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高中物理力教案
作为一名教职工,常常需要准备教案,编写教案助于积累教学经验,不断提高教学质量。那么大家知道正规的教案是怎么写的吗?以下是小编整理的高中物理力教案,希望能够帮助到大家。
高中物理力教案1
【学习目标】洛伦兹力、圆周运动、圆心、半径、运动时间
【学习重点】 确定做匀速圆周运动的圆心
【知识要点】
一、基础知识:
1、洛仑兹力
叫洛仑兹力。通电导线所受到的安培力实际上是作用在运动电荷上的洛仑兹力的。
2、洛仑兹力的方向
用左手定则判定。应用左手定则要注意:
(1)判定负电荷运动所受洛仑兹力的方向,应使四指指向电荷运动的方向。
(2)洛仑兹力的方向总是既垂直于又垂直于,即总是垂直于所决定的平面。但在这个平面内电荷运动方向和磁场方向却不一定垂直,当电荷运动方向与磁场方向不垂直时,应用左手定则不可能使四指指向电荷运动方向的同时让磁感线垂直穿入手心,这时只要磁感线从手心穿入即可。
3、洛仑兹力的大小
f=,其中 是带电粒子的运动方向与磁场方向的夹角。
(1)当 =90°,即v的方向与B的方向垂直时,f=,这种情况下洛仑兹力。
(2)当 =0°,即v的方向与B的方向平行时,f=最小。
(3)当v=0,即电荷与磁场无相对运动时,f=,表明了一个重要结论:磁场只对相对于磁场运动的电荷有作用力,而对相对磁场静止的电荷没有作用力。
4、如何确立带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的圆心、半径及运动时间?
(1)圆心的确定。因为洛伦兹力f指向圆心,根据f⊥v,画出粒子运动轨迹上任意两点(一般是射入和射出磁场的两点)的f的方向,其延长线的交点即为圆心。
(2)半径的确定和计算。圆心找到以后,自然就有了半径(一般是利用粒子入、出磁场时的半径)。半径的计算一般是利用几何知识,常用解三角形的方法及圆心角等于圆弧上弦切角的两倍等知识。
(3)在磁场中运动时间的确定。利用圆心角与弦
切角的关系,或者是四边形内角和等于360°计算出圆
心角 的大小,由公式t= ×T可求出运动时间。
有时也用弧长与线速度的比。
如图所示,还应注意到:
①速度的偏向角 等于弧AB所对的圆心角 。
②偏向角 与弦切角 的关系为: <180°, =2 ; >180°, =360°-2 ;
(4)注意圆周运动中有关对称规律
如从同一直线边界射入的粒子,再从这一边射出时,速度与边界的夹角相等;在圆形磁场区域内,沿径向射入的粒子,必沿径向射出。
【典型例题】
例1、图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板,它的一侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B。一带电粒子从平板上狭缝O处以垂直于平板的初速v射入磁场区域,最后到达平板上的P点。已知B、v以及P到O的距离l,不计重力,求此粒子的电荷e与质量m之比。
解析:粒子初速v垂直于磁场,粒子在磁场中受洛伦兹力而做匀速圈周运动,设其半径为R,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律,
有Bqv=mv2/R
因粒子经O点时的速度垂直于OP,故OP是直径,l=2R
由此得
例2、一个负离子,质量为m,电量为q,以速率v垂直于屏S经小孔O射入有匀强磁场的真空室中,磁感应强度B的方向与离子运动方向垂直,并垂直于纸面向里,如图所示。如果离子进入磁场后经过时间t到达P点,则直线OP与离子入射方向之间的夹角 跟t的关系式如何?
解析:做出OP的中垂线与OS的交点即为离子做匀速圆周运动的圆心,轨迹如图示:
方法一:弧OP对应的`圆心角 ①
周期T= ②
运动时间:t= ③
解得: ④
方法二:弧OP对应的圆心角 ⑤
半径为r,则qvB= ⑥
弧长:l=r ⑦
线速度:v= ⑧
解得: ⑨
例3、如图,在某装置中有一匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于Oxy所在的纸面向外。某时刻在x=l0、y=0处,一质子沿y轴的负方向进入磁场;同一时刻,在x=-l0、y=0处,一个 粒子进入磁场,速度方向与磁场垂直。不考虑质子与 粒子的相互作用。设质子的质量为m,电荷量为e。
(1)如果质子经过坐标原点O,它的速度为多大?
(2)如果 粒子与质子经最短时间在坐标原点相遇, 粒子的速度应为何值?方向如何?
解析:①质子的运动轨迹如图示,其圆心在x= 处
其半径r1= ⑴
又r1= ⑵
⑶
②质子从x=l0处至达坐标原点O处的时间为
t= ⑷
又TH= ⑸
⑹
粒子的周期为 ⑺
⑻
两粒子的运动轨迹如图示
由几何关系得: ⑼
又 ⑽
解得:
与x轴正方向的夹角为 。
【达标训练】
1. 每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来,地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数带电粒子的运动方向,使它们不能到达地面,这对地球上的生命有十分重要的意义。假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来,(如图,地球由西向东转,虚线表示地球自转轴,上方为地理北极),在地球磁场的作用下,它将(A)
A.向东偏转
B.向南偏转
C.向西偏转
D.向北偏转
2. 图为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹。室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直(图中垂直于纸面向里)。由此可知此粒子(A)
A.一定带正电
B.一定带负电
C.不带电
D.可能带正电,也可能带负电
3. 如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上,有两个质量和电量均相同的正、负离子,从O点以相同的速度射入磁场中,射入方向均与边界成 角。若不计重力,关于正、负离子在磁场中的运动,下列说法正确的是(B)
A.运动的轨道半径不相同
B.重新回到边界的速度大小和方向都相同
C.重新回到边界的位置与O点距离不相同
D.运动的时间相同
4. 如图,在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场,磁感强度的方向垂直于xOy平面向里,大小为B。现有一质量为m电量为q的带电粒子,在x轴上到原点的距离为x0的P点,以平行于y轴的初速度射入此磁场,在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场。不计重力的影响。由这些条件可知(D)
A.不能确定粒子通过y轴时的位置
B.不能确定粒子速度的大小
C.不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间
D.以上三个判断都不对
5. 一个质量为m、带电量为q的粒子,以速度v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中,粒子经过一段时间,受到的冲量大小为mv,不计重力,则这段时间可能为(CD)
A.2 m/(qB)
B. m/(qB)
C. m/(3qB)
D.7 m/(3qB)
6. 质子( )和 粒子( )从静止开始经相同的电势差加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动,则这两粒子的动能之比Ek1:Ek2=,轨道半径之比r1:r2=,周期之比T1:T2=。
1:21: ;1:2
7. 如图所示,一电子以速度1.0×107m/s与x轴成30°的方向从原点出发,在垂直纸面向里的匀强磁场中运动,磁感应强度B=1T,那么圆运动的半径为m,经过时间s,第一次经过x轴。(电子质量m=9.1×10-31kg)5.69×10-5,5.95×10-12
8. 在图所示的各图中,匀强磁场的磁感应强度均为B,带电粒子的速率均为v、带电量均为q。试求出图中带电粒子所受洛仑兹力的大小。
F=qvBF= qvB0F=qvB
9. 如图所示一电子以速度v垂直射入磁感应强度为B,宽度为d的匀强磁场中,穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向夹角30°,则电子的质量是。
2qBd/v
高中物理力教案2
知识和能力目标
1、知道力的概念和力的单位。
A、知道力的三要素,能用示意图表示力。
过程和方法目标:
1、通过活动和生活经验感受力的作用效果。
2、了解物体间力的作用是相互的,并能解释有关现象。
情感态度与价值观目标:
1、在观察体验过程中,培养学生的科学态度。
2、从力用三要素表示的事例中认识科学方法的价值
学习重难点:
1、力的概念和力的单位。
A、力的三要素,用示意图表示力。
教具准备:
钢珠磁铁弹簧尺子
教学过程:
一、预习导学
1、写出下面力的作用效果:
(1)拉面师傅把面团拉成了面条:
(2)足球运动员踢足球:
2、力的三要素是:
3、用手拍桌面,手会感到疼,这说明物体间力的作用是的。用力捏一下空易拉罐变扁了,这说明力可以使物体发生。
二、合作探究
(一)物理学中所说的力是什么呢?我们可以通过力的作用效果来感受它。
1、感受力作用的效果
(1)请一位同学到教室前面表演举哑铃。
请这位同学谈谈肌肉有什么感受?(感到手臂上的肌肉十分紧张)
最初我们对力的认识,就是从肌肉的紧张的感受而得来的。那么,在物理学中我们又是怎样来认识力的?
(2)学生所示的器材做实验。
问题:小钢珠在光滑的水平桌面上运动,当磁铁靠近小钢珠时,会发生什么现象?
实验结束后,学生交流所观察到的现象:
1.静止的小钢珠被磁铁吸引,向磁铁方向运动。
2.光滑的.水平面上做直线运动小钢珠被正对运动方向位置的放磁铁吸引,速度变快。
3.光滑的水平面上做直线运动小钢珠被与运动方向垂直的位置放的磁铁吸引,运动方向改变,偏向磁铁方向运动。
(二)学生看课文,交流图中在运动员力的作用下所发生的现象:
1.棒球运动员用力将球投出,由静止变为运动。
2.足球守门员接住射进球门的足球,足球由运动变为静止。
(4)告诉学生:物体的运动和静止是相对的,静止是一种特殊的运动状态。无论物体是从静止到运动,还是运动速度或者方向发生变化,都可以认为是物体的运动状态发生了变化。
引导学生分析:在磁铁吸引下小钢珠运动状态改变情况和手球、足球在运动员力的作用下运动状态改变的情况。
由此得出结论:力可以改变物体的运动状态。
请一位学生演示用力拉和压弹簧,看看弹簧的形状(长度)发生了什么变化。
高中物理力教案3
整体设计
摩擦力是力学中的三大性质力之一,正确认识摩擦力对后面知识的学习有着至关重要的作用.在摩擦力这节课中,要求会计算滑动摩擦力的大小和判断其方向,以及静摩擦力的大小和方向的判断.教师在教学过程中要将学生在初中所学过的相关概念与本节内容相结合,与生活中的实例相结合,逐步引导、循循善诱,对两种摩擦力的大小和方向判定有个清晰的认识.在探究过程中要充分利用初中二力平衡的知识,在物体从静止到运动的过程中认识静摩擦力和滑动摩擦力大小变化情况,使学生的认识从感性到理性发生质的变化.对于动摩擦因数的教学最好通过实验让学生探究得出.由于本节课的特点,在整个教学过程中要充分体现新课标的探究精神,让学生多用所学知识揭示生活中的相关现象本质.
教学重点
1.滑动摩擦力的大小及方向的判断.
2.静摩擦力的有无及方向的判断.
3.静摩擦力产生的条件及规律.
教学难点
1.静摩擦力有无的判断和方向的判断.
2.静摩擦力大小的计算.
课时安排
3课时
三维目标
知识与技能
1.知道什么是静摩擦力、最大静摩擦力、滑动摩擦力.
2.能计算静摩擦力、滑动摩擦力的大小并会判断它们的方向.
过程与方法
1.学生通过设计实验,并使用控制变量法对影响滑动摩擦力和静摩擦力大小的因素进行实验探究.
2.培养学生的逻辑思维能力,培养学生利用知识解决实际问题的能力.
情感态度与价值观
通过静摩擦力的探究过程,培养学生科学的思想方法.
课前准备
教具准备:木块、弹簧秤、木板、毛巾、纸、钢板、砂纸、水等.
知识准备:搜集有关的摩擦力信息.
教学过程
导入新课
活动导入
准备两只碗,分别放入数量较多的玻璃小球,一只碗内是光滑干净的,另一只碗内是粘有灰尘的请两个同学把玻璃球从碗中用筷子夹出来,比赛看谁夹得快.然后让两位同学分别说出自己的感想,从而引出摩擦力的问题.
情景导入
(课件展示)播放运动员滑雪的录像,如图3-3-1,让学生说出滑雪要求的环境条件,然后导
出摩擦力的概念.
图3-3-1
问题导入
粉笔在黑板上可以写出字来,在玻璃上写得出来吗?试试看.想想若在外面的柏油路面上用粉笔写字又会有何不同?为什么?你认为摩擦力是一种什么样的力?
让学生用自己的语言叙述摩擦力.
推进新课
学生在初中阶段已经学习过摩擦力,通过直接提问使学生回忆并叙述摩擦力的概念.
概念:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫做摩擦力.本节课就来深入研究摩擦力.
请学生做个小实验:要求学生用逐渐增大的水平力推动在教室中放置的桌子,直到推动一段距离.(设计意图:让学生体会并分析出桌子受到推力和摩擦力的作用,使学生产生对静摩擦力和滑动摩擦力的感性认识)
学生活动:学生按老师要求推桌子,并感受推力大小变化.
问题:为什么用力推桌子而桌子不一定运动?为什么想让桌子继续运动还要继续推?
初步引出对静摩擦力和滑动摩擦力的感性认识.
一、静摩擦力
由用力推桌子而不动,师生讨论引导出静摩擦力的概念:两个相互接触的物体之间有相对运动趋势而又保持相对静止时,在接触面间所产生的阻碍相对运动趋势的力叫静摩擦力.
问题:静摩擦力是一恒定的力吗?怎样求静摩擦力的大小?怎样判断静摩擦力的方向?
【实验探究】 在水平桌面上放一木块,用弹簧测力计沿水平方向用较小的力拉木块但保持木块不动,并不断缓慢地增大拉力.注意提示学生观察弹簧秤的示数变化.
实验如图3-3-2:
图3-3-2
实验现象:我们可以看到随着拉力的增大,弹簧秤的示数不断增大.
结论:由二力平衡的知识可以知道,木块受到的静摩擦力大小等于弹簧秤的拉力,方向和拉力的方向相反.所以静摩擦力不是一固定值,它随外力的变化而变化,总是和外力大小相等、方向相反.
继续试验:在弹簧测力计指针下轻塞一个小纸团,它可以随指针移动,并作为指针到达最大位置的标志.在刚才实验的基础上继续用力,当拉力达到一定的值时木块开始移动,此时拉力会突然变小.要求学生记下刚才的最大值.
结论:静摩擦力的增大有一个限度,这个限度就是最大静摩擦力Fmax,其值等于物体刚刚开始运动时的拉力.两物体间实际发生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力Fmax之间.
问题:最大静摩擦力的大小和什么因素有关呢?(教师提出问题,由学生自主设计实验验证最大静摩擦力大小的决定因素)
学生活动:学生设计实验并探究,整理分析实验数据.
参考设计:
1.装置如上面的实验,在木块上面增加砝码,验证在不同的压力作用下的最大静摩擦力的大小;保持压力不变,分别在桌面上、棉布面上、毛巾面上验证最大静摩擦力的值.
2.用手握一油瓶,手的握力恰好使得油瓶不下落,此时最大静摩擦力等于瓶的重力.不断增加瓶中的油,要想瓶恰不滑落,应该增加手的握力即压力,由此判断最大静摩擦力和压力的关系.换用不同粗糙程度的瓶子做实验,验证最大静摩擦力和接触面的粗糙程度的关系.
活动:学生交流讨论并得出结论:
1.静摩擦力大小值并不唯一;
2.最大静摩擦力与压力和接触面有关系.
引导学生说一下生活中和生产中利用静摩擦力的事例.
(课件展示)图片示例:
图3-3-3
课堂训练(课件展示)
1.有关静摩擦力的说法中正确的是( )
A.只有静止的物体才受静摩擦力 B.静摩擦力与压力成正比
C.静摩擦力可能与运动方向垂直 D.静摩擦力的方向与物体运动方向一定相反
解析:受静摩擦力作用的物体不一定静止,故A错.静摩擦力的大小与压力无关,而与物体的.运动状态及所受其他力的情况有关,故B错.静摩擦力的方向可与运动方向成任意角度,故C正确.静摩擦力的方向与运动方向无关,但一定与相对运动方向相反,故D错.
答案:C
2.如图3-3-4所示,用外力F水平压在质量为m的物体上(设受力F的面绝对光滑),恰好使物体静止,此时物体与墙之间的摩擦力为______;如果F增大为3F,物体与墙之间的摩擦力为______.
图3-3-4
解析:物体受向下的重力为mg,由二力平衡条件知静摩擦力大小也为mg,方向向上,当推力增为3F时,物体重力不变,则静摩擦力也不变.
答案:mg mg
二、滑动摩擦力
概念:当一个物体在另一个物体表面上滑动的时候,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.滑动摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体的相对运动方向相反.(可以通过复习回忆得出,或者通过演示实验总结得出,也可以直接给出)
(提出要求)利用教材演示实验仪器设计实验,定量研究影响滑动摩擦力大小的因素.(设计意图:使学生意识到应采用控制变量法进行多变量的研究;使学生体会摩擦力的大小的影响因素)
1.引导学生进行实验原理的探究.
(学生活动:思考并交流讨论得出利用二力平衡定量测量滑动摩擦力的大小)
2.引导学生进行实验方法的探究
(学生活动:思考并交流讨论得出控制变量法)
3.组织学生利用已有器材进行实验探究
(学生活动:学生进行分组实验探究)
4.要求学生设计表格记录数据,并通过对数据的分析初步得出自己的结论.
(学生活动:展示自己的数据,并对数据进行分析,最终定量得出压力与滑动摩擦力的关系,对动摩擦因数有定性的认识)(设计意图:培养学生实验数据的分析处理能力)
小结:滑动摩擦力的计算公式f=μN.(设计意图:训练学生语言表达及逻辑推理能力)
介绍动摩擦因数的物理意义及常见材料间的动摩擦因数.
课件展示:
几种材料间的动摩擦因数
材料 动摩擦因数 材料 动摩擦因数
钢—钢 0.25 钢—冰 0.02
木—木 0.30 木头—冰 0.03
木—金属 0.20 橡胶轮胎—路面(干) 0.71
皮革—铸铁 0.28
例题.滑雪是北方地区人们喜爱的一种运动.有的地方人们用鹿拉滑雪板进行滑雪比赛.已知滑雪板与冰面间的动摩擦因数为0.02,滑雪板和人的总质量为180 kg.如果鹿拉着滑雪板做匀速直线运动,求鹿的拉力大小.
解析:由于滑雪板做匀速直线运动,可知鹿的拉力F与滑动摩擦力的大小相等,即F=f.同时,滑雪板与冰面的压力N与滑雪板和人的重力相等,即N=G.
由滑动摩擦力公式,可求出鹿的拉力大小为
F=f=μN=μMg=0.02×180×9.8 N=35.3 N.
答案:35.3 N
课堂训练
质量为2 kg的物体,静止在水平面上.物体与地面间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等.给物体一水平拉力.
(1)当拉力大小变为5 N时,地面对物体的摩擦力是多大?
(2)当拉力大小变为12 N时,地面对物体的摩擦力是多大?
(3)此后若将拉力又减小为5 N(物体仍在滑动),地面对物体的摩擦力是多大?
(4)若撤去拉力,在物体继续滑动的过程中,地面对物体的摩擦力是多大?(取g=10 N/kg)
解析:(1)当拉力F=5 N时,F<fmax,物体没有滑动,地面对物体的摩擦力为静摩擦力,f=F=5 N;
(2)当拉力F=12 N时,F>fmax,物体滑动起来,地面对物体的摩擦力为滑动摩擦力F滑=μN=μmg=0.5×2×10 N=10 N;
(3)当拉力又减小为5 N时,由于物体仍在地面上滑动,所以物体受到地面的摩擦力仍是滑动摩擦力,所以仍是10 N;
(4)当拉力撤去后,由于物体继续在地面上滑动,物体受到地面的摩擦力仍是滑动摩擦力,所以仍为10 N.
答案:(1)5 N (2)10 N (3)10 N (4)10 N
知识拓展
增大有益摩擦:
1.增加物体表面的粗糙程度.如:鞋底、车轮胎、各种旋钮表面都有花纹.
2.增大压力.如:电动机的皮带拉得很紧,以便增大压力来增大摩擦力,防止皮带打滑.
减小有害摩擦:
1.用滚动摩擦代替滑动摩擦:用滚动轴承代替滑动轴承.
2.减小表面粗糙程度:加润滑油.
课堂小结
1.两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,在接触面上产生一种阻碍物体间相对运动的力,叫摩擦力.
静摩擦力 滑动摩擦力 符号及单位
产生原因 表面粗糙有挤压作用的物体间具有相对运动趋势时 表面粗糙有挤压作用的物体间发生相对运动时 摩擦力用f表示
单位:牛顿
简称:牛
符号:N
大小 始终与外力沿着接触面的分量相等 f=μN
方向 与相对运动趋势相反 与相对运动方向相反
2.摩擦力的大小与压力大小有关,跟物体间接触面的粗糙程度有关.
常用增大压力和使接触面更粗糙的方法增大有益摩擦.减小有害摩擦的方法有:使摩擦面光滑,用滚动代替滑动,使摩擦面脱离接触(加润滑油、气垫)这三种方法.
布置作业
1.教材第62页,“问题与练习”2、3.
2.教材第60页“做一做”.
板书设计
3 摩擦力
1.摩擦力产生的条件
(1)接触面粗糙
(2)在接触面上有垂直作用的正压力
(3)有相对运动或者有相对运动趋势
2.静摩擦力
(1)变力:0<F静≤Fmax
(2)方向:静摩擦力的方向总跟接触面相切,并且跟物体相对运动趋势的方向相反
3.滑动摩擦力
(1)大小:F=μFN
(2)方向:滑动摩擦力的方向总是与接触面相切,且与相对运动方向相反
活动与探究
1.设计实验测量纸面间的动摩擦因数.
2.观察自行车上哪些地方存在摩擦,其中哪些是有益的,哪些是有害的,你能想出哪些办法来增大或减小它们.
自主设计实验.包括选择实验器材、设计实验步骤,并设计、写出实验报告.
习题详解
1.解答:手压着桌面向前移动时,手受到桌面的滑动摩擦力作用.滑动摩擦力的方向与手指移动的方向相反,阻碍手指的运动.手对桌面的压力越大,手指受到的滑动摩擦力越大,对手指相对桌面运动的阻碍作用越明显.
2.解答:(1)不受.因为瓶子与桌面之间没有相对运动的趋势.
(2)受静摩擦力作用,静摩擦力的方向沿桌面斜向下.
(3)受静摩擦力作用,静摩擦力的方向竖直向上(瓶子处于竖直状态).
(4)受滑动摩擦力作用,摩擦力的方向沿纸条相对瓶子的运动方向.
3.答案:35 N 30 N 0.3 20 N
设计点评
本节重点是理解动摩擦因数的意义和滑动摩擦力大小的计算和方向的判定.难点是对静摩擦力的理解,尤其是静摩擦力方向和大小的确定.教学中通过大量的实例,并借助受力分析等方法来突破.静摩擦力是由于物体间具有相对运动趋势而产生的,其方向与相对运动趋势相反.如何判定静摩擦力的方向?通过假设物体间不存在摩擦力,那么在其他力的作用下物体将往什么方向运动去思考确定.教学时特别注意了对于静摩擦力大小与所受外力及所处运动状态的关系.设计中基本遵循问题—理论—问题的模式进行.
高中物理力教案4
知识和能力目标:
1、知道摩擦力是如何产生的。
2、知道摩擦力的大小跟什么因素有关。
3、知道摩擦的利与弊,掌握增大摩擦和减小摩擦的方法。
过程和方法目标:
1、通过观察和实验,感知摩擦力的存在。
2、通过实验,探究摩擦力跟物体表面受到的压力以及接触面的关系,并使学生尝试运用实验、归纳等科学的研究方法研究问题。
情感态度与价值观目标:
1.通过探究,使学生体验到自主合作探究的乐趣,培养学生实事求是的科学态度。
2.通过对知识的应用,使学生认识到物理知识的重要性和对社会的价值。
学习重难点:重点:探究摩擦力的大小与什么因素有关
难点:设计探究实验。压力与重力的`区别,摩擦力的定义
教具准备:
弹簧测力计、带挂钩的木块、砝码、长木板、毛巾等。
教学过程:
一、情境导入
当你的墨水瓶盖难以拧开时,你可以用一块较粗糙的布包上,用力就能拧开瓶盖;当汽车陷入泥泞的道路上,车轮正在打滑时,可以找一块草帘放在车轮下,车子很容易就通过了;自行车的转轴部分常加点润滑油,这样车骑起来就轻松多了。其实,你所做的这些小事,都与一个重要因素有关,那就是摩擦力。
二、合作探究
(一)滑动摩擦力
让学生用手按在桌子上滑动,体验手的感觉,向下用力按着桌面,再滑动试试;让学生用手在衣服上蹭一蹭,体会手的感觉。
1.概念:一个物体在另一个物体的表面上滑动时,会受到的力,这种力叫做滑动摩擦力。
2.方向:与物体相对运动的方向相反。(即摩擦力总是阻碍物体间的相对运动。)
3.活动:探究影响滑动摩擦力大小的因素
(1)如何测滑动摩擦力:用弹簧测力计拉动水平桌面上的物体,使其做运动时,弹簧测力计的示数就(选填“大于”“等于”或“小于”)物体滑动时所受的滑动摩擦力的大小。
(2)猜一猜:滑动摩擦力大小可能与有关。
(3)研究方法:_________________。
实验一:探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力的影响
实验时,控制相同,改变。
结论一:
实验二:探究压力的大小对滑动摩擦力的影响
实验时,控制相同,改变。
结论二:
综合上面的两个结论得出:滑动摩擦力的大小与______________、___________有关。
二)静摩擦力
手拿杯子时,手与杯子之间是否存在摩擦,如果有又是什么摩擦,摩擦力大小等于多少?
静摩擦力:两物体要发生相对运动(有发生相对运动的趋势),但是没有发生相对运动时产生的摩擦力。
(三)小结
摩擦力产生的条件:
(1)两物体要相互接触,摩擦力只能发生在接触面上;
(2)两物体之间必须有相对运动或相对运动的趋势。
三、生活中哪些地方存在摩擦,1.例:人走路
a.哪里存在摩擦?
b.想象:如果没有摩擦走路是什么样子?
c.鞋底为什么有凸凹不平的花纹?
2.例:汽车在冰面上打滑
a.汽车出现了什么情况?为什么?
b.怎样解决?(撒盐、木屑、煤渣等)
c.轮胎上为什么有纹?
3.例:滑雪比赛a.滑雪时板与雪间的摩擦有害还是有益?b.怎样减小摩擦力?
摩擦有时有利,有时有害。因此有时我们要增大摩擦,有时又要想办法减小摩擦。从理论上看该如何增大摩擦力,又如何减小摩擦力。
4.研究自行车上的摩擦。
通过今天的学习,你们对自行车上的摩擦了解了多少,请同学们分小组讨论,比一比,赛一赛,看那一组知道的最多。(从教室外搬进一辆自行车)。
四、巩固拓展
由于摩擦,限制了交通工具的速度,若要提速,你能想出什么方法吗?
介绍水翼船、气垫船、磁悬浮列车。
五、课堂小结
通过本节的学习,你学到了什么?
1.摩擦力的概念;
2.摩擦力的大小与什么因素有关;
3.增大和减小摩擦的方法
六、教(学)后记
高中物理力教案5
审核:高二物理组
寄语: 目光远大,目标明确的人往往非常自信,而自信与人生的成败息息相关!
学习目标:
1.知道振幅越大,振动的能量(总机械 能)越大;
2.对单摆,应能根据机械能守恒定律进行定量计算;
3.对水平的弹簧振子,应能定量地说明弹性势能与 动能的转化;
4.知道简谐运动的回复力特点及回复力的来源。
学习重点:
1.对简谐运动中能量转化和守恒的具体分析。
2.什么是阻尼振动。
学习难点:
1.关于简谐运动中能量的转化。
知识链接:
振幅定义:_________________________________________
振幅物理意义:表示_________的物理量。
2.取一个单摆,将其摆球拉到一定高度后释放,观察它的单摆摆动,请你概括现象:______________________________________________
3.实际振动的单摆为什么会运动,又为什么会停下来,今天我们就来学习这个问题。
新课学习来源:
一、简谐运 动的回复力
1. 弹簧振子振动 时,回复力与位移是什么关系?
根据胡克定律,弹簧振子的回复力与位移成正比,与位移方向相反
2.特点:F=-Kx
注:式中F为回复力;x为偏离平衡位置的位移;k是常数,对于弹簧振子,k是劲度系数,对于其它物体的简谐运动,k是别的常数;负号表示回复力与位移的方向总相反。
3.简谐运动:________________________________________________
___________________________________________________________
二.简谐运动的能量
(1)水平弹簧振子在外力作用下把它拉伸,松手后所做的简谐运动。不计阻力。
单摆的摆球被拉伸到某一位置后所做的'简谐运动;如下图甲、乙所示
(B级)(2)试分析弹簧振子和单摆在振动中的能量转化情况,并填入表格。
A A O
O O B
B
位移s
速度v
回复力F
加速度a
动能
势能
总能
理论上可以证明,如果摩擦等阻力造成的损耗可以忽略,在弹簧振子运动的任意位置,系统的动能与势能之和都是一定的,这与机械能守恒定律相一致。
实际的运动都有一定的能量损耗,所以简谐运动是一种理想化的模型。
知识巩固:
(B级)1.一个在水平方向做简谐运动的弹簧振子的振动周期是0.025s,当振子从平衡位置开始向右 运动,在0.17s时刻,振子的 运动情况是( )
A.正在向左做减速运动 B.正在向右做加速运动
C.加速度正在减小 D.动能正在减小
(B级)2.做简谐运动的物体,每次经过同一位置时,都具有相同的( )
A.加速度 B.速度 C.位移 D.动能
(B级)3 .弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动,在振子向平衡位置运动的过程中( )
A.振子所受的回复力逐渐增大 B.振子的位移逐渐增大
C.振子的速率逐渐减小 D.弹簧的弹性势能逐渐减小
(B级)4.一质点做简谐运动,其离开平衡位置的位移 与时间t的关系如图所示,由图可知( )
A.质点振动的频率为4
B.质点振动的振幅为2cm
C.在t=3s时刻,质点的速率最大
D.在t=4s 时刻,质点所受的合力为零
(C级)5.一质点在水平方向上做简谐运动。如图,是该质点在 内的振动图象,下列叙述中 正确的是( )
A.再过1s,该质点的位移为正的最大值
B.再过2s,该质点的瞬时速度为零
C.再过3s,该质点的加速度方向竖直向上
D.再过4s,该质点加速 度最大
反思小结:
11.3过关检测卡
审核:高二物理组
寄语: 目光远大,目标明确的人往往非常自信,而自信与人生的成败息息相关!
(B级)1.一质点做简谐运动时,其振动图象如图。由图可知,在t1和t2时刻,质点运动的( )
A. 位移相同 B.回复力大小相同
C.速度相同 D.加速度 相同
(B级)2.一个在水平方向做简谐运动的弹簧振子的振动周期是0.025s,当振子从平衡位置开始向右运动,在0.17s时刻,振子的运动情况是( )
A.正在向左做减速运动 B.正在向右做加速运动
C.加速度正在减小 D.动能正在减小
高中物理力教案6
教学设计思路
根据课堂教学设计的基本原理,制定“滑动摩擦力”的教学设计方案。
对于“滑动摩擦力产生的现象、机理及其应用”部分,主要是采用接受性学习(了解)的方式,具体思路是:先通过生活中常见的有关滑动摩擦力的例子,引出滑动摩擦力;接着介绍摩擦力是怎样产生的;再说明滑动摩擦力的特点(方向等);最后说明生活中的应用(利与弊)。
对于“滑动摩擦力公式”部分,主要采用实验探究学习的方式,具体设计思路是:把学生分成三组,自己设计实验分别探究不同接触面性质、接触面积和接触面压力情况下滑动摩擦力的大小;然后一起分析得出滑动摩擦力的公式;最后举例巩固一下。
学习任务分析
滑动摩擦力是山东科学技术出版社出版的物理1(必修)第四章第三节的内容,主要是滑动摩擦力。该内容是学习了重力与重心和形变与弹力的基础上,继续学习摩擦力。其主要特点是实验探究学习“滑动摩擦力”,培养学生动手能力、科学的思维方法和强化学生分析和论证的能力;强调滑动摩擦力的实际生活应用,为以后动力学的知识打下坚实的基础。
(1)教学重点
○1 通过实验探究滑动摩擦力,并寻找其中规律,得出滑动摩擦力的公式;
○2加深对“滑动摩擦力”的理解(条件与方向);
○3正确理解滑动摩擦力的产生及其在生活中的应用。
(2)教学难点
○1学会实验探究滑动摩擦力;
○2了解滑动摩擦力的产生及其在生活中的应用。
学习者分析
学生是普通水平的高一学生。
○1已学习了重力与重心、形变与弹力;
○2 平时重视课本知识的学习,但对知识的实际应用了解甚少,比如滑动摩擦力的日常应用(利与弊);
○3 学生对自己动手实验有着较浓厚的兴趣,利用实验探究的学习方法调动学生学习的积极性以及激起学生的求知欲。
教学目标
1 知识与技能
○1 通过实验探究、理解滑动摩擦力;
○2 知道滑动摩擦力与哪些因素有关,寻找其中规律并导出滑动摩擦力的公式;
○3知道滑动摩擦力的产生及其在生活中的应用。
2 过程与方法
○1通过生活中的实例了解摩擦现象的普遍存在,并初步培养学生的观察能力和提出问题的能力‘
○2 通过实验探究影响摩擦力大小的因素,初步体会科学研究的方法,培养学生收集和处理数据的能力;
○3通过实验探究生活中的摩擦现象培养学生的信息交流能力。
3 情感态度与价值观
○1 使学生能联系实际探究自然现象和日常生活中的物理道理,养成勇于探索生活中的物理道理与原理的精神;
○2 培养学生实践-----认识(规律)-----实践(解决实际问题)的思想;
○3 通过探究活动和小组合作培养学生善于将自己的见解公开和与人交流的能力以及合作精神。
教学设备 砝码(若干个) 木板 贴有砂纸的木板 木板(长宽高不等)弹簧秤
板书设计
滑动摩擦力
一 定义:滑动摩擦力是当两个物体彼此接触和挤压,并发生相对滑动时,在接触面上产生的一种阻碍相对滑动的力。
二 条件 接触 挤压 相对滑动
方向 阻碍相对滑动-----与运动趋势方向相反
二 决定滑动摩擦力大小因素: 压力大小(N) 接触面粗糙程度(μ)(将教学过程设计中的表格画在黑板上)
三 公式:f=μ N (0
四 应用
教学过程设计
(1) 复习弹力、导入新课
复习弹力,联系实际说明——相互接触的。两个物体相互作用时的现象(例如:一个弹簧板上放着一个物体,当换放一个更重的物体时,弹簧板的形变量会增大,说明物体和弹簧板间的弹力变大;与此相对应的另外一种现象是,当我们用力推讲桌时,我们会感觉到好象有一种阻碍的力量(老师实验)。我们知道,这种力量决不是弹力,但它一定和弹力有关系,因为当我们推一个较小的物体时,我们就会觉得很轻松。那么,这种力到底是一种什么力呢?)马拉雪橇在冰道上滑行却能拉很重的货物,在普通路面却不行。走路时在光滑的路面容易摔倒。这些是为什么?引入。
师:当两个物体彼此接触和挤压,并发生相对滑动时,在接触面上产生的一种阻碍相对滑动的力称为滑动摩擦力。(板书)
师:从定义中可以知道滑动摩擦力产生的条件和方向。提问。
生1:条件是接触、挤压、相对滑动。
生2:方向是阻碍相对滑动的力,即与相对滑动的力方向相反。
(2) 探究思考
师:那让我们实验探究一下滑动摩擦力大小与什么因素有关呢?
生1:弹力。
生2:接触面大小。
师:很好!其实呢,老师认为还与接触面的性质有关。那我们现在对其进行实验探究,分别对它们进行探究,看看我们的推测是否正确。
老师把学生分成甲乙丙三组,完成下表中的实验,并完成下列表格的内容。 (在实验过程中,老师要下来观看同学实验,并指导。)
表一
甲组 乙组 丙组
探究内容 与接触面压力关系 与接触面面积关系 与接触面性质关系
实验器材 弹簧秤、木板、
木块、砝码, 弹簧秤、木板、
木块 弹簧秤、木板、
木块、贴有砂纸
的的木板
实验步骤 把木块放在水平木板
上,用弹簧秤匀速
拉木块,读出这
时的拉力并记录
。在木板上放上砝
码,再次用弹簧
秤匀速拉木块,读出
这时的拉力和用
弹簧秤测出的重力
(压力)并记录。 把木块放在水平木
板上,用弹簧秤
匀速拉木块,读出
这时的拉力并记
录。再把木块另
一侧面朝下,(这次侧面应与
上次面积不同)
用弹簧秤匀速拉
木块,读出这时
的拉力和用弹簧
秤测出的重力
(压力)并记录。 把木块放在水平
木板上,用弹簧秤
匀速拉木块,读
出这时的拉力并
记录。把木块放
在贴有砂纸的木
板上,用弹簧秤
匀速拉木块,读
出这时的拉力和
用弹簧秤测出的
重力(压力)并
记录。
结果 放砝码的物体受摩
擦力大于不放砝
码的物体受摩擦力。
(由学生自行完成) 两次受摩擦力一样
大(由学生自行完
成) 木块放在贴有砂
纸的木板上受的
摩擦力大于在木
板上受的摩擦力
(由学生自行完成)
结论 滑动摩擦力大小
与接触面的`压力有关 滑动摩擦力大小与
接触面的面积无关 滑动摩擦力大小与
接触面的性质有关
师:从上述实验中我们可以得出什么呢?
生:滑动摩擦力大小与接触面的压力、接触面的性质有关,与接触面的面积无关。
(老师板书)
表二
根据每组同学们测出的数据填入以下表格;
压力N
摩擦力f
作出压力N与摩擦力f的图像,寻找其规律。并对实验过程和结论进行评估和交流吧!
师:好!那从图像中我们得出什么呢?
生:压力与摩擦力成正比。
师:对。其比例系数由接触面得材料决定,我们称之为动摩擦因数,记为μ。即有:μ=f/N。(板书)故f=μN。(补充说明:μ跟相互接触的两个物体的材料有关,还跟接触面的粗糙程度有关,从式子中可知μ没有单位并由大量的实验证明0
师:下面我们举几个题目巩固一下。
题1.课本73页的例题。
题2:课本77页作业的第一题。
题3:一个橡皮绳,原长为l0,用它悬挂一本书,静止时测出橡皮绳的长度为l1。用橡皮绳沿水平方向拉书使书做匀速运动,测得橡皮绳的长度为l2。设橡皮绳伸长的长度要跟受到的拉力成正比,求出书与桌面的动摩擦因数。(μ=(l2-- l0)/( l1-- l0))
师:下面谈谈滑动摩擦力的应用。运用我们今天课堂上学的知识,同学们可以提出增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法吗?
生1:增大有益摩擦的方法有:增大接触面的粗糙程度或增大物体之间的压力。
生2:减少有害摩擦的方法有:减少接触面得粗糙程度或减少物体之间的压力。
师:生活的运用有:加润滑油,使用气垫;钉鞋,在轮胎上刻花纹等。
(拓展:如果时间充足的话讲课本中的信息窗与同学们分享一下。)
作业:课本77页第二、四题。
教学总结
更为精确的实验表明:滑动摩擦力的大小跟压力成正比,也就是跟两个物体间的垂直作用力成正比。摩擦力与接触面面积大小和滑动的速度大小无关。如果f表示滑动摩擦力的大小,用N表示压力的大小,则有f=μN,其中μ表示滑动摩擦因数,它跟相互接触的两个物体的材料及粗糙程度有关,是一个无单位的物理量,能直接影响运动状态和受力情况。其取值范围是0
教学反思
本节课在考虑到科学探究的难度和学生的实际基础上让学生在老师的引导下进行假设猜想、设计实验师生共同探究。由学生小组自行进行探究,最后形成结论。实现学科核心向学生核心的
转移,让学生主动获取知识;通过具体事例将知识应用于生活和生产,让学生体会物理知识的应用价值,培养学生热爱科学的态度和价值观,不会由受到传统教学的影响太多而不敢过分相信学生“放手”让学生去探究,从而制约了学生的进步和创新。
教学过程流程图
教学设计后记
1. 通过生活的例子引入滑动摩擦力,并了解其产生的条件和其方向;
2. 通过互动实验探究影响滑动摩擦力大小的因素,改变“以往以定论式的结论告诉学生”的教学,使学生对公式有更深刻的理解;
3. 探究过程中采用合作学习的方式来吸引学生的学习兴趣。
高中物理力教案7
1、共点力的合成与分解
实验仪器:力的合成分解演示器(J2152)、钩码(一盒)、平行四边形演示器
教师操作:把演示器按事先选定的分力夹角和分力大小,调整位置和选配钩码个数;把汇力环上部连接的测力计由引力器拉引来调节角度,并还要调节拉引力距离,使汇力环悬空,目测与坐标盘同心;改变分力夹角,重做上边实验。
实验结论:此时测力计的读数就是合力的大小;分力夹角越小合力越大,分力夹角趋于180度时合力趋近零。
力的合成分解演示器:
教师操作:用平行四边形演示器O点孔套在坐标盘中心杆上,调整平行四边形重合实验所形成四边形,用紧固螺帽压紧,学生可直观的在演示器上看出矢量作图。
2、验证力的平行四边形定则(学生实验)
实验仪器:方木板、白纸、橡皮筋、细绳套2根、平板测力计2只、刻度尺、量角器、铅笔、图钉3-5个
实验目的:验证互成角度的两个共点力合成的平行四边形定则。
实验原理:一个力F的作用效果与两个共点力F1和F2的共点作用效果都是把橡皮筋拉伸到某点,所以F为F1和F2的合力。做出F的图示,再根据平行四边形定则做出F1和F2的合力F?的图示,比较F?和F是否大小相等,方向相同。
学生操作:
(1)白纸用图钉固定在方木板上;橡皮筋一端用图钉固定在白纸上,另一端拴上两根细绳套。
(2)用两只测力计沿不同方向拉细绳套,记下橡皮筋伸长到的位置O,两只测力计的方向及读数F1、F2,做出两个力的图示,以两个力为临边做平行四边形,对角线即为理论上的合力F?,量出它的大小。
(3)只用一只测力计钩住细绳套,将橡皮筋拉到O,记下测力计方向及读数F,做出它的图示。
(3)比较F?与F的大小与方向。
(4)改变两个力F1、F2的大小和夹角,重复实验两次。
实验结论:在误差允许范围内,证明了平行四边形定则成立。
注意事项:
(1)同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是:将两只弹簧测力计钩好后对拉,若两只弹簧测力计在拉的过程中读数相同,则可选,若不同,应另换,直到相同为止;使用时弹簧测力计与板面平行。
(2)在满足合力不超过弹簧测力计量程及橡皮筋形变不超过弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差。
(3)画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画得大一些,但也不要太大而画出纸外;要严格按力的图示要求和几何作图法作图。
(4)在同一次实验中,橡皮筋拉长后的节点O位置一定要相同。
(5)由作图法得到的F和实验测量得到的F?不可能完全符合,但在误差允许范围内可认为是F和F?符合即可。
误差分析:
(1)本实验误差的主要来源——弹簧秤本身的`误差、读数误差、作图误差。
(2)减小误差的方法——读数时眼睛一定要正视,要按有效数字正确读数和记录,两个力的对边一定要平行;两个分力F1、F2间夹角θ越大,用平行四边形作图得出的合力F?的误差ΔF也越大,所以实验中不要把θ取得太大。
3、研究有固定转动轴物体的平衡条件
实验仪器:力矩盘(J2124型)、方座支架(J1102型)、钩码(J2106M)、杠杆(J2119型)、测力计(J2104型)、三角板、直别针若干
实验目的:通过实验研究有固定转动轴的物体在外力作用下平衡的条件,进一步明确力矩的概念。
教师操作:
(1)将力矩盘和一横杆安装在支架上,使盘可绕水平轴自由灵活地转动,调节盘面使其在竖直平面内。在盘面上贴一张白纸。
(2)取四根直别针,将四根细线固定在盘面上,固定的位置可任意选定,但相互间距离不可取得太小。
(3)在三根细绳的末端挂上不同质量的钩码,第四根细绳挂上测力计,测力计的另一端挂在横杆上,使它对盘的拉力斜向上方。持力矩盘静止后,在白纸上标出各悬线的悬点(即直别针的位置)和悬线的方向,即作用在力矩盘上各力的作用点和方向。标出力矩盘轴心的位置。
(4)取下白纸,量出各力的力臂L的长度,将各力的大小F与对应的力臂值记在下面表格内(填写时应注明力矩M的正、负号,顺时针方向的力矩为负,反时针方向的力矩为正)。
(5)改变各力的作用点和大小,重复以上的实验。
注意事项:
(1)实验时不应使力矩盘向后仰,否则悬线要与盘的下边沿发生摩擦,增大实验误差。为使力矩盘能灵活转动,必要时可在轴上加少许润滑油。
(2)测力计的拉力不能向下,否则将会由于测力计本身所受的重力而产生误差。测力计如果处于水平,弹簧和秤壳之间的摩擦也会影响结果。
(3)有的力矩盘上画有一组同心圆,须注意只有受力方向与悬点所在的圆周相切时,圆半径才等于力臂的大小。一般情况下,力臂只能通过从转轴到力的作用线的垂直距离来测量。
4、共点力作用下物体的平衡
实验仪器:方木板、白纸、图钉、橡皮条、测力计3个(J2104型)、细线、直尺和三角板、小铁环(直径为5毫米的螺母即可)
实验目的:通过实验掌握利用力的平行四边形定则解决共点力的平衡条件等问题的方法,从而加深对共点力的平衡条件的认识。
教师操作:
(1)将方木板平放在桌上,用图钉将白纸钉在板上。三条细线将三个测力计的挂钩系在小铁环上。
(2)将小铁环放在方木板上,固定一个测力计,沿两个不同的方向拉另外两个测力计。平衡后,读出测力计上拉力的大小F1、F2、F3,并在纸上按一定的标度,用有向线段画出三个力F1、F2、F3。把这三个有向线段廷长,其延长线交于一点,说明这三个力是共点力。
(3)去掉测力计和小铁环。沿力的作用线方向移动三个有向线段,使其始端交于一点O,按平行四边形定则求出F1和F2的合力F12。比较F12和F3,在实验误差范围内它们的大小相等、方向相反,是一对平衡力,即它们的合力为零。由此可以得出F1、F2、F3的合力为零是物体平衡的条件,如果有更多的测力计,可以用细线将几个测力计与小铁环相连,照步骤2、3那样,画出这些作用在小铁环上的力F1、F2、F3、F4……,它们仍是共点力,其合力仍为零,从而得出多个共点力作用下物体的平衡条件也是合力等于零。
注意事项:
(1)实验中所说的共点力是在同一平面内的,所以实验时应使各个力都与木板平行,且与木板的距离相等。
(2)实验中方木板应处于水平位置,避免重力的影响,否则实验的误差会增大。
高中物理力教案8
课程学习目标目标解读
1.理解弹力、摩擦力的概念和判断方法。
2.能正确地对物体进行受力分析。
3.深刻理解力的合成与分解的意义,能熟练应用相应的方法解决实际问题。
学法指导三种力的认识是本章的基础,物体的受力分析必须准确,再利用力的合成和分解来解决问题。
课程导学建议重点难点掌握重力、弹力和摩擦力的特点,运用力的合成和分解解决实际问题。
教学建议
本章复习课建议用1节课的课时,关键仍然在对基础问题的复习上,如重力、弹力、摩擦力的概念和产生条件及对其大小、方向的认识,并能够正确地对物体进行受力分析。现阶段受力分析也只分析物体受力个数比较少、简单的情况,注意教学的层次性和渐进性。
课前
准备本章知识学生的掌握情况可能有比较大的差异,要了解大多数学生处于什么状况。检查学生的预习情况,收集学生提出来问题,注意一题多解的准备。
导学过程设计
程序设计学习内容教师行为学生行为媒体运用
预习过程梳理知识确保每一位学生处于预习状态。回顾本单元内容,可以查阅教材和以前的学案,对本章内容的知识体系和重点难点有所了解。PPT演示课题及学习目标
完成学案巡视学生自主学习的进展,学生填写学案的情况。尽可能多得独立完成学案内容,至少完成单元体系构建的内容。
结对交流指导、倾听部分学生的交流,初步得出学生预习的效果情况。就学案中有疑惑的内容与结对学习的.同学交流。
课堂探究
小组讨论
小组展示
补充质疑
教师点评主题1:对力的有、无及方向的判断
总结弹力、摩擦力的特点,如何判断弹力、摩擦力的有无及方向(1)分析甲、乙两位同学谁对谁错,为什么。
(2)说说对于发生微小形变的物体是否存在弹力以及静摩擦力,我们该采用什么方法判断。
(3)说说弹力和摩擦力的方向有什么特点。
口头表述
主题2:受力分析
总结受力分析的步骤,介绍整体法和隔离法的选择。(1)画出各图中物体的受力情况。
(2)结合第一问中所画的受力分析,思考一下画受力分析的步骤。
(3)说说受力分析中常用的方法。口头表述、板书
主题3:将已知力F分解成两个分力F1、F2的情况
让学生掌握根据平行四边形定则进行力的合成和分解的特点。依次分析下列问题:
(1)已知两个分力F1、F2的方向,求两个分力F1、F2的大小,能分成几组情况的分力?
(2)已知一个分力F1的方向和大小,求F2的大小和方向,能分成几组情况的分力?
(3)已知一个分力F1的方向和分力F2的大小,求分力F1的大小和分力F2的方向,能分成几组情况的分力?口头表述
讲练结合独立分析思考根据具体情况与部分同学(特别是各小组组长)交流,掌握学生的学习情况.
侧重受力分析和力的合成与分解。全体学生独立思考,独立完全,小组同学都完成后可交流讨论。
拓展一、对弹力的理解
拓展二、对摩擦力的理解
拓展三、物体受力分析常用的方法
拓展四、力的合成与分解PPT
拓展技能检测视学生基础和课堂时间、教学进度决定是否作要求教师未提出要求的情况下学有余力的学生可自主完成PPT
记录要点教师可在学生完成后作点评学生在相应的位置作笔记。PPT
总结反思知识总结教师可根据实际情况决定有没有必要总结或部分点评一下。学生就本节所学做一个自我总结,之后可小组交流讨论。PPT
感悟收获注意有代表性的收集一些学生的体会,以便有针对性地调整教学方法。根据自己的感受如实填写
根据自己的思考找出解决方案
课外拓展无
板书设计课时2.7《力》整合与评价
高中物理力教案9
教学目标
1.知道摩擦力是如何产生的。
2.知道摩擦力的大小跟什么因素有关。
3.知道摩擦的利与弊。
教学重难点
教学重点:应用增大和减小摩擦的方法解决实际问题。
教学难点:设计探究实验。
教学工具
多媒体
教学过程
(一)引入新课
推桌子前进时很费力,为什么?
(二)新课学习
实验:学生将手掌放在桌面滑动,脚在地板上来回擦动等。我们的手、脚运动受到阻碍的现象叫摩擦现象,这种阻碍物体运动的力叫摩擦力。
摩擦力产生的条件:
两物体要相互接触,摩擦力只能发生在接触面上;
两物体要发生或已经发生相对运动
两物体之间要有压力。
2.探究摩擦力的大小与什么有关
你认为摩擦力的大小与什么有关?请同学大胆猜想。
猜想一:与压力大小有关(可能有同学会提出与重力有关,可举把黑板擦压到黑板上所受摩擦力与重力无关来引导学生找到压力影响摩擦)
猜想二:与接触面的`粗糙程度有关
猜想三:与接触面积大小有关
猜想四:与运动速度有关
针对学生的猜想设计实验并进行验证得出结论
3.生活中哪些地方存在摩擦?
例:人走路
a.哪里存在摩擦?
b.想象:如果没有摩擦走路是什么样子?
c.鞋底为什么有凸凹不平的花纹?
例:汽车在冰面上打滑
a.汽车出现了什么情况?为什么?
b.怎样解决?(撒盐、木屑、煤渣等)
c.轮胎上为什么有纹?
例:滑雪比赛
a.滑雪时板与雪间的摩擦有害还是有益?
b.怎样减小摩擦力?
摩擦有时有利,有时有害。因此有时我们要增大摩擦,有时又要想办法减小摩擦。从理论上看该如何增大摩擦力,又如何减小摩擦力。
4.研究自行车上的摩擦。
通过今天的学习,你们对自行车上的摩擦了解了多少,请同学们分小组讨论,比一比,赛一赛,看那一组知道的最多。(从教室外搬进一辆自行车)。
5.知识的拓展。
由于摩擦,限制了交通工具的速度,若要提速,你能想出什么方法吗?介绍水翼船、气垫船、磁悬浮列车。
课后小结
摩擦力产生的条件:
(1)两物体要相互接触,摩擦力只能发生在接触面上;
(2)两物体要发生或已经发生相对位移;
(3)两物体之间要有压力。
高中物理力教案10
教学目标
【知识与能力】
探究得出滑动摩擦力产生的条件和影响滑动摩擦力大小的因素以及计算公式。
【过程与方法】
通过观察,了解滑动摩擦力的存在,实验探究产生滑动摩擦力的条件以及影响其大小的因素,提高实验技能和探索能力。
【情感、态度和价值观】
学生能提高实事求是的科学实验态度,锻炼思维能力、抽象能力,运用物理知识解释生活现象。
教学重难点
【重点】
滑动摩擦力产生条件和计算式。
【难点】
实验探究的过程。
教学方法
观察法、实验法、讨论法、问答法等。
教学过程
(一)新课导入
展示几个情景:孩子玩滑梯、火车急刹车、冰壶运动等。
通过提问这些情景中的现象,引导学生思考,从而得出滑动摩擦力的概念,导出新课。
(二)科学探究
问题1:滑动摩擦力什么情况下才会出现?结合前面学的静摩擦力条件进行讨论。
学生讨论:需要有压力、粗糙的接触面以及相对运动。
问题2:为什么冰壶、火车、孩子受到的滑动摩擦力不同呢?
实验探究:影响滑动摩擦力大小的因素:
1.猜想:与压力有关,与速度有关,与质量有关,与粗糙程度有关等等。
2.设计实验:用弹簧秤拉动木块,可通过加减砝码改变压力,改变拉动速度,更换接触面,例如玻璃、木板、石板、毛巾等。弹簧秤示数便是滑动摩擦力示数,设计表格进行记录。
3.进行实验:6人一组进行实验,注意小组内部的分工问题,教师巡视。
4.得出结论:滑动摩擦力与压力和接触面的`粗糙程度有关。
5.交流讨论:分享实验中的数据和实验细节,误差处理等;讨论控制变量法的注意事项,即控制无关变量相同,只改变探究的物理量等;实验安全问题、保护器材问题等等。
6.总结:结合实验结论和教材,得出滑动摩擦力的计算公式,f=μN
问题3:滑动摩擦力的方向如何判断呢?结合示例分析并讨论。
示例:木块在地面上滑动、木块在木板上滑动并带动木板一起滑动。
学生讨论:滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,相对运动方向有时并不是运动方向。
问题4:滑动摩擦力有什么作用呢?举例说明。
回答:生活中有很多地方可以见到滑动摩擦力,车辆的刹车系统是利用滑动摩擦力进行减速,打磨东西也是利用了滑动摩擦力,同时机器中的滑动摩擦力会损耗器材,所以需要使用润滑油来减小滑动摩擦力等等。
(三)巩固提高
给出适当例题,运用公式求解摩擦力大小,判断摩擦力方向。
(四)小结作业
小结:浅谈本节课收获。
作业:课下继续探索,拓展科学知识。
高中物理力教案11
教学目标
一、知识目标
1、知道摩擦力是如何产生的。
2、知道摩擦力的大小跟什么因素有关。
3、知道摩擦的利与弊。
二、能力目标
1,通过观察和实验,感知摩擦力的存在,培养一定的观察能力和分析概括的能力。
2、通过实验,探究摩擦力跟物体表面受到的压力以及接触面的粗糙程度的关系,培养一定的实践能力。
三、德育目标
让学生经历科学探究的过程,培养对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,培养学生的探索精神。
教学重点
滑动摩擦力的大小跟压力和接触面粗糙程度的关系。
教学难点
滑动摩擦力的定义。
教学方法
观察、分析法:通过直观地了解厚海绵在桌面上的运动,感觉摩擦力的存在,分析摩擦力的方向及作用点。
探究法:通过探究活动研究影响摩擦力大小的因素,理解增加摩擦和减小摩擦的方法。
教具准备
下部间隔镂空的厚海绵、木板、投影仪、毛巾、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等。
课时安排
1课时
教学过程
一、引入新课
[师]今天,我们班力气最小的女生将要和班里力气最大的男生大力士利用一根不锈钢棒举行一次别开生面的拔河比赛,请二位运动员上场。
比赛结果:女生获胜。
[师]知道男同学失败的原因是什么吗?请大力士自己说说。
[生]钢棒这端特别滑,握也握不住。
[师]表面上是老师帮助了女同学,在男同学握的棒的一端事先涂上了润滑油。实际上是谁帮助了女同学呢?是摩擦力!可见摩擦力就在我们身边。
二、新课教学
1、摩擦力
[师]请同学们把手掌贴在桌面上,使手掌沿桌面滑动,体验手掌的感觉。
[生]手掌与桌面间产生了摩擦。
[师]根据以往的经验,我们讨论某一个力的时候,一般讨论力的什么内容呢?
[生]讨论一个力的时候,我们一般要了解力的三要素。
[师]我们首先来了解摩擦力的方向和作用点。
[演示]
一长方体海绵,下端间隔镂空,在桌面上推,(分别演示向左推和向右推)底边显示出因受到摩擦阻力而倾斜。
[师]请同学们说说从演示的实验中,你发现了什么。
[生]摩擦力阻碍海绵相对于桌面的运动,与海绵相对于桌面的运动方向相反。
[生]摩擦力的作用点在海绵和桌面接触的接触面上。
[师]大家都同意这两位同学的结论吗?
[生]同意。
[师]我们把两位同学所讲的摩擦力的方向和作用点合在一起,就得到了摩擦力的定义。
[板书]两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力(frictin frce)
[师]请同学们互相讨论一下在生产生活中有哪些与摩擦力有关的例子。
[生]人走路的时候要用到摩擦力。
[生]自行车或汽车在刹车的时候要用到摩擦力,[生]扫地、擦黑板的时候都要用到摩擦力。
[生]滑雪的时候有摩擦力。
[生]用手抓起东西的时候也有摩擦力。
[师]同学们知道了这么多与摩擦力有关的例子,太棒了!现在老师有这么几个问题,需要同学们帮助解决,请同学们想出尽可能多的办法来。
[投影]
问题1:小明让妈妈他买了一瓶水果罐头,可小明怎么也打不开盖子,你能帮助他吗?
问题2:小华星期天要去参加学校的攀岩比赛,?
[生]找一个力气大的人去拧。
[生]用螺丝刀撬一下盖子再拧。
[生]用一个工具夹住盖子使劲拧。
问题2:
[生]让小华穿上一双有花纹的鞋。
[生]向上攀的时候用力抓紧绳子。
[生]戴上有花纹的粗布手套或在手上抹上防滑粉。
[生]在绳子上打上一个一个的结。
问题3:
[生]抓泥鳅时戴上防滑手套。
[生]抓以前在手上沾上沙子,然后用力抓。
[生]把泥鳅打死后再抓。
[生]给泥鳅前裹上一层布,再用力抓。
[师]同学们想出了这么多的主意,大致归纳一下,比如垫毛巾和戴防滑手套基本上是一类,可以归纳成几类呢?同学们讨论。
[生]我
[生]力气大的人或用力抓等是增大了力的作用。
[师]这种力是我们以前了解的哪一种力?增大力和增大接触面的粗糙程度的目的是什么?
[生]这种力是压力。增大压力和增加接触面的粗糙程度都是为了增大摩擦力。
[师]摩擦力的'大小和什么因素有关?要增大摩擦力或减小摩擦力可以采取什么办法呢?
[生]增大摩擦时可以增加接触面的粗糙程度和压力,减小摩擦时可以减小压力或使接触面更光滑,因此,我认为摩擦力的大小应该和压力和接触面的粗糙程度有关。
[生]我认为摩擦力的大小还和接触面的大小有关系。
[生]我觉得摩擦力的大小还可能与拉动物体运动的速度大小有关系。
[师]对于摩擦力的大小,同学们大致作出了四种猜想,你的猜想到底对不对?
2、[探究]摩擦力的大小与什么因素有关?
[师]我们把同学们的四种猜想分成四个研究课题,各小组自由选取其中之
一,探索之后每个课题组推选一名代表进行研究结果的交流和答辩。
[师]实验前请同学们注意下面的问题。
[投影]
(1)怎样测量摩擦力?
(2)你计划采取什么方法来研究自己选择的课题?
[生]摩擦力不能直接测量出来。根据二力平衡的知识,用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿长木板滑动,此时在水平方向上的拉力和摩擦力是一对平衡力。弹簧测力计拉力的大小等于摩擦力,从弹簧测力计的示数就可知摩擦力的大小。
[师]哪位同学可以演示操作,并说明操作技巧?
[生](演示并解释)拉动木块时,木块必须做匀速直线运动,保持弹簧秤的指针不动,这时拉力等于摩擦力。
[师]第二个问题,大家讨论。
[生]我们猜想影响摩擦力大小的因素有多个,因此,在研究影响摩擦力大小的某一个因素时,要控制其他因素不变,即用“控制变量法”。
[师]请同学们根据自己选择的课题设计实验及实验数据表格,完成实验后,写出探究报告和其他组的同学交流。
(学生分组实验、教师巡视指导、参与同学们的活动)
课题一:研究摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系
[投影](展示)探究报告
演示并讲解:首先,在光滑的长木板。上匀速拉动木块,记下测力计的示数,然后分别将棉布和毛巾铺在木板上,再在棉布和毛巾上分别匀速拉动木块,记下两次测力计的示数,填入数据表格中。分析数据,我们可以得出的结论是:接触面越粗糙,木块受到的摩擦力越大。
[师]其他课题组的同学有什么问题可以提问?
[生]问:实验过程中,你们如何控制其他变量不变呢?
[生]答:在实验过程中,我们始终使用同一个木块的同一个面作接触面,用相同的速度拉动木块,保证了压力、接触面积等因素不变。
课题二:研究摩擦力的大小与压力的关系
[投影]探究报告
演示并讲解:在木板上匀速拉动木块,当压力是3 N时,测出的摩擦力是 N,然后在木块上加一个砝码,压力是4 N时,测出的摩擦力是 N.再在木块上加2个砝码,压力是5 N时,测出的摩擦力是 N.分析这组数据后我们得出的结论是:接触面的粗糙程度不变时,压力越大,摩擦力越大。
[师]其他课题组同学提问题。
[生]问:为什么在木块上加砝码可以改变压力?压力的大小是如何知道的?
[生]答:因为木块是在水平面上运动的,所以物体对支撑面的压力就等于物体的重力,因此改变物体的重力就改变了物体对支撑面的压力,用弹簧测力计分别测出木块、木块和一个砝码、木块和两个砝码的重力,也就测出了压力。
课题三:研究接触面的大小与摩擦力大小的关系
[投影]探究报告
演示并解释:我们将同一个长方体木块分别平放、侧放、立放在同一块木板上,匀速拉动木块,测出的摩擦力的大小基本相同。我们的结论是:在接触面和压力一定的情况下,摩擦力的大小与接触面的面积无关。
注意:“摩擦力的大小与接触面的大小无关”是在“正压力一定”的情况下说的。研究结果表明两物体相接触挤压时,实际接触部分的面积越大,其摩擦力也越大。而两者的实际接触面积只跟正压力的大小有关,跟它们的表面接触面积无关。在物体的材料性质和表面粗糙程度不变的情况下,正压力越大,实际接触面积也越大。滑动摩擦力也越大。正压力相同时,改变物体间表面的接触面积,如将一块砖从竖放改为平放,由于正压力没有改变,并没有改变实际接触面积,故摩擦力保持不变。如一块砖变成了半块砖,则正压力改变了,实际接触面也变了,那么滑动摩擦力也变了。
说明:对于摩擦力大小与物体运动速度的关系,由于要求物体匀速运动。又要用不同的速度拉动,实验难度大。实验效果很难观察,不易得出正确的结论,因此教学中可模糊化处理或放在课外探究。
[师]我们将各个课题小组的结论归纳一下,能得到什么结论?同学们讨论。
[生]我们得到的结论是:摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力和接触面的粗糙程度有关,在压力一定的情况下,接触面越粗糙,摩擦力越大;在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,摩擦力越大。
[师]归纳得很好,同学们再一起回忆一下在探究的过程中我们运用了哪些研究问题的方法。
[生]“控制变量法”和“转换法”。
[师]“控制变量法”同学们已经很熟悉了,哪位同学能进一步说明哪些地方用了“转换法”?
[生]实验中有两个地方用到了“转换法”。通过测拉力来测摩擦力,还有通过测物体的重力来测压力。
[师]通过探究实验,同学们不仅验证了自己的猜想,还学会了研究问题的方法。现在同学们一起来解决一个实际问题。
3、增大有益摩擦和减小有害摩擦
[师]还是老师的这块海绵,想要减小它在运动过程中的摩擦,你有什么办法吗?
[生]可以在桌面上铺上一块玻璃板,减小接触面的粗糙程度。
[生]在海绵和桌面间放几枝圆铅笔,让海绵在铅笔上滚动。
[师]这位同学说的是让滚动来代替滑动。能减小摩擦吗?同学们试试。
[生]同一个木块,在桌面上滑动时的摩擦力是,滚动时的摩擦力是,说明用滚动代替滑动能减小摩擦。
[师]同学们还有其他的可以减小摩擦的方法吗?
[生]还可以用使接触面分离的方法来减小摩擦,比如磁悬浮列车。
[生]还有气垫船,也可以加润滑油。
[师]同学们列举出了这么多减小摩擦的方法,也一定知道更多的增大摩擦的方法。请同学们课后阅读“科学世界”,了解更多的摩擦的利用和防止的办法。现在请同学们回顾这节课哪些知识给你留下了深刻的印象。
三、小结
1、摩擦力的概念。
2、影响摩擦力大小的因素。
3、增大有益摩擦,减小有害摩擦的方法。
4、“控制变量法”“转换法”。
四、动手动脑学物理
请同学们尽可能多地列举生活中应用摩擦的例子,说明哪些做法是为了增大摩擦,哪些做法是为了减小摩擦,分别运用了增大摩擦或减小摩擦的哪种做法。
五、板书设计
高中物理力教案12
摩擦力是力学中的三大性质力之一,正确认识摩擦力对后面知识的学习有着至关重要的作用。在摩擦力这节课中,要求会计算滑动摩擦力的大小和判断其方向,以及静摩擦力的大小和方向的判断。教师在教学过程中要将学生在初中所学过的相关概念与本节内容相结合,与生活中的实例相结合,逐步引导、循循善诱,对两种摩擦力的大小和方向判定有个清晰的认识。在探究过程中要充分利用初中二力平衡的知识,在物体从静止到运动的过程中认识静摩擦力和滑动摩擦力大小变化情况,使学生的认识从感性到理性发生质的变化。对于动摩擦因数的教学最好通过实验让学生探究得出。由于本节课的特点,在整个教学过程中要充分体现新课标的探究精神,让学生多用所学知识揭示生活中的相关现象本质。教学重点
1、滑动摩擦力的大小及方向的判断。
2、静摩擦力的有无及方向的判断。
3、静摩擦力产生的条件及规律。
教学难点
知识与技能
1、知道什么是静摩擦力、最大静摩擦力、滑动摩擦力。
2、能计算静摩擦力、滑动摩擦力的大小并会判断它们的方向。 过程与方法
1、学生通过设计实验,并使用控制变量法对影响滑动摩擦力和静摩擦力大小的因素进行实验探究。
2、培养学生的逻辑思维能力,培养学生利用知识解决实际问题的能力。 情感态度与价值观通过静摩擦力的探究过程,培养学生科学的思想方法。
课前准备
教具准备:木块、弹簧秤、木板、毛巾、纸、钢板、砂纸、水等。 知识准备:搜集有关的摩擦力信息。
教学过程
导入新课活动导入
准备两只碗,分别放入数量较多的玻璃小球,一只碗内是光滑干净的,另一只碗内是粘有灰尘的请两个同学把玻璃球从碗中用筷子夹出来,比赛看谁夹得快。然后让两位同学分别说出自己的感想,从而引出摩擦力的问题。 情景导入
(课件展示)播放运动员滑雪的录像,如图3—3—1,让学生说出滑雪要求的`环境条件,然后导出摩擦力的概念。图3—3—1
问题导入
粉笔在黑板上可以写出字来,在玻璃上写得出来吗?试试看。想想若在外面的柏油路面上用粉笔写字又会有何不同?为什么?你认为摩擦力是一种什么样的力?让学生用自己的语言叙述摩擦力。推进新课
学生在初中阶段已经学习过摩擦力,通过直接提问使学生回忆并叙述摩擦力的概念。 概念:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫做摩擦力。本节课就来深入研究摩擦力。
请学生做个小实验:要求学生用逐渐增大的水平力推动在教室中放置的桌子,直到推动一段距离。(设计意图:让学生体会并分析出桌子受到推力和摩擦力的作用,使学生产生对静摩擦力和滑动摩擦力的感性认识)
学生活动:学生按老师要求推桌子,并感受推力大小变化。
问题:为什么用力推桌子而桌子不一定运动?为什么想让桌子继续运动还要继续推?初步引出对静摩擦力和滑动摩擦力的感性认识。 一、静摩擦力
由用力推桌子而不动,师生讨论引导出静摩擦力的概念:两个相互接触的物体之间有相对运动趋势而又保持相对静止时,在接触面间所产生的阻碍相对运动趋势的力叫静摩擦力。 问题:静摩擦力是一恒定的力吗?怎样求静摩擦力的大小?怎样判断静摩擦力的方向?
【实验探究】
在水平桌面上放一木块,用弹簧测力计沿水平方向用较小的力拉木块但保持木块不动,并不断缓慢地增大拉力。注意提示学生观察弹簧秤的示数变化。 实验如图3—3—2:图3—3—2
实验现象:我们可以看到随着拉力的增大,弹簧秤的示数不断增大。
结论:由二力平衡的知识可以知道,木块受到的静摩擦力大小等于弹簧秤的拉力,方向和拉力的方向相反。所以静摩擦力不是一固定值,它随外力的变化而变化,总是和外力大小相等、方向相反。
继续试验:在弹簧测力计指针下轻塞一个小纸团,它可以随指针移动,并作为指针到达最大位置的标志。在刚才实验的基础上继续用力,当拉力达到一定的值时木块开始移动,此时拉力会突然变小。要求学生记下刚才的最大值。
结论:静摩擦力的增大有一个限度,这个限度就是最大静摩擦力Fmax,其值等于物体刚刚开始运动时的拉力。两物体间实际发生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力Fmax之间。
问题:最大静摩擦力的大小和什么因素有关呢?(教师提出问题,由学生自主设计实验)
高中物理力教案13
知识目标
1、能够运用力的平行四边形定则求解一个已知力的分力;
2、会用三角形法则求解力的分解;
能力目标
1、熟练掌握物体的受力分析;
2、能够根据力的作用效果进行分解;
情感目标
培养分析观察能力,物理思维能力和科学的研究态度.
教学建议
重点难点分析
力的分解是力的合成的逆预算,是根据力的作用效果,由力的平行四边形定则将一个已知力进行分解,所以平行四边行定则依然是本节的重点,而三角形法则是在平行四边形定则的基础上得到的,熟练应用矢量的运算方法并能解决实际问题是本节的难点.
教法建议
一、关于力的分解的教材分析和教法建议
力的分解是力的合成的逆预算,是求一个已知力的两个分力.在对已知力进行分解时对两个分力的方向的确定,是根据力的作用效果进行的.在前一节力的合成学习的基础上,学生对于运算规律的掌握会比较迅速,而难在是对于如何根据力的效果去分解力,课本上列举两种情况进行分析,一个是水平面上物体受到斜向拉力的分解,一个是斜面上物体所收到的重力的分解,具有典型范例作用,教师在讲解时注意从以下方面详细分析:
1、对合力特征的描述,如例题1中的几个关键性描述语句:水平面、斜向上方、拉力,与水平方向成角,关于重力以及地面对物体的弹力、摩擦力可以暂时不必讨论,以免分散学生的注意力.
2、合力产生的分力效果,可以让学生从日常现象入手(如下图所示).由于物体的重力,产生了两个力的效果,一是橡皮筋被拉伸,一是木杆压靠在墙面上,教师可以让学生利用铅笔、橡皮筋,用手代替墙面体会一下铅笔重力的两个分效果.
3、分力大小计算书写规范.在计算时可以提前向学生讲述一些正弦和余弦的知识.
二、关于力的正交分解的教法建议:
力的正交分解是一种比较简便的求解合力的方法,它实际上是利用了力的分解的原理把力都分解到两个互相垂直的方向上,然后就变成了在同一直线上的力的合成的问题了.使计算变得简单.由于学生在初中阶段未接触到有关映射的概念,所以教师在讲解该部分内容时,首先从直角分解入手,尤其在分析斜面上静止物体的受力平衡问题时,粗略介绍正交分解的`概念就可以了.
力的分解的教学设计方案
一、引入:
1、问题1:什么是分力?什么是力的合成?力的合成遵循什么定则?
2、问题2:力产生的效果是什么?
教师总结:如果几个力产生的效果跟原来的一个力产生的效果相同,这几个力就叫做原来那个力的分力.求几个力的合力叫做力的合成;力的合成遵循力的平行四边形定则.反之,求一个已知力的分力叫做力的分解.
引出课程内容.
二、授课过程
1、力的分解是力的合成的逆运算,也遵循力的平行四边形定则.
教师讲解:力的分解是力的合成的逆过程,所以平行四边形法则同样适用于力的分解.如果没有其它限制,对于同一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形(如图).这就是说一个已知的力可以分解成无数对不同的共点力,而不像力的合成那样,一对已知力的合成只有一个确定的结果.一个力究竟该怎样分解呢?(停顿)尽管力的分解没有确定的结果,但在解决具体的物理问题时,一般都按力的作用效果来分解.下面我们便来分析两个实例.
2、力的分解按照力的作用效果来分解.
例题1:放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力的作用,该力与水平方向夹角为,这个力产生两个效果:水平向前拉物体,同时竖直向上提物体,,因此力可以分解为沿水平方向的分力、和沿着竖直方向的分力,力和力的大小为:
例题2:放在斜面上的物体,常把它所受的重力分解为平行于斜面的分量和垂直于斜面的分量(如图),使物体下滑(故有时称为“下滑力”),使物体压紧斜面.
3、力的分解练习(学生实验):
(1)学生实验
1:观察图示,分析F力的作用效果,学生可以利用手边的工具(橡皮筋、铅笔、细绳、橡皮、三角板)按图组装仪器、分组讨论力产生的效果,并作出力(细绳对铅笔的拉力)的分解示意图.
实验过程:将橡皮筋套在中指上,将铅笔与橡皮筋连接,铅笔尖端卡在手心处,体会一下铅笔的重力产生的效果,在铅笔上挂接上橡皮,思考拉力产生的效果?
教师总结并分析:图中重物拉铅笔的力常被分解成和,压缩铅笔,拉伸橡皮筋.
(2)学生实验2,观察图示,分析力的作用效果,用橡皮筋和铅笔重复实验,对比结论是否正确.
教师总结并分析:图中重物拉铅笔的力分解成和,压缩铅笔,拉伸橡皮筋.
尽管力的分解没有确定的结果,但在解决具体的物理问题时,一般都按力的作用效果来分解.
4、课堂小结:
探究活动
题目关于“杆的受力分解”与“绳的受力分解”研究
由于日常生活中,我们劳动、学习的工具一般以杆和绳子为主,其他的工具也可以依照其进行分析,研究“杆的受力分解”与“绳的受力分解”具有实践意义。有关内容可以参见备课资料中的“扩展资料”。让同学观察周围的力学工具,对比杆与绳子,分析说明各个物体的受力特点,与其有关的题目可以参见如下:
1、晾晒衣服的绳子,为什么晾衣绳不易过紧?
2、为什么软纸经过折叠后,抗压性能提高?对比拱桥的设计,有什么感想?
高中物理力教案14
一、教学目标
1、在物理知识方面要求:
(1)知道摩擦力产生的。条件。
(2)能在简单问题中,根据物体的运动状态,判断静摩擦力的有无、大小和方向;知道存在着最大静摩擦力。
(3)掌握动摩擦因数,会在具体问题中计算滑动摩擦力,掌握判定摩擦力方向的方法。
(4)知道影响动摩擦因数的因素。
2、通过观察演示实验,概括出摩擦力产生的条件及摩擦力的特点,培养学生的观察、概括能力。通过静摩擦力与滑动摩擦力的区别对比,培养学生分析综合能力。
3、渗透物理学方法的教育。在分析物体所受摩擦力时,突出主要矛盾,忽略次要因素及无关因素,总结出摩擦力产生的条件和规律。
二、重点、难点分析
1、本节课的内容分滑动摩擦力和静摩擦力两部分。重点是摩擦力产生的条件、特性和规律,通过演示实验得出关系f=μN。
2、难点是学生有初中的知识,往往误认为压力N的大小总是跟滑动物体所受的重力相等,因此必须指出只有当两物体的接触面垂直,物体在水平拉力作用下,沿水平面滑动时,压力N的大小才跟物体所受的重力相等。
3、在教学中要强调摩擦力有阻碍相对运动和相对运动趋势的性质。
三、教具
1、演示教具
带有定滑轮的平板一块、带线绳的大木块、小木块、玻璃、毛巾、测力计、砝码。
2、学生实验材料
每两位学生一组:物块一块、测力计一只。
3、投影仪、投影片。
四、主要教学过程
(一)引入新课
力学中常见的三种力是重力、弹力、摩擦力。对于每一种力我们都要掌握它产生的条件,会计算力的大小,能判断力的方向。在前面我们已经学过了两种力:重力和弹力。今天我们学习第三种力--摩擦力。在这三种力中摩擦力较难掌握。
(二)教学过程设计
1、静摩擦力
演示实验:
当定滑轮的绳子下端悬挂50g砝码时,物块保持静止状态。
提出问题:物块静止,它受板的静摩擦力多大?方向如何?你是根据什么原理判断的?
当悬挂的砝码增加到100g时,物块仍保持静止状态。
提出问题:物块此时所受的静摩擦力的大小、方向如何变化?设想一下,如果将砝码B摘去,静摩擦力又将如何变化?
在同学回答的基础上归纳出:一般静摩擦力的大小没有一个确定的值,类似上述情况,当物块不动处于平衡状态时,静摩擦力的大小随拉力大小的变化而变化,总是等于拉力的大小。静摩擦力的方向,总是沿接触面切线方向;跟拉力的方向相反,或者说跟物体间相对滑动趋势方向相反。
提出问题:当悬挂在绳子下端的砝码为150g时,物块才刚开始相对于桌面板滑动,这时物块所
受的静摩擦力叫什么?它的大小和方向呢?
教师讲解:静摩擦力增大到某数值后就不再增大了,这时静摩擦力达到最大值,叫做最大静摩擦力,用fm表示。最大静摩擦力的方向,也总是沿接触面切线方向,跟使物体起动的外力方向相反,或者说跟物体间相对运动趋势相反。
明确:在一般情况下,如果两个相接触的物体之间存在着静摩擦力的`作用,则并不一定处于最大静摩擦状态,最大静摩擦力等于使物体将要开始运动所需的最小推力。
2、滑动摩擦力
边演示边提问:一旦物块滑动后,我们只要挂130g砝码,就能使物块维持匀速运动。这时两物体之间的滑动摩擦力为多大?方向如何?
再做演示实验,在刚才的大木块上再放一块小木块,发现要挂140g的砝码,才能使物块维持匀速运动。这又说明滑动摩擦力的变化遵循什么规律?
教师讲解:这说明了滑动摩擦力的大小跟两物体间的正压力N成正比。
演示实验,将木块依次放在玻璃上,木板上和毛巾上,用测力计拉木块,使木块匀速运动,观察测力计的示数,发现三种情况下,测力计示数由小到大,说明物体接触面越粗糙,摩擦力越大。
结论:滑动摩擦力的大小与摩擦面的材料和光滑程度有关,与相互之间的压力(弹力)成正比,可以写为f=μN μ是动摩擦因数,因摩擦面的材料和光滑程度决定。动摩擦因数是无单位的,它表示摩擦力跟正压力之比。
滑动摩擦力的方向,总是沿接触面切线方向,且跟物体的相对滑动方向相反。
3、学生分组实验
教师指导一组学生实验,其他各组同时操作:用测力计沿水平方向拉住物块,开始用较小的力拉,记下测力计读数;慢慢增加拉力,再记下测力计读数;继续增加拉力,使物块刚好开始滑动,记下测力计读数;然后保持物块匀速运动,记下测力计读数。
用投影仪打出投影片,让学生填下表:
数据 测力计读数 拉力方向 摩擦力的大小 摩擦力方向
1 静摩擦力1:
2 静摩擦力2:
3 最大静摩擦力:
4 滑动摩擦力:
问题:你是根据什么原理来确定摩擦力的大小和方向的?
用投影仪打出投影片中的五种情况,组织学生讨论木板对木块A有没有摩擦力?
讨论答案:
图1 物块A与木板接触,但物块A与木板没有相对运动趋势,因此木板对物块A没有静摩擦力。
图2 物块A与木板接触,A在重力的作用下相对木板有向下运动的趋势,因此木板对A有向上的静摩擦力。加大力F时,静摩擦力不变,f静大小等于重力mg。
图3 物块A与木板接触,A由于受到重力的作用,有沿木板向下滑的趋势,因此木板对A有沿斜面向上的静摩擦力。
图4 物块A与木板接触,沿木板向下匀速滑动,与木板有相对
运动,因此木板对A有沿着斜面向上的滑动摩擦力。f滑大小等于重力的沿斜面向下的分力。
图5 物块A相对于木板有向右运动的趋势,但A不与木板接触,因此木板对A没有静摩擦力。当然B对A有水平向左的静摩擦力。
(三)课堂小结
1、摩擦力产生的条件:有接触面,不光滑,有压力,有相对运动或相对运动趋势。有相对运动时产生滑动摩擦力;有相对运动趋势时产生静摩擦力。
2、摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反,不一定和物体的运动方向相反,不一定是阻力。
3、滑动摩擦力可由公式f滑=μN计算,或由物体平衡计算。
4、静摩擦力不是定值,有一个范围,即0~fm,由物体运动和其他受力情况决定。
(四)作业与思考
习题:
图6中物块A重10N,A和桌面间的动摩擦因数μ=0.25,当悬挂物B重3N时,开始沿桌面滑动。求:(1)B物体重1N时A与桌面间的摩擦力多大?(2)B物体重6N时,A与桌面的摩擦力多大?(3)当A物体上再加上重10N的C物体,B物体重6N时,A与桌面的摩擦力多大?
思考题:
1、请举一二个生活中的例子,来说明静摩擦力为动力。
2、人在爬绳的过程中,手受到什么摩擦力?方向怎样?摩擦力的方向跟人体运动的方向是一致还是相反?
(五)板书
1、静摩擦力
静摩擦力产生的条件:相互接触的物体间有相对运动的趋势,而又保持相对静止状态。
静摩擦力的方向:跟接触面相切,跟相对运动趋势的方向相反。
静摩擦力的大小:0~fm
2、滑动摩擦力
滑动摩擦力产生的条件:相互接触的物体间发生相对运动时。
滑动摩擦力的方向:跟接触面相切,跟相对运动的方向相反。
滑动摩擦力的大小:f滑=μN
3、小结(略)
高中物理力教案15
一、教学目标
(一)知识与技能
1.知道力是一个物体对另一个物体的作用。能正确读写力的符号和单位。
2.认识力的作用效果是改变物体的运动状态或改变物体的形状。
3.知道力的三要素,了解力的三要素对力的作用效果的影响,会画力的示意图。
4.认识物体间力的作用是相互的。
(二)过程与方法
1.经历从许多与力相关的日常生活现象中归纳出力的基本概念的过程。
2.通过学生亲自实验,体验并认识物体间力的作用是相互的。
3.通过常见事例和实验认识力所产生的效果。
(三)情感态度与价值观
1.通过参与实验活动,培养学生积极参与主动与科学探究实践的思想和互相配合的协作精神。
2.在经历从许多与力相关的日常生活现象中归纳出力的基本概念的过程中,体会分析和归纳在科学中的应用。
3.体会物理与生活的密切联系。
二、教学重难点
本节内容由“力”“力的作用效果”“力的三要素和力的示意图”“力的作用是相互的”四部分内容组成,属于力的基础知识,是学生学习后续各部分内容如“弹力”“重力”“力和运动”“压强”“浮力”“简单机械”等所必须的预备性知识。力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,这是力与运动关系的基本观点。对物体进行受力分析、正确画出力的示意图是学生学习力学知识必须具备的基本能力。所以本节的重点是力的作用效果和力的示意图的画法。物体间的力是看不见的,根据物体的运动状态可以判断物体是否受到力的作用,这需要用到以前学过的运动知识。物体的运动状态包含运动快慢和运动方向两个方面。这些因素叠加在一起,给学生造成学习上的困难,所以本节教学难点是认识力的作用效果是改变物体的运动状态。
三、教学策略
力是一个十分抽象的.物理概念,物体间的力是看不见的,要让学生初步形成力的概念并非易事。但力的概念跟学生的日常生活有着非常密切的联系,让学生从许多与力相关的日常生活现象中经历感知、描述、测量等认识过程,对力这个概念逐步达到认识、深化的目的。教学中以大量的生活实例为学生创设情景,使学生能通过观察、体验,感知力的存在,并初步归纳、概括各个实例的共同特征,即力是物体对物体的作用,发生作用的两个物体,一个是施力物体,另一个是受力物体。通过描述和实验,引导学生认识力的作用效果,使学生更好地感知力的存在,同时引导学生从物体的形变及运动状态的改变两个方面去认识力。在充分感受力的基础上,进一步从力的作用效果出发,得出力的三要素及力的示意图,这样学生就可以较全面地描述力了。再引导学生分析常见的事例和实验,发现各实例毫无例外地都涉及两个物体,一个物体对另一个物体施加力的作用时,另一个物体同时会对这个物体施加一个力,这说明两个物体间力的作用是相互的。这样学生对力的概念就有了一个初步较完整的认识。
四、教学资源准备
多媒体课件、两个蹄形磁铁和两个小车、气球、铁块、小钢球、微小形变演示仪。
五、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
(5分钟)
播放视频:拔河、吊环比赛、推土机推土、火箭发射等。
我们在日常生活中和工农业生产中常常提到“力”这个字。如一个人推了别人一下,就有了推力;同学们上课要集中注意力;要提高部队的战斗力等。请学生说出在哪些地方常常提到力?
力是物理学中一个重要的概念,在物理学中所说的力的含义与生活中所说的力的含义有很大的区别。那么,究竟什么是力呢?
观赏、体会与力有关的现象,针对问题积极思考、踊跃回答。
感受力与美的结合,体会物理与生活的密切关系,激发学习兴趣。
新课教学
(30分钟)
一、力的概念
指导学生利用身边的器材演示一些力的现象:手托课本、手拉弹簧、用落下的书砸气球、磁铁吸引铁钉等。
归纳总结:以上现象存在的共同地方:物体──作用──物体。有力存在时,总有一个物体对另一个物体发生了作用,推、拉、挤、打击、吸引、举、排斥等等都是对这些作用的具体描绘。所以,力是物体对物体的作用。
思考:手拍桌面时,手给桌面一个力,对这个力而言,哪个施力?哪个受力?思考:手托一本物理课本与托两本物理课本,哪个力大?要知道具体数值是否需要一个标准?从而引入力的符号和单位。
学生进行实验,积极参与教学。在活动与思考中获得知识,培养能力。
总结得出:一个力必然联系着两个物体,对一个力来说,一定有施力物也一定有受力物。学生再举一些例子,并指出施力物和受力物,巩固对“力是物体对物体的作用”的理解。
体验:托起两个鸡蛋所用的力大约为1N。
用手托起一个苹果,手对苹果施加的力大约是1N。
成年男子右手的握力大约是700N。
从人对物体的作用到一般物体对物体的作用,由浅入深,从形象到抽象,符合认识规律,学生易于接受力的概念。在经历从许多与力相关的日常生活现象中归纳出力的基本概念的过程中,培养分析和归纳能力。
二、力的作用效果
学生活动:用手将弹簧拉长、用手压皮球、用手使刻度尺变弯曲。观察物体受力后有什么变化?归纳出力可以改变物体的形状。
手按桌面,桌面是否发生形变呢?有什么办法观察到微小的形变呢?
活动:用磁铁靠近细线下悬吊的铁钉,原来静止铁钉会怎样?
演示:按图1分别演示,观察小钢珠在桌面上的运动情况。注意观察没有磁铁和有磁铁的作用下,运动快慢和运动方向有没有改变
归纳总结:物体由静到动、由动到静,以及运动快慢和方向的改变,都被认为它的运动状态发生了改变。上面的例子说明,力可以改变物体的运动状态。
学生动手实验、仔细观察、认真思考、讨论交流,体会物体受力后的表现不过两个方面:即形状的改变或运动状态的改变。其中运动状态的改变包括运动快慢的改变和运动方向的改变。
充分发挥实验在物理教学中的促进作用,帮助学生理解物理概念和规律。这里采用的方法是从特殊到一般,从具体形象到抽象概括,由浅入深,符合初中学生的认知规律,也锻炼了学生思维的缜密性。
三、力的三要素和力的示意图
我们已经知道了力的作用效果,那么你知道有哪些因素影响力的作用效果呢?试着举例说明。
找一名学生按图2进行实验:分别在A、B、C处用力开门,感受开门的难易程度是否相同。这说明了什么?
思考:一个力有三个要素,所以提到一个力,不仅要关心它的大小,还要关心它的方向和作用点,能否用一个图把力的三要素都表示出来?
类比用光线表示光的方法,它是用带箭头的直线表示光的传播路径和方向。那么,用一根带箭头的线段就可以表示力的大小、方向和作用点。
师生总结:用一根带箭头的线段就可以表示力的大小、方向和作用点。这个图就叫力的示意图。其中线段的起点表示力的作用点;箭头的方向表示力的方向;线段的长短表示力的大小,若在同一个图中有几个力,力越大,线段应越长。
教师示范一些作力的示意图的试题。规范画图方法和步骤。
学生容易想到力的大小和方向都影响力的作用效果。
学生通过观察思考总结得出力作用的地点不同,力的作用效果不同。进而了解力的大小、方向、作用点都影响力的作用效果,所以物理中通常把它们称为力的三要素。
学生可以再举出一些这方面的生活实例,加深理解
出几道作力的示意图的试题供学生练习。
通过举例进一步使学生掌握力的作用效果,同时能培养学生的分析论证能力。
从生活到物理,再从物理到社会,是新课程的基本理念。
四、力的作用是相互的
我们知道磁铁吸引铁,说明磁铁给铁一个吸引力。那么磁铁吸引铁的时候,铁吸引磁铁吗?能否设计实验验证你的结论。
演示实验:
(1)(用投影仪演示)把两块蹄形磁铁固定在小车上,让它们的同名磁极相对,将两个小车在水平桌面上靠拢。要求学生注意观察以下三种情况下的现象。
①按住磁铁A,释放磁铁B;
②按住磁铁B,释放磁铁A;
③同时释放两个磁铁。
(2)让两个弹簧对拉,有什么现象发生。这表明一个弹簧对另一个弹簧施加力的同时,也受到另一个弹簧的力。
归纳总结:一个物体在对别的物体施加力的同时,也要受到别的物体对它施加的力,因此,物体间力的作用是相互的
学生设计并进行实验:可以用细线悬吊磁铁,手拿铁块靠近磁铁,如果看到磁铁靠近铁块,说明铁块吸引磁铁。或者把磁铁放在小车上,用铁块靠近,进行实验。
学生观察并描述看到的现象,分析得出:磁铁A对磁铁B施加排斥力的同时,磁铁B也对磁铁A施加排斥力。
学生实验:
(1)用手拍桌子。
(2)学生两只手互相拍打。实验后学生说出自己的感受,并用物体间力的作用是相互的进行分析。
学生的潜意识里是磁铁吸引铁,铁不吸引磁铁。通过实验能帮助学生建立正确的观念。设计和进行实验的过程能进一步巩固力的作用效果知识。
课堂小结
(5分钟)
通过今天的学习,同学们有哪些收获?在实验探究中又存在哪些问题?还有什么想探究的问题?
学生可以个别回答,或相互交流,在交流的基础上进行学习小结。
促进知识的巩固掌握。提升学生的交流表达能力。
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