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文檔簡介
教科版八年級下冊物理全冊優(yōu)質(zhì)課課件
力
思考物理學(xué)中的許多概念來自于生產(chǎn)、生活。人們對力的認(rèn)識也是從日常生活中開始的。那么,什么是力?它又是如何作用的呢?一、認(rèn)識力觀察:生產(chǎn)、生活中的力請談?wù)勀銓αΦ恼J(rèn)識2.力的概念:一個(gè)物體對另一物體的一種作用。1.力的作用:推拉、提壓、摩擦、碰撞、吸引、排斥二、力的作用是相互的當(dāng)你鼓掌時(shí),雙手有什么感覺?再用力一些,體驗(yàn)一下感覺。當(dāng)你用手拉和壓彈簧時(shí),雙手分別有什么感覺?活動(dòng):力的相互作用甲推乙,乙也推甲手按球,球推手手拉弓,弓也拉手請通過下面的活動(dòng),體會施力和受力的感覺。和同學(xué)討論,力的作用有什么特點(diǎn)。同時(shí),指出每一幅圖中的受力物體和施力物體。2.力總是存在于兩個(gè)物體之間,一個(gè)是施力物體,另外一個(gè)是受力物體。1.力不能脫離物體而獨(dú)立存在。結(jié)論:一個(gè)物體對另一個(gè)物體施加力時(shí),也同時(shí)受到后者對它的作用力。物體間力的作用是相互的。力的作用是相互的三、力的作用效果思考:力作用到物體上會產(chǎn)生什么效果呢?觀察:力的作用效果用力拉彈簧用力彎鋼片活動(dòng)1.用力拉彈簧,用力彎薄鋼片,觀察彈簧和鋼片的變化?;顒?dòng)2.觀察下圖,分析足球受到哪些力的作用,產(chǎn)生了什么樣的作用效果。踢、頂、接的動(dòng)作改變了球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)力的作用效果1.力改變物體的形狀力可以使物體伸長、縮短、彎曲、扭轉(zhuǎn)。2.力改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)力也可以使物體由動(dòng)到靜,由靜到動(dòng);由快到慢,由慢到快;運(yùn)動(dòng)方向改變。力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),力還可以改變物體的形狀。針對性訓(xùn)練例:下列實(shí)例中,力的作用下使物體的形狀發(fā)生變化的是:()A:緊急剎車。B:騎自行車加速前進(jìn)。C:做直線運(yùn)動(dòng)的足球碰到球員后,運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變。D:兩手用力扳竹條,使其彎曲。學(xué)法突破力的作用效果分兩類,一定要分清。D謝謝力的描述足球比賽中,運(yùn)動(dòng)員作用在足球上的力的大小、方向、位置稍有不同,就會使足球的運(yùn)動(dòng)大不相同。課堂引入力作用于物體所產(chǎn)生的不同效果,與力的哪些因素有關(guān)呢?活動(dòng):力的作用效果與哪些因素有關(guān)?一、力的三要素(a)分別用很小的力和較大的力沿同一方向推書的中間部位(b)用大小相等的力沿不同方向推書的同一部位(c)用大小、方向都相同的力推書的不同部位實(shí)驗(yàn)表明力的作用效果不但與力的大小、方向有關(guān),而且還與力的作用位置,即作用點(diǎn)有關(guān)。大小方向作用點(diǎn)力的三要素力的單位力一般用字母F表示力的單位是牛頓(N)簡稱牛牛頓常見物體力的大小(a)螞蟻的拉力約0.005N(b)托兩個(gè)雞蛋用的力約1N(c)一個(gè)中學(xué)生對地面的壓力約500N(d)大型拖車的拉力約4x104N(e)“長征”系列火箭的推動(dòng)力越約6x105N討論交流:“開門”體驗(yàn)力的三要素
開門的時(shí)候,用不同大小的力在圖中的A點(diǎn)沿箭頭方向施力,其效果不同。再用同樣大小的力依次再A、B、C點(diǎn)沿箭頭方向施力,其效果也不相同。試用力的三要素解釋這個(gè)現(xiàn)象。二、力的示意圖閱讀P8第一段,說一說力的示意圖的畫法。用一條帶箭頭的線段來表示力。線段的長度表示力的大小,箭頭的方向表示力的方向,線段的起點(diǎn)(也可用終點(diǎn))表示力的作用點(diǎn)。這種表示力的方法叫做力的示意圖。力的示意圖畫力的示意圖的步驟:1.確定受力物體。(示意圖要畫在受力物體上)2.畫出力的作用點(diǎn)。3.選擇合適的標(biāo)度。4.沿力的方向畫一條線段,根據(jù)標(biāo)度的大小確定線段的長短。(線段的長度是標(biāo)度2倍以上的整數(shù)倍)5.在線段末端(不能出格)畫上箭頭表示力的方向。6.用規(guī)定的符號、單位寫出力的大小。用60N的力水平向右推小車20NF=60N(畫出此力的圖示)練習(xí)物體對地面的壓力為40N(畫出此力的圖示)10NF=40N沿斜面向上拉小車的力為125N(畫出此力的圖示)25NF=125N(1)物體對地面的壓力為30N(2)沿水平方向向右拉小車的力為50N(3)沿斜面拉小車的力為100N(1)(2)(3)畫出以下力的圖示三、力的示意圖在一般情況下分析物體受力時(shí),常常只要在作用點(diǎn)畫一個(gè)長度適當(dāng)、沿力的方向帶箭頭的線段來表示力。力的示意圖:F=80N20N力的圖示F力的示意圖小結(jié)1.力的三要素2.力的圖示3.力的示意圖彈力彈簧測力計(jì)情景創(chuàng)設(shè)一、彈力觀察:這些現(xiàn)象有什么共同點(diǎn)變彎的跳板能把運(yùn)動(dòng)員彈起來拉長的彈簧對手有向下的拉力壓縮的彈簧對手有向上的推力圖中的跳板和彈簧,有什么共同點(diǎn)?彈力在壓尺子、拉橡皮筋、拉彈簧時(shí),感受到它們對手有力的作用,這種力叫做彈力。
彈弓跳高彈力是物體由于發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的彈性限度彈簧的彈性有一定的限度,超過了這個(gè)限度,彈簧不能完全復(fù)原。所以,使用彈簧時(shí)不能超過它的彈性限度,否則會使彈簧損壞。二、實(shí)驗(yàn):用彈簧測力計(jì)測量力測量力的大小的工具叫做測力計(jì)。利用彈簧受到的拉力越大,就伸得越長的道理做成的測力計(jì),叫做彈簧測力計(jì)。彈簧測力計(jì)的原理彈簧測力計(jì)的結(jié)構(gòu)彈簧測力計(jì)的使用(1)使用前:觀察量程、分度值、指針是否指零。輕輕拉動(dòng)測力計(jì)掛鉤確保測力計(jì)的彈簧、掛鉤、指針都不與外殼摩擦。(2)測量時(shí):要使測力計(jì)受力方向沿彈簧的軸線方向。(3)讀數(shù):視線必須與刻度面垂直與指針相平。
彈簧測力計(jì)的讀數(shù)練習(xí)實(shí)驗(yàn)探究:用彈簧測力計(jì)測量力的大小1.觀察彈簧測力計(jì)的量程、分度值,并在水平方向上調(diào)零。2.用手拉掛鉤,使指針指到0.1N、0.5N,感受一下0.1N、0.5N的力有多大。3.在水平桌面上,用彈簧測力計(jì)拉著木塊勻速前進(jìn),讀出拉力的大小。其他彈簧測力計(jì)實(shí)驗(yàn)室里的各種彈簧測力計(jì)握力計(jì)拉力計(jì)1.關(guān)于彈力下列說法不正確的是()A、發(fā)生彈性形變的物體會對它所接觸的物體產(chǎn)生彈力的作用B、平時(shí)所說的壓力、拉力等,就力的性質(zhì)而言都是彈力C、同一個(gè)物體發(fā)生的形變越大,彈力就越大D、兩個(gè)物體不接觸也能有彈力D當(dāng)堂練習(xí)2.關(guān)于彈簧測力計(jì)的說法不正確的是()A、加在彈簧測力計(jì)上的力不能超過它的量程B、如果在使用之前指針并不指在零刻度,應(yīng)進(jìn)行調(diào)零C、使用時(shí),彈簧測力計(jì)只能豎直放置D、使用時(shí),指針、彈簧不能與外殼摩擦E、在使用之前,最好輕輕來回拉動(dòng)它的掛鉤幾次3.關(guān)于彈力的說法正確的是()A、只有彈簧、橡皮筋這類物體才可能產(chǎn)生彈力B、只要物體發(fā)生形變就一定會產(chǎn)生彈力C、任何物體的彈性都有一定限度,因而彈力不可能無限大D、彈力的大小只與物體形變的程度有關(guān)CC謝謝重力熟了的蘋果向地面下落衣服上的水落到地面上思考:蘋果、水、人等為什么不往天上掉呢?難道地球的引力吸引著它?一、什么是重力瀑布扔鉛球跳高運(yùn)動(dòng)員很快落回地面,水總是由高處流向低處,扔出的鉛球最終要落回地面,這是為什么呢?跳高重力概念:物體因地球的吸引而受到的力叫做重力。吊燈把懸繩拉緊臺燈壓著桌面地球附近的所有物體都受到重力的作用。1.重力的施力物體是地球2.重力的受力物體是地球上的所有物體注意二、重力的大小實(shí)驗(yàn)探究:重力的大小跟什么因素有關(guān)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)用彈簧測力計(jì)測出不同鉤碼的質(zhì)量,如右圖所示。猜想重力的大小跟________________有關(guān)?實(shí)驗(yàn)記錄表格分析與論證結(jié)論:物體所受的重力跟它的質(zhì)量成正比0.050.100.150.200.490.981.471.96分析與論證重力與質(zhì)量關(guān)系圖像重力的大小1.物體所受的重力跟它的質(zhì)量成正比2.重力與質(zhì)量的比值大約是9.8N/kg3.如果用g表示這個(gè)比值,重力與質(zhì)量的關(guān)系可以寫成Gm=g或G=mgg=9.8N/kg的物理意義質(zhì)量為1kg的物體受到的重力為9.8N三、重力的方向方向:豎直向下用一根線把物體懸掛起來,物體靜止時(shí),重力方向跟線的方向一致。重垂線建筑工人在砌磚時(shí)常常利用懸掛重物的細(xì)線來確定豎直方向,以此檢查所砌的墻壁是否豎直。懸掛重物的細(xì)線叫做重垂線。重垂線的應(yīng)用想想看:你還能設(shè)計(jì)什么樣的應(yīng)用。想想議議我們站在地面上,腳朝下,站得很穩(wěn)。但地球是球形的,在我們“腳下”的阿根廷人,好像是腳朝上的。他們?yōu)槭裁匆舱镜煤芊€(wěn)呢?我們通常所說的“下”到底指的是什么方向呢?四、重力的作用點(diǎn)——重心概念:重力的等效作用點(diǎn)質(zhì)地均勻、外形規(guī)則物體的重心在它的幾何中心上質(zhì)量均勻、外形規(guī)則的光盤的重心在它的圓心上GG如何確定質(zhì)量部均勻、不規(guī)則的重心?用懸掛法尋找重心重心的應(yīng)用——穩(wěn)度起重機(jī)工作時(shí),重心位置不合適,就容易翻倒;高速旋轉(zhuǎn)的輪子,若重心不在轉(zhuǎn)軸上,就會引起劇烈的振動(dòng);賽車車身很低,輪子相距盡量遠(yuǎn),在快速行駛時(shí)不易翻倒;沖浪者弓著腰,叉開腿,更有助于在驚濤駭浪重保持平穩(wěn);課堂小結(jié)1.重力:2.重力的大?。篏=mgG—重力—牛頓(N)m—質(zhì)量—千克(kg)3.重力的方向:4.重力的作用點(diǎn):由于地球的吸引而使物體受到的力,符號G物體所受的重力與物體的質(zhì)量成正比。豎直向下重心1.跳高運(yùn)動(dòng)員跳起騰空時(shí),如果不考慮空氣阻力,則運(yùn)動(dòng)員受到的_____作用,這個(gè)力是由_____施加的。重力地球自我檢測2.玩具“不倒翁”被扳倒后會自動(dòng)立起來的奧妙是()A、重力太小,可以忽略
B、重心較低,不易傾倒C、重力的方向總是豎直向下的
D、里面有自動(dòng)升降的裝置B3.下面關(guān)于重力說法中正確的是()A、重力的方向是垂直向下的B、只有與地面接觸的物體才受到重力的作用C、重力的方向是豎直向下D、蘋果下落是由于蘋果受到的重力較大的緣故C4.質(zhì)量為2kg的水受到的重力多大?解:G=mg
=2kg×9.8N/kg
=19.6N
答:質(zhì)量為2kg的水受到的重力為19.6N摩擦力觀察與思考運(yùn)動(dòng)員松手后,在水平冰面上滑行的冰壺,失去動(dòng)力后為什么會停下來呢?滑冰車的同學(xué)停止撐冰后為什么也會停下來呢?在水平冰面上,如果不再用力地蹬冰面,滑冰運(yùn)動(dòng)員就會慢慢停下來從滑梯上滑下的小朋友,在水平面上滑行一段距離后會停下來一、滑動(dòng)摩擦力定義:一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上相對滑動(dòng)時(shí),在兩個(gè)物體接觸面之間會產(chǎn)生阻礙物體相對運(yùn)動(dòng)的力,這個(gè)力叫做滑動(dòng)摩擦力。思考當(dāng)你推箱子時(shí),箱子越重,推起來越費(fèi)力;地面越粗糙,推起來越費(fèi)力。那么,滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)呢?活動(dòng):體驗(yàn)滑動(dòng)摩擦力用手壓課本并抽出直尺。當(dāng)手壓課本的力大小不同時(shí),抽出直尺需要的力一樣大嗎?換用不同大小、不同材料的直尺,再試一試,有什么變化?二、實(shí)驗(yàn):測量滑動(dòng)摩擦力問題與猜想問題一:為什么在冰面上拉動(dòng)一個(gè)物體比在一般的地面上要容易?問題二:為什么在地面上推動(dòng)質(zhì)量較小的物體比推動(dòng)質(zhì)量較大的物體省力?問題三:為什么擦黑板時(shí),越是用力按板擦,板擦在黑板上滑動(dòng)就越費(fèi)力?設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃
在水平桌面上沿水平方向拉動(dòng)木塊,使其做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)測力計(jì)的示數(shù)等于滑動(dòng)摩擦力的大小。彈簧測力計(jì)、砝碼、木板、木塊等注意:實(shí)驗(yàn)器材:實(shí)驗(yàn)探究:滑動(dòng)摩擦力的大小與什么有關(guān)實(shí)驗(yàn)步驟:1.使一個(gè)長方體木塊的不同側(cè)面與長木板表面相接觸,緩緩地勻速拉動(dòng)木塊,保持彈簧測力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定,觀察并記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)。2.在木塊上再疊放另一個(gè)木塊,重復(fù)上述操作,觀察并記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)。數(shù)據(jù)記錄長木板不同表面木塊不同側(cè)面彈簧測力計(jì)示數(shù)一個(gè)木塊兩個(gè)木塊重疊光滑表面小大粗糙表面小大結(jié)論1.滑動(dòng)摩擦力的大小跟接觸面的面積無關(guān);2.與作用于接觸面的壓力有關(guān),接觸面受到的壓力越大,滑動(dòng)摩擦力就越大;3.與接觸面的粗糙程度有關(guān),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大;1.靜摩擦:兩個(gè)相對靜止、且具有相對運(yùn)動(dòng)趨勢的物體間產(chǎn)生的摩擦。手握著瓶子時(shí),手與瓶子之間的摩擦就是靜摩擦。推桌子但沒有推動(dòng)時(shí),桌子與地面之間的摩擦也是靜摩擦。三、靜摩擦和滾動(dòng)摩擦2.滾動(dòng)摩擦:一個(gè)物體在另一個(gè)物體上滾動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的摩擦。旱冰鞋與地面間的摩擦就是滾動(dòng)摩擦注意:在其他條件相同的情況下,用滾動(dòng)代替滑動(dòng),可以大大地減小摩擦。古人利用圓木滾動(dòng)來搬運(yùn)巨石想一想1.日常生活中那些現(xiàn)象存在摩擦?2.這些摩擦中哪些是有益的,哪些是有害的?3.增大有益摩擦,減小有害摩擦的方法有哪些?四、摩擦的利和弊摩擦力的利用實(shí)例走路寫字單杠想想議議應(yīng)該怎么增大摩擦?你能否再舉出幾個(gè)生活中關(guān)于利用摩擦和增大摩擦的例子?增大摩擦力的例子減小摩擦力的例子(2)增加接觸面的粗糙程度增大或減小摩擦的方法(4)利用加潤滑油等方法,使兩個(gè)互相接觸的摩擦面彼此離開。1.增大摩擦(1)增大壓力(2)減小接觸面的粗糙程度2.減小摩擦(3)變滑動(dòng)為滾動(dòng)(1)減小壓力摩擦力二、影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素壓力的大小接觸面的粗糙程度三、增大摩擦的方法增大壓力。如:剎車時(shí),就是利用增大壓力來增大摩擦的。增大接觸面的粗糙程度。如鞋底、輪胎上有凸凹不平的花紋等。四、減小摩擦的方法減小壓力減小接觸面的粗糙程度用滾動(dòng)代替滑動(dòng)使兩個(gè)接觸面的摩擦面彼此離開加潤滑油利用氣墊一、滑動(dòng)摩擦力:兩個(gè)互相接觸的物體,當(dāng)它們做相對運(yùn)動(dòng)時(shí),在接觸面上會產(chǎn)生一種阻礙相對運(yùn)動(dòng)的力,這種力就叫做滑動(dòng)摩擦力(f)。電磁場使接觸面分離課堂小結(jié)1.請指出下列各事件中分別是為了增大摩擦還是減小摩擦?各用了什么方法?(1)在北方雪后的馬路上撒灰渣(2)自行車軸要裝滾珠軸承(3)自行車軸要注入潤滑油(4)騎自行車剎車時(shí)(5)收錄機(jī)的旋鈕上刻有花紋(6)體操運(yùn)動(dòng)員在上器械前,常在手上涂些鎂粉,防止手從器械上滑落。當(dāng)堂練習(xí)2.下列各摩擦中屬于有害摩擦的是(
)A、自行車剎車皮與鋼圈之間的摩擦
B、單杠運(yùn)動(dòng)員上杠時(shí),手與單杠的摩擦
C、汽車行駛時(shí)與空氣之間的摩擦
D、人走路時(shí),鞋子與地面之間的摩擦C3.用彈簧秤在水平方向上拉動(dòng)一個(gè)置于地面的物體,使它做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧秤示數(shù)5N,它受到的摩擦力大小是(
)A、6N
B、5N
C、1N
D、11NB牛頓第一定律慣性第一課時(shí)新課引入既然運(yùn)動(dòng)的物體具有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì),那么為什么沿水平地面勻速運(yùn)動(dòng)的汽車還需要?jiǎng)恿δ兀客瑢W(xué)們思考,這是為什么?如果冰面足夠光滑,冰壺會永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去嗎?思考運(yùn)動(dòng)是否需要力來維持呢?亞里士多德思想:如果要使一個(gè)物體持續(xù)運(yùn)動(dòng),就必須對它施加力的作用;如果撤去這個(gè)力,物體就會停止運(yùn)動(dòng)。伽利略思想:通過實(shí)驗(yàn)表明物體的運(yùn)動(dòng)并不需要力來維持,運(yùn)動(dòng)之所以會停下來,是因?yàn)槭艿搅四Σ磷枇Φ淖饔谩5降啄膫€(gè)說法正確呢?實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)目的:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路:相同條件:不同條件:實(shí)驗(yàn)器材:實(shí)驗(yàn)方法:探究物體的運(yùn)動(dòng)是否需要力維持以小車為例,盡量減小力對小車運(yùn)動(dòng)的影響,看小車運(yùn)動(dòng)的情況。(怎樣使小車運(yùn)動(dòng)更遠(yuǎn)?)相同的小車、小車開始運(yùn)動(dòng)速度相同表面不同即阻力不同紙板、小車、玻璃板、毛巾、斜面控制變量法、理想實(shí)驗(yàn)法(同一斜面、從同一高度靜止開始下滑)觀察與實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究:推斷物體不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)對象表面材料阻力大小滑行距離速度變化快慢a毛巾b紙板c玻璃板推理某材料推理想象理想平面最大最快較小長較慢最小最長最慢最最小最最慢最最長無阻力無限長不變最短伽利略理想實(shí)驗(yàn)伽利略實(shí)驗(yàn):如果表面相對光滑,物體受到的阻力為零,則物體速度不會減小,將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。牛頓第一定律牛頓第一定律:一切物體在沒有受到力的作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。(1)“牛頓第一定律”表達(dá)的是物體不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。(2)物體的運(yùn)動(dòng)不需力來維持。(3)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。(4)牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律。定律解讀(1)一切物體(2)沒有受到外力作用(3)時(shí)候(4)總(5)保持(6)或是指宇宙中所有物體,不論物體是固體、液體還是氣體??梢娕nD第一定律是自然界中的普遍規(guī)律。是定律成立的條件,這是一種理想情況。強(qiáng)調(diào)了“沒有受到力作用”與“保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”是瞬時(shí)對應(yīng)的關(guān)系。物體在什么時(shí)候不受外力,這個(gè)物體就保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)這一瞬時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。是指“一直”的意思。是指“不變”。指一個(gè)物體只能處于一種狀態(tài),到底處于哪種狀態(tài),由原來的狀態(tài)決定,原來靜止就保持靜止,原來運(yùn)動(dòng)就保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。注意交流討論運(yùn)動(dòng)員接住飛來的壘球被射出去的水流的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)觀察以上情景,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否發(fā)生了改變?物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因分別時(shí)什么?典型例題【例1】用繩子栓住一個(gè)小球在光滑的水平面上作圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)繩子突然斷裂,小球?qū)]A.保持原來的圓周運(yùn)動(dòng)狀態(tài)B.保持繩斷時(shí)的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)C.小球運(yùn)動(dòng)速度減小,但保持直線D.以上三種都有可能【分析】原來小球受繩拉力作用在作圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)繩子突然斷裂,小球在光滑水平方向上就沒有再受到力了,因此小球?qū)⒈3掷K斷時(shí)刻的速度大小和方向而運(yùn)動(dòng)?!窘獯稹緽【例2】下列說法正確的是[]A.物體不受力作用就一定靜止B.物體不受力作用就一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)C.物體受力才能運(yùn)動(dòng)D.以上說法都是錯(cuò)誤的【分析】牛頓第一定律指出,物體不受外力作用時(shí),物體將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng).說明物體可以有兩種表現(xiàn)狀態(tài),同時(shí)也說明物體不受力時(shí)也能運(yùn)動(dòng),力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因?!窘獯稹緿1.關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,下列說法正確的是()A.物體受力才會運(yùn)動(dòng)B.力使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變C.停止用力,運(yùn)動(dòng)的物體就會停止D.力是使物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因當(dāng)堂練習(xí)B2.正在運(yùn)動(dòng)的物體,如果受到的外力突然消失,則它將()
A.立即停止
B.速度減小,最后停止
C.運(yùn)動(dòng)方向變?yōu)榕c原來相反
D.做勻速直線運(yùn)動(dòng)D3.如果物體不受外力作用,下列說法中正確的是()
A.靜止的物體永遠(yuǎn)保持靜止
B.運(yùn)動(dòng)的物體是不會停下來的
C.物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將保持不變
D.物體將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)D4.一個(gè)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),突然受到一個(gè)外力的作用,它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否一定會改變?解析:物體原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是勻速直線運(yùn)動(dòng),對應(yīng)的受力情況是“不受力”或“受合力為零”。在此基礎(chǔ)上再施加給此物體一個(gè)外力,此時(shí)物體受合力一定不為零,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定會發(fā)生改變。牛頓第一定律慣性第二課時(shí)課堂引入乘車時(shí)你一定有這樣的感覺:汽車緊急啟動(dòng)時(shí),身體會向后傾倒;汽車緊急剎車時(shí),身體會突然向前傾倒。那么這是為什么呢?活動(dòng):物體的慣性活動(dòng)一:取一塊橡皮豎直放在書上,當(dāng)書突然運(yùn)動(dòng)或突然停止運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察橡皮的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。活動(dòng)二:將一個(gè)小物體,如鋼筆帽,放在紙條上靠近邊沿的位置,用鉛筆猛擊紙條,觀察小物體的運(yùn)動(dòng)情況。同學(xué)們來試一試!??!慣性物體有保持自身原有的靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。我們把物體的這種性質(zhì)叫做慣性。這也正是牛頓第一定律所描述的內(nèi)容,因此牛頓第一定律也稱慣性定律。討論交流:免費(fèi)旅游的辦法可行嗎某同學(xué)想出了一個(gè)免費(fèi)周游世界的辦法,由于地球自轉(zhuǎn)速度很快,如北京隨地球自轉(zhuǎn)的速度大約是360m/s,那么當(dāng)你跳起來落回地面時(shí),地面已經(jīng)轉(zhuǎn)過了一段很大的距離,自己就不會落在原地。所以你只要不停地跳躍,就能周游地球。這個(gè)同學(xué)的想法可行嗎?下課后請?jiān)囋嚒T性解讀1.慣性是物體本身的一種屬性,一切物體都有慣性,即無論物體是靜止還是運(yùn)動(dòng),無論物體是受力還是不受力,在任何時(shí)候,任何狀態(tài)下都具有慣性。2.慣性不是力,在解答問題時(shí),只能說“由于慣性”、“具有慣性”。而不能說“受到慣性”、“由于慣性的作用”、“克服慣性”等,否則就將慣性和作用混為一談。3.所有的物體都有慣性,但不同物體的慣性大小是不同的,物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān),物體的質(zhì)量越大,慣性越大;物體的質(zhì)量越小,慣性越小,質(zhì)量是物體慣性的量度。常見的慣性現(xiàn)象紙飛機(jī)離開手以后,還會繼續(xù)飛行,這是為什么?星際探測儀,一經(jīng)脫離地球引力范圍,為什么不需要用發(fā)動(dòng)機(jī)就可保持飛行?把錘柄在固定的物體上撞幾下,錘頭就牢牢地套在錘柄上了。跳遠(yuǎn)時(shí)利用助跑,使自己跳得更遠(yuǎn)。知識拓展慣性是造成許多交通事故的主要原因。行駛中的汽車和自行車剎車時(shí),由于慣性,不能立即停止,即使緊急剎車,也要向前運(yùn)動(dòng)一段距離后才能停下來。因此,對機(jī)動(dòng)車輛行駛的速度加以限制,騎自行車時(shí)不要騎得太快,都是為了避免因車輛不能即使挺住而造成交通事故。1、坐在小汽車前排的司機(jī)和乘客都要在胸前系上安全帶,這主要是為了減輕在下列哪種情況出現(xiàn)時(shí),可能對人的傷害()A.車速太快B.車速太慢C.突然起動(dòng)D.緊急剎車當(dāng)堂練習(xí)D2、行駛的汽車在剎車后能靜止,這是因?yàn)椋ǎ〢.汽車的慣性消失了B.汽車的慣性小于汽車的阻力C.阻力的作用改變了汽車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)D.汽車受到平衡力的作用而靜止C3.下列現(xiàn)象中不能用慣性知識解釋的是()A.跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員的助跑速度越大,跳遠(yuǎn)成績往往越好B.用力將物體拋出去,物體最終要落到地面上C.子彈離開槍口后,仍能繼續(xù)高速向前飛行D.古代打仗時(shí),使用絆馬索能將敵方飛奔的馬絆倒B謝謝力的平衡1.力的三要素是什么?2.力的作用效果是?溫故知新一、合力觀察與思考觀察結(jié)果
可見,一個(gè)力作用在物體上產(chǎn)生的效果可以與兩個(gè)力或幾個(gè)力同時(shí)作用在這個(gè)物體上產(chǎn)生的效果相同。合力:組成合力的每一個(gè)力叫分力。合力與分力
如果一個(gè)力產(chǎn)生的作用效果跟幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同,這個(gè)力就叫那幾個(gè)力的合力。分力:1.一直線方向相同二個(gè)力的合成2.同一直線方向相反二個(gè)力的合成探究二力合成的規(guī)律1.同一直線方向相同二力合成實(shí)驗(yàn)方法:等效代替F1=3NF2=2NF=5N結(jié)論:同一直線方向相同兩個(gè)力的合成,合力大小等于二力之和,即F=F1+F2方向與兩個(gè)力方向相同。甲乙兩同學(xué)同時(shí)推桌子,甲用25N向左推,乙用40N向左推則桌子受到的合力為
。65N習(xí)題2.同一直線方向相反二力合成F=1NF1=3N結(jié)論:同一直線方向相反兩個(gè)力的合成,合力大小等于二力之差即F=|F1-F2|方向與較大力方向相同F(xiàn)2=2NF=F1-F2,方向與F1相同思考:若F1,F(xiàn)2換下方向,結(jié)果如何?例:豎直向上拋出重力為G的物體,物體在運(yùn)動(dòng)中受到的空氣阻力總是跟運(yùn)動(dòng)方向相反,大小為f,且f始終小于G.則物體在上升過程中受到的合力()若小球在下降中()A.大小為G+f,方向豎直向下B.大小為G-f,方向豎直向下C.大小為G+f,方向豎直向上D.大小為G-f,方向豎直向上AD1.甲乙兩同學(xué)同時(shí)推桌子,甲用25N向左推,乙用40N向右推則桌子受到的合力為
。方向?yàn)?/p>
,若甲向右推則合力為
。若甲向左用40N推則合力為
。3.甲乙兩個(gè)同學(xué)同時(shí)推木塊,木塊所受合力為0,若甲向右50N推木塊,則乙的推力為
,方向
。4.如圖,用水平力F拉著木塊A在水平木板上作直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中,木塊A受到的滑動(dòng)摩擦力是f,則木塊A在水平方向受到的合力是()A.FB.fC.F+fD.F-f15N向右65N0向左50ND當(dāng)堂檢測1.作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力10N和4N,那么他們的合力最大是(),合力的最?。ǎ〢、14NB、5NC、6ND、3NAC2.(2010?龍巖)如圖所示的裝置處于靜止,細(xì)繩和彈簧測力計(jì)的質(zhì)量忽略不計(jì),不考慮細(xì)繩與滑輪之間的摩擦,兩端掛的重物各為10N,則彈簧測力計(jì)的示數(shù)和小車受到的合力分別為()A.10N,20NB.10N,10NC.10N,0ND.20N,10NC1.方向相同的兩個(gè)力合成時(shí),合力的大小為兩力之和。合力方向與原來力的方向一致。2.方向相反的兩個(gè)力合成時(shí),合力的大小為兩力之差,方向與較大的力的方向一致??偨Y(jié)力的平衡一、力的平衡平衡狀態(tài):物體在不受外力的時(shí)候?qū)⒈3朱o止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這種狀態(tài)叫做平衡狀態(tài)。思考:能不能反過來說,凡是保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體,都沒有受到外力呢?保持平衡的雜技演員疊放在一起的石頭勻速行駛的列車跳傘運(yùn)動(dòng)員和降落傘在空中勻速直線下降觀察:平衡思考:雜技演員和石頭各受幾個(gè)力而處于靜止?fàn)顟B(tài)?列車和跳傘運(yùn)動(dòng)員各受幾個(gè)力而處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?物體在幾個(gè)力的作用下處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),我們就說該物體處于平衡狀態(tài)。當(dāng)物體在兩個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)時(shí),我們就說這兩個(gè)力相互平衡,簡稱二力平衡。二力平衡GF吊燈燈泡處于什么狀態(tài)?---靜止?fàn)顟B(tài)勻速直線運(yùn)動(dòng)的小汽車支持力重力牽引力阻力二、二力平衡的條件猜一猜你認(rèn)為兩個(gè)力在怎樣的條件下才能平衡?請根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn),談?wù)勀愕目捶?。?shí)驗(yàn)探究:二力平衡的條件二力平衡的條件:作用在同一物體上的兩個(gè)力,如果大小相等,方向相反,并且在同一直線上,這兩個(gè)力就彼此平衡。等大反向同物同線A、根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷受力情況1.靜止懸掛的電燈G=20N,電線的拉力F=?2.靜止在桌面上的茶杯,m=0.25kg,桌面的支持力N=?3.勻速運(yùn)動(dòng)的拖車,F(xiàn)牽=1.5×105N,f阻=?
二力平衡條件的應(yīng)用B、根據(jù)受力情況判斷運(yùn)動(dòng)狀態(tài)1.一輛小車受到50N的拉力和30N的阻力,車怎樣運(yùn)動(dòng)?2.一本書G=3N,桌面對它的支持力N=3N,書處于什么狀態(tài)?練一練1.下列四圖哪些反映了二力平衡()乙、丙2.放在水平桌面上的木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),下列各對力中是平衡力的是()A、木塊的重力和木塊對桌面的壓力B、木塊對桌面的壓力和桌面對木塊的支持力C、木塊的重力和桌面對木塊的支持力D、木塊的重力和木塊對地球的吸引力C3.下列物體中,受到平衡力作用的是()A、正從地面騰空而起的火箭B、豎直向上拋出的石子C、沿光滑斜坡越滾越快的小球D、在水平直路上勻速行駛的汽車D4.跳傘運(yùn)動(dòng)員及攜帶物品總重力為800N,從高空豎直下落過程中,開始階段速度越來越大,則此時(shí)他所受空氣阻力
(填“>”、“<”或“=”,下同)800N;后來勻速下落,勻速下落時(shí)所受的空氣阻力
800N。<=一、二力平衡(1)平衡狀態(tài)指
靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)1.物體受到幾個(gè)力作用時(shí),如果保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),我們就說這幾個(gè)力相互平衡,物體處于平衡狀態(tài)。(2)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)所受的力是平衡力2.二力平衡的條件:作用在同一物體上的兩個(gè)力,如果大小相等,方向相反,并且在同一直線上,這兩個(gè)力就彼此平衡。小結(jié):力改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)1.物體在幾個(gè)力作用下保持_____或做
就說該物體處于平衡狀態(tài)。
2.物體在兩個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài),就稱作_______平衡。
3.二力平衡的條件是:作用在________上的兩個(gè)力,大小______、方向______,且作用在同一條________上。
4.牛頓第一定律的內(nèi)容:
一切物體在沒有受到_______的作用時(shí),總保持
狀態(tài)或_____狀態(tài)。靜止二力同一物體相等相反直線勻速直線運(yùn)動(dòng)力勻速直線運(yùn)動(dòng)靜止比一比,看誰的“懂”得多5.質(zhì)量為50kg的中學(xué)生,站在地面上靜止不動(dòng),他受到
力和
力的作用,這兩個(gè)力的關(guān)系是__________.重支持二力平衡比一比,看誰的“懂”得多保持靜止?fàn)顟B(tài)的物體受到的力是平衡力6.吊車吊著重20000N的集裝箱以0.2米/秒速度勻速上升,吊車對集裝箱的拉力是________N。20000做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,受到的力是平衡力比一比,看誰的“懂”得多7.人類發(fā)射的探測器已飛出了太陽系,如果探測器所受外力全部消失,那么探測器將()A.沿原路徑返回地球B.沿原方向做減速直線運(yùn)動(dòng)C.沿原方向做加速直線運(yùn)動(dòng)D.沿原方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)D原來運(yùn)動(dòng)的物體不受力作用時(shí)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)8.一物體靜止在水平桌面上,當(dāng)它受到的外力全部消失突然消失,則()A.仍保持靜止B.運(yùn)動(dòng)速度越來越快C.運(yùn)動(dòng)速度越來越慢D.做勻速直線運(yùn)動(dòng)A原來靜止的物體不受力作用時(shí)保持靜止?fàn)顟B(tài)
物體受到的幾個(gè)力合力為零時(shí),物體處于平衡狀態(tài)。若物體受到一個(gè)力或一組非平衡力的作用時(shí),它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將怎樣呢?思考實(shí)驗(yàn)探究:改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)怎樣操作,才能使小鐵球的運(yùn)動(dòng)發(fā)生如下變化?(1)由靜到動(dòng);(2)由快到慢;(3)由慢到快;(4)改變運(yùn)動(dòng)方向。思考實(shí)驗(yàn)過程中,你觀察到什么現(xiàn)象?通過這個(gè)實(shí)驗(yàn),小結(jié)一下在什么情況下物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化,發(fā)生怎樣的變化。改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的方式1.力改變物體運(yùn)動(dòng)的快慢2.力改變物體運(yùn)動(dòng)的方向一、力改變物體運(yùn)動(dòng)的快慢由于阻力的作用,關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后的火車越來越慢,最后停下來弦對箭的作用力使箭飛速射出物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化:物體由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng),或由運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止,或者運(yùn)動(dòng)快慢發(fā)生改變,這些現(xiàn)象都是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化。思考:參考圖8-3-3的事例,看看是哪些力改變了我們周圍物體運(yùn)動(dòng)的速度大小。二、力改變物體運(yùn)動(dòng)的方向力的作用不僅可以改變物體的速度大小,也可以改變物體運(yùn)動(dòng)的方向。用力拉住鏈球,鏈球沿圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向不斷變化用球拍準(zhǔn)確地改變乒乓球的方向發(fā)射時(shí)的火箭運(yùn)動(dòng)變
,因?yàn)榛鸺艿?/p>
的作用。
快推力觀察與思考踢足球時(shí),足球有時(shí)速度大小發(fā)生了改變,有時(shí)足球的
也發(fā)生了改變,這是因?yàn)樽闱蚴艿?/p>
的作用。運(yùn)動(dòng)方向力觀察與思考物體受平衡力作用時(shí)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)物體不受力作用時(shí)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)物體受非平衡力作用時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)要發(fā)生改變力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系物體受平衡力作用時(shí)物體不受力作用時(shí)物體受非平衡力作用時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變應(yīng)用1:運(yùn)動(dòng)狀態(tài)根據(jù)受力情況判斷1.忽略空氣阻力,拋出后的小球在空中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,拋出后的小球由于()A.不受力,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變B.不受力,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生改變C.只受到重力作用,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變D.受到推力作用,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變試一試2.一個(gè)物體受一對平衡力的作用,在光滑水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。如果它所受的這對平衡力突然消失則物體將()
A.立即停止運(yùn)動(dòng)
B.運(yùn)動(dòng)速度越來越快
C.速度減慢,最后停止
D.仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)一定受非平衡力作用物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變受平衡力作用物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)(運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變)不受力作用應(yīng)用2:根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)受力情況判斷試一試3.小明用20N的水平力推著小車在水平路面上勻速直線前進(jìn),小車受到地面的阻力是
N,并說出你的理由。204.跳傘運(yùn)動(dòng)員從飛機(jī)上跳下,在降落傘未打開時(shí)做加速運(yùn)動(dòng),原因是什么?降落傘打開后最終勻速降落,又是為什么?小結(jié):本節(jié)你學(xué)到了什么?1.圖(a),(b)表示力的作用效果,其中(a)主要是表示了力可以使物體發(fā)生_______,(b)主要是表示了力可以使物體的_________發(fā)生改變.2.以下所給的四種現(xiàn)象中,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒有發(fā)生改變的是()A.勻速轉(zhuǎn)彎的汽車.B.平直鐵軌上勻速前進(jìn)的列車.C.正在蕩秋千的小孩.D.守門員踢出去的足球.課堂檢測圖a圖b形變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
B4.如果物體受到力的作用,可以斷定下列情況中物體一定是受到非平衡力的作用是()A.物體在空中勻速直線下落B.火車在平直鐵軌上勻速前進(jìn)
C.擲出的鉛球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)
D.電梯勻速上升C5.下面關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的說法中,正確的是()A、處于靜止?fàn)顟B(tài)的物體,一定不受力的作用;B、物體受到平衡力的作用,一定做勻速直線運(yùn)動(dòng);C、汽車加速時(shí),受到的力一定不平衡;D、在做圓周運(yùn)動(dòng)的物體,可能不受力的作用。C5.如圖用大小為10N的水平力F將一重為6N的木塊壓在豎直墻壁上,木塊恰好沿墻壁勻速下滑,則木塊受到的摩擦力大小為
N;當(dāng)壓力變?yōu)?2N時(shí)木塊保持靜止,則木塊受到的摩擦力大小為
N;若繼續(xù)增大壓力,木塊受到的摩擦力大小將
(選填“變大”、“變小”或“不變”)。
6不變6●Gf6.根據(jù)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系.下圖中小明和小華的觀點(diǎn)()力既不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,也不是使物體運(yùn)動(dòng)的原因;而力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。D壓強(qiáng)第一課時(shí)復(fù)習(xí)回顧1.什么是力?2.力的三要素是什么?3.如何表示力的三要素?4.力的作用效果有哪些?情景引入在厚厚的積雪中行走,會陷到雪里。但是,如果穿上一副滑雪板,盡管總重力變大了,反而不會陷下去。為什么穿上滑雪板后結(jié)果不同呢?你有什么猜想?一、認(rèn)識壓強(qiáng)體驗(yàn)圖(a)兩個(gè)手指有什么感覺?圖(b)看到什么現(xiàn)象?實(shí)驗(yàn)探究:壓力的作用效果
海綿塊的形變可以顯示壓力的作用效果。如圖所示,把一長方體金屬塊分別豎直、水平放置在海綿塊上,觀察海綿塊的形變;換一同樣大小的木塊分別豎直、水平放置在海綿塊上,觀察海綿塊的形變。實(shí)驗(yàn)表明壓力的作用效果不僅跟壓力的大小有關(guān)系,還跟受力面積的大小有關(guān)系。壓強(qiáng)1.定義:
物體所受的壓力與受力面積之比叫做壓強(qiáng)?!硎緣毫ψ饔眯Ч奈锢砹?.公式:3.單位:壓強(qiáng)=壓力受力面積p=FS1N/m2——N——m2簡稱:帕,符號:Pa1Pa=
N/m2帕斯卡估測壓強(qiáng)【例題】某同學(xué)利用體重計(jì)測得自己的質(zhì)量是50kg,他通過圖所示的方法測出每只腳與地面的接觸面積是175cm2。這個(gè)同學(xué)站立在水平地面上時(shí),對地面的壓強(qiáng)是多大?估測人站立時(shí)對地面的壓強(qiáng)一只大象的質(zhì)量為6t,每只腳掌面積為600cm2,這頭大象站立時(shí)對地面的壓強(qiáng)是多少帕?行走時(shí)對地的壓強(qiáng)將
(“變大”、“變小”或“不變”)(取g=10N/kg)變大ACB1.同一塊磚放在水平地面上時(shí)怎樣放置壓強(qiáng)最大?平放側(cè)放豎放√練習(xí)2.某同學(xué)在冰面上溜冰時(shí),突然發(fā)現(xiàn)腳下的冰已有裂痕,你認(rèn)為他該怎么辦()A、迅速跑開C、立即改成單腳站立B、原地大聲呼救D、就地趴伏在冰面上慢慢向岸邊挪動(dòng)D3.一張報(bào)紙平放在桌面上對桌面的壓強(qiáng)為0.5Pa。若是將報(bào)紙對折,則對折后的報(bào)紙對桌面的壓強(qiáng)是
Pa。將報(bào)紙撕去半邊,剩下的部分對桌面的壓強(qiáng)為
Pa。10.5平鋪對折撕去一半壓強(qiáng)第二課時(shí)一、流體的壓強(qiáng)流體:液體和氣體有很強(qiáng)的流動(dòng)性,統(tǒng)稱為流體。說明:不論是固體、液體還是氣體,不管是由于重力作用還是其他力的作用,或是發(fā)生碰撞,只要有相互擠壓,就會有壓力和壓強(qiáng)。液體壓強(qiáng)氣體壓強(qiáng)流體不僅對與之接觸的物體施加壓強(qiáng),在流體的內(nèi)部也存在壓強(qiáng)。減小受力面積S增大壓力F1.增大壓強(qiáng)的方法增大受力面積S減小壓力F2.減小壓強(qiáng)的方法p=FS二、控制壓強(qiáng)的大小你能利用壓強(qiáng)公式分析上圖中的實(shí)例嗎?
你還能說出哪些生活中增大或減小壓強(qiáng)的方法嗎?改變壓強(qiáng)的例子:坦克的兩條履帶圖釘?shù)募庾龅煤芗飧淖儔簭?qiáng)的例子:書包背帶做得很寬改變壓強(qiáng)的例子:菜刀的刃很鋒利改變壓強(qiáng)的例子:鐵軌鋪在枕木上改變壓強(qiáng)的例子:他為什么會“安然無恙”呢?討論交流:冰面救人冰面救人小結(jié):通過本課的學(xué)習(xí),你有哪些收獲?下列圖中達(dá)到了增大壓強(qiáng)效果的是()B
、啄木鳥的嘴插入堅(jiān)硬的樹皮A、駱駝具有寬大的腳掌C、房屋有面積很大的地基D、拖拉機(jī)安裝履帶B謝謝液體的壓強(qiáng)名稱:恒壓潛水服發(fā)明者:哈德休特潛水設(shè)備國際公司工作深度:約合660m價(jià)格:270萬美元為什么深水潛水,要穿特制的潛水服?一、液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)微小壓強(qiáng)計(jì)橡皮管金屬盒橡皮膜U形管如果液體內(nèi)部存在壓強(qiáng),放在液體里的薄膜就會變形,U行管的兩側(cè)液面就會產(chǎn)生高度差。探頭實(shí)驗(yàn)探究:液體內(nèi)部的壓強(qiáng)觀察與實(shí)驗(yàn)探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)保持探頭在水中的深度不變,改變探頭的方向,看液體內(nèi)部同一深度各個(gè)方向壓強(qiáng)的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)步驟一:同種液體內(nèi)部同一深度,向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等。增大探頭在水中的深度,看看液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與深度有什么關(guān)系。實(shí)驗(yàn)步驟二:同種液體內(nèi)部壓強(qiáng),深度越深,壓強(qiáng)越大。h:研究點(diǎn)到自由液面的豎直距離。實(shí)驗(yàn)結(jié)論在液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),在同一深度,向各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小相等;液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大。二、液體壓強(qiáng)的大小對微小壓強(qiáng)計(jì)來說,探頭上的橡皮膜的凹凸情況反映了液體壓強(qiáng)的大小。據(jù)此,我們將一端帶橡皮膜的玻璃管豎直插入水中,來定量研究液體壓強(qiáng)的大小。實(shí)驗(yàn)探究:液體內(nèi)部的壓強(qiáng)有多大實(shí)驗(yàn)步驟:在玻璃管中注入水,觀察橡皮膜的變化。當(dāng)橡皮膜沒有凹凸時(shí),觀察玻璃管內(nèi)水的高度,你會發(fā)現(xiàn)什么?設(shè)水的密度是ρ,玻璃管的內(nèi)截面積是S,橡皮膜沒有凹凸時(shí),杯中的水對橡皮膜向上的壓力與玻璃管內(nèi)水柱對橡皮膜向下的壓力F水柱平衡pS=F水柱S上方的液柱對平面的壓力平面受到的壓強(qiáng)因此,液面下深度為h處液體的壓強(qiáng)為例題有人說,“設(shè)想你在7km深的蛟龍?zhí)枬撍髦邪岩恢荒_伸到外面的水里,海水對你腳背壓力的大小相當(dāng)于1500個(gè)人所受的重力!”海水壓力真有這么大嗎?請通過估算加以說明。因?yàn)槭枪浪?,海水密度取,g取10
N/kg,腳背的面積近似取則7km深處海水的壓強(qiáng)為:解:腳背受的壓力一個(gè)成年人的質(zhì)量約為60kg,所受重力假設(shè)腳背所受壓力的大小相當(dāng)于n個(gè)成年人所受重力利用公式計(jì)算的時(shí)候,密度單位必須用kg/m3,深度的單位要用m。討論交流:誰受的壓強(qiáng)大不同魚缸里的兩條魚,趴在水底爭論不休。它們誰說的對呢?想想議議工程師為什么要把攔河壩設(shè)計(jì)成下寬上窄的形狀?
帕斯卡裂桶實(shí)驗(yàn)帕斯卡在1648年表演了一個(gè)著名的實(shí)驗(yàn):他用一個(gè)密閉的裝滿水的桶,在桶蓋上插入一根細(xì)長的管子,從樓房的陽臺上向細(xì)管子里灌水。結(jié)果只用了幾杯水,就把桶壓裂了,桶里的水就從裂縫中流了出來。
原來由于細(xì)管子的容積較小,幾杯水灌進(jìn)去,其深度h是很大了,能對水桶產(chǎn)生很大的壓強(qiáng)。這個(gè)很大的壓強(qiáng)就在各個(gè)方向產(chǎn)生很大的壓力,把桶壓裂了。想想議議帶魚生活在深海中。為什么我們在魚市上看不到活帶魚?
1.壓強(qiáng)計(jì)是研究_____的儀器。當(dāng)把壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒放入液體內(nèi)部的某一深度時(shí),觀察到的現(xiàn)象是U形管兩邊液面__________,這個(gè)現(xiàn)象說明_________________。課堂練習(xí)2.甲、乙兩個(gè)容器中盛有質(zhì)量相同的同種液體,則
容器底部受到液體的壓強(qiáng)大。甲乙壓強(qiáng)產(chǎn)生高度差液體內(nèi)部有壓強(qiáng)甲3.三個(gè)底面積相同的形狀不同的容器裝有等高的同種液體。哪個(gè)容器底受到的壓強(qiáng)大。SSSh甲乙丙4.(1)一個(gè)裝滿水的燒杯,放入一木塊,燒杯底受到的壓強(qiáng)有何變化?(2)一個(gè)未裝滿水的燒杯,放入一物體水未溢出,燒杯底受到的壓強(qiáng)有何變化?1液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)2液體壓強(qiáng)的大小課堂小結(jié)連通器課堂引入三峽大壩橫斷江底,高185m,長2309.5m,激流飛瀑從100多米高處落下,甚微壯觀。巨大的落差使大壩成為世界上最大的水力發(fā)電站,但也帶來了航運(yùn)方面的問題……小孔,使壺體與外界相通壺嘴在茶壺蓋上有一個(gè)小孔使壺體與外界相通,這樣壺體和壺嘴底部連通,上部開口,具有這樣結(jié)構(gòu)的容器叫做連通器。一、連通器連通器中的液體有什么特點(diǎn)?實(shí)驗(yàn)探究:連通器中的液體有什么特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)表明連通器里的同一種液體不流動(dòng)時(shí),各容器中的液面向平。思考:為什么連通器各容器中的液面總是相平的呢?F左F右=ρgh左S=ρgh右Sh左=h右連通器的應(yīng)用1.茶壺與壺嘴組成連通器2.鍋爐與外面的水位計(jì)組成連通器3.水塔與自來水管組成連通器4.其他應(yīng)用二、船閘
1293年,郭守敬在通惠河上建立了二十四座船閘,使運(yùn)糧船可逆流而上,這一創(chuàng)舉對古代北京城的發(fā)展有重要的推動(dòng)作用。討論交流:船閘是怎樣工作的閥門A打開,B關(guān)閉。水從
流向
。閘室水面與下游相平時(shí),下游閘門打開,船駛?cè)腴l室。關(guān)閉閥門A和下游閘門,打開閥門B,水從
流向
。閘室中水面與上游相平時(shí),打開上游閘門,船駛往上游。1連通器2船閘課堂小結(jié)謝謝大氣壓強(qiáng)一、大氣壓強(qiáng)
我們地球周圍被幾千米厚的大氣層包圍。我們生活在大氣“海洋”的底層。
大氣對浸在它里面的物體也有壓強(qiáng),叫做大氣壓強(qiáng)。簡稱大氣壓。觀察:生活中的大氣壓強(qiáng)生活中還有哪些能說明大氣壓強(qiáng)存在的事例。為了說明大氣壓的存在,1654年,德國馬德堡市市長格里克把兩個(gè)直徑約55.9cm的空心銅半球扣在一起,抽出球內(nèi)空氣,然后在兩個(gè)半球上拴了16匹馬向兩邊拉,結(jié)果還是很難拉開。但如果不抽出空氣,兩個(gè)半球輕輕一拉就開了。馬德堡半球?qū)嶒?yàn)二、大氣壓強(qiáng)有多大實(shí)驗(yàn)探究:估測大氣壓的值用兩個(gè)塑料掛衣鉤的吸盤可以模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。用測力計(jì)測出拉開吸盤時(shí)大氣對吸盤的壓力。然后測出吸盤的面積,計(jì)算出大氣壓強(qiáng)的值。1644年,意大利科學(xué)家托里拆利用如圖所示裝置,精確地測出了大氣壓強(qiáng)的值。托里拆利實(shí)驗(yàn)玻璃管內(nèi)水銀面上方是真空,而管外水銀面上受到大氣壓強(qiáng),正是大氣壓強(qiáng)支持著玻璃管內(nèi)760mm高的水銀柱。也就是說,大氣壓強(qiáng)跟760mm高水銀柱壓強(qiáng)相等。托里拆利實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓根據(jù)P=ρgh,可以算出760mm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng):1.01×105Pa大氣壓不是一成不變的三、大氣壓的變化大氣壓隨高度的增加而減小討論交流:大氣壓強(qiáng)與天氣當(dāng)大氣壓強(qiáng)降低時(shí),常伴有多云天氣,想一想其中的道理,和同學(xué)們交流你的想法。氣壓低液體的沸點(diǎn)低氣壓高液體的沸點(diǎn)高氣壓對沸點(diǎn)的影響
大氣對浸在它里面的物體的壓強(qiáng)叫
。
實(shí)驗(yàn)證明了大氣壓的存在,
__實(shí)驗(yàn)可以測量出大氣壓的值。課堂練習(xí)大氣壓馬德堡半球托里拆利下列現(xiàn)象不能說明大氣壓存在的()A、塑料掛衣鉤能貼在墻上掛衣服B、用吸管吸瓶中的飲料C、用注射器能把藥液注進(jìn)肌肉里D、高壓鍋煮飯比普通鍋煮得快C你學(xué)到了什么謝謝在流體中運(yùn)動(dòng)知識目標(biāo):1.了解流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系。2.了解飛機(jī)的升力是怎樣產(chǎn)生的。3.了解生活中跟流體的壓強(qiáng)與流速相關(guān)的現(xiàn)象。1891年,奧托·李林達(dá)爾模仿仙鶴的翅膀形狀,設(shè)計(jì)和制造了實(shí)用的滑翔機(jī),實(shí)現(xiàn)了飛行的夢想。一、鳥兒是怎樣翱翔的實(shí)驗(yàn)探究:鳥翼的升力鳥類的翅膀形狀各異,飛行方式也各有不同,但它們有一個(gè)共同點(diǎn):鳥翼的橫截面邊線是彎曲的。用硬紙做一個(gè)鳥翼模型,在其中間插一個(gè)吸管,將模型放在一個(gè)直立的鐵絲上。用嘴水平方向吹動(dòng)鳥翼,觀察氣流對鳥翼模型的作用。水平的氣流,能使鳥翼獲得向上的升力。思考:升力是怎樣產(chǎn)生的呢?活動(dòng):流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系(1)將紙條一端貼近下嘴唇,用力向紙條上方吹。
紙條向上飄起(2)用兩手握兩張紙,讓紙自由下垂,在兩張紙的中間向下吹氣。
兩張紙條相互靠近2.演示實(shí)驗(yàn)(3)用注射器向漂浮在水面的兩只小船中間噴射水流。
兩只小船相互靠近
1.大家動(dòng)手做二、伯努利的發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)分析紙條氣體流速大,壓強(qiáng)
。(2)氣體流速小,壓強(qiáng)
。紙條紙條(1)氣體流速大,壓強(qiáng)
。氣體流速小,壓強(qiáng)
。小小大大實(shí)驗(yàn)分析(3)小船小船液體流速大,壓強(qiáng)
。液體流速小,壓強(qiáng)
。小大伯努利原理流體在流速大的地方壓強(qiáng)
,流速小的地方壓強(qiáng)
。小大
迎面而來的風(fēng)被鳥翼分成上下兩部分,上下的弧長不等,兩部分空氣要同時(shí)到達(dá)翼后,所以鳥翼上方的空氣流動(dòng)速度大,壓強(qiáng)??;下方的空氣流動(dòng)速度小,壓強(qiáng)大。鳥翼的上下兩面壓強(qiáng)差提供鳥翼的升力。思考:鳥翼的升力是怎樣產(chǎn)生的?飛機(jī)和鳥類有相似的外形,飛機(jī)的研制成功是仿生的一個(gè)典型例子。飛機(jī)機(jī)翼做成上凸下平,航行時(shí)使機(jī)翼上方氣流速度_____下方氣流速度,機(jī)翼上方的氣壓_____下方的氣壓,由此產(chǎn)生的上下壓力差就是飛機(jī)獲得的_____力。大于小于升思考:飛機(jī)的升力是怎樣產(chǎn)生的?機(jī)翼上下空氣流速差越大,產(chǎn)生的壓強(qiáng)差也越大。發(fā)展空間請分析冷熱水混合淋浴器的原理。原理:冷水從管中流過時(shí),流速大,壓強(qiáng)小,熱水被壓上來,混合成溫水流出來。知識與技能1.以下實(shí)例中,應(yīng)用了流體壓強(qiáng)與流速規(guī)律使物體向上運(yùn)動(dòng)的是()A.氣球的升空B.潛水艇上浮C.大型客機(jī)的升空D.火箭的升空2.草原犬鼠是大草原常見的小動(dòng)物,它挖的洞有多個(gè)洞口,一些洞口比較平整,一些洞口由圓錐形土堆圍成,這樣吹過平整洞口的風(fēng)運(yùn)動(dòng)速度___,壓強(qiáng)
;吹過隆起洞口的風(fēng)速度
,壓強(qiáng)
。因此,地面上的風(fēng)由
的洞口吹向
的洞口,給犬鼠帶來了涼風(fēng)習(xí)習(xí),改善了洞內(nèi)的空氣。大大小平整隆起C小探索與創(chuàng)新1.賽車尾部氣流偏導(dǎo)器的作用,主要是為了讓汽車在高速行駛時(shí),對地面的壓力更大,提高汽車的抓地性能,能表示偏導(dǎo)器橫截面形狀的是()2.想象一下,如果在氣體和液體中流速大的地方壓強(qiáng)大,則不會出現(xiàn)的情況是()A.飛機(jī)翅膀的截面形狀應(yīng)該反過來B.兩艘并列同向行駛的船只不會相撞C.地鐵、火車站的站臺安全線不必設(shè)置D.噴霧器再怎么用力也噴不出霧來ABCDBC3.熱電廠的煙囪,建得高的原因是()A.可以避免大氣污染B.高處氣體流速小,壓強(qiáng)大,可以保持爐內(nèi)通風(fēng)C.高處氣體流速大,壓強(qiáng)小,可以保持爐內(nèi)通風(fēng)
D.高處氣體流速大,壓強(qiáng)大,可以保持爐內(nèi)通風(fēng)C拓展提高給你一個(gè)漏斗,一個(gè)乒乓球,要求將乒乓球放到漏斗里,但不能用手拿乒乓球,請說出你的方法。方法1:漏斗倒扣在乒乓球上,邊用力吹氣,邊將漏斗正立過來。(伯努利原理)方法2:漏斗倒扣在乒乓球上,邊用力吸氣,邊將漏斗正立。(大氣壓強(qiáng))方法3:用漏斗將乒乓球撥至桌子邊緣,乒乓球滾到漏斗里。(力與運(yùn)動(dòng))小結(jié)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系——伯努利原理:流體在流速大的地方壓強(qiáng)小,流速小的地方壓強(qiáng)大。原因:機(jī)翼上方空氣流速
壓強(qiáng)
;下方空氣流速
壓強(qiáng)
;產(chǎn)生向上的壓力差。應(yīng)用:飛機(jī)、噴霧器、安全線、煙囪大大小小《茅屋為秋風(fēng)所破歌》杜甫八月秋高風(fēng)怒號卷我屋上三重茅討論:1.為什么民航飛機(jī)要在跑道上達(dá)到一定的速度才能起飛?因?yàn)闄C(jī)翼上下空氣流速差越大,產(chǎn)生的壓強(qiáng)差也越大。只有達(dá)到一定速度時(shí),產(chǎn)生的升力與重力平衡,飛機(jī)才能升空。2.風(fēng)力不大時(shí),飛機(jī)順風(fēng)起飛好是逆風(fēng)起飛好?
逆風(fēng)起飛好。因?yàn)轱w機(jī)起飛時(shí),空氣相對飛機(jī)向后運(yùn)動(dòng),如果逆風(fēng),則空氣相對飛機(jī)速度更大,升力更大,所以,逆風(fēng)起飛好。風(fēng)抬屋頂?shù)慕忉?.刮大風(fēng)時(shí),沿房頂上表面的高速氣流對房頂作用的壓強(qiáng)比房屋內(nèi)的氣壓小,結(jié)果在房頂內(nèi)外就形成了氣壓差,方向是自下向上的,它可能把房頂掀翻。2.為了減小狂風(fēng)對房頂?shù)膿p害,尖頂房屋的山墻上常安裝百葉窗,這可以使刮大風(fēng)時(shí),通過百葉窗在房頂?shù)南卤砻嬉伯a(chǎn)生氣流,以減小房頂上下表面的氣壓差。你知道“風(fēng)抬屋頂”的事嗎?怎樣才能預(yù)防或減少災(zāi)難的發(fā)生呢?謝謝認(rèn)識浮力一盞盞孔明燈冉冉升起到夜空中,閃爍著耀眼的光芒??酌鳠魹楹文軌蛏氲娇罩心??思考其實(shí),除了物體在空氣中要受到空氣的力,物體在液體中也要受到液體對它的力。人在死海中艦艇在水中水中天鵝一、什么是浮力1.浮力:一切浸入液體或氣體中的物體,都受到液體或氣體對它向上的力?;顒?dòng):感受浮力1.老師在水槽中分別放入乒乓球、鐵塊、木塊,完成P58的活動(dòng)2.學(xué)生活動(dòng):按照老師的實(shí)驗(yàn)感受浮力。實(shí)驗(yàn)一:用手把乒乓球按入水中
乒乓球放在水底松手后它將怎樣運(yùn)動(dòng)?為什么?松手后乒乓球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng),它受到水對它一個(gè)向上的力。用手把沉在水底的鐵塊托出,和在空氣中托住感覺一樣嗎?感覺不一樣,在空氣中托住鐵塊比水中要重些。在水中水要給鐵塊一個(gè)向上的力。實(shí)驗(yàn)二:把物塊從水中托出用線把木塊拉入水中,你有何感覺?觀察線的方向?在水底松手后它將怎樣運(yùn)動(dòng)?為什么?實(shí)驗(yàn)三:用線把木塊拉入水中觀察現(xiàn)象:物塊在水中都受到了一個(gè)向上的力,這就是浮力。2.浮力的方向:1)老師先把物塊掛在彈簧測力計(jì)上,然后用手向上托住物塊,觀察彈簧測力計(jì)的示數(shù)變化現(xiàn)象。2)然后把物塊放入液體中,再一次觀察彈簧測力計(jì)的示數(shù)變化現(xiàn)象G物F′FF′比一比:G物F′F′講解:從上面可以看出,物體在液體中受到液體的力的方向和用手托住施加力的方向是一致的。即:浮力的方向和手的托力方向一樣。FF’3)浮力的方向豎直向上4)浮力的施力物是液體(氣體),受力物是浸入液體(氣體)的物體例:F浮F浮畫出下列物體在水中所受浮力的示意圖氫氣球上升F浮二、浮力產(chǎn)生的原因1.學(xué)生閱讀P59“浮力產(chǎn)生的原因”2.觀看視頻:浮力產(chǎn)生的原因3.老師講解:浮力產(chǎn)生的原因探究浮力是怎樣產(chǎn)生的?浸在水中的正方體有4個(gè)側(cè)面,2個(gè)上、下表面?zhèn)让娑荚谕簧疃葌?cè)面均為平衡力上面淺、下面深,上、下表面才存在壓力差浮力就是這樣產(chǎn)生的F向上F向下F浮=F向上—F向下計(jì)算浮力的方法:F浮
=F向上
—F向下壓力差法三、測量浮力1.老師先把物塊掛在彈簧測力計(jì)上,讀出示數(shù)。2.然后把物塊放入液體中,再一次觀察彈簧測力計(jì)的示數(shù)。講解:從上面可以看出,物體在液體中彈簧測力計(jì)減小的示數(shù)就是液體對它的豎直向上的浮力。3.實(shí)驗(yàn)探究:測量浮力視頻:這種測浮力的方法叫做實(shí)驗(yàn)稱重法G物F′實(shí)驗(yàn)稱重法先測出物體在空氣中的重力G物,然后浸入液體中測出物體在液體中的示重F′,兩者之差就是液體對物體的浮力。計(jì)算浮力的方法:四、討論交流沉在水底的鐵球有沒有受到浮力1)閱讀P60的討論交流。2)結(jié)論:
只要物體存在上下表面的壓力差,液體中的物體就會受到浮力,與它的沉浮無關(guān)。強(qiáng)調(diào)1:如果物體下表面不受到液體(氣體)的向上的力,物體就沒有受到液體(氣體)的浮力。如:插入水底淤泥中的竹竿、橋墩等。強(qiáng)調(diào)2:如果物體浮在液面上,物體一樣要受到浮力,浮力的大小等于物體下表面的壓力。即:F浮=F下-0N=F下一、一切浸入液體中的物體都受到液體對它豎直向上的浮力。
測量浮力的方法:實(shí)驗(yàn)稱重法
二、浮力產(chǎn)生的原因壓力差法沒在液體中的物體上下表面受到的壓力差。
小結(jié)例1、一鐵塊掛在彈簧秤上,在空氣中稱量時(shí),彈簧秤的讀數(shù)是32牛。把它全部浸在水中稱量時(shí),讀數(shù)是12牛。鐵塊受到浮力是多少?已知:G物=32N,F(xiàn)=12N求:F浮解:答:鐵塊受到20N的浮力。1.一橋墩浸沒在水中的深度是25m,橫截面積為2m2,它所受到的浮力為()牛。02.重9.8牛的物體掛在彈簧秤上,如果把它1/2的體積浸入水中,彈簧秤的讀數(shù)為7.35牛。物體在水中所受的浮力為
牛。2.45思考與練習(xí)3.浸沒在水中的某物體上表面受到的水的壓力為20牛,如果物體在水中受到的浮力為50牛,那么物體下表面受到的水的壓力大小是
牛,方向是
。70豎直向上4.有一質(zhì)量10千克的物體,當(dāng)它浮在水面上時(shí),所受浮力是
牛,浮力的方向是
。98豎直向上作業(yè):
1.閱讀發(fā)展空間浮力產(chǎn)生的原因
2.完成自我評價(jià)1-3謝謝科學(xué)探究:浮力的大小浮力:液體對浸在其中的物體有豎直向上的力。
知識回顧浮力大小計(jì)算方法:1.稱重法:F浮=G物-F2.壓力差法:F浮=F向上-F向下3.漂浮法:F浮=G物產(chǎn)生原因:液體對物體上下表面的壓力差阿基米德的傳說兩千多年以前,阿基米德為了鑒定金王冠是否是純金的,要測量王冠的體積,冥思苦想了很久都沒有結(jié)果。一天,他跨進(jìn)盛滿水的浴缸洗澡時(shí),看見浴缸里的水向外溢,他忽然想到:物體浸在液體中的體積,不就是物體排開液體的體積嗎?
阿基米德(約公元前287~212)是古希臘物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家,靜力學(xué)和流體靜力學(xué)的奠基人。他在物理學(xué)方面的貢獻(xiàn)主要有兩項(xiàng):其一是關(guān)于浮力問題;其二是關(guān)于杠桿問題。一、浮力的大小與什么因素有關(guān)?實(shí)驗(yàn)猜想:猜想1:浮力可能與液體的密度有關(guān)猜想4:浮力可能與物體的體積有關(guān)猜想3:浮力可能與物體浸沒在液體的深度有關(guān)其它猜想:……猜想2:浮力可能與物體的密度有關(guān)實(shí)驗(yàn)探究:影響浮力大小的因素
通過上面的器材我們應(yīng)用控制變量法能研究浮力大小與哪些因素有關(guān)?鐵塊鐵塊銅塊清水濃鹽水123設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——猜想1:實(shí)驗(yàn)結(jié)論:浮力的大小跟液體的密度有關(guān)。濃鹽水清水浮力可能與液體的密度有關(guān)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——猜想2:結(jié)論:浮力的大小跟物體的密度無關(guān)AB清水清水浮力可能與物體的密度有關(guān)結(jié)論:浮力的大小跟物體浸沒液體中的深度無關(guān)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——猜想3:清水清水清水浮力可能與物體浸沒在液體的深度有關(guān)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——猜想4:結(jié)論:浮力的大小跟物體浸在液體中的體積有關(guān)。清水清水清水清水浮力可能與物體的體積有關(guān)1.浮力的大小與物體的密度無關(guān)2.浮力隨液體密度增大而增大3.浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)4.浮力隨物體浸在液體中的體積(物體排開的液體的體積)增大而增大分析數(shù)據(jù)得到結(jié)論:m排物體所受的浮力可能與排開液體所受的重力有關(guān)G排V排
二、阿基米德原理實(shí)驗(yàn)探究:浮力大小與排開液體的關(guān)系(2)制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)①F浮如何測?G排如何測?
②為什么要收集溢出的水?怎樣使收集的水恰為排開的水?③用什么樣的容器接水?如何測排開的水重?④怎樣安排實(shí)驗(yàn)順序最為合理,為什么?(1)提出問題:F浮與G排有什么關(guān)系?①G物和杯=______N②F拉=______N;F浮=G物和杯-F拉=______N;③G物、杯和水=______N;
G排
=G物、杯和水-G物和杯=_____N比較F浮與G排,你發(fā)現(xiàn)了什么?(3)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)1.內(nèi)容:浸在液體中的物體受到豎直向上的浮力,大小等于它排開液體所受到的重力。2.?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式:F浮=G排=m排g=ρ液gV排阿基米德原理—--液體的密度;
V排——物體排開的液體的體積對阿基米德原理的理解1.物體“浸在液體中”包括“全部浸入(即浸沒)”和“部分浸入”兩種情況。不論物體是浸沒還是部分浸入在液體里都受到浮力。對于同一物體而言,浸沒時(shí)受到的浮力大,部分浸入時(shí)受到的浮力小,而且浸入的體積越小,所受的浮力也越小。浸沒部分浸入2.浮力的大小等于被物體排開的液體受到的重力。①浸沒時(shí),V排=V浸=V物,此時(shí)物體所受的浮力等于排開液體所受的重力,即F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物②部分浸入時(shí),V排=V浸<V物F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物V排=V浸=V物V排=V浸<V物V浸3.同一物體浸沒在不同的液體中時(shí),由于液體的密度不同,所受的浮力也不同。根據(jù)公式
F浮=ρ液gV排,浸沒時(shí),
V排=V物,當(dāng)ρ液不同時(shí),浮力也隨之變化。阿基米德原理的數(shù)學(xué)表達(dá)式:
F浮=G排=m排g=ρ液V排g
說明:
1.物體排開液體體積相等時(shí),液體密度越大,浮力越大。
2.液體密度相等時(shí),物體排開液體體積越大,浮力越大。
3.阿基米德原理也適用于氣體。三、阿基米德原理的應(yīng)用無論物體是漂浮,懸浮還是沉在水中,它所受的浮力都等于排開的水所受到的重力。討論交流:死海之謎在死海,海水的密度很高。人們可以輕松地在海面仰臥,甚至還可以看書呢!你知道這是什么道理嗎?提出你的解釋。和同學(xué)交流。例題邊長為3cm,密度為2×103kg/m3的一個(gè)立方體橡皮泥塊,浸沒在水中,受到的浮力是多少?如果把這塊橡皮泥捏成一只小船,浮在水面,小船所受浮力是多少?(g=10N/kg)課堂小結(jié):浮力大小與什么因素有關(guān)阿基米德原理阿基米德原理的應(yīng)用謝謝沉與浮一、物體的沉浮條件思考浸在水中的物體,有的上浮,有的下沉。這是為什么呢?觀察:雞蛋的沉浮取一枚新鮮雞蛋,放
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