第三章 研究物体间的相互作用教案

第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系（1课时）三维目标：一、知识与技能：1、知道什么是弹力以及弹力产生的条件2、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的图示（力的示意图）中正确画出他们的方向。3、知道形变越大，弹力越大，知道弹簧的弹力跟弹簧伸长（或缩短）的长度成正比二、方法与过程：培养学生在实际问题中能够确定弹力的方向三、情感态度与价值观：在实验中，培养其观察能力，结合实际的求实精神。教学重点：弹力产生的条件、弹力的方向教学难点：1、在接触的物体间是否有弹力2、弹力方向的确定教学方法：实验演示、讨论答疑教学用具：弹簧、海绵、薄竹片、微小形变演示仪教学步骤：一、导入新课二、新课教学（一）用投影片出示本节课的学习目标1、知道形变的概念2、理解弹力是因为形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用3、会判断弹力的方向4、知道形变的种类（二）学习目标完成过程1、弹力是怎样产生的？（1）实验演示：压缩弹簧、海绵、用手弯曲竹片观察到什么现象？学生：看到形状或体积改变老师：对，这就是形变。板书：物体的形状或体积的改变叫形变（2）被压缩的弹簧上放一黑板擦，放手，黑板擦被弹起；被弯曲的竹片上放一粉笔头，放手，粉笔头被弹起。提问：为什么黑板擦、粉笔头被弹起？引导学生回答：形变的物体要恢复原状，对和它接触的物体有力的作用，就被弹起。提问：如果粉笔头、黑板擦与形变物不接触，会受到这个力吗？引导回答：不接触一定不会受到这个力学生总结什么是弹力？板书：发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生地的作用，这种力叫弹力。可见，弹力的产生需两个条件：直接接触并发生形变。2、任何物体都会发生形变实验操作：显示微小形变的装置向学生作一简单介绍。（1）入射光的位置不变，将光线经M、N两平面镜两次反射，射到一个刻度尺上，形成一光亮点。用力压桌面，同学会看到什么现象？学生：光点在刻度尺上移动？学生分析：桌面有了形变，使M、N平面镜的位置发生了微小的变化。总结：我们通常用眼看到一些物体发生形变，还有一些物体眼睛根本观察不到它的形变，比如一些比较坚硬的物体，但是这些物体都有形变，只不过形变很微小。所以，一切物体都在力的作用下会发生形成。3、弹力的方向一般情况下，凡是支持物对物体的支持力，都是支持物因发生形变而对物体产生弹力。所以支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。例1：放在水平桌面上的书书由于重力的作用而压迫桌面，使书和桌面同时发生微小形变，要恢复原状，对桌面产生垂直于桌面向下的弹力F1，这就是书对桌面的压力；桌面由于发生微小的形变，对书产生垂直于书面向上的弹力F2，这就是桌面对书的支持力。学生分析：静止地放在倾斜木板上的书，书对木板的压力和木板对书的支持力。并画出力的示意图。结论：压力、支持力都是弹力。压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体，支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。引导学生分析静止时，悬绳对重物的拉力及方向。引导得出：悬挂物由于重力的作用而拉紧悬绳，使重物、悬绳同时发生微小的形变。重物由于发生微小的形变，对悬绳沉重竖直向下的弹力F1，这是物对绳的拉力；悬绳由于发生微小形变，对物产生竖直向上的弹力F2，这就是绳对物体的拉力。结论：拉力是弹力，方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。4、巩固训练（出示投影片）（1）画出下列各静止物体的弹力（接触面光滑）5、形变的种类请同学阅读P6，看形变的种类有哪些，举例说明。学生：形变分为拉伸形变、弯曲形变、扭转形变。比如弹簧的伸长或缩短为拉伸形变，弓、跳板的形变为弯曲形变，金属丝被扭转为扭转形变。总结：产生弹力的大小与形变程度有关，形变程度越大，产生的弹力就越大。第一节探究形变与弹力的关系的习题课三维目标：一、知识与技能：1、知道什么是弹力以及弹力产生的条件2、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的图示（力的示意图）中正确画出他们的方向。3、知道形变越大，弹力越大，知道弹簧的弹力跟弹簧伸长（或缩短）的长度成正比二、方法与过程：培养学生在实际问题中能够确定弹力的方向三、情感态度与价值观：在实验中，培养其观察能力，结合实际的求实精神。教学重点：对弹力产生的条件、弹力的方向加深理解教学难点：1、在接触的物体间是否有弹力2、弹力方向的确定教学方法：实验演示、讨论答疑教学用具：弹簧、海绵、薄竹片、微小形变演示仪教学步骤：一．弹力①弹力定义：发生形变的物体，会对与它接触并使它发生形变的另一物体产生反抗形变的力的作用，这种力叫弹力。②弹力产生的条件：a、物体与物体直接接触。b、接触处有弹性形变。③弹力的方向：弹力的方向与使物体发生形变的外力方向相反，作用在迫使物体形变的另一物体上。④弹力的大小胡克定律：弹簧弹力的大小和弹簧伸长（或缩短的）长度x成正比，即kxf.其中k为弹簧的劲度系数。另外，还可根据物体的运动状态；利用平衡条件或动力学有关规律计算。例3、质量为m、m0光滑圆球处于静止状态。表示出下列各图中圆球所受各力。解析：光滑圆球摩擦不计，圆球除重力外，还会受到弹力。圆球与几个物体接触，就有可能受到几个弹力。但若貌似接触，实际上没有挤压，没有发生形变，则不会有弹力。ABααααα(a)(b)(c)(d)(e)图1图2Nmg(a)(b)mgN(c)Tmg(d)TmgNN(e)mg2α1N图3AB图4图5F图6vFORaAbcAA图7F23L13L图8怎样判断某一接触物体对圆球有无弹力呢？可以采用两种方法：（1）假设撤掉被接触的物体，若圆球的平衡状态没有破坏，则说明接触面上无相互作用的弹力，反之弹力可能存在；（2）联系物体的运动状态来分析，如果不受此弹力物体己能平衡，有此弹力物体不可能平衡，则物体不存在此弹力。各小球受力图如图3所示：思考（3）有一条弹簧受120N的拉力时，长为44cm，当在弹簧下挂1000N重的货物时，长为55cm，则不挂重物时，弹簧的长度是多少？弹簧的劲度系数为多少？提示：设弹簧自然长度为0，劲度系数为k，根题意可得：011kf022kf代入数据解得：0=0.425mk=8000N/m启示：1、注意：“弹簧原长”“弹簧长度”“弹簧伸长的长度”这些概念之间的区别。2、列方程组解题是必备的数学基础。二，练习1、量得一只弹簧秤3N和5N两刻度线间的距离为2.5cm,求：（1）这弹簧秤3N刻度线与零刻度之间的距离。（2）这弹簧秤所用弹簧的劲度系数？提示：劲度系数k=xf/=mNmN/80105.222,cmmNNKfxm75.31075.3/8032112、画出下列光滑物体A静止时的受力示意图。ABααααα(a)(b)(c)(d)(e)图1图2Nmg(a)(b)mgN(c)Tmg(d)TmgNN(e)mg2α1N图3AB图4图5F图6vFORaAbcAA图7F23L13L图8ABααααα(a)(b)(c)(d)(e)图1图2Nmg(a)(b)mgN(c)Tmg(d)TmgNN(e)mg2α1N图3AB图4图5F图6vFORaAbcAA图7F23L13L图8第二节研究摩擦力三维目标：一、知识与技能：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、知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，知道滑动摩擦力跟压力成正比。3、知道净摩擦力产生的条件，会判决静摩擦力的方向，知道最大静摩擦力的概念。二、方法与过程：通过学生自己实验，培养学生分析问题，解决问题的能力。三、情感态度与价值观：在研究问题时，要突出主要矛盾，忽略次要因素的思维方法。教学重点：1、滑动摩擦力产生的条件及规律，并会用F摩＝uFn解决具体问题2、静摩擦力产生的条件及规律，正确理解最大静摩擦力的概念。教学难点：1、正压力FN的确定2、静摩擦力有无、大小的判定教学方法：实验法、分析法教学用具：带绳的木块、小铁块、弹簧秤（学生自己一人备一块小毛巾）教学步骤：一、导入新课同学们，在桌子上给文具盒一个初速度，文具盒最终会停下来，这说明什么问题？学生答：有阻碍它前进的力。师问：那这个力是谁给的，在什么情况下产生这个力呢？引导回答：与桌面接触，且有相对滑动，才产生这个力。师：对，这就是初中已经有了的概念，滑动摩擦力。今天，我们将进一步学习有关摩擦力的知识。二、新课教学1、滑动摩擦板书刚才学生的总结：滑动摩擦力：相互接触的两物体，一个物体在另一物体表面相对滑动时受到的阻碍它相对滑动的力。学生实验：让学生用弹簧秤拉着木块在桌面上缓慢运动，保证弹簧秤的示数不变。就可以维持木块匀速前进，这时物块和桌面的滑动摩擦力是多大？方向如何？再在木块上加一铁块，同样维持物块匀速前进。这时滑动摩擦力变了吗？说明什么道理？学生回答：滑动摩擦力变大，说明滑动摩擦力的大小跟两物体之间的正压力有关，且正压力越大，滑动摩擦力越大。更换实验条件，把木块放在毛巾上拉动，同样维持其匀速运动，观察弹簧秤的示数，发现比在桌面上的要大，说明什么问题？引导学生答：说明接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。老师归纳：经实验证明，滑动摩擦力的大小与相互之间的正压力FN成正比，还与接触面的粗糙程度、材料有关。关系式表达为F＝uFN，u是动摩擦因数，由接触面的材料和粗糙程度决定，是没有单位的，u是F与FN的比值。滑动摩擦力的放向总是与接触面相切，且与相对运动方向相反。2、知识反馈性练习（出示投影片）（1）关于滑动摩擦力，下列说法正确的是：A、物体在支持面上的滑动速度越大，滑动摩擦力也一定越大；B、滑动摩擦力的方向一定与物体相对支持面的滑动方向相反；C、接触面的滑动摩擦系数越大，滑动摩擦力也越大；D、滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反。（2）用100N的力在水平方向匀速推动重500N的箱子，那接触面的滑动摩擦力是多大？u值为多大？师生共评每一句话的错误在哪里？应该怎样理解。强调：滑动摩擦力的方向与物体相对接触面的运动方向相反，而不能说与物体运动方向相反。3、滚动摩擦：一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦。提问：车轮、滚动轴承为什么都做成圆的？引导学生答：因为滚动摩擦要比滑动摩擦小得多。4、静摩擦：提问：把一个很重的铁球放在地上，一只小蚂蚁能不能推动？学生：推不动。提问：如果地面是光滑的呢？学生：有的认为推动，有的认为推不动。老师强调：到底推动推不动？学生甲：推动推不动，不是看铁球的重要，要看与地面的摩擦力有多大？比如一辆汽车，两三个人搬不动，但可以推得动。老师：对，分析得太好了。在水平地面上是否推动物体，不取决于这个物体重量的大小。如果地面光滑，重力不会影响水平方向的运动，如果地面粗糙，推力大于物体与地面间的最大净摩擦力，就推得动，下面我们来研究静摩擦力。（1）教师演示：用力推讲桌。①开始用很小的推力，推不动，分析讲桌受力情况。②再用稍大的力推，还静止不动，分析受力情况③继续增大推力，讲桌开始运动，分析受力情况。分析：讲桌在推力作用下相对地面静止，但在沿这个力的方向上有相对运动趋势，就是因为讲桌跟地板之间发生了摩擦。这个摩擦力和推力都作用在讲桌上，他们的大小相等，方向相反，彼此平衡，因此讲桌保持不动，这时发生的摩擦叫青摩擦。青摩擦力的方向总是跟接触面相切，跟物体相对运动趋势的方向相反。提问：那静摩擦力的大小如何确定呢？有什么规律呢？请同学们自己动作实验得出结论。学生两人一组，木块静止地放毛巾上，开始用较小的力拉木块，木块静止，记下拉力大小，慢慢增加拉力，木块仍静止，记下拉力的大小。继续增大拉力，木块刚开始动，记下拉力的大小。然后保持匀速运动，记下拉力的大小。出示投影片、填表结论：最大静摩擦力就是物体刚开始运动时所需的最小推力。是实验得到：静摩擦力随着推理的增大而增大，它的极限值就是最大静摩擦力。可见，静摩擦力是一个变力，变化范围为：0＜F静≤Fmax（2）静摩擦力的作用拿在手中的东西不会滑落把线织成布，用布缝衣服，也是靠纱线之间的静摩擦力的作用。（3）反馈练习：（出示投影片）斜面上有一物体，质量为m，在斜面上静止不动，m受摩擦力吗？为什么？三、小结1.摩擦力产生的条件1、两物体相互接触2、接触面粗糙。3、在