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重力、弹力、摩擦力教案

教学过程 一、复习预习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。

自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

大小:g=9.8m/s 2 方向:竖直向下 速度公式v = g t 位移公式速度位移关系v²= 2gh物体上升到最高点所用时间与物体从最高点落回到原跑出点所用的时间相等,物体从跑出点开始到再次罗辉跑出点所用的时间为上升时间或下降时间的2倍物体在上升过程和下降过程经过同一位置的速度大小相同方向相反 伽利略对落体运动的研究思路:提出问题 合理猜想 数学推理 实验验证 合理外推 得出结论212h gt二、知识讲解考点/易错点1重力、基本相互作用引入:运动员踢球,球由静止变为运动,守门员接住球,球由运动变为静止,运动员用头顶球,球的方向改变了,这几种情况下,我们都说,球的运动状态改变了。

火箭点火发射,火箭由静止开始运动,火箭的速度大小变化了随着火箭上升,方向逐渐倾斜,直至将卫星载入预定轨道,火箭的速度方向发生变化。

归纳:只要一个物体速度变化了,不管是速度的大小还是方向改变了,都说这个物体的运动状态发生了改变。

物体之间的相互作用,称为力,力的大小可以用测力计测量,在国际单位制中,力的单位是牛顿简称牛,符号N。

力是矢量,他不但有大小,而且有方向,力的方向不同,他的作用效果也不同,可以用一条有向线段表示力,线的长短代表力的大小,它的方向代表力方向,箭尾(或箭头)代表力的作用点。

自然界的各种体之间存在着多种相互作用,地面附近的物体都受到地球的吸引作用,由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。

初中学过过,物体受到的重力G与物体质量m的关系是G=mg其中g就是自由落体加速度,g的大小会受到高度和纬度的影响重力的方向竖直向下。

从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中于以点,这一点叫做物体的重心,重心的位置跟物体的形状和质量分布有关,形状规则质量分布均匀的物体,重心在物体的几何中心。

重心的位置除了跟物体的形状有关外,还跟物体内质量的分布有关四种基本相互作用:宇宙万物之间存在着一种随距离增大而减弱的相互作用,称它为万有引力,电荷之间,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,类似地两个此题之间的的相互作用,本质上是同一种相互作用的不同表现,被称为电磁相互作用使原子核内的质子和中子紧密地保持在一起的力,被称为强相互作用。

它的作用范围只有仅限于原子大小范围。

与放射性有关的的另一中基本相互作用,称为弱相互作用。

考点/易错点2、弹力图片展示:1、弹簧受到手的挤压作用发生形变,放开后弹簧恢复原来形状。

2、网球集中球拍,网球拍的球网发生形变。

把发生弹性形变的物体由于要恢复原来的形状,对与它接触的物体会发生力的作用,叫做弹力。

物体在力的作用下发生的形状或体积改变,称为形变,形变有弹性形变和塑性形变之分:弹性形变:能恢复原来形状的形变。

塑性形变:不能恢复原来形状的形变;形变超过一定限度,物体形状将不能完全恢复,这个限度叫做弹性限度。

学生举例生活中的弹力,老师引导总结弹力产生的条件1、两物体相互接触。

2、接触处产生弹性形变。

把书本放在桌面上,没看见桌面发生形变。

问题:桌面有没有发生形变?桌面发生了微小形变,可以用如图所示方法测量课后小实验:观察玻璃瓶的微小形变弹力的方向1、支持力和压力的方向:垂直于接触面2、绳的拉力方向:沿着绳而指向绳收缩的方向。

弹力的大小弹力的大小跟形变的大小有关,形变越大,弹力越大,形变消失,弹力随着消失。

弹簧的弹力学生自己设计实验探究弹簧的弹力和形变量之间的关系。

1、结论:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。

2、胡克定律:F=kx。

3、k:劲度系数,描述弹簧的软硬程度,单位是牛顿每米,符号是N/m。

考点/易错点3、静摩擦力举例:手拿住东西、写粉笔字、擦黑板、写字、拖地、在一堆书中抽出某一本书、换座位时推桌子、汽车急刹车时、车在路面上行驶、足球在地上滚动、等等)……我们的生活中有很多与摩擦力有关的例子,这些例子中的摩擦力都一样吗?分如果是一个物体和另外一个物体相对静止时产生的摩擦,这种摩擦我们成为是静摩擦力。

比如:手拿住东西……如上图,小孩轻推箱子,箱子有相对地面运动的趋势,但他没有推动,箱子与地面保持相对静止,小孩再用较大力推,箱子依然不动,给据初中所学的二力平衡的知识,可以知道有一个跟推力平衡的力,箱子被推动之前,这个力随推力增大而增大。

这个阻碍物体相对运动的力就是静摩擦力。

静摩擦力:的方向;沿着接触面,与和它接触的物体的相对运动方向相反;大小与其他外力有关,静摩擦力有最大值,称为最大静摩擦力。

考点/易错点4、滑动摩擦力如果是一个物体在另一物体表面发生相对滑动时受到摩擦力的作用,这种摩擦力我们称为“滑动摩擦力”,比如:擦黑板时擦子与黑板之间的摩擦力……滑动摩擦力:当一个物体在另一个物体表面滑动的时候,会受到另一个物体阻碍它滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。

在例析中总结滑动摩擦力产生的条件:滑动摩擦力的产生条件:①接触且挤压;②有相对滑动;③接触面粗糙。

课堂活动:研究滑动摩擦力的方向 1、推动书本在桌面上滑动2、将书本叠放同时朝不同方向拉动通过对比得出摩擦力与受力物的方向沿着接触面,与相对运动方向相反。

课堂活动:定性研究摩擦力的大小 1, 推动书本在桌面上滑动,感受力度,2, 在书本上增加压力,感受力度,与1比较说明接触面上压力越大摩擦力越大。

3, 换不同的接触面,比较说明接触面材料、粗糙程度情况影响摩擦力大小 引导学生设计定量研究实验结论 滑动摩擦力的大小跟压力大小成正比,N F F μ=,μ是比例系数,叫做动摩擦因数。

下表是一些材料间的动摩擦因数学生活动:思考并讨论摩擦力的利弊。

三、例题精析考点/易错点1、重力、基本相互作用【基础巩固】【例题1】【题干】关于力和重力的概念,下列说法正确的是()A.力可以离开物体而独立存在B.将木块浮在水上,重力将减小C.只要两力的大小相等,它们产生的效果一定相等D.由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力,方向竖直向下【答案】D【解析】力是不可以离开物体而独立存在的,A错误;重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,它与接触的物体无关,B错误,D正确;力大小相等,方向和作用点若不同,它们产生的效果不一定相同,C错误。

【中等强化】【例题2】【题干】一个物体所受重力在下列哪些情况下要发生变化()A.把它从赤道拿到两极B.把它送到月球上去C.把它从地面上浸入水中D.将物体置于运动的电梯内【答案】AB【解析】由G=mg可知,物体的质量不随地理位置的变化而变化,当重力加速度g发生变化时,重力G随之改变.由于地球两极的g值大于赤道上的g值,地球上的g值大于月球上的g值,所以选项A、B正确;由于重力大小与物体所处的环境和运动状态无关,所以C、D两种情况下的重力没有发生变化.故正确答案为AB。

【培优拔高】【例题3】【题干】如图所示,一杯子的底部有一小孔,在水从小孔不断流出直到流尽的过程中,杯连同水的共同重心的位置将()A.一直下降B.一直上升C.先升后降D.先降后升【答案】D【解析】由于杯中水逐渐流出,剩余水的重心不断下降,而杯的重心不变,故开始一段时间内,两者共同的重心将下降;当水流出一定量后,剩余水的重心继续下降,杯中水即将流尽时,水的重心在最底层,但水的质量很小,杯和水的共同重心位置接近于杯子的重心位置。

故杯连同水的共同重心先降后升,选项D正确。

考点/易错点2、弹力【基础巩固】【例题4】人民英雄纪念碑坐落在天安门广场上.关于纪念碑对广场的压力F,下列说法正确的是()A.F就是纪念碑所受的重力B.F是由于广场发生微小形变而产生的C.F的作用点在纪念碑上D.F的作用点在广场上【答案】D【解析】既然F是纪念碑对广场的压力,那么F的施力物体是纪念碑,受力物体是广场,A错误;F是由于纪念碑发生微小形变而产生的,B错误;F的作用点在广场上,C错误,D正确。

【中等强化】【例题5】【题干】探究弹力和弹簧伸长的关系时,在弹性限度内,悬挂15 N重物时,弹簧长度为0.16 m;悬挂20 N重物时,弹簧长度为0.18 m,则弹簧的原长L0和劲度系数k分别为()A.L0=0.02 m k=500 N/mB.L0=0.10 m k=500 N/mC.L0=0.02 m k=250 N/mD.L0=0.10 m k=250 N/m【答案】D【解析】设弹簧原长为L0,劲度系数为k,弹簧受拉力F伸长时胡克定律的形式为F1=k(L1-L0),即15=k(0.16-L0),弹簧受拉力F2伸长时胡克定律的形式为F2=k(L2-L0),即20=k(0.18-L0),由上面两式可得到L0=0.10 m,k=250 N/m.【培优拔高】【例题6【题干】画出图中小球A所受的弹力方向.【答案】【解析】用假设法判断弹力有无考点/易错点3、静摩擦力【基础巩固】 【例题7】【题干】水平桌面上一重为200 N 的物体,与桌面间的动摩擦因数为0.2,当依次用15 N 、30 N 、80 N 的水平力拉此物体时,物体受到的摩擦力依次为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()A 、15 N30 N40 NB 、15 N30 N80 NC 、0040 ND 、40 N40 N40 N 【答案】A【解析】物体的最大静摩擦力F m =μmg=40 N 。

故F 1=15 N <F m ,物体受静摩擦力F f1=F 1=15 N F 2=30 N <F m ,物体受静摩擦力F f2=F 2=30 NF 3=80 N >F m ,物体受滑动摩擦力F f3=μmg=40 N ,故A 项正确。

【中等强化】 【例题8】【题干】有两条黑、白毛巾交替折叠地放在地面上,白毛巾的中部用线与墙壁连接,黑毛巾的中部用线拉住,设线均水平,若每条毛巾的质量均为m ,毛巾之间及毛巾与地面之间的动摩擦因数为μ.欲将黑、白毛巾分离开来,则将黑毛巾匀速拉出需加的水平力为多大? 【答案】5μmg【解析】对黑毛巾进行研究,要将其拉出需克服四个面所受的摩擦力,则:F 外=μ×12mg +μ×mg+μ×32mg +μ×2mg=5μmg.【培优拔高】 【例题9】【题干】如图所示,用水平力F 将同种材料不同质量的物体压到一竖直墙壁上,下列说法正确的是()A .若物体保持静止,则F 越大,物体所受摩擦力越大B .若物体保持静止,则质量越大,物体所受摩擦力越小C .若物体沿墙壁向下滑动,则F 越大,物体所受摩擦力越大D .若物体沿墙壁向下滑动,则质量越大,物体所受摩擦力越大 【答案】C【解析】物体静止时,物体受静摩擦力,大小等于其重力,与水平力F 无关,物体质量越大,所受摩擦力越大,故A 、B 错。

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