速度的进一步认识
(1)匀变速直线运动的特点
(2)加速度是v-t图像的斜率
(3)加速度和速度的区别
(4)加速度是速度对时间的变化率
【课后反思】
第六课时 匀变速直线运动的规律
【教学目标】
一、知识与能力
1.掌握匀变速直线运动的速度公式和位移公式.
2.知道匀变速直线运动的速度公式和位移公式的推导方法.
3.知道匀变速直线运动的速度公式和位移公式中v、s及a的正负号的含义.
4.会正确画出匀变速直线运动的速度图像,并能理解图像的物理意义.
5.会正确运用匀变速直线运动的速度公式和位移公式对简单问题进行具体的分析和计算.
二、能力训练点
1.学习利用公式和图像表示物理规律,达到提高学生分析问题能力的目的.
2.通过分析匀变速直线运动的速度图像使学生逐渐熟悉数学工具的应用,培养研究物理问题的能力.
三、德育透点
使学生树立严谨的学风,并渗透事物之间相互联系的观点.
四、美育渗透点
通过对匀变速直线运动规律的总结,体现物理规律中蕴含的自然美.
1.由复习上节内容的加速度公式,导出速度公式.
2.组织学生讨论v-t图像来扩展斜率及面积代表的物理意义.
3.教师讲授位移公式.
4.巩固练习.
【教学重点】
总结匀变速直线运动的规律,推导匀变速直线运动的速度公式和位移公式.
【教学难点】
1.匀变速直线运动的平均速度公式的理解.
2.匀变速直线运动位移公式的另一种推导方法.
【教学过程】
前面我们讲了匀变速直线运动,我们知道,做匀变速直线运动的物体的运动速度和位移是不断变化的,且速度均匀变化,速度变化的快慢我们可以用加速度(a)来描述,而我们要描述物体的运动情况,就是要知道运动物体在每一瞬时的运动速度和所在的位置,对初速度为
1.速度和时间的关系
(1)速度公式
由加速度的定义公式a=
此公式对匀加速直线运动和匀减速直线运动都适用.一般取初速度
当a=0时,公式为
当
当a<0时,公式为
可见,
(2)速度——时间图像
由匀变速直线运动的速度公式
图2-15是在同一个图中画出甲、乙两物体的v-t图像,由v-t图像可知道些什么呢?
图2-15
①可直接读出运动物体的初速度.
图中甲的初速度为1m/s,乙的初速度为6m/s.
②可直接读出运动物体在各个时刻的瞬时速度,反之亦然.
图中2s时刻,甲、乙的瞬时速度均为3m/s
③由图可求出运动物体的加速度(加速度等于图像的斜率).
图中甲的加速度为2m/
④可以判定物体的运动性质
图中甲做初速度1m/s、加速度为1m/
⑤可以由面积求位移.
图中在第3s内,甲的位移为3.5m,乙的位移为2.25m
2.位移和时间的关系
(1)平均速度公式
做匀变速直线运动的物体,由于速度是均匀变化的,所以在某一段上的平均速度应等于初、末两速度的平均值,即
此公式只适用于匀变速运动,对非匀变速运动不适用.
例如图2-14中甲物体在前5s内的平均速度为3m/s,乙物体在4s内的平均速度为3m/s
(2)位移公式
s为t时间内的位移.
当a=0时,公式为s=
当
当a<0时,公式为s=
可见:s=
的初速度
位移公式也可以用v-t图像求出面积得位移而推出.
总结、扩展
1.匀变速直线运动的速度公式和位移公式是运动学的基本公式,在我们今后研究运动规律时,经常用它们来分析.
2.根据匀变速直线运动的速度公式和位移公式,只要知道做匀变速直线运动物体的初速度
3.用图像表示物体规律是一种非常直观鲜明的方法.拿到图像后,首先明确横、纵坐标轴所表示的物理量,再找图像的特点(如在横、纵轴上的截距、斜率等),最后分析变化规律.
【板书设计】
六、匀变速直线运动的规律
1.速度和时间的关系
(1)速度公式
(2)v-t图像
2.位移和时间的关系.
(1)平均速度公式
(2)位移公式
十、背景知识与课外阅读
动用图像,巧破难关
在很多运动学问题中,直接用物理方法结合数学公式去解题,不但繁难,而且常常由于未知量太多而无法下手,但要借助于图像法去解却可变繁为简,巧妙过关.
例 如图2-16所示,两个质量完全一样的小球,从光滑的a管和b管由静止滑下,试比较两球所用时间的长短.
解析 两个小球从a管和b管滑到底端时速率相同发生的位移相同,两球的速度图像如图,若保证两球位移相等,即“面积”相等必得ta<tb.
图2-16
十一、随堂练习
1.如图2-17表示有五个物体在同一直线上分别做不同的运动,试根它们的v-t图像回答:
图2-17
(1)哪个物体的加速度最大?哪个物体的加速度最小?
(2)哪个物体的加速度为负值?
(3)哪两个物体的加速度相等?
(4)两条速度图像的交点表示什么物理意义?
(5)比较①⑤两个物体的运动情况.
(6)比较③④两个物体的运动情况.
2.汽车刹车前的速度为5m/s,刹车获得的加速度大小为0.4m/
(1)求汽车刹车开始后20s内滑行的距离.
(2)求从开始刹车到汽车位移为30m所经历的时间.
(3)静止前2.5s内汽车滑行的距离.
3.一物体做匀变速直线运动,第3s内的位移为15m,第8s内的位移为5m,求物体的初速度和加速度.
4.物体从静止开始,以2m/
5.物体做匀速直线运动,第1s末的速度为6m/s,第2s末的速度为8m/s,以下说法正确的是 ( )
A.物体的初速度为3m/s
B.物体的加速度为2m/
C.第1s内的平均速度为3m/s
D.第2s的位移为7m
6.一质点由静止开始以恒定的加速度下落,经过1s时间落至地面,落地速度为8m/s,则质点开始下落时质点距离地面的高度和运动过程中,加速度大小为 ( )
A.5m、10m/
C.4m、8m/
7.摩托车在做匀加速运动时,第2s末的速度为3m/s,第5s末的速度为6m/s,求它在头5秒内的位移?
答案:1.(1)①物体加速最大,②物体加速度最小.
(2)⑤物体的加速度为负值.
(3)③④两物体的加速度相同
(4)速度图像的交点表示此时刻两物体有相同的速度.
(5)①⑤两物体初速相同,①物体做加速运动,⑤物体做减速运动.
(6)③④两物体以相同的加速度运动.
2.(1)31.25m
(2)10s
(3)1.25m
3.
4.11m/s、11m
5.BD 6.C 7.17.5m
第七课时 匀变速直线运动规律的应用
【教学目标】
一、知识目标
1.加深对匀变速直线运动的理解.
2.会用匀变速运动的规律分析物体的运动情况.
3.熟练应用上节课的三个公式及其变形.
二、能力目标
1.应用知识分析实际问题的能力.
2.应用数学知识解决物理问题的能力.
三、德育目标
本部分矢量较多,在解题中要依据质点的运动情况确定出各物理量的方向,不要死套公式,培养学生具体问题具体分析的哲学思想.
【教学重点】
匀变速直线运动规律的应用.
【教学难点】
分析具体问题时如何审清题意,建立物理情景.
【教学方法】
讲练法、推理法、归纳法.
【教学过程】
[投影本节课学习目标]
1.熟练应用匀变速直线运动的规律.
2.提高灵活应用公式的能力.
●学习目标完成过程
一、导入新课
[学生活动]书写匀变速直线运动的常用公式
[学生甲在黑板上写出公式]
vt=v0+at
s=v0t+
vt2-v02=2as
[教师引导学生分析]
这些公式共涉及v0、vt、a、s、t五个物理量,对于给定的一段直线运动,只要已知三个量,总可以求出另外两个未知量.在解题中,在审清已知量和未知量的基础上来选择合适的公式求解.
[过渡引言]
这节课应用这些公式来解决一些实际问题并推出一些常见的结论.
二、新课教学
(一)匀变速直线运动规律的应用
[投影出示例1]
在匀变速直线运动常用到的公式中,涉及到v0、vt、a、t、s五个物理量,除时间t外,其余都是矢量,在直线运动中这四个矢量的方向都在同一条直线上,当取其中一个量的方向为正方向(一般选v0方向作为正方向),其他三个量的方向与此相同取正值,相反的取负值.那么,下列说法正确的是
A.若取v0为正方向,匀加速直线运动中a取正值
B.若取v0为正方向,匀减速直线运动中a取负值
C.无论是匀加速直线运动还是匀减速直线运动,加速度都取正值
D.若取v0为正方向,vt一定为正值
E.若取v0为正方向,s一定为正值
[学生活动]思考、分析、讨论.
参考答案:AB
[评析拓展]
1.同一直线上只有两个方向,取一个为正,另一个为负.在匀变速直线运动中,取v0为正方向,加速运动中a、v0同向,故a取负值.减速运动中,a、v0反向,故a取负值.
2.在匀变速直线运动中,取v0为正方向,若a、v0同向,则vt、s一定与v0方向相同,即vt、s一定取正值若a、v0反向,则vt、s可能取负值(t足够大时).
[投影出示例2]
一个滑雪的人,从长85 m的山坡上匀变速滑下,初速度是1.8 m/s,末速度是5.0 m/s,他通过这段山坡需要多长时间?
[CAI课件模拟题中的物理情景]
[出示思考题]
1.分析该题的物理情景并画出草图?
2.判断滑雪人做何种运动?
3.题中那些条件是已知的?
4.怎样求解.
[学生活动]思考并解答
[教师巡视并抽查用实物投影仪出示]
已知:v0=1.8 m/s,vt=5.0 m/s,s=85 m
求:t=?
解法1:由题意:
由2as=vt2-v02 得:a=
由a=
将①代入②得:
t=
解法2:由平均速度
s=
所以t=
图象和坐标轴围成的面积数值上等于滑雪人的位移.
如图梯形部分,则:
s=
故t=
[出示思考题]
解决匀变速直线运动的一般思路是什么?
[学生活动]思考讨论
[教师引导学生总结]
1.审清题意,建立正确的物理情景.
2.判断物体的运动情况,并明白哪些是已知量,哪些是未知量.
3.选取正方向,一般以v0为正方向.
4.选择适当的方法和公式及其变形求解.
5.一般先进行字母运算,再代入数值.
6.检查所得结果是否符合题意或实际情况.(如汽车刹车后不能倒退,即vt、s不可能为负值;时间不能倒流即t不为负值).
[巩固训练]
汽车从静止开始以加速度a1做匀加速直线运动,经过一段时间又以大小为a2的加速度做匀减速直线运动直至停下,一共前进L,求汽车运动的总时间.
参考答案:t=
(二)匀变速直线运动的三个推论
1.在连续相等的时间间隔T内的位移之差为一恒量,即Δs=aT2
[出示思考题]
物体做初速度为v0,加速度为a的匀变速直线运动,试证明:在连续相等的时间T内的位移之差为一恒量,即Δs=aT2.
[学生活动]思考并证明
[教师抽查并进行实物投影]
证明:自计时起时间T内位移:sⅠ=s1=v0T+
前2T内的位移:s2=v0·2T+
第2个T内的位移:sⅡ=s2-s1=v0T+
前3T内的位移:s3=v0·3T+
第3个T内的位移:sⅢ=s3-s2=v0T+
依次类推:
第(n-1)个T内的位移:sn-1=v0T+
第n个T内的位移:
sn=v0T+
因此:连续相等的时间T内的位移之差:
Δs=sⅡ-sⅠ=sⅢ-sⅡ=…=sn-sn-1=aT2
即Δs=aT2
2.某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度:即
[出示思考题]
物体做匀变速直线运动的初速度v0,运动一段时间后,速度变为vt,试证明:该段时间中间时刻的瞬时速度vt/2等于这段时间内的平均速度
[学生活动]思考并证明
[教师抽查并进行实物投影]
证明:设加速度为a,经历时间为t.
由vt=v0+at知:经t/2后瞬时速度变为:
将at=vt-v0代入①式得:
又匀变速直线运动的平均速度
故
3.某段位移内中间位置的瞬时速度v中与这段位移的初、末速度的关系为:v中=
[出示思考题]
物体做匀加速直线运动,经过一段位移后,速度由v0变为vt,试证明:该段位移内中间位置的瞬时速度v中=
[学生活动]思考并证明
[教师抽查并进行实物投影]
证明:设加速度为a,位移为s
由速度和位移关系式:vt2-v02=2as知
v中2-v02=2a·
vt2-v中2=2a·s/2
故v中2-v02=vt2-v中2
所以v中=
[巩固训练]
一个做匀加速直线运动的物体,在头4 s内经过的位移为24 m,在第二个4 s内经过的位移是60 m,求这个物体的加速度和初速度各是多少?
参考答案:
a=2.25 m/s2,v0=1.5 m/s
[评析拓展]
匀变速直线运动的规律可用多个公式描述,因而选择不同的公式,所对应解法也不同,对一般的匀变速直线运动,若涉及到相等的时间间隔问题,就优先考虑用Δs=aT2求解.
(三)初速度为零的匀变速直线运动
1.t s末,2t s末;3t s末…的瞬时速度之比为:
v1∶v2∶v3…vn=1∶2∶3∶…n.
2.t s内,2t s内;3t s内…位移之比为:
s1∶s2∶s3…sn=12∶22∶32∶…n2.
[巩固训练]
试推导上述两个比例式.
参考答案:
1.推导:由vt=at知
v1=at,v2=2at,v3=3at…vn=nat.即得
即得:v1∶v2∶v3…vn=1∶2∶3∶…∶n.
2.由s=
s1=
即得:s1∶s2∶s3…sn=1∶4∶9∶…∶n2.
3.在第1个t s内,第2个t s内,第3个t s内,…第n个t s内位移之比为:
sⅠ∶sⅡ∶sⅢ…sn=1∶3∶5∶…(2n-1)
[学生活动]推导上述公式
[教师抽查并实物投影]
推导:由s=
sⅠ=
sⅡ=
sⅢ=
…
sn=
故sⅠ∶sⅡ∶sⅢ…sN=1∶3∶5∶…(2n-1)
4.从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为:
t1∶t2∶t3…tn=1∶(
[学生活动]推导上述公式.
[教师抽查并进行实物投影]
推导:由s=
t1=
t2=
t3=
…
tn=
故得:
t1∶t2∶t3……tn=1∶(
[巩固训练]
一质点由静止开始做匀加速直线运动,已知它在第2 s内的位移是2 m,则它在第5 s内的位移是多少?
参考答案:6 m
[评析拓展]
对初速度为零的匀变速直线运动,应优先考虑用比例式求解,但要注意各比例式成立的条件.
总结拓展
本节着重在于应用,并由此导出匀变速直线运动中一些有用的推论,对以后的学习很有帮助.
作业
1.课后作业:P35练习七
2.思考题
一观察者站在列车第一节车厢的前端,列车从静止开始做匀加速直线运动.第一节车厢驶过他身边所用的时间为t1,设每节车厢等长,车厢之间的距离不计.求第n节车厢驶过他身边需要多少时间?
参考答案:
(
【板书设计】
【课后反思】
第八课时 自由落体运动
【教学目标】
一、在物理知识方面要求:
(1)了解什么是自由落体运动;
(2)自由落体产生的条件;
(3)认识自由落体运动的特点;
(4)掌握自由落体运动的规律;速度随时间的变化规律,位移随时间变化的规律(定量)。
二、通过观察演示实验概括出自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动,从而培养学生的观察、概括能力,通过相关物理量变化规律的学习,培养分析、推理能力。
三、渗透物理方法的教育,运用理想化方法,突出主要因素,忽略次要因素,抽象出物理模型——自由落体,研究物体下落在理想条件下的运动。
【教学重点】
重点是使学生掌握自由落体的速度和位移随时间变化的规律。自由落体的特征是初速度为零,只受重力作用(物体的加速度为自由落体加速度g)。
【教学难点】
是演示实验的技巧及规律的得出,介绍伽利略的实验验证及巧妙的推理。
【教学内容】
(一)复习提问
s1∶s2∶s3=1∶4∶9 sⅠ∶sⅡ∶sⅢ=1∶3∶5
(二)引入新课
我们今天应用这些知识研究一种常见的运动,物体下落的运动。
[演示Ⅰ]硬币和纸袋分别从同一高度由静止开始同时下落,观察下落速度,从表面上看得到结论,“物体越重,下落得越快”。
1.亚里斯多德(Aristotle)的认识
从公元前4世纪至公元17世纪,这种观念统治了人们两千多年之久。
2.伽利略(Galileo)的贡献(1638年)
两个物体mA>mB分别由同一高度下落,重的物体比轻的物体下落的快,当把两物体捆在一起仍从同一高度下落情况会是怎样呢?
结论:
①整体分析:当把两个物体捆在一起时mC=mA+mB,因为新组成的物体比上述两个物体中的任一个都重从而下落的应最快。
②局部分析:A物体下落的快,受到一个下落得慢的物体B的作用,结果就像一个大人拉着小孩向前跑,比单独大人跑要慢,比小孩单独跑要快一样,他们的共同速度应介于A、B两物体之间即vA>vC>vB。伽利略用归谬法巧妙地否定了亚里斯多德的观点,从而得出结论:重物体不比轻物体下落得快。亚里斯多德忽略了空气阻力对运动物体的影响,从而得出错误的结论:“力是维持物体运动的原因”。
[演示Ⅱ]将纸袋揉成纸球和硬币从同一高度由静止开始下落,观察下落速度(相差不多),把硬币装入纸袋与另一枚硬币从同一高度由静止开始下落,观察下落速度也相差不多,若减小空气对运动物体的影响会如何呢?
[演示Ⅲ]牛顿管中的物体下落,将事先抽过气的牛顿管内的硬币与轻鸡毛从静止一起下落,观察实验结果两者几乎同时落到牛顿管的下端,硬币落下有声,眼可直接观察鸡毛下落,将牛顿管放入空气再做实验情况就截然不同了。
3.自由落体运动
①定义:物体只在重力作用下,从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。
自由落体运动是一种理想运动,在实际问题中有空气时,物体的密度不太小,速度不太大(H不太高),可以近似看成是自由落体运动。
结论:不同物体做自由落体运动,它们的运动情况是相同的。
②性质:伽利略所处的年代还没有钟表,计时仪器也较差,自由落体运动又很快,伽利略为了研究落体运动,利用当时的实验条件做了在斜面上从静止开始下滑的直线运动(目的是为了“冲淡重力”),证明了在阻力很小的情况下小球在斜面上的运动是匀变速直线运动,用逻辑推理外推到斜面倾角增大到90°的情况,小球将自由下落,成为自由落体,他认为这时小球仍然会保持匀变速直线运动的性质,多么巧妙啊!
这个结论的正确与否需用实验来验证,三百多年后,我们来验证。
[演示Ⅳ]介绍自由落体仪,然后测量数据。
s(m)
t(s)
1
0.100
0.1436
9.70
2
0.400
0.2866
9.74
3
0.900
0.4293
9.77
结论:①自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
②在同一地点一切物体在自由落体运动中的加速度都相同。
③重力加速度g(自由落体加速度)
a.数值及单位 g=9.8m/s2 初中g=9.8N/kg(常量) 粗略计算g=10m/s2
b.重力加速度g的方向总是竖直向下的。
4.自由落体运动的规律(选竖直向下方向为正)
(三)练习:
一个自由落体落至地面前最后一秒钟内通过的路程是全程的一半,求它落到地面所需的时间。
解析:物体做匀变速直线运动,第n秒通过的路程为sN,n秒内通过的路程为sn,则
物体在n-1秒内通过的路程为sn-1,则
根据题意,得
【课后反思】
1.自由落体运动是一种非常重要的运动形式,在现实生活中有许多落体运动可以看成是自由落体运动,研究自由落体运动有着普遍的意义。
2.为了研究自由落体运动,我们运用了物理学中的理想化方法,从最简单、最基本的情况入手,抓住影响运动的主要因素,去掉次要的非本质因素的干扰,建立了理想化的物理模型——自由落体运动,并且研究了自由落体的运动规律,理想化是研究物理问题常用的方法之一,在后面的学习中我们还要用到。
3.在研究自由落体运动的过程中我们还给大家介绍了归谬法,即理论推导的一种重要方法,同学们的学习重要的是研究问题的方法而不是知识本身,知识的结论当然重要,但更重要的是如何获取知识,中学学习的一个非常重要的方面就是如何获取知识、处理知识。
4.自由落体运动是一种简单的基本的运动形式,抛体运动可以看成是另一个运动形式与自由落体运动的合成,也就是说自由落体是研究其他抛体运动的基础,一定要抓住其产生的条件和运动规律。
五、说明
1.牛顿管的演示,要事先抽好气,一般在课前抽好。若先演示鸡毛与硬币在空气中的落体运动,然后来抽气,会影响课堂气氛,抽气机的响声也会吸引学生的注意力。做好了鸡毛和硬币在几乎是真空中的运动后,将空气充入牛顿管再来做前面的实验,效果更好。牛顿管进空气时最好将鸡毛置于进气口附近,可看到进入管内的气流将鸡毛吹到另一端,让学生清楚地看到牛顿管确实在进气。
2.讲述伽利略的推理过程时,可拟定一个讨论的环境,让学生感受到他们正亲临现场观赏这场争论——情景教学。
3.自由落体仪电磁铁电路中,最好设计一个电路让电磁铁正充磁一次,反充磁一次,这样可以减小剩磁对小球的初速度的影响。当然为了避免上述实验引起的误差可以用两个光电管计时,就像处理打点计时器打出的纸带一样在中间某段来研究,但不如上述教学过程设计的方案,让学生一看便知。自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,只需要计算加速度就可以了。
4.三组实验数据在处理时一定要灵活,可将全体学生分成三组,每一组学生计算一组数据,让其中一两个学生用计算器验算,这样,可以节省课堂时间,又达到了总结规律的目的。
5.课堂练习是写在投影幻灯片上的,也可以再准备一些水彩笔和投影片,让学生在上面解题,然后通过投影仪展示给全体学生进行讲解。
第三章 牛顿运动定律
第一课时 牛顿第一定律
【教学题目】
一、知识目标
1.知道理想实验是科学研究的重要方法.
2.知道牛顿第一定律的建立过程.
3.理解牛顿第一定律的内容和意义.
4.知道什么是惯性,会正确解释有关现象.
5.正确理解力和运动的关系.
二、能力目标
培养学生的观察能力、抽象思维能力及应用定律解决实际问题的能力.
三、德育目标
使学生学会从纷繁的现象中探求事物本质的科学态度和研究方法,理解实践是检验真理的惟一标准.
【教学重点】
牛顿第一定律、惯性.
【教学难点】
对牛顿第一定律及惯性的正确理解.
【教学方法】
实验法、阅读法、归纳法.
【教学过程】
[投影本节课学习目标]
1.知道伽利略和亚里士多德对力和运动的关系的不同认识,了解人类对力和运动的关系的正确认识经历了一个漫长的过程.知道伽利略的理想实验及其推理过程和结论.明白理想实验是科学研究的一种重要方法.
2.知道牛顿第一定律建立的过程,正确理解牛顿第一定律的内容和意义.
3.知道什么是惯性,会正确解释有关惯性的现象.
4.正确理解力和运动的关系.
●学习目标完成过程
一、导入新课
[提出问题]在骑车上学过程中,你是怎样使自行车加速的?又是怎样使自行车减速的?
[学生]用力踩脚踏板时可使自行车加速;刹车可以使自行车减速.
[教师]用力踩脚踏板时,实质是通过链传动给车轮施加了动力的作用,那么刹车使车子减速的实质又是什么呢?
[学生]刹车时实质是通过橡皮对轮子施加了阻力的作用.
[教师]通过这一生活常识可知:要使物体加速则须对它施加力的作用;同样要使其减速也需对其施加力的作用.那么力和物体的运动究竟有何关系呢?本节我们就来探索这一问题.
二、新课教学
(一)历史的回顾
[教师]早在两千多年前,人们就开始了对物体的受力及其运动关系的研究.但由于受生活中错误经验的影响,一直到伽利略时代才对其有了一个正确的认识.下面请同学们阅读课文的内容,阅读过程中注意下列问题并通过填表完成这些问题.
[教师]用复合投影片显示题目及表格:
1.在研究力和运动的关系上有哪些代表人物?
2.每位科学家对力和运动的关系是怎样认为的?
代表人物
对力和运动关系的看法
3.伽利略是如何证明其观点的?
[学生活动]阅读课文.
[教师]准备气垫导轨演示实验.
[教师]检查阅读情况.
[学生甲]代表人物有:亚里士多德、伽利略、笛卡尔.
[教师]用复合投影片填表.
[学生乙]亚里士多德的观点是:必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要停下来.
[教师]用复合投影片填表.
[学生丙]伽利略认为:在水平面上运动的物体所以会停下来,是因为受到摩擦力的缘故.
[教师]用复合投影片填表
[学生丁]笛卡尔认为:如果没有其他的原因,运动的物体将继续以同一速度沿着同一直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向.
[教师]用复合投影填表
[教师总结]以上是人们在对“力和运动的关系”的研究中突出贡献的科学家以及他们的观点.在以后的学习中,我们要学习他们这种敢于说“不”的精神,勇敢地去探求真理.下面我们来看第三个问题:
[学生1]用理想实验和对其推论证明.
[教师]理想实验的具体内容是什么?
[学生2]让小球沿一个斜面从静止滚下来,小球将滚上另一个斜面.如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度.
[教师]用CAI课件模拟这一过程.
[教师]其推论的主要内容是什么?
[学生3]如果第二个斜面倾角变小,小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程.继续减小第二个斜面的倾角,使它最终成为水平面,小球就再也达不到原来的高度,而沿水平面以恒定的速度持续运动下去.
[教师]用CAI课件模拟这一物理过程.
[教师引导学生总结]伽利略的研究方法:以可靠的事实为依据,抓住主要因素,忽略次要因素,更深刻地揭示自然规律.
[演示实验]把滑块放到水平的气垫导轨上面,调整仪器使滑块与导轨间形成气层,从而使滑块与导轨间的摩擦变的很小.然后推一下滑块,让学生观察滑块的近似于匀速直线的运动.
[巩固训练]用投影片出示
从公元前300年的希腊学者亚里士多德提出力是维持物体运动的原因以后,人们一直认为这种观点是正确的.最早对此产和异议的科学家是______国的物理学家______,他认为如果没有力的作用,原来运动着的物体将______.
参考答案:意大利 伽利略 保持匀速直线运动
(二)牛顿第一定律
[教师]伽利略和笛卡尔对物体不受外力时的运动做了准确的描述,但他们并没有明确指出运动和力之间的关系是什么.牛顿在总结前人研究的基础上,根据他自己的研究,系统地总结了力和运动的关系,提出了三条运动定律,其中第一条定律的内容是:
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.
这就是牛顿第一定律.
[引导学生理解定律]
(1)物体不受外力时的状态是匀速直线运动状态或静止状态.说明力不是维持物体运动速度的原因.
(2)外力的作用是迫使物体改变其运动,说明力是使物体运动状态改变的原因.
(3)一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质叫惯性.所以说一切物体都有惯性.
[思考练习]用复合投影片出示
(1)汽车突然开动的时候,乘客会向后倾倒,为什么?
[学生活动]讨论
[学生A]这是由于当汽车开始运动后,人的下半身和车接触较紧密,故随车前进,而上半身由于惯性还要保持原来的运动状态——静止所造成的.
[教师]用复合投影片作答
(2)那么,在刹车时乘客会有何变化呢?为什么会有这种变化呢?
[学生]讨论
[学生B]会出现前倾.因为刹车时,乘客的下半身已经随车停止了运动,而上半身仍保持原来的速度向前运动.
[教师]用复合投影片作答
[引导学生总结]
(1)一切物体都具有惯性,物体的运动并不需要力来维持.
(2)惯性是物体的固有属性,不论物体处于什么状态,都具有惯性.
[巩固训练]用投影片出示
关于惯性的说法正确的是
A.惯性是指物体原来静止的总有保持静止,原来运动的总有保持匀速直线运动的性质
B.要使物体开始运动必须有力的作用,而保持物体运动是不需要力的,故静止的物体有惯性,而运动的物体没有惯性
C.刹车时,乘客向前倾,说明乘客上半身有惯性,而下半身无惯性
D.某人推不动原来静止的小车,而另外一人能推动,说明惯性与外界条件有关
参考答案:A
[教师]在气垫导轨上,匀速运动的滑块是否受外力的作用?
[学生]受外力作用.
[教师]受哪些力的作用?
[学生]忽略阻力后,受重力、支持力的作用.
[教师]既然外力要改变物体的运动状态,为什么滑块仍然做匀速运动?
[学生]因为重力和支持力的合力为零.
[教师]能否找到不受外力的物体?
[学生讨论后]不能找到.
[教师]力是物体间的相互作用,只要除研究对象外,还存在着物体,那么研究对象就一定要受外力的作用,所以不受外力作用的物体是不存在的.牛顿第一定律所描述的物体不受外力的状态,只是一种理想化状态.这种状态虽不能实现,但在现实中却可以用合力为零的状态来代替它,或者说合力为零与不受外力是等效的.这时仍可以正确地反映出力和运动的关系:力不是维持物体速度的原因,而是改变物体运动速度的原因.这样就使得牛顿第一定律在实际应用中有了实际意义.
[思考练习]
被踢出的冰块以2 m/s的速度在阻力不计的水平冰面上滑动,冰块是否受向前的作用力?5 s以后物体的速度有何变化?
[分析与答案]由冰块的受力分析知,在不计阻力的情况下,在竖直方向受重力和支持力作用,而在水平方向上不受向前的作用力.
5 s以后,其速度仍为2 m/s,因为冰块虽受重力和支持力的作用,但其合力为零,故能保持它原来的运动状态.
[巩固训练]投影片出示
1.火车在平直轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起,发现仍落回原处的原因是
A.人跳起后,车厢内空气给他以向前的推力,带着他随同火车一起向前运动
B.人跳起瞬间,车厢地板给他一向前的推力,推动他随同火车一起向前运动
C.人跳起后,车在继续向前运动,所以人落下后必定偏后一些,只是由于时间很短,偏后的距离不明显
D.人跳起后直到落地,在水平方向上始终和车具有相同的速度
2.物体具有保持______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______.
参考答案:
1.D
2.原来的匀速直线运动或静止状态;固有性质;无关
(三)阅读材料
引导学生阅读课后“爱因斯坦谈伽利略的贡献”一文,使学生知道“伽利略对科学的贡献就在于毁灭直觉的观点,而用新的观点来代替它”.这就是伽利略的发现的重大意义.
总结拓展
通过本节的学习,我们清楚了以下问题:
(1)对力和运动关系的研究过程.
(2)伽利略的理想实验及其观点.
(3)牛顿第一定律的内容及含义.
(4)惯性知识的理解及应用.
作业
1.课本P48练习一②③④
2.思考题
意大利著名物理学家伽利略根据实验指出:在水平面上运动的物体所以会停下来,是因为受到摩擦力的作用.请同学们设计实验来验证这一结论.
[提示]改变接触面的粗糙程度.
【板书设计】
一、历史回顾
伽利略的研究方法——理想实验法
二、牛顿第一定律
1.内容: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.
2.含义:
(1)物体不受外力时的运动状态是匀速直线运动或者静止.
(2)一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质——惯性.
(3)外力的作用迫使物体改变原来的运动状态.
3.意义:正确揭示了力和运动的关系.
三、惯性
1.物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质.
2.一切物体都具有惯性,惯性是物体的固有性质.
六、本节优化训练设计
1.下列所述正确的是
A.如果地球突然停下来,那么地球上的一切建筑将被毁灭
B.人在电梯启动的时候,会有一种特殊的内在感觉.由此可知,人在状态改变时才有惯性
C.一辆汽车撞上前面停着的汽车,若这两辆车的司机受了伤,他们受伤的部位会截然不同
D.在沿水平轨道上匀速行驶的封闭车厢内,人竖直跳起,落下后仍落在地板原处
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外力
B.物体一定受二个平衡力的作用
C.物体所受合外力一定为零
D.物体可能受二个平衡力的作用
3.火车在平直轨道上匀速前进,在密闭的、没有空气流动的车厢内点燃一支香,则车里乘客看到香所冒出的烟的运动情况是
A.一边上升一边向前飘 B.一边上升一边向后飘
C.只是上升,不向任何一边飘 D.无法确定
车外站在地上的人,透过窗玻璃看到烟的运动情况又是怎样的?
[参考答案]
1.ACD
2.CD
因为世上根本不存在不受任何外力的物体,所以A选项是错误的.
物体受平衡力作用时,它所受合力为零.但合外力为零时,并不一定只受平衡力的作用.故B选项是错误的.
3.AC
4.向右加速或向左减速
从木块的倾倒情况来看,其上端向左倾,造成这种状况的原因是:(1)下部向右的速度突然增大,而下部运动与车的运动情况相同.故小车应是向右加速;(2)下部向左的速度突然减小,即小车向左减速.