第十三章 力与机械全章教案.docx

1、第十三章 力与机械全章教案第十三章力和机械第一节 弹力弹簧测力计从容说课 弹力也是一种很常见的力教学实践表明，被动力(如弹力、静摩擦力)的概念是学生难于接受的因此教材中没有给弹力下定义，而是通过实例说明了什么叫弹力，弹力产生的条件是什么，重点的内容是通过学生探究“弹簧测力计的制作和使用”，了解弹簧测力计的原理，掌握弹簧测力计的使用方法 日常生活中应用弹力的地方很多，因此在教学中要注重学生学习的过程，通过学生熟悉的弹力的例子，使学生获得形成概念的感悟通过探究了解测力计的原理并通过使用测力计进一步分析归纳测力计的使用方法，能够正确使用测力计教学目标 一、知识目标 1知道什么是弹力，弹力产生的条件是

2、什么 2能正确使用弹簧测力计 3知道形变越大，弹力越大 二、能力目标 1通过观察和实验了解弹簧测力计的结构，培养一定的观察能力和初步的分析能力 2通过自制测力计及弹簧测力计的使用，掌握弹簧测力计的使用方法 三、德育目标 通过本节内容的学习，初步认识科学对人类生活的影响，增强学习物理知识、探究自然现象和日常生活中的物理学道理的兴趣教学重点 弹簧测力计的正确使用教学难点 弹力的概念及产生条件教学方法 实验法：通过学生实验，感悟弹力的概念，了解测力计的原理 分析归纳法：通过观察及实际使用测力计归纳出正确使用测力计的一般方法，并学会使用测力计教具准备 弹弓、钢尺、钢锯条、拉力器、弹簧、木板、钩码、铁架

3、台、投影仪等课时安排 1课时教学过程 一、引入新课 师(出示玩具弓箭或弹弓)这是同学们小时候玩过的玩具拉橡皮筋，橡皮筋变长，发生形变，松手后，橡皮筋又恢复了原状请同学们利用你身边的东西试一试，看还有哪些物体有类似橡皮筋的特性 (学生活动后汇报) 生钢尺或钢锯条，在用力弯时发生形变，撤去外力后恢复原状， 生我们平时用的橡皮用力扭时也会发生形变，松开手后又会恢复原状 生女同学扎辫子用的橡皮筋也是用力拉时能变长，松手后恢复原状 生用力按皮球时，球会凹下一个坑，松手后恢复原状 师同学们举出了这么多的例子，这些例子中物体的共同特性是什么? 生受力时会发生形变不受力时又恢复到原来的状态 师我们把物质的这种

4、特性叫做弹性大家有没有发现有些物质表现的是和弹性不一样的特性呢? 生玩橡皮泥时，橡皮泥变形后就不能恢复原状 生玩泥巴时也是一样，撤去外力泥巴也不会变回原来的样子 师像橡皮泥和泥巴这样变形后不能自动恢复原来形状的特性叫做塑性，今天我们重点研究有塑性的物体 二、进行新课 1弹力 师刚才同学们在弯钢尺、拉橡皮筋(或弹簧)时，有什么感觉呢? 生我拉弹簧时，感觉到它对手也有力的作用 师我们把这种力就叫做弹力(elastic forcc)，弹力是怎样产生的?它的施力物体是谁呢?请同学们讨论 生我们不拉弹簧也不压弹簧时，弹簧对手就没有作用力，如果用手去压或拉弹簧时，弹簧的形状改变，对手就会有力的作用，所以弹

5、力是由于物体发生形变而产生的力，弹力的施力物体是发生形变的物体 生力的作用是相互的，只要你对别的物体施力，物体肯定也会对你有力的作用，所以我认为物体不发生形变也会有力的作用 师(积极鼓励同学们互相辩论，发表不同的意见引导同学们通过实验来分析和解决问题)请同学们一起来观察下面的实验 演示 (1)放在平面上静止的小车，用手推动后运动起来，力改变了小车的运动状态 (2)将小车和一端固定、处于自由伸缩状态的弹簧挨放在一起，小车的运动状态不会改变(3)将小车和一端固定且被压缩的弹簧挨放在一起，松开弹簧后，弹簧恢复原状，小车向右运动(如右上图) 师分析上面的实验，你有什么收获吗? 生小车受到力以后运动状态

6、才会改变和自由伸缩的弹簧挨靠在一起的小车运动状态没有改变，说明弹簧不发生形变时，对车没有力的作用；和被压缩的弹簧靠在一起的小车在弹簧被松开后，在弹簧的作用下运动状态改变，说明受到了弹簧的弹力，说明只有弹簧发生形变，才能产生弹力 师进一步向同学们说明，任何物体只要发生形变就一定会产生弹力，日常生活中经常遇到的支持物的压力、绳的拉力等，其实质都是弹力 师弹力在生活中有广泛的应用，例如这只小青蛙(出示实物)，给它上弦后，放在地上就会自己跳起来(演示)，你知道生活中还有哪些地方用到弹力? (同学们讨论后汇报交流) 生我们用的自动铅笔和一些圆珠笔里面要利用弹簧的弹力 生跳水运动中1m板和3 m板的跳水都

7、是利用了弹力 生射箭运动员利用了弓的弹力才能把箭射出去 生撑杆跳高运动员利用了杆形变后产生的弹力 生体操比赛中跳马运动员利用踏板的弹力才能腾空，跳远运动员也要利用踏板的弹力 生自行车的支架上也有利用弹簧的弹力 生拉力器也是利用了弹簧的弹力 师同学们讲得都非常好大家能说出这么多利用弹力的例子，说明在乎时的生活中大家一定是注意仔细观察，认真思考了，以后还要继续保持这种好习惯老师今天正好带来了一个拉力器，同学们有没有兴趣试一试? (请一名女生和一名男生上台拉动拉力器，提醒全体同学注意观察) 师在他们拉这个拉力器的时候，你有什么发现? 生他们拉得不一样长，女同学拉得较短，男同学拉得较长 师拉力器被拉的

8、长短不同，说明了什么问题? 生长短不同，说明了两个同学力的大小不同 生可以根据弹簧伸长的长度来判定力的大小 师同学们可不可以根据这样的原理来自己制作一个测力计呢?请同学们利用你们桌子上的材料试一试 2探究弹簧测力计的制作和使用 (学生操作，老师巡视并参与学生的活动，然后各组交流) 师请一组同学上台来展示一下你们制作的过程 生(1)将一块光洁平整的硬纸板竖直地固定在铁架上再将一根带有挂钩的弹簧的上端固定在纸板上弹簧自然下垂时记下弹簧最下端的位置，在纸板上作好记号(2)将05 N的钩码挂在弹簧上，记下弹簧最下端的位置并在纸板上作上记号(3)分别将1 N、15 N、2 N的钩码依次挂在弹簧上，并在硬

9、纸板上分别记下弹簧最下端对应的位置(4)在对应的位置上标出所用钩码的重量这样就做成了一个弹簧测力计 师其他组的同学有不同的地方吗? 生将05 N、1 N、15 N、2 N的钩码挂在弹簧下端时，用刻度尺测量硬纸板上相邻两个记号间的距离是相等的，所以弹簧伸长的长度和所受的力是成正比的，因此我们把每相邻的两个记号间又平均分成了5等份，这样测量可以更精确 生我们组把弹簧下面加了一根线，可以方便挂上物体测量 生我们组在弹簧的最大端固定了一根指针，可以使读数更方便 师老师再在你们共同制作的测力计上加一个拉环，就变成了实验室常用的弹簧测力计(出示弹簧测力计)，同学们来观察一下常用的弹簧测力计的结构 生实验室

10、常用的弹簧测力计由弹簧、挂钩、拉环、刻度、指针等几部分组成 师实验室常用的弹簧测力计和同学们自己制作的测力计比较，有什么不同? 生实验室常用的测力计刻度盘是活动的，使用前，如果测力计的指针没有指在零点，可以方便地调整 师现在请一位同学给我们演示一下用弹簧测力计测一个物体的重力，同学们注意观察，看他使用的对不对 (学生演示，结束后同学们交流) 生读数时视线应该和刻度线正对(学生示范) 生拿弹簧秤的时候，一般用手拉住吊环而不应该用手抓着外壳 生使用前要先估计被测物重力，以免被测物重力太大，损坏弹簧秤 演示一根弹簧在持续增加的外力作用下被拉直 师刚才同学们看到的演示实验，说明了什么问题? 生弹簧的弹

11、性有一定的限度，超过了这个限度，即使撤销外力，弹簧也不会恢复原状，所以，使用弹簧时不能超过它的弹性限度，否则会使弹簧损坏 师现在请同学们利用弹簧秤测量文具盒及课本的重力，然后归纳弹簧秤的使用规则 使用测力计应注意下面几点： (1)所测的力不能大于测力计的测量限度，以免损坏测力计 (2)使用前，如果测力计的指针没有指在零点，那么应该将弹簧秤的指针调到零点 (3)使用时力的方向必须和弹簧的轴线方向一致，使弹簧秤能自由伸缩而不受阻碍、若指针与外壳有摩擦，应及时消除 (4)观察弹簧秤的量程与最小刻度值，以便正确读数 (5)弹簧秤稳定时才可读数，读数时视线应正对刻度线，与刻度板面垂直 师生活中除了弹簧测

12、力计外还有许多其他形式的测力计 投影形形色色的测力计 三、小结 师通过今天的学习，同学们有哪些收获?可以先讨论一下 生今天的这节课，我知道了测力计的构造，并且还可以自己制造测力计，用自己做的测力计测量物体的重力 生通过今天的学习，我明白了我们身边很多平时不起眼的东西都可以利用，比如一块小纸板、一根弹簧、几个钩码就能做成测力计以后我们应多动脑、多动手，提高自己的能力 四、动手动脑学物理 1物体在力的作用下发生的形变，有的明显，能够直接看到；有的很不明显，不能直接看到，只有用特殊的方法才能观察到例如，用手按下玻璃瓶时，我们看不到玻璃瓶的形变，但用手按压图122-4中装满水的玻璃瓶时，细管中的水面就

13、上升，松开手时，管中的水面又降回原处，这样我们就察觉到了瓶子在受到按压时发生了形变 实验时，最好选用横截面为椭圆形的大玻璃瓶，可使实验更有趣当沿椭圆的短轴方向压瓶壁时，瓶内容积变小，可以看到细管中水面上升，松开手则水面降回原处当沿椭圆的长轴方向压瓶壁时，瓶内容积变大，看到的现象恰与前面相反. 轻按桌面时，由于坚硬物体的微小弹性形变不容易看到，因此可以用显示微小形变的装置将微小形变“放大”到可以直接看出来，如右图 在一张桌子上放两个平面镜M和N，让一束光线依次被这两面镜子反射，最后射到一个刻度尺上，形成一个光点，只要用力压桌面，镜子就要向箭头所指的方向倾斜由于两面镜子之间的距离较大，光点就会在刻

14、度尺上有明显的移动，而把桌面的形变显示出来 2略 3鼓励学生分别用不同年龄段和不同性别的人的头发试验，研究人的头发能承受的拉力和年龄及性别的关系并尝试从生物学的角度解释，渗透学科间的交叉 4略 五、板书设计弹性：物体受力时发生形变，不受力时又恢复原状的特性 弹力：物体由于弹性形变而产生的力.（elastic force） 应 用 原理：弹性限度内，弹簧受的拉力越大，它的伸长越长 制作（构造）：弹簧、指针、刻度板、拉钩、吊环、外壳 （1）观察测力计的量程及分度值，加在测力计上的力不能超过其量程 （2）使用前将测力计的指针调到零 （3）使用时力的方向应与弹簧的轴线一致 （4）读数时，视线应与刻度板

15、面垂直第二节 重力从容说课 本节是在前一章学过的力的一般知识的基础上，利用这些知识来研究最常见的一种力重力教材中先通过学生熟悉的例子使学生认识了重力的存在，然后通过学生的探究实验，研究物体所受重力的大小跟什么因素有关用在坐标上作图的方法得出了重力跟质量的关系，这种做法思路简捷学生容易掌握，同时学会了利用数学知识解决物理问题的一种方法图象法关于重力的方向，教材中首先说明用线将物体悬挂起来后物体静止时线的方向就是重力的方向，这个方向叫竖直方向，所以重力的方向是竖直向下的，并通过想想议议让学生明白竖直向下的“下”指的是什么通过实际的例子说明竖直向下的重力方向在实际中的应用，培养学生运用知识解决实际问

16、题的习惯和能力最后告诉学生地球吸引物体的每一部分，但物体受到的重力可以认为是集中在一个点上，这个点叫物体的重心，渗透了“等效法” 生活中物体在重力作用下竖直下落的例子比比皆是，因此教学中应注意通过学生熟悉的例子创设问题情景以观察思考开路，培养学生观察思考的能力，提高学生的学习兴趣和乐于探究问题的积极性通过探究解决本书中“力的大小跟质量关系”的重点问题，通过让学生利用重垂线观察窗台、桌面是否水平，通过一系列有趣的活动利用重心的知识解释生活中的简单现象，解决力的方向及作用点的难点问题，实现教学目标的完成教学目标 一、知识目标 1知道重力是如何产生的 2知道重力的大小和方向 3知道重心的概念 二、能

17、力目标 1通过观察和实验，感知重力的存在，培养观察思考、分析问题的能力 2通过探究了解重力和质量的关系培养一定的实验能力，利用数学模型解决物理问题的能力 3通过了解重垂线及重心的应用，培养应用物理知识解释简单生活现象的能力 三、德育目标 1通过课堂上的观察分析活动，养成善于观察思考的良好学习习惯 2通过了解生活实际中物理知识的应用，增强学习物理、学习科学知识的兴趣教学重点 重力的概念及重力与质量的关系Gmg教学难点 重力的方向教学方法 探究法：通过学生的探究实验得出重力大小与质量的关系 观察分析法：通过观察分析明确重力的方向是竖直向下的，理解重心的概念教具准备 钩码、弹簧测力计、重垂线、粗细均

18、匀的木棒、方形薄板、木球、投影仪课时安排 1课时教学过程 一、引入新课 演示 (1)将一只木球举到一定的高度让其自由落下 (2)把一只木球斜向上抛出，观察其运动路线 (3)让一只木球在讲台上沿直线运动，滚到讲台边后落向地面，观察其运动路线 师在演示的几种情况中，球的运动有什么共同之处呢? 生不论小球的运动状态如何它最终都落回了地面 师产生这些现象的原因是什么呢? 生球运动过程中运动状态的改变是因为受到了力的作用，球都落回了地面一定是受到了指向地面的力的作用 二、新课教学 1重力 想想做做 师请同学们用一根细线拴住自己的橡皮作图121-1所示的实验，说说你的感受 生橡皮做圆周运动时需要用力拉着，

19、否则就会被甩掉 师无云的夜晚我们总能看到月亮，我们知道那是月亮在不停地绕着地球旋转是不是地球上有力在牵着月球呢? 投影苹果落地和万有引力 师地球和月亮之间存在着相互吸引的力，这就是万有引力(univcrsal graviton)地面附近的物体也会受到地球的吸引，地面附近的物体由于地球的吸引而受到的力叫重力(gravity)通常还把重力的大小叫做重量 生木球无论怎样运动都最终落到地面，就是受到了重力的作用 想想做做 师地球附近的物体都会受到重力的作用，你知道重力能为我们做什么吗? 生盖大楼打地基时，就是把夯举高释放，夯由于受到重力而向下运动就能将地基夯实 生跳水运动员走到高高的跳台上向下跳时也是

20、由于受到重力作用才能在完成各种动作后入水 生人和各种动物是由于受到了重力的作用才能安然地在地球上生存，如果没有重力，可能就只能像在飞船中的宇航员一样到处漂了 2重力的大小 师前面的学习中同学们已经了解了力的三要素，还记得吗? 生力的三要素是力的大小、方向、作用点 师重力的大小怎样确定，它和什么因素有关呢? 探究重力的大小跟什么因素有关 师同学们可以先大胆猜想 生一般看上去越大的物体越重，所以我认为重力和体积有关 生我认为是和密度有关，一小块铁比一大团棉花要重很多，密度大的重力大 生密度相同的物质，体积大时质量就大，体积相同的物体，密度大时，它的质量就大所以我认为是质量大的物体重力大 师谁知道重

21、力用什么测量?怎样测量? 生用弹簧测力计来测量重力 生使用弹簧测力计时要先观察量程和分度值，如果指针没有指零还要先进行调零，然后将被测物体挂在弹簧测力计下方，物体静止时，根据指针的位置读出指示的值即为被测物体的重力 师同学们可以参考教材中的提示，用实验验证自己的想法，然后交流实验的情况 (学生实验，教师巡视指导，并参与学生的活动) 生根据测量数据作出的重力与质量关系的图象是一条过原点的直线 生每一次测出的重力与其对应质量的比值基本上是一个不变的值，这个比值大约是98 生实验结果说明物体所受的重力跟它的质量成正比 师我们用G表示重力，g表示重力和质量的比值，同学们实验的结论就可以用一个公式表示请

22、大家自己表示出来，(一名同学板演)并说明单位是什么 师向学生说明g的单位可根据重力G(N)和质量m(kg)的单位得出：g98 Nkg在使用公式Gmg计算时，质量(m)的单位必须用kg重力(G)的单位必须用N粗略计算时，g的值可取10 Nkg 投影 练习1一块钢锭的质量是4 t，计算它所受到的重力 练习2质量是50 g的鸡蛋，重是多少牛(取g=10 Nkg)? 练习3根据自己的体重，估算受到的重力的大小 (学生练习，两名同学板演，最后教师讲评) 师在日常生活中，人们习惯将质量称为重量同学们应注意区别 3重力的方向 师同学们已经了解了一切物体在失去支持时都要落到地面， 演示 (1)观察拿在手中的小

23、球自由下落的方向 (2)用一根线把物体悬挂起来，观察静止时线的方向 师小球受重力自由下落时的方向及悬挂的物体受重力作用使悬线下垂的方向便是重力的方向，这一方向是竖直向下的，所以重力的方向是竖直向下的 演示 (1)两条重垂线的方向它们方向是否相同? (2)重垂线与水平桌面的方向是否垂直? (3)重垂线与斜面的方向是否垂直? 生两条重垂线的方向平行，重垂线的方向与水平面垂直，与斜面不垂直 师重力的方向总是竖直向下的，不能说垂直向下 师现在请同学们利用重垂线检查我们教室的墙壁是否竖直，窗台及课桌面是否水平说说你们检查的结果和根据 生如果重垂线和墙壁是平行的，说明墙壁竖直，如果重垂线和桌面及窗台是垂直

24、的，则说明桌面和窗台是水平的 生建筑工人之所以用重垂线来检查所砌的墙是否竖直，就是因为重垂线的方向总是竖直向下的 生我们站在地面上，脚朝下，由于重力的作用可以站得很稳，但地球是圆形的，在我们“脚下”的人，好像脚是朝上的，他们也能站得稳，为什么呢? 想想议议 师我们所说的“竖直向下”的“下”指的是什么方向? 生地球上不同地方的人或物受到的重力的方向对于他们所处的位置来说都是竖直向下的因为地球是圆形，所以地球上不同位置上的“下”实际都指向了地球的中心，因此我们所说的竖直向下的“下”指的是指向“地心” 生指向地心的方向叫“向下”，背离地心的方向就应该叫做“向上” 师同学们分析得非常好，正因为地球上不

25、同地方的人们都受到地球指向地心的重力作用，所以各个地方的人们都能安然无恙地生活在地球表面 4重心 师(出示一根粉笔)问：这根粉笔受不受重力的作用? 生地球附近的物体都会受到重力的作用，所以粉笔也受重力 师将一根粉笔分成几段后各段粉笔受不受重力? 生将粉笔分成几段后，每一小段粉笔仍然受重力作用，物体的每一部分都会受到地球的吸引作用 师地球吸引物体的每一部分，但是，物体受到的重力可以看成是集中在一点，这个点叫做物体的重心(center gravity)如何确定物体的重心呢? 生物体受到的重力可以认为集中在重心，所以重心就是重力的作用点， 生重力的作用线一定通过重心，所以可以用类似重垂线的悬挂法确定

26、物体的重心 师请同学们确定一块方形薄板的重心，并交流自己的做法 (学生操作，然后交流) 生先用细绳系住木板的一点悬挂起来，沿着细绳的方向在木板上画出一条线；再用细绳系住木板的另一个点悬挂起来按刚才的方法在木板上画出另一条线，两条线的交点就是这个木板的重心 师物体的重心位置和物体的形状、材料是否均匀有关，用悬挂法可以确定各种物体的重心一般材料均匀、外形规则的物体的重心，就是这一物体的几何中心(出示粗细均匀的细木棒和木球)如这两种物体的重心在哪儿? 生粗细均匀的木棒的重心在木棒的中点，均匀圆木球的重心在它的球心 师如将一粗细均匀的长棒从中间弯折成90角，重心还在棒的中点吗?重心在哪儿? 生弯折后重

27、心不在棒上，重心的位置可以用悬挂法确定 想想议议 师请同学们双脚分开站好，大家一定能很稳地站在地面上，如果身体的各个部位都不动，只让你抬起一只脚，还能站稳吗?试一试，根据自己的体验讨论“不倒翁”为什么不倒走钢丝的演员为什么要握一根长杆? (同学们试验、讨论，然后交流) 生如果身体不动，抬起一只脚后就站不住，要想一只脚稳，身体就必须倾斜，身体倾斜时，人体的重心位置也会跟着移动 生走钢丝的演员的重心位置必须落在钢丝上时才不会倾倒 生人走路，脚下不稳时会自然地伸开双臂保持平衡，因此我觉得走钢丝的演员手握一根长杆是为了借助加长了的手臂调整重心，保持平衡 生不倒翁身体的下部有一个很重的物体，上部几乎是空

28、的，因此它的重心很低将不倒翁扳倒后，重力的作用就会使它回到原来的位置，所以扳不倒 师类似的问题，同学们在课后可以继续展开讨论 师随着我们国家“神舟”五号载人航天飞船的胜利发射与回收，我们国家的航天事业进入了一个崭新的阶段，引起了世人的瞩目相信同学们也一定希望有朝一日自己能上天揽月请同学们在课后收集有关航天的知识，阅读书后的“科学世界”“万有引力与航天” 三、小结 让学生总结本节学习到了哪些知识 1地面附近的物体，由于受到地球的吸引而受到的力叫重力，重力的施力物体是地球 2重力是一种常见的力，重力的大小跟物体的质量成正比，用G=mg来计算大小，g98 Nkg重力的方向是竖直向下的，重力的作用点叫

29、重心四、动手动脑学物理 1略 2略 3解一：利用直角三角尺和重垂线将直角三角尺的一直角边平放在地面上，看重垂线和直角三角尺的另一直角边是否平行若平行，则地面水平；若不平行，则不水平(图一) 解二：用图二所示自制水平器，A是刨得很光滑的平板，B是垂直固定在A上的木棒，上面刻着与木板A垂直的直线 检查时将水平器A放在桌面上，在刻线的上端挂一根重垂线，若重垂线与刻线重合，则说明桌面是水平的五、板书设计 定义：地面附近的物体由于地球的吸引力而受到力叫重力 大小：物体所受的重力跟它的质量成正比.G=mg=9.8N/kg 三要素： 方向：竖直向下 作用点：物体的重点第三节 摩擦力从容说课 对于摩擦现象，学生们有丰富的感性认识，因此，教材先通过分析一些实例使学生认识摩擦力的存在，再通过探究实验了解摩擦力的大小和什么因素有关，进而理解增大摩擦和减小摩擦的方法，然后应用在实际生活中，体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念， 滑动摩擦力的定义是本节课的难点，教学中应使学生能直观看到由于物体运动，在物体的表面上产生了一种阻碍物体运动的力，学生通过探究实验了