第一篇:高一物理常見的力教學設(shè)計
篇一:高一物理:第四講:幾種常見的力
第四講:幾種常見的力
[要點導學]
一、重力
1、力的定義:物體與物體之間的相互作用。
力的性質(zhì):①物質(zhì)性:
②相互性:
③同時性:
④矢量性:
2、力的作用效果
①靜力效果:
②動力效果:
3、力的三要素:大?。Φ膯挝唬号nD符號n)、作用點、方向
力的三要素對作用效果的影響:
4、力的圖示和示意圖
有時只需要畫出力的示意圖,即只畫出力的作用點和方向,表示這個物體在這個方向上受到了力。既要要畫出力的作用點和方向又要用標尺表示出力的大小的作圖叫力的圖示。
5、力的分類:①按力的性質(zhì)(產(chǎn)生原因)分:重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力。
②按作用效果分:壓力、拉力、動力、向心力、回復力。
效果不同的力性質(zhì)可以相同、性質(zhì)不同的力效果可以相同
6、重力的產(chǎn)生:地面附近的物體,由于地球的吸引而使物體受到的力叫重力。
(1)重力是由于地球吸引而產(chǎn)生的,但不能說重力就是地球?qū)ξ矬w的萬有引力。
(2)在地球表面附近的物體都要受到重力作用,與物體的運動狀態(tài)和是否受到其他力等情況無關(guān)。
7、重力的大小
重力的大小可以根據(jù)公式g=mg計算,其中g(shù)是我們以前所學的自由落體加速度,它的大小與物體所處的高度和緯度有關(guān),當高度增加時g的值減小,當緯度增加時,g值增大。
8、測量
重力仍可以用彈簧秤測量,但在操作的過程中要注意彈簧秤要保持豎直、靜止狀態(tài)時讀數(shù)。
9、方向
豎直向下(不能說是垂直向下也不能說是指向地心)
10、作用點
(1)重心:物體的各部分都受到重力的作用,從效果上看,我們可以認為各部分受到的重力集中于一點(即重心)。重心是重力的等效作用點。
(2)重心位置的確定
a.質(zhì)量分布均勻的物體(也稱勻質(zhì)物體),且形狀規(guī)則,重心就是其幾何中心。
如:均勻細直棒的重心在棒的中點,均勻球體的重心在球心,均勻圓柱的重心在軸線的中心。b.非勻質(zhì)物體和不規(guī)則的物體的重心,不僅與形狀有關(guān)還與物體內(nèi)的質(zhì)量分布有關(guān)。懸掛法找重心(適用于薄板)
原理:拉力與重力是對平衡力,繩的反向延長線必過重心
二、彈力
1.形變:物體形狀和體積的改變 2.彈性形變:發(fā)生形變的物體如果在撤去外力后能夠恢復原狀,這樣的形變叫做彈性形變。3.彈力:發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復原狀對與它接觸的物體產(chǎn)生的作用力叫做彈力。產(chǎn)生彈力的條件是:①兩物體接觸②兩物體發(fā)生彈性形變 4.在物體的彈性限度內(nèi),物體的形變量越大,彈力越大。5.幾種彈力
a.壓力和支持力都是彈力,它們的方向都垂直于物體的接觸面。b.繩子的拉力
當用外力拉繩子時,繩子將伸長,由于要恢復原狀,因而對施加外力的物體產(chǎn)生一個力的作用,這個力沿著繩指向繩子收縮的方向。6.胡克定律
彈簧發(fā)生形變時,彈力的大小f跟彈簧伸長(或縮短)的長度x成正比,即f=kx。說明:1.式中的k稱為彈簧的勁度系數(shù),單位是n/m。
2.式中的x是彈簧的形變量而不是彈簧的長度。
3.上式的適用條件是在彈簧的彈性限度內(nèi)。7.彈力幾種常見情況的方向:
①:面與面接觸時彈力垂直于接觸面指向受力物體
②:點與面接觸時彈力垂直于接觸面指向受力物體
③:球面與平面接觸時彈力的方向在接觸點與球面球心的連線上指向受力物體
④:球面與球面接觸時彈力的方向垂直于接觸點的公切面
注:比較特殊的情況可以根據(jù)物體的平衡來判斷彈力的方向。8.彈力有無的判斷:①從彈力的產(chǎn)生條件判斷
②用假設(shè)法判斷:假設(shè)沒有彈力,看物體是否能平衡。
三、摩擦力
1.摩擦力:兩個相互接觸的物體,當它們發(fā)生相對運動或具有相對運動的趨勢時,就會在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對運動的力。2.靜摩擦力的概念
(1).兩個物體之間只有相對運動的趨勢,而沒有相對運動。
(2).摩擦力的產(chǎn)生條件:粗糙,有彈力,有相對運動的趨勢。
(3).靜摩擦力的大小與外力有關(guān)
(4).方向:總是跟接觸面相切,與相對運動的趨勢的方向相反
(5).最大靜摩擦力就是物體剛開始運動時所需的最小推力。
靜摩擦力隨著推力的增大而增大,它的極限值就是最大靜摩擦力。可見,靜摩擦力的大小在一個范圍內(nèi):0<f靜≤fmax(6).關(guān)于靜摩擦力有無的判斷
方法一:根據(jù)初中學過的二力平衡條件
方法二:假設(shè)法
(7).靜摩擦力的作用
拿在手中的東西不會滑落
把線織成布,用布縫衣服,也是靠紗線之間的靜摩擦力的作用。3.滑動摩擦力的概念:
(1).當一個物體在另一個物體表面滑動的時候,會受到另一個物體阻礙它滑動的力。(2).滑動摩擦力產(chǎn)生條件:粗糙,有彈力,有相對運動
(3).實驗證明:滑動摩擦力的大小與相互之間的正壓力fn成正比,還與接觸面的粗糙程度、材料有關(guān)。
(4).大量實驗表明,滑動摩擦力大小與壓力成正比。
數(shù)學表達式: f=μfn f為摩擦力,fn為壓力(對物體表面垂直的作用力),μ為動摩擦因數(shù).其數(shù)值與接觸面的材料、接觸面的粗糙程度有關(guān),沒有單位。
(5).方向:總是跟接觸面相切,跟物體的相對運動方向相反。4.摩擦力的應(yīng)用
1、摩擦力的重要性
(1)走路須靠腳與地面間的摩擦力才能行走。
(2)摩擦力使運動物體能停止下來。
(3)懸吊物品須靠釘子與墻的摩擦力。
(4)由于摩擦力,平面上的物體不致因為傾斜而摔壞。
(5)輪胎及運動鞋底部的紋路設(shè)計可增加摩擦力。
2、摩擦力的壞處
(1)耗費能量。
(2)造成機件耗損。5.幾個問題
(1).靜止的物體所受的摩擦力不一定是靜摩擦力,運動的物體所受的摩擦力不一定是滑動摩擦力。
(2).摩擦力不一定阻礙物體運動。
摩擦力只是阻礙物體的相對運動,,不一定阻礙物體的運動。[基礎(chǔ)訓練] 1.重心是物體所受______ _____,物體的重心可以在物體上,也可以_______ __,重心在物體幾何中心的條件是。
2.產(chǎn)生彈力的條件是_________ _____.3.當一個物體在另一個物體的表面上________另一個物體______時,要受到另一個物體阻礙它__________的力,這種力叫做滑動摩擦力,研究滑動摩擦力時我們選擇的參考系是相互滑動的兩物體中我們認為________的那個物體,滑動摩擦力的方向總是與_________方向相反.4.產(chǎn)生靜摩擦力的條件是_______、________、___________.靜摩擦力的方向總是與_________________________相反,靜摩擦力的大小可以在____________范圍內(nèi)變化.5.如圖3-3-3所示,用力f將質(zhì)量為1kg的物體壓在豎直墻上,f=50n.方向垂直于墻,若物體勻速下滑,物體受到的摩擦力是______n,動摩擦因數(shù)是______,若物體靜止不動,它受到的靜摩擦力是______n,方向______.若撤去力
塊受到的滑動摩擦力(g=10n/kg)[能力訓練] 1.請你判斷下列說法 正確的是()
a.物體受到力的作用,運動狀態(tài)一定改變。
b.豎直向上拋出的物體,物體豎直上升,是因為受到一個豎直向上的升力。c.物體只有相互接觸才會產(chǎn)生力的作用。
d.同一個物體既可以是施力物體也可以是受力物體。2.下列關(guān)于力的說法正確的是()a.一個力可能有兩個施力物體
b.力的三要素相同,作用效果一定相同 c.物體受到力的作用,其運動狀態(tài)未必改變 d.物體發(fā)生形變時,一定受到力的作用
3.關(guān)于重力的大小和方向,下列說法中正確的是()
a. 在地球上方的物體都要受到重力作用,所受的重力與它的運動狀態(tài)無關(guān),也不管是 否存在其他力的作用
b. 在地球各處的重力方向都是相同的
c.向上運動的物體所受重力可能小于向下運動的同一物體所受重力
d.對某一物體而言,其重力的大小總是一個恒量,不因物體從赤道移到南極而變化 4.關(guān)于彈力下列說法正確的是()a.靜止在水平面上的物體所受的重力就是它對水平面的壓力 b.壓力、支持力、繩中的張力都屬于彈力
c.彈力的大小與物體的形變程度有關(guān),在彈性限度內(nèi)形變程度越大,彈力越大 d.彈力的方向總是與施力物體恢復形變的方向相同 5.畫出圖中a物體所受彈力的示意圖
6.將g=50n的物體懸掛在輕質(zhì)彈簧上,彈簧伸長了2.0cm, 靜止時彈簧的彈力是多大?彈簧的勁度系數(shù)多大(如圖甲)將彈簧從掛鉤處摘下,在0點施加一個豎直向上的50n的拉力(圖乙),物體仍然靜止,那么彈簧的伸長量又是多少? 7.關(guān)于摩擦力,下列說法正確的是()a.物體受到摩擦力作用時,一定受到彈力作用b.只有運動的物體才能受到滑動摩擦力作用 c.具有相對運動的兩物體間一定存在滑動摩擦力作用 d.摩擦力的方向與物體運動方向相反 8.下列關(guān)于摩擦力的說法正確的是()a.摩擦力的方向總與物體的運動方向相反 b摩擦力的大小與相應(yīng)的正壓力成正比
c.運動著的物體不可能受靜摩擦力作用,只能受滑動摩擦力作用 d.靜摩擦力的方向與接觸物體相對運動的趨勢方向相反 9.關(guān)于動摩擦因數(shù)μ,下列說法正確的是()a.兩物體間沒有摩擦力產(chǎn)生說明兩物體間的動摩擦因數(shù)μ=0 b.增大兩物體的接觸面積,則兩物體間的動摩擦因數(shù)增大 c.增大兩物體間的正壓力,則兩物體間的動摩擦因數(shù)增大
d.兩物體的材料一定,兩物體間的動摩擦因數(shù)決定于兩接觸面的粗糙程度 10.物體與支持面間有滑動摩擦力時,下列說法中正確的是()
a.物體與支持面間的壓力越大,滑動摩擦力就越大;
b.物體與支持面間的壓力不變,動摩擦因數(shù)一定,速度越大,滑動摩擦力就越大; c.物體與支持面間的壓力不變,動摩擦因數(shù)一定,接觸面越大,滑動摩擦力就越大; d.物體與支持面的壓力一定,材料越粗糙,滑動摩擦力就越大.
11.如圖3-3-4所示,木塊質(zhì)量為m,跟水平桌面的動摩擦因數(shù)為μ,受水平向右的力f的作用勻速運動,從物體到邊緣開始,到物體下落為止,在此過程中物體保持勻速運動,下列說法正確的是()a.推力f因物體懸空部分越來越大而變小 b.推力f在物體下落前會變?yōu)樵瓉淼?/2 c.推力f始終是μmg d.因接觸面變小,動摩擦因數(shù)μ會變大
12.如圖3-3-5所示,在μ=0.1的水平面上向右運動的物體,質(zhì)量為20kg,在運動過程中,還受到一個水平向左的大小為10n的拉力作用,則物體受到的滑動摩擦力為(g=10n/kg)()
a.10n,向右 b.10n,向左 c.20n,向右 d.20n,向左
13.水平地面上放一個重為200n的鐵塊,鐵塊與地面間的最大靜摩擦力大小為
63n,鐵塊與地面間動摩擦因數(shù)為0.3,一個人用水平方向的力推靜止的鐵塊,試求下列各種情況下鐵塊所受的摩擦力的大?。?/p>
⑴物體靜止時,用f=50n的向右推力;
⑵物體靜止時,用f=80n的向右推力;
⑶物體以10m/s的初速度向左,用f=62n的推力向右
篇二:高一物理-三種常見的力
常見的三種力學案
知識精解
一.力
1、定義:力是
2、力的性質(zhì)
(1)性:(2)性:(3)性:
3、力的分類:
①按 分類
②按 分類
說明:性質(zhì)不同的力可能有相同的效果,效果不同的力也可能是性質(zhì)相同的。
4、力的作用效果:是使或改變.
5、力的三要素是:、6、力的圖示:用一根帶箭頭的線段表示力的三要素的方法。
7、力的單位:是牛頓,符號:n 二.重力
1、產(chǎn)生:重力是由于地球的
(1)重力的大?。褐亓Υ笮〉扔趍g,g是常數(shù),通常等于9.8n/kg.(說明:物體的重力的大小與物體的運動狀態(tài)及所處的狀態(tài)都無關(guān))
(2)重力的方向: .(說明:不可理解為跟支承面垂直)
(3)重力的作用點—重心:重力總是作用在物體的各個點上,但為了研究問題簡單,我們認為一個物體的重力集中作用在物體的一點上,這一點稱為物體的重心.
①質(zhì)量分布均勻的規(guī)則物體的重心在.
②不規(guī)則物體的重心可用 求出重心位置.
說明:(l)重心可以不在物體上.物體的重心與物體的形狀和質(zhì)量分布都有關(guān)系。重心是一個等效的概念。
(2)有規(guī)則幾何形狀、質(zhì)量均勻的物體,其重心在它的幾何中心.質(zhì)量分布不均勻的物體,其重心隨物體的形狀和質(zhì)量分布的不同而不同。
(3)薄物體的重心可用懸掛法求得.
三、彈力
彈力:發(fā)生 的作用,這種力叫做彈力.
(1)形變:物體形狀或體積的改變叫形變
在外力停止作用后,能夠恢復原狀的形變叫彈性形變,課本中提到的形變,一般都是指彈性形變。
(1)彈力產(chǎn)生的條件:
① ;
② .
(2)彈力的方向:跟物體 方向相同.
①一般情況:凡是支持物對物體的支持力,都是支持物因發(fā)生形變而對物體產(chǎn)生的彈力;支持力的方向總是垂直于支持面并指向被支持的物體. ②一般情況:凡是一根線(或繩)對物體的拉力,都是這根線(或繩)因為發(fā)生形變而對物體產(chǎn)生的彈力;拉力的方向總是沿線(或繩)的方向. ③桿一端受的彈力方向不一定沿桿的方向。
④彈力方向的特點:由于彈力的方向跟接觸面垂直,面面結(jié)觸、點面結(jié)觸時彈力的方向都是垂直于接觸面的.
(3)彈力的大小:
①與形變大小有關(guān),同一物體形變越大彈力越大
②對有明顯形變的彈簧、橡皮條等物體,彈力的大小可以由胡克定律計算。
胡克定律可表示為(在彈性限度內(nèi)):,還可以表示成δf=kδx,即彈簧彈力的改變量和彈簧形變量的改變量成正比。
③一根張緊的輕繩上的張力大小處處相等。
④可由力的平衡條件或牛頓運動定律求得
四、摩擦力
1的力,這種力叫做滑動摩擦力.
(1)產(chǎn)生條件:
① ;
② ;
③ .
(2)方向:總是沿著接觸面的 相反.
(3)大小—滑動摩擦定律
滑動摩擦力跟正壓力成正比,也就跟一個物體對另一個物體表面的垂直作用力成正比。即f??fn其中的fn表示正壓力,不一定等于重力g。?為動摩擦因數(shù),取決于兩個物體的材料和接觸面的粗糙程度,與接觸面的面積無關(guān)。
2、靜摩擦力:力,叫做靜摩擦力.
(1)產(chǎn)生條件:①;② ;③ .
(2)方向:沿著接觸面的方向相反.
(3)大小:靜摩擦力的大小與相對運動趨勢的強弱有關(guān),趨勢越強,靜摩擦力越大,但不能超過最大靜摩擦力,即0≤f≤fm,具體大小可由物體的運動狀態(tài)結(jié)合動力學規(guī)律求解。
必須明確,靜摩擦力大小不能用滑動摩擦定律f=μfn計算,只有當靜摩擦力達到最大值時,其最大值一般可認為等于滑動摩擦力,既fm=μfn
3、摩擦力與物體運動的關(guān)系
①摩擦力的方向總是與物體間相對運動(或相對運動的趨勢)的方向相反。而不一定與物體的運動方向相反。
如:課本上的皮帶傳動圖。物體向上運動,但物體相對于皮帶有向下滑動的趨勢,故摩擦力向上。②摩擦力總是阻礙物體間的相對運動的。而不一定是阻礙物體的運動的。
如上例,摩擦力阻礙了物體相對于皮帶向下滑,但恰恰是摩擦力使物體向上運動。
注意:以上兩種情況中,“相對”兩個字一定不能少。
這牽涉到參照物的選擇。一般情況下,我們說物體運動或靜止,是以地面為參照物的。而牽涉到“相對運動”,實際上是規(guī)定了參照物。如“a相對于b”,則必須以b為參照物,而不能以地面或其它物體為參照 物。
③摩擦力不一定是阻力,也可以是動力。摩擦力不一定使物體減速,也可能使物體加速。
④受靜摩擦力的物體不一定靜止,但一定保持相對靜止。
⑤滑動摩擦力的方向不一定與運動方向相反 經(jīng)典例題
【例1】甲、乙兩拳擊動員競技,甲一拳擊中乙肩部,觀眾可認為甲運動員(的拳頭)是施力物體,乙運動員(的肩部)是受力物體,似但在甲一拳打空的情況下,下列說法中正確的是()
a.這是一種只有施力物體,沒有受力物體的特殊情況b.此時的受力物體是空氣 c.甲的拳頭、胳膊與自身軀干構(gòu)成相互作用的物體 d.以上說法都不正確
【例2】關(guān)于力的敘述中正確的是()a.只有相互接觸的物體間才有力的作用 b.物體受到力作用,運動狀態(tài)一定改變 c.施力物體一定受力的作用
d.豎直向上拋出的物體,物體豎直上升,是因為豎直方向受到升力的作用
重力實際上是物體與地球間的萬有引力的一部分(另一部分為物體繞地球旋轉(zhuǎn)所需要的向心力)重力是非接觸力。非特別說明,凡地球上的物體均受到重力。
重力的大小:g?mg,g為當?shù)氐闹亓铀俣萭?9.8n/kg,且隨緯度和離地面的高度而變。(赤道上最小,兩極最大;離地面越高,g越小。在地球表面近似有:g 【例3】關(guān)于重力的說法正確的是()
a.物體重力的大小與物體的運動狀態(tài)有關(guān),當物體處于超重狀態(tài)時重力大,當物體處于失重狀態(tài)時,物體的重力小。b.重力的方向跟支承面垂直 c.重力的作用點是物體的重心 d.重力的方向是垂直向下
【例4】下面關(guān)于重力、重心的說法中正確的是()a.風箏升空后,越升越高,其重心也升高
b.質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體的重心一定在物體上 c.舞蹈演員在做各種優(yōu)美動作的時,其重心位置不斷變化 d.重力的方向總是垂直于地面
【例5】下面關(guān)于物體重心的說法中正確的是()a.汽車上的貨物卸下后,汽車的重心位置降低了
b.物體在斜面上上滑時,物體的重心相對物體的位置降低了 c.對于有規(guī)則幾何形狀的物體,重心一定在物體的幾何中心 d.對于重力一定的物體,無論其形狀如何變化,其重心位置不變
【例6】如圖所示,有一等邊三角形abc,在b、c兩點各放一個質(zhì)量為m的小球,在a處放一個質(zhì)m1m2?mg)2r 量為2m的小球,求這三個球所組成的系統(tǒng)的重心在何處.
假設(shè)法。將與研究對象接觸的物體,逐一移走,如果研究對象的狀態(tài)發(fā)生
變化,表示它們之間有彈力;如果狀態(tài)無變化表示它們之間無彈力。
【例7】在圖中,a、b(a、b均處于靜止狀態(tài))間一定有彈力的是()abaab a bcd(1)根據(jù)物體的形變方向判斷:彈力方向與物體形變方向相反,作用在迫使這個物體形變的那個物體上。①彈簧兩端的彈力方向是與彈簧中心軸線相重合,指向彈簧恢復原狀方向;
②輕繩的彈力方向沿繩收縮的方向,離開受力物體;
③面與面,點與面接觸時,彈力方向垂直于面(若是曲面則垂直于切面),且指向受力物體. ④球面與球面的彈力沿半徑方向,且指向受力物體.
⑤輕桿的彈力可沿桿的方向,也可不沿桿的方向。
(2)根據(jù)物體的運動情況。利用平衡條件或動力學規(guī)律判斷. b 【例8】如上圖所示中的球和棒均光滑,試分析它們受到的彈力。
【例9】如上圖所示,光滑但質(zhì)量分布不均的小球的球心在o,重心在p,靜止在豎直墻和桌邊之間。試畫出小球所受彈力。
【例10】如上圖所示,重力不可忽略的均勻桿被細繩拉住而靜止,試畫出桿所受的彈力。
【例11】如圖所示,一根彈性桿的一端固定在傾角為300的斜面上,桿的另一端固定一個重力為2n的小球,小球處于靜止狀態(tài)時,彈性桿對小球的彈力()
a.大小為2n,方向平行于斜面向上 b.大小為1n,方向平行于斜面向上 c.大小為2n,方向垂直于斜面向上 d.大小為2n,方向豎直向上
(1)由產(chǎn)生條件確定①接觸面間有彈力;②接觸面粗糙;③有相對運動或相對運
動的趨勢。
這種方法就是看產(chǎn)生摩擦力的三個條件是否滿足。有一個條件不滿足,就沒有摩擦力。
【例題12】物體與豎直墻壁間的動摩擦因數(shù)為μ,物體的質(zhì)量為m。當物體沿著墻壁自由下落時,物體受到的滑動摩擦力為________。
【例13】如圖所示,長5m的水平傳送帶以2m/s的速度勻速運動,物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1?,F(xiàn)將物體輕輕地放到傳送帶的a 端,那么,物體從a端到b端的過程中,摩擦力存在的時間有多長?方向如何? 2.根據(jù)運動狀態(tài)確定
由物體的運動狀態(tài),結(jié)合物體受其它外力的情況來進行判斷。
即:① 假設(shè)沒有摩擦力,看物體能否處于平衡,如不能處于平衡狀態(tài),則必
有摩擦力;如能處于平衡狀態(tài),則必無摩擦力。② 如果物體處于平衡狀態(tài)且有摩
擦力,則摩擦力必與其它的力的合力等大反向
【例14】如圖,力f拉著a、b共同作勻速運動,a是否受到摩擦力?
練習題:如圖所示,物體b的上表面水平,b上面載著物體a,當它們
一起沿斜面勻速下滑時,a物體受到的力:()a.只有重力;b.只有重力和支持力;
c.只有重力、支持力和摩擦力;d.有重力、支持力、摩擦力和斜面對它的彈力
1、由相對運動或相對運動的趨勢確定,摩擦力的方向總與相對運動或相對運動趨勢的方向相反?!跋鄬Α倍譀Q定了參照物的選取。一般情況下是選地面或靜止在地面上的物體做參照物,而在判斷摩擦力的方向時,參照物不能任意選取。判斷兩物體間的摩擦力時,必須以且中之一做參照物。
【例15】人在自行車上蹬車前進時,車的前后兩輪受到地面對它的摩擦力的方向()a.都向前;b.都向后;c.前輪向前,后輪向后;d.前輪向后,后輪向前。
2、由牛頓定律確定。
【例16】如圖,a、b置于光滑水平面上,在水平力f作用下共同運動,a是否受摩擦力?如有,摩擦力的方向如何?
3、由牛頓第三定律確定 物體與物體間的摩擦力的作用是相互的,必然滿足牛頓第三定律。所以在分析物體間的摩擦力時,借助牛頓第三定律,往往能起到化難為易的效果。
4、用整體法來確定
【例17】如圖所示,三角形劈塊放在粗糙的水平面上,劈塊上放一個質(zhì)量為m的物塊,物塊和劈塊均處于靜止狀態(tài),則粗糙水平面對三角形劈塊:()a.有摩擦力作用,方向向左; b.有摩擦力作用,方向向右; c.沒有摩擦力作用; d.條件不足,無法判定.
在確定摩擦力的大小時,要特別注意物體間的摩擦力是靜摩擦力還是滑動摩擦力,因為二者的大小變化情況是不同的?;瑒幽Σ亮Φ拇笮「鷫毫?n有關(guān),成正比,與引起滑動摩擦力的外力的大小無關(guān);而靜摩擦力的大小跟壓力 n無關(guān),由引起這個摩擦力的外力決定,但最大靜摩擦力的大小跟壓力 n有關(guān)。因此,在確定摩擦力的大小時,靜摩擦力的大小應(yīng)由引起靜摩擦力的外力的大小來確定,不能用f=μn計算。
滑動摩擦力的大小常用公式f=μn求得,而靜摩擦力的大小常根據(jù)平衡條件確定。
1、由平衡條件確定。
【例18】如圖所示,質(zhì)量為m的木塊在置于桌面上的木板上滑行,木板靜止,它的質(zhì)量m=3m。已知木板與木板間、木板與桌面間的動摩擦因數(shù)均為μ。則木板
所受桌面的摩擦力大小為:()
a.μmg; b.2μmg; c.3μmg;d.4μmg。
篇三:高一物理-三種常見的力(重力
常見的三種力學案 知識精解 一.力
1、定義:力是物體對物體的作用。
2、力的性質(zhì)
(1)物質(zhì)性:由于力是物體對物體的作用,所以力概念是不能脫離物體而獨立存在的,任意一個力必然與兩個物體密切相關(guān),一個是其施力物體,另一個是其受力物體。把握住力的物質(zhì)性特征,就可以通過對形象的物體的研究而達到了解抽象的力的概念之目的。
(2)矢量性:作為量化力的概念的物理量,力不僅有大小,而且有方向,在相關(guān)的運算中所遵從的是平行四邊形定則,也就是說,力是矢量。把握住力的矢量性特征,就應(yīng)該在定量研究力時特別注意到力的方向所產(chǎn)生的影響,就能夠自覺地運用相應(yīng)的處理矢量的“幾何方法”。
(3)瞬時性:力作用于物體必將產(chǎn)生一定的效果,物理學之所以十分注重對力的概念的研究,從某種意義上說就是由于物理學十分關(guān)注力的作用效果。而所謂的力的瞬時性特征,指的是力與其作用效果是在同一瞬間產(chǎn)生的。把握住力的瞬時性特性,應(yīng)可以在對力概念的研究中,把力與其作用效果建立起聯(lián)系,在通常情況下,了解表現(xiàn)強烈的“力的作用效果”往往要比直接了解抽象的力更為容易。
(4)獨立性:力的作用效果是表現(xiàn)在受力物體上的,“形狀變化”或“速度變化”。而對于某一個確定的受力物體而言,它除了受到某個力的作用外,可能還會受到其它力的作用,力的獨立性特征指的是某個力的作
用效果與其它力是否存在毫無關(guān)系,只由該力的三要素來決定。把握住力的獨立性特征,就可以采用分解的手段,把產(chǎn)生不同效果的不同分力分解開分別進行研究。
(5)相互性:力的作用總是相互的,物體a施力于物體b的同時,物體b也必將施力于物體a。而兩個物體間相互作用的這一對力總是滿足大小相等,方向相互,作用線共線,分別作用于兩個物體上,同時產(chǎn)生,同種性質(zhì)等關(guān)系。把握住力的相互性特征,就可以靈活地從施力物出發(fā)去了解受力物的受力情況。
3、力的分類:
①按性質(zhì)分類:重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力、核力、安培力等(按現(xiàn)代物理學理論,物體間的相互作用分四類:長程相互作用有引力相互作用、電磁相互作用;短程相互作用有強相互作用和弱相互作用。宏觀物體間只存在前兩種相互作用。)②按效果分類:拉力、壓力、支持力、動力、阻力、向心力、浮力、回復力等 ③按研究對象分類:內(nèi)力和外力。
④按作用方式分類:重力、電場力、磁場力等為場力,即非接觸力,彈力、摩擦力為接觸力。說明:性質(zhì)不同的力可能有相同的效果,效果不同的力也可能是性質(zhì)相同的。
4、力的作用效果:是使物體發(fā)生形變或改變物體的運動狀態(tài).
5、力的三要素是:大小、方向、作用點.
6、力的圖示:用一根帶箭頭的線段表示力的三要素的方法。
7、力的單位:是牛頓,使質(zhì)量為1千克的物體產(chǎn)生1米/秒2加速度力的大小為 1牛頓. 二.重力
1、產(chǎn)生:重力是由于地球的吸引而使物體受到的力。
說明:重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的力,但它并不就等于地球時物體的引力.重力是地球?qū)ξ矬w的萬有引力的一個分力,另一個分力提供物體隨地球旋轉(zhuǎn)所需的向心力。由于物體隨地球自轉(zhuǎn)所需向心力很小,所以計算時一般可近似地認為物體重力的大小等于地球?qū)ξ矬w的引力。
(1)重力的大?。褐亓Υ笮〉扔趍g,g是常數(shù),通常等于9.8n/kg.(說明:物體的重力的大小與物體的運動狀態(tài)及所處的狀態(tài)都無關(guān))
(2)重力的方向:豎直向下的.(說明:不可理解為跟支承面垂直)
(3)重力的作用點—重心:重力總是作用在物體的各個點上,但為了研究問題簡單,我們認為一個物體的重力集中作用在物體的一點上,這一點稱為物體的重心. ①質(zhì)量分布均勻的規(guī)則物體的重心在物體的幾何中心. ②不規(guī)則物體的重心可用懸線法求出重心位置.
說明:(l)重心可以不在物體上.物體的重心與物體的形狀和質(zhì)量分布都有關(guān)系。重心是一個等效的概念。(2)有規(guī)則幾何形狀、質(zhì)量均勻的物體,其重心在它的幾何中心.質(zhì)量分布不均勻的物體,其重心隨物體的形狀和質(zhì)量分布的不同而不同。
(3)薄物體的重心可用懸掛法求得.
三、彈力
彈力:發(fā)生彈性形變的物體,由于要恢復原狀,對跟它接觸的物體會產(chǎn)生力的作用,這種力叫做彈力.(1)形變:物體形狀或體積的改變叫形變
在外力停止作用后,能夠恢復原狀的形變叫彈性形變,課本中提到的形變,一般都是指彈性形變。(1)彈力產(chǎn)生的條件: ①物體直接相互接觸; ②物體發(fā)生彈性形變.
(2)彈力的方向:跟物體恢復形狀的方向相同.
①一般情況:凡是支持物對物體的支持力,都是支持物因發(fā)生形變而對物體產(chǎn)生的彈力;支持力的方向總是垂直于支持面并指向被支持的物體.
②一般情況:凡是一根線(或繩)對物體的拉力,都是這根線(或繩)因為發(fā)生形變而對物體產(chǎn)生的彈力;拉力的方向總是沿線(或繩)的方向.
③桿一端受的彈力方向不一定沿桿的方向。
④彈力方向的特點:由于彈力的方向跟接觸面垂直,面面結(jié)觸、點面結(jié)觸時彈力的方向都是垂直于接觸面的.(3)彈力的大?。?/p>
①與形變大小有關(guān),同一物體形變越大彈力越大
②對有明顯形變的彈簧、橡皮條等物體,彈力的大小可以由胡克定律計算。
胡克定律可表示為(在彈性限度內(nèi)):f=kx,還可以表示成δf=kδx,即彈簧彈力的改變量和彈簧形變量的改變量成正比。
③一根張緊的輕繩上的張力大小處處相等。④可由力的平衡條件或牛頓運動定律求得
四、摩擦力
1、滑動摩擦力:一個物體在另一個物體表面上存在相對滑動的時候,要受到另一個物體阻礙它們相對滑動的力,這種力叫做滑動摩擦力.(1)產(chǎn)生條件: ①接觸面是粗糙; ②兩物體接觸面上有壓力; ③兩物體間有相對滑動.
(2)方向:總是沿著接觸面的切線方向與相對運動方向相反.(3)大小—滑動摩擦定律
滑動摩擦力跟正壓力成正比,也就跟一個物體對另一個物體表面的垂直作用力成正比。即f??fn其中的fn表示正壓力,不一定等于重力g。?為動摩擦因數(shù),取決于兩個物體的材料和接觸面的粗糙程度,與接觸面的面積無 關(guān)。
2、靜摩擦力:當一個物體在另一個物體表面上有相對運動趨勢時,所受到的另一個物體對它的力,叫做靜摩擦力.
(1)產(chǎn)生條件:①接觸面是粗糙的;②兩物體有相對運動的趨勢;③兩物體接觸面上有壓力.(2)方向:沿著接觸面的切線方向與相對運動趨勢方向相反.
(3)大小:靜摩擦力的大小與相對運動趨勢的強弱有關(guān),趨勢越強,靜摩擦力越大,但不能超過最大靜摩擦力,即0≤f≤fm,具體大小可由物體的運動狀態(tài)結(jié)合動力學規(guī)律求解。
必須明確,靜摩擦力大小不能用滑動摩擦定律f=μfn計算,只有當靜摩擦力達到最大值時,其最大值一般可認為等于滑動摩擦力,既fm=μfn
3、摩擦力與物體運動的關(guān)系
①摩擦力的方向總是與物體間相對運動(或相對運動的趨勢)的方向相反。而不一定與物體的運動方向相反。如:課本上的皮帶傳動圖。物體向上運動,但物體相對于皮帶有向下滑動的趨勢,故摩擦力向上。②摩擦力總是阻礙物體間的相對運動的。而不一定是阻礙物體的運動的。
如上例,摩擦力阻礙了物體相對于皮帶向下滑,但恰恰是摩擦力使物體向上運動。注意:以上兩種情況中,“相對”兩個字一定不能少。
這牽涉到參照物的選擇。一般情況下,我們說物體運動或靜止,是以地面為參照物的。而牽涉到“相對運動”,實際上是規(guī)定了參照物。如“a相對于b”,則必須以b為參照物,而不能以地面或其它物體為參照物。③摩擦力不一定是阻力,也可以是動力。摩擦力不一定使物體減速,也可能使物體加速。④受靜摩擦力的物體不一定靜止,但一定保持相對靜止。⑤滑動摩擦力的方向不一定與運動方向相反
經(jīng)典例題
【例1】甲、乙兩拳擊動員競技,甲一拳擊中乙肩部,觀眾可認為甲運動員(的拳頭)是施力物體,乙運動員(的肩部)是受力物體,似但在甲一拳打空的情況下,下列說法中正確的是()a.這是一種只有施力物體,沒有受力物體的特殊情況 b.此時的受力物體是空氣 c.甲的拳頭、胳膊與自身軀干構(gòu)成相互作用的物體 d.以上說法都不正確
★解析:力的作用是相互,同時存在著施力物體與受力物體,只要有力產(chǎn)生必然存在著施力物體與受力物體,甲運動員擊空了,但在其擊拳過程中,其拳頭、胳膊與軀干的相互作用系統(tǒng)內(nèi)由于相互作用而產(chǎn)生力,故選c. 【例2】關(guān)于力的敘述中正確的是(c)a.只有相互接觸的物體間才有力的作用 b.物體受到力作用,運動狀態(tài)一定改變 c.施力物體一定受力的作用
d.豎直向上拋出的物體,物體豎直上升,是因為豎直方向受到升力的作用
重力實際上是物體與地球間的萬有引力的一部分(另一部分為物體繞地球旋轉(zhuǎn)所需要的向心力)重力是非接觸力。非特別說明,凡地球上的物體均受到重力。
重力的大小:g?mg,g為當?shù)氐闹亓铀俣萭?9.8n/kg,且隨緯度和離地面的高度而變。(赤道上最小,兩極最大;離地面越高,g越小。在地球表面近似有:g【例3】關(guān)于重力的說法正確的是(c)a.物體重力的大小與物體的運動狀態(tài)有關(guān),當物體處于超重狀態(tài)時重力大,當物體處于失重狀態(tài)時,物體的重力小。
b.重力的方向跟支承面垂直 c.重力的作用點是物體的重心 d.重力的方向是垂直向下
★解析:物體無論是處于超重或失重狀態(tài),其重力不變,只是視重發(fā)生了變化,物體的重力隨在地球上的緯度變化而變化,所以 a錯.重力的方向是豎直向下,不可說為垂直向下,垂直往往給人們一種暗示,與支承面垂直,重力的方向不一定很支承面垂直,如斜面上的物體所受重力就不跟支承面垂直.所以db錯.重心是重力的作用點,所以c對.
【例4】下面關(guān)于重力、重心的說法中正確的是()a.風箏升空后,越升越高,其重心也升高 b.質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體的重心一定在物體上 c.舞蹈演員在做各種優(yōu)美動作的時,其重心位置不斷變化 d.重力的方向總是垂直于地面
★解析:實際上,一個物體的各個部分都受到重力,重心的說法是從宏觀上研究重力對物體的作用效果時而引入的一個概念,重心是指一個點(重力的作用點)。由此可知,重心的具體位置應(yīng)該由物體的形狀和質(zhì)量分布情況決定,也就是說只要物體的形狀和質(zhì)量分布情況不變,重心與物體的空間位置關(guān)系就保持不變。重心可能在物體外,也可能在物體內(nèi),對具有規(guī)則集合形狀質(zhì)量均勻分布的物體,重心在物體的幾何中心上。物體位置升高,其重心也跟著升高,根據(jù)以上分析可以判斷選項a、c是正確的,選項b是錯誤的。重力的方向是“豎直向下”的,要注意“豎直向下”與“垂直于地面”并不完全相同,所以選項d的說法是錯誤的。
【例5】下面關(guān)于物體重心的說法中正確的是(a)a.汽車上的貨物卸下后,汽車的重心位置降低了
b.物體在斜面上上滑時,物體的重心相對物體的位置降低了 c.對于有規(guī)則幾何形狀的物體,重心一定在物體的幾何中心
d.對于重力一定的物體,無論其形狀如何變化,其重心位置不變
【例6】如圖所示,有一等邊三角形abc,在b、c兩點各放一個質(zhì)量為m的小球,在a處放一個質(zhì)量為2m的小球,求這三個球所組成的系統(tǒng)的重心在何處. m1m2 ?mg)r2 ★解析:根據(jù)題意,可先求出b、c兩球的重心,由于b、c兩球質(zhì)量相等,故它們的重心在b、c連線的中點d處,質(zhì)量等效為2m。接著再將這個2m的等效球與a一起求重心,顯然它們在a、d連線的中點e處(圖略)。
假設(shè)法。將與研究對象接觸的物體,逐一移走,如果研究對象的狀態(tài)發(fā)生變化,表示它們之間有彈力;如果狀態(tài)無變化表示它們之間無彈力。m m 【例7】在圖中,a、b(a、b均處于靜止狀態(tài))間一定有彈力的是(b)aab aab a bcd(1)根據(jù)物體的形變方向判斷:彈力方向與物體形變方向相反,作用在迫使這個物體形變的那個物體上。①彈簧兩端的彈力方向是與彈簧中心軸線相重合,指向彈簧恢復原狀方向; ②輕繩的彈力方向沿繩收縮的方向,離開受力物體;
③面與面,點與面接觸時,彈力方向垂直于面(若是曲面則垂直于切面),且指向受力物體. ④球面與球面的彈力沿半徑方向,且指向受力物體. ⑤輕桿的彈力可沿桿的方向,也可不沿桿的方向。
(2)根據(jù)物體的運動情況。利用平衡條件或動力學規(guī)律判斷. 【例8】如圖所示中的球和棒均光滑,試分析它們受到的彈力。
【例9】如圖所示,光滑但質(zhì)量分布不均的小球的球心在o,重心在p,靜止在豎直墻和桌邊之間。試畫出小球所受彈力。b 【例10】如圖所示,重力不可忽略的均勻桿被細繩拉住而靜止,試畫出桿所受的彈力。
第二篇:常見的力教學設(shè)計
《常見的力》教學設(shè)計
一、教學目標:
1、能夠通過實例體驗常見的各種力。
2、能通過實驗證明地球引力的存在。
3、能用自己的話解釋物體下落的原因。
二、教學重點:自主、合作探究物體下落的原因。
三、教學難點:認識地球引力這種直接作用物體上的力。
四、教學準備:
生(組:毛巾、皮筋或松緊帶、曲別針、塑料梳子、紙船、海棉、乒乓球、磁鐵、透明塑料盆、紙片、碎紙屑或泡沫、羽毛、表格、橘子、磁鐵)
七、教學過程:
(一)導入
師:上節(jié)課我們感受了推和拉,知道推和拉都是力。板書(力),其實生活中還有很多的力,你們愿不愿意和老師一起來認識一些周圍常見的力?
出示:課件 《常見的力》
(二)探究新知
1、師:前兩天老師新學了一個小魔術(shù),你們想不想看? 變魔術(shù),吸鐵石吸紙船,“磁力”板書
師:哎呀,老師桌子上有點水,誰來幫忙擦一下?(用濕抹布)擦完學生擰毛巾,引出“扭力”。板書 桌子上還有點水,我就用手擦一擦吧!“摩擦力”板書
2、師:剛才認識的力,你們想不想自己感受一下?今天,同學們從家里帶了很多東西,你們想不想自己玩一玩?我們先利用手里的東西把剛才認識的力感受一下,再玩一玩,看還能不能發(fā)現(xiàn)別的力,早就想玩了吧!那先聽清楚老師的要求。我們以小組為單位尋找力,找的過程要記住,注意,組長組織好,讓每一個同學都參與,使每一個同學都有所發(fā)現(xiàn),好不好?我們先來看看你們都帶了什么東西,(叫一生)好,大家結(jié)合導學卡2的內(nèi)容完成第一個表格。
同學們玩得真盡興,哪一組愿意把你們的發(fā)現(xiàn)告訴給同學們?(邊演示邊說)
3、真不錯!這么短的時間,同學們找到好幾種力,都快成小小科學家了。為我們的成功鼓掌?,F(xiàn)在,我們把剛才認識的力作一下回顧,同學們,請看大屏幕。(課件,各種各樣的力)
4、我們在剛才的活動中那一組表現(xiàn)得比較好?老師要給你們發(fā)獎品,請到前面來。獎品是美麗的雞毛毽,祝賀你們!這是你們合作成功的果實,老師為這份成果而歡喜!更為你們積極參與的精神叫好!老師允許你們在前面玩一會。
5、剛才同學玩毽子時,用到力了嗎!我們在具體研究一下力,(課件出示),以踢毽子為例然后舉例說明
6、踢毽子時,毽子與腳之間的力是相互接觸的,那毽子往下落,挨著物體了嗎 ?課件出示思考題:分別找出那種力是挨著物體的,那種力是不挨著物體的。
7、毽子往下落,挨著物體了嗎 ?沒有,那是誰給它的力呢?地球,那我們看一下地球引力(課件出示)
8、那把其它物體舉到松開手后,他會不會像毽子一樣落在地上呢? 請同學們結(jié)合導學卡第二個表格的內(nèi)容 來研究一下,課件出示(尋找使物體下落的力)
(1)猜一猜
(2)檢驗,最好的驗證方法是——實驗。我們來作個小實驗,每組派一名代表,一只手舉起乒乓球、橘子,再松開手,看是不是落在地上。接著換人,舉起羽毛、紙片,看是不是落地。
(3)你剛才看到了什么。學生匯報。
9、(為什么物體總是往下落?是什么力把物體拉下去的?)同學們,請看大屏幕。課件出示
三、練習,完成導學卡三。
四、這節(jié)課你有哪些收獲。
同學們,科學的奧秘是無窮無盡的,但愿通過我們科學課能點燃大家學習科學知識的火種,相信明日科學之星一定會在我們這里誕生。
第三篇:常見的力教學設(shè)計
常見的力教學設(shè)計
教學目標
科學探究目標
1.能用實驗方法尋找各種各樣的力。2.能用實驗方法探究物體下落的原因。3.能夠按照制作方法制作重錘。情感態(tài)度與價值觀目標
1.能體會到通過多次試驗得出結(jié)論的重要性。2.愿意與同學合作完成實驗任務(wù)??茖W知識目標
1.能夠通過實驗體驗常見的力。2.能通過實驗證明地球引力的存在。3.能用自己的話解釋物體下落的原因。
4.能夠通過重錘說明重力的方向是向下的。重點:
自主、合作探究物體下落的原因。難點:
認識地球引力這種間接作用于物體上的力 教學準備
教師準備:毛巾、記錄單、課件等。
學生準備:紙片、曲別針、乒乓球、水杯、皮筋、磁鐵等。教學過程 第一課時
一、認識常見的力
1.尋力比賽。
上節(jié)課我們學習了推和拉,知道了生活中用到了各種各樣的力。今天我們開展一場尋力比賽,尋找生活中常見的力。(板書)比賽規(guī)則:
(1)時間為5分鐘,每小組找6種以上的力。(2)實驗材料:自備。
(3)可參考教材及各種資料。
(4)填好實驗記錄單,找一個記一個。學生分組實驗,教師巡視指導。2.交流研討。
學生填寫表格并交流。教師用表演的方式逐個展示。3.總結(jié)分類。
教師實驗展示,一個物體向另一物體施加力有兩種方式:一種力是直接作用在物體上的,另一種力與被作用的物體之間有一定的距離。
二、尋找使物體下落的力
1.引發(fā)質(zhì)疑
書落到地上,收到了地球引力,是不是地球上所有的物體都受到了地球的引力呢? 2.實驗操作,尋找地球引力。
拿出實驗材料進行實驗,請看實驗提示:(1)兩手分別持一樣物品,在同一高度松開手,讓它們在同一高度自然下落。(2)再換一樣物品,比較兩兩落下的情況。
(3)認真觀察,再松手的一剎那,物體時怎樣運動的?把觀察到的結(jié)果填在表內(nèi)。學生分組實驗,教師巡視指導。
我們分別探討三種物體的下落狀態(tài),課件出示: 蘋果
1.松手的瞬間蘋果是怎樣運動的? 2.蘋果是怎樣下落的?
3.是用力往下推,蘋果才下落的嗎? 4.為什么蘋果總是向下落? 5.是什么力把蘋果拉下去的? 乒乓球、紙片(過程同上)
三、拓展延伸
出示課件:神九飛天,航天員艙外漫游視頻 板書設(shè)計
常見的力
常見的力:扭力,摩擦力、拉力、浮力、彈力。。。使物體下落的力--------地球引力
第二課時 教學過程
一、認識重錘
上節(jié)課我們對常見的力進行了歸納和學習,研究了使物體下落的力是地球引力。今天我們就來自制一個重錘,進一步驗證地球引力的科學利用。觀看視頻,思考問題。
1、重錘是做什么用的?
2、重錘有哪幾部分組成?
3、重錘是根據(jù)什么原理制成的? 學生觀看視頻并思考問題。討論總結(jié)。
二、制作重錘
根據(jù)實驗材料自制重錘。
學生自己制作,教師巡視指導。
三、制作滾輪
出示課件,介紹滾輪的制作方法和步驟。提示:
1、圓板要盡量大一些,一般直徑是20~30厘米。
2、粘木軸時,將膠涂在圓心的周圍,線軸中心一定要置于圓心處。
3、小盤線軸的一端應(yīng)固定在線軸上,可以粘在細軸上或與木軸一起插入線軸孔內(nèi)。
4、使用尖刀要注意安全,使用膠時不要隨意涂抹,萬一不小心涂在了衣服和皮膚上,要立即用酒精清除。
學生分組制作,教師巡視指導。
制作好之后,思考:先往小盤里放入少量的鉤碼讓滾輪動起來,再想辦法讓滾輪滾得更快。滾輪是在什么力的作用下運動起來的?
教師組織學生在小組內(nèi)展示各自制作的滾輪并演示效果。
四、小結(jié)
通過自己的制作懂得了什么? 板書設(shè)計:
常見的力
重錘的組成:線、重物
重錘的作用:垂直線、檢測垂直度
第四篇:高一物理教學設(shè)計
高中物理(必修二)教學設(shè)計
7.3功率
【教學目標】
知識與技能
1、理解功率的定義及額定功率與實際功率的定義
2、P=W/t,P=Fv的運用
過程與方法
1、P=W/t通常指平均功率,Δt→0為瞬時功率
2、P=Fv,分析汽車的啟動,注意知識的遷移
情感、態(tài)度與價值觀
感知功率在生活中的實際應(yīng)用,提高學習物理科學的價值觀。【教學重點】
理解功率的概念,并靈活應(yīng)用功率的計算公式計算平均功率和瞬時功率。【教學難點】
正確區(qū)分平均功率和瞬時功率所表示的物理意義,并能夠利用相關(guān)公式計算平均功率和瞬時功率?!窘虒W方法】
教師啟發(fā)、引導,學生自主閱讀、思考,討論、交流學習成果。【教學工具】
多媒體課件。
【教學過程】
新課導入
教師:人們在生產(chǎn)、生活和工作中使用了大量的機械來做功,這與人力直接做功或畜力做功,在完成功的快慢方面有何不同?請舉例說明。
(引發(fā)學生思考,讓學生從身邊生活尋找做功快慢的事例,并思考機械與人或畜力做功快慢的差異。)
(列舉生產(chǎn)、生活中發(fā)生的事例,使學生體會功率與生活、生產(chǎn)息息相關(guān),無處不在,研究功率具有重要的現(xiàn)實意義,并引導學生注意觀察身邊物理現(xiàn)象,體會到物理知識就在我們身邊,感悟物理規(guī)律研究的價值,激起學生的求知欲。)
功是能量轉(zhuǎn)化的量度,人們十分關(guān)注做功的多少。然而不同的機械或人,其做功的快慢是不同的。
(分析一些生產(chǎn)事例、工作場面,或展示一些做功快慢不同的圖片。通過多媒體手段更生動地展示這些畫面和情景,使學生對做功快慢的情形有更為形象和具體的認識,從而為建立正確的“功率”概念打下良好基礎(chǔ)。)
教師:在建筑工地上分別采用以下三種方式,把1t的貨物從地面運到三樓,方式一:搬運工分批搬運,需時間3h
方式二:用一臺起重機提升,需時1min
方式三:用另一臺起重機提升,需時30s
上述三種情況下,把貨物由地面運到三樓時,請思考以下問題:
1、用不同的方式,對貨物所做的功是否相同?
2、所用時間不同,三種方式中做功的快慢是否相同?
結(jié)論:對重物所做的功相同,但所用時間不同,說明做功快慢不同。
(通過引導學生分析有關(guān)事例,形成初步共識:人們選用機械來做功時,不僅要考慮做功多少,還要考慮機械做功的快慢。如挖掘機做功比人快;大卡車比拖拉機做功快;拖拉機耕地比牛耕地要快;起重吊車比搬運工人做功快;抽水機比轆轤提水快,等等。研究做功的快慢有著重要的實際意義。通過實際問題讓學生感性地認識做功的快慢。)
教師:不同的機器或物體做功有快有慢,如何來衡量做功的快慢呢?請同學們思考并提出解決方案。
(引導學生思考:如何比較物體做功快慢?討論中注意培養(yǎng)學生的發(fā)散思維能力和批判思維能力。)
新課推進
一、功率的含義
1.定義:功W與完成這些功所用時間t的比值叫做功率。(板書)2.定義式:P=W/t(板書)教師請一位同學正確地說出定義式中各個字母所表示的物理量及其單位。W→功→單位:焦耳(J)
t→做功所用時間→單位:秒(s)說明:用已知物理量的比值定義新的物理量,是建立物理概念常用的方法。使用該方法能夠進一步揭示和表述被探究對象的某些物理性質(zhì)及變化規(guī)律,像我們已經(jīng)研究過的速度、加速度等物理量就是用這種方法來定義的。
3.物理意義:表示物體做功快慢的物理量。(板書)
4.單位:瓦特(w),常用單位:千瓦(kw)或焦耳/秒(J/s)(板書)
換算關(guān)系:1kw = 1000w 1w=1J/s(板書)
5.功率是標量,功率表示做功過程中能量轉(zhuǎn)化的快慢。(板書)
二、功率P與力F、速度v的關(guān)系(板書)
1.功率與力、速度的關(guān)系推導(板書)
教師引導學生思考,如何計算牽引力的功率。(讓學生根據(jù)所學知識和功率定義式進行推演,培養(yǎng)良好的科學思維能力和思維習慣)
2.公式:P=Fv(F與位移s或v同方向)(板書)
即力F的功率等于力F和物體運動速度v的乘積。注意F是速度v方向上的作用力。
分析討論:由v=s/t求出的是物體在時間t內(nèi)的平均速度,代入公式P=Fv求出的功率是F在時間t內(nèi)的平均功率;如果t取得足夠小,則v表示瞬時速度,此時由P=Fv求得的功率就是F在該時刻的瞬時功率。即當v為平均速度時,求得的功率就是平均功率,v為瞬時速度時,求得的功率就是瞬時功率。
總結(jié):v是平均速度,P是平均功率(F為恒力,且F與 同向)(板書)
v是瞬時速度,P是瞬時功率(板書)
說明:如果物體做勻速直線運動,由于瞬時速度與平均速度相等,故此時平均功率等于瞬時功率。
教師:(課件展示)教師:汽車以額定功率在平直公路行駛時,若前方遇到了一段較陡的上坡路段,汽車司機要做好什么調(diào)整,才能確保汽車駛到坡頂?為什么?
師生共同分析:
⑴根據(jù)P=Fv知,汽車以額定功率行駛,因遇上坡路段,汽車所需的牽引力增大了,若要保持行駛速度不變,這是不可能的;加大油門,只會增加發(fā)動機的輸出功率(超過額定功率),發(fā)動機將因超負荷而過熱損壞。
⑵這是一種正確的操作方式,當司機將發(fā)動機的速度檔位調(diào)低后,速度減小了,牽引力加大了,只要牽引力足夠,汽車便可順利上坡。
教師根據(jù)課堂需要還可以提出一些問題讓學生進一步討論,如:
⑴汽車上坡的時候,司機常用換擋的方法來減小速度,為什么?
(汽車上坡的時候,司機常用換擋的方法來減小速度,來得到較大的牽引力。)
⑵汽車上坡時,要保持速度不變,應(yīng)如何做?
(汽車上坡時,要保持速度不變,就必須加大油門,增大輸出功率來得到較大的牽引力。)
⑶起重機在豎直方向勻速吊起某一重物時,為什么發(fā)動機的輸出功率越大,起吊速度就越大?
(起重機在豎直方向勻速吊起某一重物時,由于牽引力與重物的重力相等,即牽引力保持不變,發(fā)動機輸出的功率越大,起吊的速度就越大。)
⑴當牽引力F一定時,功率P和速度v之間有什么關(guān)系?
⑵當速度v一定時,牽引力F和功率P之間關(guān)系如何?
⑶當輸出功率P一定時,牽引力F和速度v之間有什么關(guān)系?
根據(jù)公式P =Fv可知,物體的運動速度v與牽引力F成反比,如果汽車需要較大的牽引力,就必須減小運動速度。
課件展示下列關(guān)系:
F一定時,P∝v(板書)
據(jù)P=Fv可得 v一定時,P∝F(板書)
1P一定時,F(xiàn)∝(板書)v
3.推廣式:P=Fvcosα(α為力F與瞬時速度v方向間的夾角)
說明:
⑴當F為合外力時,P為合外力做功的功率;當F為某一外力時,P為該力做功的功率;
⑵在汽車等交通工具一類問題中,式中P為發(fā)動機的實際功率,F(xiàn)為發(fā)動機的牽引力,v為汽車的瞬時速度。
教師:人力直接做功能否像汽車做功那樣快呢?汽車做功能否像飛機做功那樣快呢?人如果做功過快,會產(chǎn)生什么后果呢?汽車超負荷運轉(zhuǎn)會產(chǎn)生什么后果呢?
(人做功過快,會引起疲勞、甚至受傷、生病等,汽車超負荷工作會造成發(fā)動機熄火或燒毀。)
教師:奧運長跑運動員能否用100m短跑的速度來完成5000m的賽跑路程呢?為什么?
(奧運比賽是一種挑戰(zhàn)運動局限的比賽,人與機器一樣,不能長時間超負荷運動,短跑運動員在100m賽跑中,時間不過是十幾秒,能以最大的速度跑完全程,此時運動員的輸出功率是正常時的數(shù)十倍。在5000m的長跑運動中,運動員不可能長時間超負荷運動,因此長跑運動員不可能一直保持百米賽跑那樣的速度。)
說明:讓學生通過思考自己身邊所熟悉的問題,認識額定功率和實際功率的概念以及概念的意義。
教師:你對“額定功率和實際功率”是怎樣理解的?
①額定功率:指動力機械在長時間正常工作時最大輸出功率。也是機械發(fā)動機銘牌上的標稱值。
額定功率是動力機械重要的性能指標,一個動力機械的額定功率是一定的,機器不一定都在額定功率下工作。
②實際功率:機械在運行過程中實際輸出的功率是實際功率。
實際功率可以小于額定功率,可以等于其額定功率(稱滿負荷運行),但不能大于額定功率,否則容易將機械損壞。
機車啟動過程中,發(fā)動機的功率指牽引力的功率而不是合外力或阻力的功率。
很多機械的銘牌上都標有這臺機器的額定功率,請同學將家里的電器設(shè)備上的額定功率都記錄下來,計算家里的每部機器每天要做多少功?要消耗多少電能?哪一部機器最耗電?并與同學進行交流。
本課小結(jié)
先讓學生總結(jié),教師后補充,用實物投影的形式顯示本節(jié)課的內(nèi)容和方法。
通過本節(jié)課的學習,我們知道了以下幾個問題:
1.功率是表示物體做功快慢的物理量
2.功率的單位有 W、KW、1KW=1000W
3.功率的求解公式有:P=W/t,P=Fv其中P=W/t和P=Fv可用來求解平均功率,而P=Fv也可用來求解瞬時功率。
布置作業(yè)
(一)請同學們探究功率這一概念在日常生活中的應(yīng)用,例汽車以恒定功率起動的過程中各物理量的變化情況和達最大速度的條件等等。
(二)思考題:
1.質(zhì)量為m的物體自高處自由落下,時間t內(nèi)重力的平均功率為,t秒末重力的瞬時功率為。
2.設(shè)飛機飛行時所受的阻力與其速度的平方成正比。如果飛機以速度v勻速飛行時其發(fā)動機的功率為P,則飛機以2v的速度勻速飛行時其發(fā)動機的功率為。
3.跳繩是一種健身運動,設(shè)某運動員的質(zhì)量是50kg,他1分鐘跳180次,假定在每次跳躍中,腳與地面的接觸時間占跳躍一次所需時間的,則該運動員跳繩時克服重力做功的平均功率是多少瓦?(g取10m/s2)
【板書設(shè)計】
ξ7.3功率
一、功率
1.定義:功W與完成這些功所用時間t的比值叫做功率。2.公式:P=W/t 3.物理意義:表示物體做功快慢的物理量。
4.單位:瓦特(w),常用單位:千瓦(kw)或焦耳/秒(J/s)(板書)
換算關(guān)系:1kw = 1000w 1w=1J/s(板書)
5.功率是標量,功率表示做功過程中能量轉(zhuǎn)化的快慢。(板書)
二、功率P與力F、速度v的關(guān)系 公式P=Fv:
v是平均速度,P是平均功率(F為恒力,且F與 同向)(板書)
v是瞬時速度,P是瞬時功率(板書)
①F一定時,P∝v
②v一定時,P∝F
1③P一定時,F(xiàn)∝
v
三、額定功率和實際功率
1.額定功率:指動力機械在長時間正常工作時最大輸出功率。也是機械發(fā)動機銘牌上的標稱值。
2.實際功率:機械在運行過程中實際輸出的功率是實際功率。
第五篇:高一物理教學設(shè)計
篇一:高中物理課堂教學設(shè)計
高中物理課堂教學設(shè)計
磨頭中學 邱建國
選修3-5第十八章 原子結(jié)構(gòu) 18.2 原子的核式結(jié)構(gòu)模型
【教學任務(wù)分析】
1.學生在初中物理和化學課中已經(jīng)學過原子的核式結(jié)構(gòu),但并不了解這些知識是怎樣獲得的。針對這一特點,介紹人類怎樣一步一步地深入認識原子的結(jié)構(gòu);
2.在我們?nèi)粘K幍暮暧^世界中,可以直接用眼睛觀察物體的結(jié)構(gòu),但在微觀世界里,已經(jīng)不能靠眼睛來獲取信息了。針對這一問題,了解最常用的獲取微觀世界的信息的方法; 3.前一節(jié)電子的發(fā)現(xiàn),說明原子可以再分割,在此基礎(chǔ)上,湯姆孫建立了原子“棗糕模型”。盧瑟福用發(fā)現(xiàn)的?粒子散射實驗結(jié)果否定了湯姆孫的原子模型,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。?粒子散射實驗和原子的核式結(jié)構(gòu)的內(nèi)容是本節(jié)教學的重點;
4.科學假說是科學研究中一個非常重要的方法,科學家們通過對實驗事實的分析,提出模型或假說,這些模型或假說又在實驗中經(jīng)受檢驗,正確的被肯定,經(jīng)不起檢驗的被否定,在新的基礎(chǔ)上再提出新的學說。人類對原子結(jié)構(gòu)的認識,生動地體現(xiàn)了科學發(fā)展的這種過程。
【學生情況分析】
1.學生的整體素質(zhì)及物理基礎(chǔ)一般,學生的邏輯思維能力一般,因此根據(jù)現(xiàn)有學生的具體情況設(shè)計教案、一步步設(shè)計難度梯度,進行有效性教學。
2.新課程改革打破了以前的應(yīng)試教育模式,教育教學過程中師生地位平等,充分貫徹以學生為本,堅持學生的主體地位,教師的主導地位;
3.本節(jié)課是一節(jié)科學探究課,呈現(xiàn)在學生面前的是現(xiàn)象,是問題,而不是結(jié)論。4.估計學生利用ɑ粒子散射實驗現(xiàn)象進行討論和通過觀察實驗現(xiàn)象推理出盧瑟福的原子的結(jié)構(gòu)模型會有一定的困難;對提出的3個問題,前二個問題放手讓學生進行小組討論,對于問題3采用先讓學生猜想,師生共同分析實驗現(xiàn)象,然后再放手讓學生小組討論出原子的結(jié)構(gòu)。
【教學目標】
(一)知識與技能
1.了解原子結(jié)構(gòu)模型建立的歷史過程及各種模型建立的依據(jù);
2.知道?粒子散射實驗的實驗方法和實驗現(xiàn)象,及原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要內(nèi)容。
(二)過程與方法 1.通過對?粒子散射實驗結(jié)果的討論與交流,培養(yǎng)學生對現(xiàn)象的分析中歸納中得出結(jié)論的邏輯推理能力;
2.通過核式結(jié)構(gòu)模型的建立,體會建立模型研究物理問題的方法,理解物理模型的演化及其在物理學發(fā)展過程中的作用; 3.了解研究微觀現(xiàn)象的方法。
(三)情感、態(tài)度與價值觀
1.通過對原子模型演變的歷史的學習,感受科學家們細致、敏銳的科學態(tài)度和不畏權(quán)威、尊重事實、尊重科學的科學精神;
2.通過對原子結(jié)構(gòu)的認識的不斷深入,使學生認識到人類對微觀世界的認識是不斷擴大和加深的,領(lǐng)悟和感受科學研究方法的正確使用對科學發(fā)展的重要意義。
【重點難點】
(一)教學重點
1.引導學生小組自主思考討論在于對?粒子散射實驗的結(jié)果分析從而否定”棗糕模型”,得出原子的核式結(jié)構(gòu); 2.在教學中滲透和讓學生體會物理學研究方法,滲透物理學研究方法:模型方法,和微觀粒子的碰撞方法。
(二)教學難點
引導學生小組自主思考討論在于對ɑ粒子散射實驗的結(jié)果分析從而否定“棗糕模型”,得出原子的核式結(jié)構(gòu)模型。
【教學方法】
教師啟發(fā)、引導,學生討論、交流。
【教學用具】
課件,多媒體輔助教學設(shè)備
【設(shè)計思想】
本節(jié)課結(jié)合我校學生的特點對教材的內(nèi)容進行了挖掘和思考,備教材,備學生,備教法,始終把學生放在教學的主體地位,讓學生參與,讓學生思考,廣開言路,讓學生的思維與教師的引導共鳴。
整節(jié)課結(jié)合?粒子散射實驗,把模型的建立過程和方法放在首位,把學生的情感價值體驗放在重要位置??傮w教學設(shè)計如下圖: 【教學過程】
(一)引入新課
講述:湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子,根據(jù)原子呈電中性,提出了原子的“棗糕模型”。
學生活動:師生共同得出湯姆孫的“棗糕模型”。
點評:用動畫展示原子“棗糕模型”。
(二)進行新課
1.?粒子散射實驗原理、裝置
(1)?粒子散射實驗原理:
湯姆孫提出的“棗糕模型”是否對呢?
原子的結(jié)構(gòu)非常緊密,用一般的方法是無法探測它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的,要認識原子的結(jié)構(gòu),需要用高速粒子對它進行轟擊。而?粒子具有足夠的能量,可以接近原子中心。它還可以使熒光屏物質(zhì)發(fā)光。如果?粒子與其他粒子發(fā)生相互作用,改變了運動方向,熒光屏就能夠顯示出它的方向變化。研究高速的?粒子穿過原子的散射情況,是研究原子結(jié)構(gòu)的有效手段。
學生:體會?粒子散射實驗中用到科學方法;滲透科學精神(勇于攀登科學高峰,不 怕苦、不怕累的精神)的教育。
教師指出:研究原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)要用到的方法:微觀粒子碰撞方法。
(2)?粒子散射實驗裝置
?粒子散射實驗的裝置,主要由放射源、金箔、熒光屏、望遠鏡和轉(zhuǎn)動圓盤幾部分組成。?粒子散射實驗在課堂上無法直接演示,希望借助多媒體系統(tǒng),利用動畫向?qū)W生模擬實驗的裝置、過程和現(xiàn)象,使學生獲得直觀的切身體驗,留下深刻的印象。通過多媒體重點指出,熒光屏和望遠鏡能夠圍繞金箔在一個圓周上運動,從而可以觀察到穿透金箔后偏轉(zhuǎn)角度不同的?粒子。并且要讓學生了解,這種觀察是非常艱苦細致的工作,所用的時間也是相當長的。
動畫展示?粒子散射實驗裝置動畫展示實驗中,通過顯微鏡觀察到的現(xiàn)象
(3)實驗的觀察結(jié)果
必須向?qū)W生明確:入射的?粒子分為三部分。大部分沿原來的方向前進,少數(shù)發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn),極少數(shù)發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)。
提問學生,師生共同用科學語言表述實驗結(jié)果。2.原子的核式結(jié)構(gòu)的提出
(1)投影出三個問題讓學生先自己思考,然后以四人小組討論。其中第1、2個問題學生基本上能討論出,第三個問題,通過師生共同分析,然后讓學生小組討論,進行邏輯推理得出原子的結(jié)構(gòu)。
三個問題是:用湯姆孫的“棗糕模型”能否解釋?粒子大角度散射?請同學們根據(jù)以下三方面去考慮:
(1)?粒子出現(xiàn)大角度散射有沒有可能是與電子碰撞后造成的?
(2)按照“棗糕模型”,?粒子在原子附近或穿越原子內(nèi)部后有沒有可能發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)?
(3)你認為原子中的正電荷應(yīng)如何分布,才有可能造成?粒子的大角度偏轉(zhuǎn)?為什么?
學生小組討論、小組間互相提問,解答。
(2)教師小結(jié):
對于問題1、2:
按照“棗糕模型”,①碰撞前后,質(zhì)量大的?粒子速度幾乎不變。只可能是電子的速度發(fā)生大的改變,因此不可能出現(xiàn)反彈的現(xiàn)象,即使是非對心碰撞,也不會有大角散射。
②對于?粒子在原子附近時由于原子呈中性,與ɑ粒子之間沒有或很小的庫侖力的作用,正電荷在原子內(nèi)部均勻的分布,?粒子穿過原子時,由于原子兩側(cè)正電荷將對它的斥力有相當大一部分互相抵消,使?粒子偏轉(zhuǎn)的力不會很大,所以?粒子大角度散射說明“棗糕模型”不符合原子結(jié)構(gòu)的實際情況。
師生互動,學生小組討論,學生分析推理得到盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)模型。
對于問題3:
先通過課件師生分析,然后小組討論,推理分析得到盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)模型。教師起引導和組織作用。
教師小結(jié):實驗中發(fā)現(xiàn)極少數(shù)ɑ粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn),甚至反彈回來,表明這些ɑ粒子在原子中某個地方受到了質(zhì)量、電量均比它本身大得多的
物體的作用,可見原子中的正電荷、質(zhì)量應(yīng)都集中在一個中心上。
①絕大多數(shù)?粒子不偏移→原子內(nèi)部絕大部分是“空”的。
②少數(shù)?粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)→原子內(nèi)部有“核”存在。
③極少數(shù)?粒子被彈回 表明:作用力很大;質(zhì)量很大;電量集中。
點評:教師進行科學研究方法教育:模型法
(實驗現(xiàn)象)→(分析推理)→(構(gòu)造模型)
(通過湯姆孫的原子結(jié)構(gòu)模型到盧瑟福的原子的核式結(jié)構(gòu)模型的建立,既滲透科學探究的因素教學,又進行了模型法的教學,并將盧瑟福的原子的核式結(jié)構(gòu)模型與行星結(jié)構(gòu)相類比,指出大自然的和諧統(tǒng)一的美,滲透哲學教育。通過學生對這三個問題的討論與交流,順理成章地否定了“棗糕模型”,并開始建立新的模型。希望這一部分由學生自己完成,教師總結(jié),總結(jié)時,突出湯姆孫原子模型與?粒子散射實驗之間的矛盾,可以將?粒子分別穿過“棗糕模型”和核式結(jié)構(gòu)模型的不同現(xiàn)象用動畫模擬,形成強烈的對比,突破難點。
聯(lián)想在以前的學習中有哪些進行了模型法的教學,在哪些方面的研究中可以應(yīng)用模型法來研究。
得到盧瑟福的原子的核式結(jié)構(gòu)模型后再展示立體動畫?粒子散射模型,使學生有更清晰的直觀形象、生動的認識。3.原子核的電荷與大小
關(guān)于原子的大小應(yīng)該讓學生有個數(shù)量級的概念,即原子的半徑在10-10m左右,原子核的大小在10-15~10-14m左右.原子核的半徑只相當于原子半徑的萬分之一,體積只相當于原子體積的萬億分之一。為了加深學生的印象,可舉一些較形象的比喻或按比例畫些示意圖,(三)課堂小結(jié)
教師活動:讓學生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學到黑板上總結(jié),其他同學在筆記本上總結(jié),然后請同學評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。
學生活動:認真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容,并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié) 篇二:高中物理教學設(shè)計與反思
篇三:人教版高一物理教案(經(jīng)典版)第一章 運動的描述
第一節(jié):質(zhì)點、參考系、坐標系
學習目標: 1.理解質(zhì)點的概念,知道它是一種科學抽象,知道實際物體在什么條件下可看作質(zhì)點,知
道這種科學抽象是一種常用的研究方法。2.知道參考系的概念和如何選擇參考系。3.認識坐標系,合理建立坐標系。
學習重點:質(zhì)點的概念、參考系。
學習難點:質(zhì)點概念的理解。
課程引入:
奔跑的運動員、急速行駛的火車、舞蹈演員的旋轉(zhuǎn)??一些常見的機械運動我們?nèi)绾蝸砻枋瞿??請同學們展開討論。
提示:我們可否把一些物體無限的縮小,直至到一個點來描述那?是不是什么情況下都可以把物體看成一個點哪?那今天我們就來研究一下什么情況下我們可以把物體看成一個質(zhì)點來研究。
知識點一:質(zhì)點
1、以把物體看成質(zhì)點
2、思考與討論
思考以下問題并回答:
(1)觀看太陽系運行的模擬動畫:研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn)能否把地球視為一個點呢?(3)觀看地球公轉(zhuǎn)和四季變化的模擬動畫:研究地球上各處的季節(jié)變化時,能否把它視為質(zhì)點呢?。
(4)觀看火車過橋的圖片。研究火車通過南京長江大橋的運動時,能否把它簡化為一個質(zhì)點?
討論:
(1)物體是否在所有的情況下都能看作質(zhì)點?(2)物體看作質(zhì)點的條件是什么?
(3)物理中的“質(zhì)點”跟幾何學中的點有什么相同和不同的地方?(4)大的物體一定不能看成質(zhì)點?小的物體隨時都看成質(zhì)點嗎?
提示:在物理學中,突出問題的主要方面,忽略次要因素,經(jīng)過科學抽象而建立理想化的“物理模型”,并將其作為研究對象,是經(jīng)常采用的一種科學研究方法。質(zhì)點就是這種物理模型之一。小結(jié):
①質(zhì)點是用來代替物體的具有質(zhì)量的點,因而其突出特點是“具有質(zhì)量”和“占有位置”,但沒有大
小,它的質(zhì)量就是它所代替的物體的質(zhì)量。
②質(zhì)點沒有體積,因而質(zhì)點是不可能轉(zhuǎn)動的。任何轉(zhuǎn)動的物體在研究其自轉(zhuǎn)時都不可簡化為質(zhì)點。③質(zhì)點不一定是很小的物體,很大的物體也可簡化為質(zhì)點。同一個物體有時可以看作質(zhì)點,有時又 不能看作質(zhì)點,要具體問題具體分析。
知識點
二、參考系
1、觀看太空站的圖片。設(shè)想一下,你和你的同桌正在太空站里一邊喝咖啡一邊聊天。在“地球人”看來,你們隨太空站以很大的速度繞地球運動。
思考:你和你的同桌能感到自己在高速運動嗎?為什么?
物體的運動和靜止是相對的。
為描述物體的運動,需要另外選取一個物體作為標準,否則無法判斷。這個用來作參考的物體
叫做參考系.2、參考系的選擇原則
觀測方便○2是運動的描述盡可能簡單 ○
通常在研究地面上的物體運動時,常選擇地面或者相對于地面靜止的物體作為參考系。
3、參考系的四個性質(zhì)
1標準性:用來作參考系的物體都是假定不動的,被研究的物體的是運動還是靜止,都是相對于參○
考系而言的。
2任意性:參考系的選取具有任意性,但應(yīng)以觀察方便和運動描述簡單為原則?!? 3統(tǒng)一性:比較不同物體的運動時,應(yīng)選擇同一個參考系 ○
4差異性:統(tǒng)一運動的物體,參考系不同,觀察的結(jié)果也不同?!?/p>
知識點三:坐標系
如果一個可以看作質(zhì)點的物體沿直線運動,怎樣定量描述物體的位置變化呢? 為了定量地描述物體的位置及位置的變化需要在參考系上建立適當?shù)淖鴺讼?,如果物體在一維空間運動,即沿一條直線運動,只需建立直線坐標系,就能準確表達物體的位置;如果物體在二維空間運動,即在同一平面運動,就需要建立平面直
角坐標系來描述物體的位置;當物體在三維空間運動時,則需要建立三維坐標
系。
其三要素是:原點、正方向和單位長度。
作業(yè)與任務(wù):
1、完成教材配套練習
2、鞏固和預習下節(jié)內(nèi)容
第二節(jié):時間與位移
學習目標: 1.知道時間和時刻的含義以及它們的區(qū)別,知道在實驗中測量時間的方法。
2.知道位移的概念。知道它是表示質(zhì)點位置變動的物理量,知道它是矢量,可以用有向線段來表示。
3.知道路程和位移的區(qū)別。
4.理解勻速直線運動和變速直線運動的概念。
5.知道什么是位移-時間圖象以及如何用圖象來表示位移與時間的關(guān)系。6.知道勻速直線運動的s-t圖象的意義。
7.知道公式和圖象都是描述物理量之間關(guān)系的數(shù)學工具,且各有所長,相互補充。
學習重點:1.時間和時刻的概念和區(qū)別。2.位移的矢量性、概念。3.s-t圖
學習難點: 位移和路程的區(qū)別。s-t圖 課程引入:
上節(jié)課我們學習了描述運動的幾個概念,大家想一下是哪幾個概念?
大家想一下,如果僅用這幾個概念,能不能全面描述物體的運動情況?
那么要準確、全面地描述物體的運動,我們還需要用到那些物理量那?
教師活動:指導學生快速閱讀教材第一段,并粗看這節(jié)課的黑體字標題,提出問題:要
描述物體的機械運動,本節(jié)課還將從哪幾個方面去描述?
一、時刻和時間間隔
1.時刻和時間間隔可以在時間軸上表示出來。時間軸上的每一點都表示一個不同的時刻,時間軸上一段線段表示的是一段
時間間隔。
講解: 教師:同學們,我們經(jīng)常會說,我們7:30上課,8:20下課,一節(jié)課是40 分鐘,我們多少點吃飯,多少點睡覺,其實啊,這些都是我們?nèi)粘I钪谐3=佑|到的一些關(guān)于時間的說法,那么,同學們能否告訴大家,究竟什么是時間呢?? 教師:要給出時間的定義,我們首先要了解一下時刻的概念,我們先畫出一
條時間軸,你們也可以拿出你們的手表,你們手表指示的一個讀數(shù)對應(yīng)
著某一瞬間,這一瞬間就叫做時刻,就像9:00是一個時刻,9:01也是
一個時刻等等。對應(yīng)在時間軸上,時刻就是一個點。為了表示時間的長
短,人們把兩個時刻之間的間隔成為時間間隔,簡稱為時間。
時間在時間軸上表示為兩個時刻點之間的距離。
任何時刻都可以作為時刻零點,我們常常以問題中的初始時刻作為零點。
二、路程和位移
1.路程:質(zhì)點實際運動軌跡的長度,它只有大小沒
有方向,是標量。
2.位移:是表示質(zhì)點位置變動的物理量,有大小和方向,是矢量。它是
用一條自初始位置指向末位置的有向線段表示,位移的大小等于
質(zhì)點始末位置間的距離,位移的方向由初位置指向末位置,位移
只取決于初末位置,與運動路徑無關(guān)。
那么什么是標量什么是矢量那?帶著問題我們繼續(xù)。3.位移和路程的區(qū)別:
4.一般來說,位移的大小不等于路程。只有質(zhì)點做方向不變的直線運動
時位移大小才等于路程。
講解:
我們一起來分析一下這個圖
要到達某一位置,物體可以選擇不同的路徑,走過的路程也就不一樣。因此,為了表達物體位置的變化,我們只需要考慮物體運動的起點和終點。
在這里我們引入一個新的物理概念——位移:從物體運動的起點指向終點的有向線段成為位移。
三、矢量和標量
1、矢量:既有大小又有方向。如位移
2、標量:只有大小,沒有方向。如路程、溫度、質(zhì)量等;
矢量相加遵循平行四邊形定則;標量相加遵循算術(shù)加法法則。
四、勻速直線運動 1 勻速直線運動?!?/p>
2.嚴格的勻速直線運動的特點應(yīng)該是“在任何相等的時間里面位移相等”的運動,現(xiàn)實○
生活中勻速直線運動是幾乎不存在的,是一種理想化的物理模型。其特點是位移隨時
間均勻變化,即位移和時間的關(guān)系是一次函數(shù)關(guān)系。
五、變速直線運動
1.定義:物體在一條直線上運動,如果在相等的時間內(nèi)位移不相等,這種運動叫變速直線運動。
2.變速直線運動的位移和時間的關(guān)系不是一次函數(shù)關(guān)系,其圖象為曲線。(具體我們
第二章講)
六、位移—時間圖象(s-t圖):
1.表示位移和時間的關(guān)系的圖象,叫位移-時間圖象,簡稱位移圖象. 2.物理意義:描述物體運動的位
移隨時間的變化規(guī)律。
3.坐標軸的含義:橫坐標表示時
間,縱坐標表示位移。由圖象可
知任意一段時間內(nèi)的位移或發(fā)生
某段位移所用的時間。
4.勻速直線運動的s-t圖:
①勻速直線運動的s-t圖象是一
條傾斜直線,或某直線運動的
s-t圖象是傾斜直線則表示其作勻速直線運動。
②s-t圖象中斜率(傾斜程度)大小表示物體運動快慢,斜率(傾斜程度)越大,速
度越快。
③s-t圖象中直線傾斜方式(方向)的不同,意味著兩直線運動方向相反。
④s-t圖象中,兩物體圖象在某時刻相交表示在該時刻相遇。
⑤s-t圖象若平行于t軸,則表示物體靜止。
⑥s-t圖象并不是物體的運動軌跡,二者不能混為一談。
⑦s-t圖只能描述直線運動。
課堂練習:
例l.在下圖甲中時間軸上標出第2s末,第5s 末和第2s,第4s,并說明它們表示的是時間還是時刻。