沪科版八年级全册第一节 力教案设计

这是一份沪科版八年级全册第一节 力教案设计，共49页。教案主要包含了教学目标，教学重点，教学难点，课时建议，教具准备，教学课时，巩固复习，新课引入等内容，欢迎下载使用。
第六章 熟悉而陌生的力

本章介绍了力学的基础知识，如力的概念、力的作用效果、力的三要素、力的示意图，然后进一步研究力学中最常见的力：重力、弹力和摩擦力.在认识弹力的基础上，引导学生知道弹力是怎样形成的，理解弹簧测力计的工作原理，会用弹簧测力计测重力的大小.在认识重力的基础上，引导学生知道重力的由来和它的大小跟什么因素有关.最后学习摩擦力，实验探究滑动摩擦力的影响因素，知道摩擦力在生活中的应用，掌握增大和减小摩擦的方法.本章知识是初中物理力学的基础，也是学习后续压强、浮力、功、机械效率等知识的基础.
本章共有5节：
1.第一节“力”，本节遵循从生活走向物理的理念，从大量的生活实例中认识力，以及物体间力的作用是相互的；再进一步认识力的作用效果，从效果中感知力，加深对力的理解.
2.第二节“怎样描述力”，知道力的三要素都会对力的作用效果产生影响，认识力的单位N，感知力的大小，能用力的图示来形象的描述力.
3.第三节“弹力与弹簧测力计”，知道弹力是如何产生的，了解弹簧测力计的原理、构造，以及学会使用弹簧测力计测量力.
4.第四节“来自地球的力”，介绍了重力的概念、重力产生的原因，引导学生通过实验探究得出影响重力的因素，理解重力的大小与质量的关系，并进一步帮助学生强化理解重力的方向及重心的概念.
5.第五节为“科学探究：摩擦力”，对于摩擦现象，学生们有丰富的感性认识，因此可以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滑动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.在关于“探究滑动摩擦力的大小跟什么因素有关”的实验教学中，不仅要使学生通过探究活动得到结论性、规律性的知识，而且要通过探究活动掌握初步的科学探究的方法.其中重点要学会用控制变量法设计实验，学习设计实验的表格、收集数据、分析数据，学会评估自己与别人实验的成功与失误.


【教学目标】
1.在知识目标方面：让学生知道力的概念、认识力的作用效果、知道力的单位和三要素及能用力的示意图表示力；知道弹力及其产生的条件；能正确使用弹簧测力计测量力的大小；知道重力产生的原因、方向、重心以及重力大小和质量的关系；知道摩擦力产生的条件、方向及影响因素，知道增大、减小摩擦力的方法及其应用.
2.在能力目标方面：通过探究活动和生活经验感受力的作用效果，了解物体间力的作用是相互的并能解释其相关现象；经历探究弹簧测力计的使用，掌握弹簧测力计的原理和使用方法；探究重力的大小与质量的关系，学习分析实验现象、寻找数据间的规律、归纳出实验结论的一般方法；探究影响滑动摩擦力大小的因素，学会用控制变量法设计实验，学会评估自己与别人实验的成功与失误.
3.在素养目标方面：让学生在实验探究的过程中，感受获取知识的科学方法，同时培养学生严谨的科学态度；认识科学技术对人类社会的发展作用，领会科学技术是第一生产力.
【教学重点】
力的概念和作用效果，力的示意图，弹力、重力的概念和产生的原因，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】
力的示意图，正确使用弹簧测力计测量力的大小，实验探究重力的影响因素，摩擦力方向的判断.

【课时建议】
本章共有5节，建议6课时.
第一节 力…………………………………………………………1课时
第二节 怎样描述力………………………………………………1课时
第三节 弹力与弹簧测力计………………………………………1课时
第四节 来自地球的力……………………………………………1课时
第五节 科学探究：摩擦力………………………………………1课时
专题五 力与力的作图……………………………………………1课时
本章复习和总结……………………………………………………1课时




第一节 力

【教学目标】
一、知识目标
1.知道力的概念.
2.知道物体间力的作用是相互的.
3.认识力的作用效果.
二、能力目标
1.从经历的许多与力相关的日常生活现象中，归纳出力的基本概念.
2.通过实例体验力的作用的相互性.
3.通过活动和生活经验感受力的作用效果.
三、素养目标
增强把物理知识与现实生活相联系的意识，养成在常见的现象中认识其科学道理的习惯.
【教学重点】探究和认识力的作用效果.
【教学难点】力是一个物体对另一个物体的作用.
【教具准备】小车、磁铁、铁块、木块、水盆、钢球、铁钉、弹簧、橡皮筋、篮球、多媒体课件等.
【教学课时】1课时

【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固.
【新课引入】
教师播放天宫一号发射升空的视频，并提出问题：“天宫一号”火箭为什么能离开地球，升上天空，实现我国的飞天梦？（学生交流、讨论，大胆说出自己的想法！）
师 同学们，在我们的日常生活生产中常常提到“力”这个字.比如张三推了李四一下，就有了推力；老师经常提醒同学们上课要集中注意力；抗震救灾过程中需要提高军队的战斗力等等.这些“力”的含义有什么不同呢？
学生思考并回答.
师 力是物理学中一个很重要的概念，在物理学中所说的“力”的含义与生活中所说的“力”有很大的区别.那么，又有谁知道力究竟是什么样子呢？下面就让我们一起带着疑问开始今天的学习吧！相信学完了这节课，我们每一位同学都能很好的认识它了.
【进行新课】
知识点1 力是什么
师 在生产、生活中时常需要用力，请举例说明.
学生甲：人推车需要用力；人把水桶提起来需要用力；
学生乙：人用脚踢足球用了力；人拉锯锯木头用了力.
学生丙：运动员将杠铃举起来用了力；推土机将泥土推走用了力.
学生丁：渔民捕鱼拉起渔网时用了力；大象将跷跷板压下去时用了力.
演示实验：磁铁吸引铁钉、用细布摩擦过的玻璃棒吸引纸屑、同名磁极互相排斥、异名磁极互相吸引.
师 以上的实例与演示实验说明了什么?或你得出什么结论?
学生甲：当人对物体推、拉、举时存在力的作用.
学生乙：两个物体不接触，也存在着引力与斥力的作用.
学生丙：物体对物体推、拉、挤、压时也存在力的作用.
师 物理学中，通常将物体之间的推、拉、提、压、排斥、吸引等都叫力的作用.人、动物也可以归纳到物体之中，请你将以上实例和实验现象的共同点归纳出来.
老师引导学生讨论、交流后得出：力是物体对物体的作用.
师 归纳得很好，下面再请大家分析课本P101的6个图景中的施力物体和受力物体，每个同学讲一个图景.
学生甲：(a)图中施力物体是推土机，受力物体是泥土.
学生乙：(b)图中施力物体是渔翁，受力物体是渔网.
学生丙：(c)图中施力物体是运动员，受力物体是杠铃.
学生丁：(d)图中施力物体是大象，受力物体是跷跷板.
学生戊：(e)图中施力物体是拿在手中的磁铁，受力物体是悬挂着的磁铁.
学生己：(f)图中施力物体是橡胶棒，受力物体是纸屑.
师 以上几位同学都讲得很好.
板书：（1）力是一个物体对另一个物体的作用.力通常用字母F表示.
（2）发生力的作用的两个物体，一个是施力物体，另一个是受力物体.
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
知识点2 力的作用是相互的
师 请同学用手拍桌子、两手互拍、拉橡皮筋、提书包，体会一下有什么感觉?是什么原因造成的?
学生动手实验探究，教师巡回检查.
学生甲：用手拍桌子时，手感觉到疼.因为手对桌子有力的作用时，桌子对手也有力的作用，所以手感觉到疼.
学生乙：两手互拍时，两手都感觉到疼.因为两只手都受到力的作用.
学生丙：手拉橡皮筋时，感觉到手也受到橡皮筋的拉力的作用，这是因为手对橡皮筋有力的作用，橡皮筋对手也有力的作用.
学生丁：手提书包时，感觉到手受到向下的拉力.这是因为手对书包有一个向上的拉力，书包对手有一个向下的拉力.
师 以上几位同学都很认真体会实验时的感觉，分析都正确，大家掌声鼓励.
师 归纳以上的实验感觉，你得出什么结论?
学生：物体间力的作用是相互的.
师 正确，归纳得很好.
演示实验：
把磁铁和铁块分别固定在事先涂有一层蜡(防止水浸入)的两个软木塞A、B上，让它们漂浮在同一水槽中，先固定A，看到B向A运动，说明磁铁吸引铁块.再固定B，看到A向B运动，说明铁块对磁铁也有力的作用.还可以将A、B同时放手，看到它们相向运动.这说明了什么?
学生：互不接触的物体间力的作用也是相互的.
教师总结：（1）一个物体在对另一个物体施加力的同时，也要受到另一个物体对它施加力的作用，因此物体间力的作用是相互的.（2）力总是成对出现的，我们把其中的一个力叫做作用力，另一个力叫做反作用力.
板书：（1）物体间力的作用是相互的.
（2）力是成对出现的，有施力物体的同时就有受力物体.
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
知识点3 力的作用效果
（1）力可以使物体发生形变
教师演示实验，引导学生观察并思考：
演示实验1：用力拉弹簧，弹簧伸长了；用力压弹簧，弹簧缩短了；用手压皮球，皮球变瘪了.
演示实验2：把吸管插入酸奶饮料瓶中，用较小的力挤压酸奶瓶，会发现饮料在吸管中上升.
学生实验：学生用手使刻度尺变弯曲.
教师用多媒体投影图片：①跳水运动员站在跳板上；②用力拉弓.（让学生观察跳板、弓的变化.）
学生分析、归纳总结：力可以改变物体的形状.
板书：力的作用效果1：使物体发生形变.
（2）力能改变物体的运动状态
教师演示实验，引导学生注意观察，并说明其原因.
演示实验3：篮球由静止变为运动；竖直上抛的篮球向上运动得越来越慢，向下运动得越来越快.
学生：篮球的运动速度发生了改变.
师 是什么使其速度发生改变的呢？
教师提示，学生回答：地球对它的作用力（重力）.
演示实验4：运动的小钢珠在磁铁的作用下，改变了运动的方向.
师 是什么使小钢珠的运动方向改变了？
学生：磁铁对它的吸引力.
教师用多媒体图片进一步说明：足球静止在地面上，运动员A用脚踢它时给它一个力，足球受到这个力后由静止变为运动；运动员B用头顶足球，足球受到这个力后改变运动方向；运动员C伸手抱住足球，足球受到这个力后由运动变为静止.
教师引导学生分析、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，都是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.
板书：力的作用效果2：改变物体的运动状态.
教师引导学生进一步明确：用很小的力作用在物体上，物体也会发生形变，不过肉眼无法看到.
例题 力的作用都是相互的，下列现象中没有利用这一原理的是（ ）
A.向前划船时，要用桨向后拨水
B.人向前跑步时，要向后下方蹬地
C.火箭起飞时，要向下方喷气
D.头球攻门时，要向球门方向用力顶球
解析：向前划船时，要用桨向后拨水，水同时也会给桨一个向前的力，故船前进，利用了力的作用是相互的原理，A不符合题意；人向前跑步时，要向后下方蹬地，地同时也会给人向前的力，利用了力的作用是相互的原理，B不符合题意；火箭起飞时，要向下方喷气，火箭对喷出的燃气产生向下的推力，反之燃气对火箭产生向上的推力，使火箭升空，利用了力的作用是相互的原理，C不符合题意；头球攻门时，要向球门方向用力顶球，只是说明了力可以改变运动状态与方向，没有利用力的作用是相互的原理，D符合题意.
答案：D

【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
【课堂小结】
大家通过这节课的学习，收获确实不少.明白了力的概念，知道了力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的.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力的作用.力可以产生两种作用效果：一是可以使物体的形状改变；二是可以使物体的运动状态改变.力与我们日常生活、生产密切相关，后面我们将进一步研究力学知识，这部分是考试的重要内容之一，请大家注意观察、思考，加深理解.
【课后作业】
完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.

1.引导学生从大量的日常生活实例入手，深入观察、分析和总结，将抽象的力的概念弄懂、弄透，让学生体会到物理并不难学，有亲近感、成功感.
2.本节课，在课堂中增设了许多学生亲身体验活动，学生不仅学习兴趣高，主体参与意识强，在基础知识和能力上都获得了丰收，课堂效果明显，课堂获得了成功.由此可见，如何充分发挥学生在课堂上的主体参与意识，发挥学生的能动性，是课堂获得成功的关键.


第二节 怎样描述力

【教学目标】
一、知识目标
1.了解力的三要素.
2.了解力的单位并对1N有具体的感受.
3.能用力的示意图描述力.
二、能力目标
通过从身边的事例交流讨论力的作用效果和哪些因素有关，从而归纳出力的三要素.
三、素养目标
通过举例说明力的作用效果和哪些因素有关，感受从物理走向生活，提高物理兴趣.
【教学重点】力的三要素、力的示意图.
【教学难点】三要素中作用点对力的作用效果的影响.
【教具准备】两根相同的橡皮筋、弹簧秤、刻度尺、多媒体课件等.
【教学课时】1课时

【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固.
【新课引入】
师 前面我们学习了力的概念，初步认识了力的相互作用和力的作用效果，先请同学们回顾一下力的作用效果是如何体现的？
学生：力可以使物体的形状发生改变，也可以使物体的运动状态发生改变.
师 对，力可以使物体发生形变，也可以改变物体的运动状态.比如老师用力拉橡皮筋，老师再用力拉橡皮筋.从这两次现象中可以发现什么呢？
学生：橡皮筋发生了形变，且形变程度不同.
师 对了，再比如老师用力（左、右）推物体，这两次物体的运动有什么差别？
学生：运动方向不同.
师 那同样是受到力的作用，为什么它们产生的效果会不同呢？
好，回到刚才的橡皮筋实验，老师再演示一遍，同学们注意观察橡皮筋的形变程度，然后描述一下你观察到的现象，并解释原因.（教师分别用大小不同的力拉橡皮筋）
学生：前后两次橡皮筋的伸长的长度不同，施加力越大时，橡皮筋伸长长度越长.
师 这表明了什么？
学生：对橡皮筋所施加力的大小对橡皮筋的形变有影响.
师 对了，除了橡皮筋外，在生活中我们还有这样的一个经验，人坐在沙发上，沙发会往下凹陷，我们知道这是力作用在沙发上产生的效果，但大人和小孩坐在同样的沙发上时，沙发凹陷的程度却不同.这是为什么呢？
学生：沙发所受到力的大小不同.
师 是的，由以上事例可以得出影响力的作用效果有什么因素？
学生：力的大小.
师 很好，这就是今天我们要探讨的问题：影响力的作用效果的因素.
【进行新课】
知识点1 力的三要素
师 刚才我们由生活实例和生活经验得知：力的作用效果与力的大小有关.那假如用同样大小的力作用在物体上会产生同样的效果吗？
学生：……
师 或许有的同学前面就已经有疑惑了，前面老师举用力推物体运动的例子时，老师所用力的大小能不能相同啊？这当然是可以的.但它的作用效果相同吗？
学生：不同.
师 既然不同，你觉得它可能还与什么因素有关？能否再举出生活的事例来说明你的观点？
学生：力的作用效果可能还与力的方向有关.
师 让学生举例说明力的作用效果可能还与力的方向有关.
学生甲：比如当用力F作用在门上把柄拉门时，门将关上；当力F作用在门上把柄推门时，门将打开.
学生乙：用大小相同、作用方向不同的力作用在弹簧上，可以使弹簧拉长，也可以使弹簧压缩.
师 非常好，从生活经验我们感知力的作用效果不仅与力的大小有关，还与力的方向有关，再比如用扳手拧螺母时，按通常经验沿顺时针方向可使螺母拧紧，沿逆时针方向可使螺母拧松.现在我请一个同学上来做一个小实验：用大小相等且同一方向的力推门，底下同学注意观察.（教师指导学生把手分别作用在门的不同位置上）请你谈谈你的感受？
学生：离门把手较远的位置比较难推开.
师 但我们观察到门同样被你推开了，你怎么做到的？
学生：加大力的大小.
师 好，谢谢.既然力的作用效果和力的大小、方向有关，那为什么我们控制了力的大小和方向效果还是不同呢？
学生：力作用在门上的位置不同.
师 很好，同学们观察得很仔细，刚才老师让该同学推门时故意让其作用在门的不同位置，所以力的作用效果还可能和力的作用点有关.
师 从生活经验可知道拧螺母时用同样的力，手握的越靠近扳手的末端，越容易拧动螺母，可见力的作用效果不仅和力的大小、方向有关，还与力的什么有关？
学生：力的作用点有关.
师 对了，这就是影响力的作用效果的三要素，即力的大小、方向、作用点.
板书：影响力的作用效果的因素有三个，它们是力的大小、方向和作用点.物理学中，把它们叫做力的三要素.
注意：力的三要素均能影响力的作用效果，当其中一个要素改变，力的作用效果就会随之改变，因此表述一个力要把这个力的三个要素都表示出来.两个完全相同的力必须是这两个力的三要素完全相同.


例题1如图所示实验，表示力的作用效果与（ ）

A.力的大小有关
B.力的方向有关
C.力的作用点有关
D.力的大小、方向和作用点都有关
解析：力的作用效果有：①改变物体的运动状态（运动状态的改变包括运动速度大小的改变和运动方向的改变）；②改变物体的形状.力的三要素是：大小、方向、作用点.归纳出知识点，然后结合图示信息，找出对应的知识.如图所示，因为力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关；又因为受到力的方向不同，观察到物体运动的方向不同；所以表明力的作用效果与力的方向有关.故B正确；ACD错误；
答案：B.
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
知识点2 力的单位
师 大家知道，要进行测量，就要有一个大家公认的测量标准——测量单位.在物理学中，力的单位是什么?是怎么规定的?请大家阅读课本P106页中“力的单位”.
学生：在物理学中，力的单位是牛顿，简称牛，符号是“N”，这个名称是为了纪念英国科学家牛顿而命名的.
师 关于牛顿这个科学家，你知道吗?
学生：牛顿出生在一个农民的家庭，家里很穷，可是牛顿从小学习很努力，喜欢观察，动手做实验，在物理学、数学、天文学方面的贡献很大，可牛顿还很谦虚，把知识比喻成海洋，把自己比喻成在海边拾贝壳的小孩.
师 你讲得很好，如果大家要知道牛顿详细的生平事迹可在课后查资料.1N的力有多大?
学生：拿起两个鸡蛋的力大约是1N.
师 你还知道哪些力的大小?
学生甲：蚂蚁拉树叶的力约10-3N.
学生乙：扛50kg的化肥用的力约5×102N.
学生丙：大型拖拉机的牵引力约3×104～4×104N.
学生丁：长征系列运载火箭的推力约6×106N.
师 我也知道：物理课本约3N，一瓶600mL的矿泉水重12N，1kg的物体重10N，学生的质量大约是50kg，重500N.
板书：力的单位：牛顿，简称牛，符号“N”.
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
知识点3 力的示意图
师 科学概念是抽象的.为了使抽象的概念便于理解、表述和交流，人们常用一些直观、形象的图样或模型去表现它们.在前面学习光学的时候，我们曾用光路图形象、具体、直观地反应光的传播情况，为我们的学习提供了极大的方便；在我们的课本中，配了不少的插图把许多的物理现象和过程简单明了地表现出来，给了我们许多比文字叙述更清楚的印象，因此，我们在研究力的时候，是否也应当用画图的方法表示出来?请大家讨论.
师 力不仅有大小，而且有方向，作用点，用数字能将这三要素完整地表达出来吗?
学生：不能.
师 如何用作图的方法将力的三要素表达出来，请大家阅读课本P106页中“力的示意图”.
学生：人们常在受力物体上沿力的方向画一条带箭头的线段，并标出力的作用点表示物体在这个方向上所受的力，这种表示力的方式叫力的示意图.
师 在物理学中，为了方便研究物体受力的情况，往往要采取力的示意图的方法把力的三要素表示出来.
师 箭头的方向表示力的方向，线段的起点或终点都可以表示力的作用点，线段长短大致表示力的大小.如有两个力，一个力是10N，另一个力是20N，那么10N的力线段画短一点，20N的力线段画长一点.
教师在黑板上示范：杯子对桌面的压力.
教师引导学生注意观察图中表示法的特点：①箭头标明了受力的方向；②线段表示了力的大小；③红点表示力的作用点.然后归纳、总结，得出力的示意图特点.
板书：物理学中通常用一条带箭头的线段把力的三要素（力的大小、方向和作用点）表示出来的图形叫做力的示意图.
例题2（用多媒体展示）如图甲，放在水平地面的木箱受到与水平地面成30°角斜向上10Ｎ的拉力作用，作出拉力的示意图.

解析：作力的示意图，必须把力的三要素：力的大小、方向、作用点表示出来.本题中拉力用F表示，其作用点在木箱上，可以画在右上角等某个位置，也可以是中心处.方向与水平地面成30°角斜向上，作出水平线便于参考画出斜向上30°角，大小标明10Ｎ.
答案：如图乙所示.
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
【课堂小结】
本节课我们知道了力的三要素，力的大小、方向、作用点都会影响力的作用效果.我们还知道了力的单位是牛顿，简称牛，符号是N.力的示意图，可以将力的三个要素表达出来.好，谢谢！
【课后作业】
完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.

1.引导学生从身边实例入手，深入观察、分析和总结，认识力的三要素，让学生体会到物理就在我们身边；学会用力的示意图来描述力，把抽象的力形象化.

2.本节课，在课堂中尽可能让学生亲身体验力的作用效果与三要素的关系，不仅可以提高学生学习兴趣，还能培养学生分析、归纳总结的能力.


第三节 弹力与弹簧测力计

【教学目标】
一、知识目标
1.了解弹性、塑性及其在生活中的应用，理解弹力是如何产生的.
2.了解弹簧测力计的原理、构造和使用方法.
3.会正确使用弹簧测力计测量力的大小.
二、能力目标
1.通过对弹性、塑性的体验，探究弹簧伸长长度与拉力的关系.
2.通过探究弹簧测力计的使用过程，进一步掌握使用测量工具的基本方法.
三、素养目标
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】弹力和弹簧测力计的正确使用.
【教学难点】弹力的概念及产生条件.
【教具准备】玩具弓（或弹弓）、钢尺（或废钢锯条）、弹簧、橡皮泥、橡皮筋、小车（带有弹簧）、拉力计、弹簧测力计、钩码、硬纸板、多媒体课件等.
【教学课时】1课时

【巩固复习】
教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固.
【新课引入】
教师出示弹弓，并用力拉弹弓上的橡皮筋，引导学生观察现象：用力拉橡皮筋时，橡皮筋变长，发生形变，松手后，橡皮筋又恢复了原状.
师 弹弓上橡皮筋的变化说明力可以产生什么作用效果？
学生：力能使物体的形状发生改变.
师 请同学们利用身边的东西试一试，看看还有哪些物体有类似橡皮筋的性质.
学生思考、讨论：用力拉弹簧，弹簧伸长；压缩弹簧，弹簧缩短.
师 日常生活中类似橡皮筋、弹簧这样的物体很多，如弓箭、钢尺、撑竿跳高的撑竿等.它们有什么特点呢？请大家看一段视频.（播放弹性形变视频）
学生观看并思考.
【进行新课】
知识点1 弹力
（1）弹性形变
师 请同学们就刚才看到的视频思考：用力拉橡皮筋时，橡皮筋变长，发生形变，松手后，橡皮筋又恢复了原状，这个例子说明了什么？
学生：说明橡皮筋等物体受力时会发生形变，不受力时又恢复到原来的状态.
师 我们把物体的这种受力时会发生形变，不受力时又恢复到原来状态的性质叫做弹性；物体受力后会发生形变，若撤去作用力后，该物体能够恢复原状，则这种形变叫弹性形变.
板书：（1）弹性：直尺、橡皮筋等物体受力会发生形变，不受力时又恢复到原来的状态的性质；物体受力后会发生形变，若撤去作用力后，该物体能够恢复原状，则这种形变叫弹性形变.
（2）弹力
师 请同学们自己弯曲钢尺、拉长橡皮筋（或弹簧）来感受下，体会有什么感觉呢？
学生动手实验感受弹力（拉弹簧时，感觉到它对手也有力的作用）.
师 刚才大家在实验的过程中，发现弯曲钢尺、拉长橡皮筋和弹簧时，感受到钢尺、橡皮筋、弹簧对手有力的作用，即钢尺、橡皮筋、弹簧也在拉手，这表明橡皮筋、弹簧等在发生弹性形变时产生了力，我们把这种力叫做弹力.
板书：（2）弹力：物体在发生弹性形变时产生的力.
（3）塑性
师 请大家捏、拉橡皮泥，并想一想，橡皮泥与橡皮筋有什么不同？
学生动手实验，并回答：橡皮泥用力捏（拉）后发生变形，撤去力后不能恢复原形.
师 像橡皮泥这样变形后不能自动恢复原来形状的性质叫做塑性.塑性不同于弹性.
板书：（3）塑性：像橡皮泥这样变形后不能自动恢复原来形状的性质.
教师说明：（1）有些物体的形变是微小的，人眼不能观察到.任何物体在弹性限度内都能发生弹性形变，只不过有的物体形变不明显，不易直接观察到.（2）物体发生形变时如果超出弹性限度，将发生塑性形变.例如：人在水泥地面上行走、汽车在水泥地面上行驶，都会使路面发生弹性形变.汽车如果超载就可能使路面的形变超过弹性限度，路面会发生塑性形变即路面被破坏.
（4）弹力的性质
师 请大家再次拉橡皮筋、弹簧，并思考弹力是怎样产生的？它的施力物体是谁呢？
学生思考、讨论：弹力是物体由于发生弹性形变而产生的.弹力的施力物体是像弹簧、橡皮筋等有弹性的物体.
师 请大家看下面的演示实验.
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.
演示2：将小车和一端固定、处于自由伸缩状态的弹簧挨着放在一起，小车的运动状态不会改变.
演示3：将小车和一端固定且被压缩的弹簧挨着放在一起，松开弹簧后，弹簧恢复原状，小车向右运动，如图：

师 请大家思考，分析上面的实验，你有什么收获？
教师引导学生分析：小车受到力后运动状态才会改变.和自由伸缩状态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，对小车没有力的作用；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，受到了弹簧的弹力，说明只有弹簧发生形变，才能产生弹力.由此可见，弹力产生的条件：要相互接触同时要发生形变.同时我们还看到，小车是向右运动，表明小车受到的力（弹力）是向右的，而弹簧是缩短的，是在恢复原状的过程中产生的弹力.由此可见，弹力的方向与恢复原状的方向相同，即与弹性形变的方向相反.
演示4：将弹簧压缩得短些、更短些，引导学生观察小车运动的距离变化，并得出结论.
学生观察、思考.教师引导：弹簧压缩得更短些时，小车运动的距离远些，产生的弹力更大.由此得到结论：弹力的大小与形变的大小有关，形变越大，弹力越大.
师 我们拉测力计时，弹簧拉得越长，我们感觉越吃力，就是这个道理.
师 任何物体发生弹性形变时都会产生弹力，日常生活中经常遇到的“物体对支持物的压力”、“绳的拉力”等，其实质都是弹力.弹力在生活中有广泛的应用，你知道生活中还有哪些地方用到弹力吗？
学生举例：
①我们用的自动铅笔和一些圆珠笔笔筒里面要利用弹簧的弹力.
②跳水运动中1ｍ板和3ｍ板的跳水都是利用了弹力.
③射箭运动员利用了弓的弹力才能把箭射出去.
④撑竿跳高运动员利用撑竿形变后产生的弹力把人弹得更高些.
⑤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.
⑥拉力器也是利用了弹簧的弹力.
板书：（4）弹力的性质：①产生的原因：物体发生弹性形变.②产生的条件：要相互接触；要发生弹性形变.③施力物体：弹簧、橡皮筋等发生弹性形变的物体.④方向：与恢复原状的方向相同，即与发生弹性形变的方向相反.⑤大小：弹力的大小与形变的大小有关，形变越大，弹力越大.
教师说明：（1）在力的作用下物体会发生形变，这是力的一种作用效果.（2）弹力是一种效果力，通常情况下物体的形变往往难以察觉，故判断是否产生弹力可依据两点：①物体间是否接触；②接触处是否存在着相互挤压或拉伸（即是否发生了弹性形变）.
例题1（多选）（用多媒体展示）下列说法中正确的是（ ）
A.弹力是由于物体发生弹性形变而产生的力
B.只有弹簧才能产生弹力
C.支持力、压力、拉力都属于弹力
D.坐在凳子上的人，受到的支持力是因为人的形变而产生的弹力
解析：物体的形变有两种：一种是弹性形变；一种是塑性形变.弹力发生在直接接触并产生弹性形变的物体之间，故A正确；任何发生弹性形变的物体都会对与它相接触的物体产生弹力，所以B错；支持力、压力、拉力是从力产生的效果来加以区分的，从力产生的本质上看，它们都是由于物体发生形变而产生的力，所以压力、支持力、拉力都是弹力，故C正确；人受到的支持力的施力物体不可能是人自己，人坐在凳子上受到的支持力是因为凳子的形变产生的弹力，故D错误.
答案：AC.
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
知识点2 弹簧测力计
师 我们知道力有大小、方向和作用点.既然弹力的大小与弹性形变的大小有关，那么就可以根据形变的大小来比较、确定弹力的大小.因此，我们可以设计一个通过改变弹簧伸长长度来表示出力的大小的仪器——弹簧测力计.
让学生看课本P109页“图615”认识弹簧测力计，老师同时展示弹簧测力计实物，介绍弹簧测力计的结构以及原理.
板书：（1）弹簧测力计的结构：弹簧、挂钩、拉环、刻度板、指针、外壳.
弹簧测力计的测量原理（多媒体课件）

测量原理：弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长就越长.大量实验表明，在弹簧的弹性限度内，弹簧伸长的长度Δl与弹簧所受拉力F成正比，其关系式为F=kΔl，k为比例系数，其大小与弹簧本身有关，所以弹簧测力计的刻度是均匀的.
（注意：弹簧的弹性有一定限度，超过这一限度，弹簧的伸长与它所受的拉力就不成正比了，因此加在弹簧测力计上的力不能超过它的量程.）
板书：（2）弹簧测力计测量原理：弹性限度内弹簧伸长的长度跟所受的拉力成正比.
教师拉动挂钩，引导学生观察，同时介绍：实验室常用的弹簧测力计的刻度盘是活动的，使用前，如果弹簧测力计的指针没有指在零点，则需要校零.
师 为了满足测力的不同需要，人们还制造了其他形式的测力计，如握力计和拉力计等.
让学生看课本P109页“图6-16”.
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
知识点3 正确使用弹簧测力计
教师指导学生阅读课本P109页“弹簧测力计的正确使用方法”，阅读完后，让学生感受一下1N、5N、10N的力有多大.
师 现在请一位同学上台给我们演示实验“测量身边小物体对弹簧测力计的拉力”，其他同学注意观察，并思考使用弹簧测力计时应注意哪些操作要求.
一位学生演示操作，其他学生分析讨论、回答：
学生1：使用前要先估计被测拉力的大小，以免拉力太大，损坏弹簧测力计；
学生2：拉弹簧测力计的时候，一般用手拉住吊环而不应该用手抓着外壳；
学生3：读数时视线应该正对刻度线.
教师用多媒体播放课件“正确使用弹簧测力计”并讲解.
正确使用弹簧测力计
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.
板书：正确使用弹簧测力计：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整到零；③使用时力的方向必须和弹簧的轴线方向一致，使弹簧测力计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弹簧测力计稳定时才可读数，且读数时视线应正对刻度值，与刻度板面垂直.
例题2（用多媒体展示）如图所示，弹簧测力计的量程是 ，分度值是 ，此时被测拉力的大小是 .

解析：弹簧测力计的量程应是一个范围，即刻度盘上所标的最小数值到最大数值的测量范围：0～10Ｎ；分度值则是每一小格代表的数值，从刻度盘上可以看出，0～2N之间分成了5个小格，则1小格代表0.4N；此时指针正指在6N的位置，所以被测力的大小为6Ｎ.
答案：0～10Ｎ；0.4Ｎ；6Ｎ.
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
【课堂小结】
通过今天的学习，我们知道了弹性和弹力，了解了弹簧测力计的构造，知道它的工作原理，进而熟悉了弹簧测力计的使用方法.请同学们课后练习使用弹簧测力计测量物体的重力，并在网上查阅更多与弹簧测力计相关的资料.好了，这节课就上到这里，谢谢！
【课后作业】
完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.



弹力是一种很常见的力，在初中和高中阶段都要学习.日常生活中应用弹力的地方也很多.从弹力应用的广泛性和关于力的初步知识的完整性出发，我在本课的教学中增加了“了解弹力”的内容.把教学难点定为对弹力的概念的理解，但只要求了解它是怎样形成的，至于它的三要素只简单提到.我的突破方法是充分利用手中的器材让学生去亲身体验弹力的存在，从而理解弹力的概念.教学重点放在认识弹力，以及弹簧测力计的使用上.对于弹簧测力计的使用，没有一味的讲解，而是通过阅读使用方法，并去使用它，让学生在使用中学习，在学习中使用，并在学习中交流.因为学生在今后的工作与生活中遇到新器材，需要探索其使用方法的场合是很多的，所以对于弹簧测力计的使用，我让学生边探索边思考边试着应用.



第四节 来自地球的力

【教学目标】
一、知识目标
1.知道什么叫重力，了解重力产生的原因.
2.理解重力的大小与质量的关系；知道ｇ=9.8N/㎏和它所表示的物理意义.
3.知道重力的方向、重心以及重垂线的应用.
4.能利用重心的知识分析实际问题.
二、能力目标
通过学生探究实验得出影响重力的因素,通过“实验分析”强化理解重力方向及重心.
三、素养目标
1.培养学生乐于探究自然现象、物理规律的兴趣，提高学生辩证地分析物理知识的意识.
2.培养学生的交流意识与团队协作精神.
【教学重点】重力与质量的关系，理解重心的概念和应用.
【教学难点】理解“重力”的概念，熟练掌握重力公式,理解重力的方向以及重心的位置.
【教具准备】弹簧测力计、钩码（一盒）、重锤、细线、橡皮、刻度尺、多媒体课件等.
【教学课时】1课时

【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固.
【新课引入】
教师播放课件视频：①苹果下落；②水往低处流；③抛出的球落地.引导大家观看视频，并提出问题：日常生活中，你还看到过哪些与此类似的现象？
学生思考、讨论、交流.
教师就学生举例提出问题：请大家思考，你看到的这些物理现象有什么共同特点？
学生：不论物体的运动状态如何，它们最终都落回了地面.
师 同学们回答得很好，下面我们来研究产生这些现象的原因——重力.
【进行新课】
重力
师 请同学们阅读课本111页6—19左边的文字.
学生阅读.
师 通过以上阅读，你知道了什么?
学生甲：地球对物体的吸引力叫重力.
学生乙：由于受到重力的作用，水往低处流，抛出去的物体都会落回地面.
学生丙：由于受到重力作用，成熟的苹果会竖直下落.
师 大家阅读很认真，而且抓住了要点，讲得很好.据说正是下落的苹果打在牛顿的头上，激发了他的灵感，打开了揭示引力迷宫的大门.希望以后下落的橘子、梨子打在你们的头上，你们也能产生灵感，再打开一个个科学迷宫.
人们对自然界事物的认识并不是一帆风顺的，对重力的认识也一样，下面请同学们阅读“信息窗”.
师 重力的施力物体是什么?
学生：重力的施力物体是地球.
师 对，地球是否也受到地面上物体的吸引力?根据是什么?
学生：根据力的作用是相互的，所以地球也受到地面上物体的吸引力.
师 有疑问吗?
学生：地球受到地面上物体的吸引力，怎么不会向地面上的物体方向运动?
师 因为地球的质量很大，受到的力很小，所以感觉不到地球向地面上的物体方向运动.
板书：重力：由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力，通常用字母G表示，地球附近的所有物体都受到重力的作用.重力的施力物体是地球，受力物体是地球附近的所有物体.
重力的大小
师 重力是一种力，则重力也应有大小、方向、作用点三个要素，重力的大小如何测定?重力的方向如何确定?重力的作用点如何确定?下面，我们先来探究物体所受重力的大小如何测定?
学生：物体所受重力的大小可以用弹簧测力计来测定.
师 正确.如何用弹簧测力计测物体重力的大小?
学生：把物体挂在竖直放置的弹簧测力计上，弹簧测力计的示数就等于物体所受重力的大小.
师 基本正确，请大家注意：物体挂在弹簧测力计下，要当弹簧测力计和物体都处于静止状态时，指针示数稳定，才能读出示数.否则，物体处于运动状态，指针示数不稳定，无法读出示数的.
物体所受重力的大小简称物重.
师 请大家猜想，物体重力的大小与哪些因素有关？
学生思考，发表看法：
学生1：可能与物体的体积有关；
学生2：可能与物体的质量有关；
学生3：可能与物体的形状有关；
学生4：可能与它相对地面的位置有关；
学生5：可能与物体的密度有关……
教师总结学生的猜想：重力的大小与质量有关，质量越大，重力越大.
师 怎么证明你的猜想正确?
学生：实验.
师 现在大家基本上掌握了研究物理问题的方法，知道任何猜想是要用实验验证.你们准备如何设计实验?
学生：桌面上有6只质量为50g的钩码，第1次在弹簧测力计下挂一只钩码，测出它的重力大小，然后逐个增加，分别测出2只钩码，3只钩码……所受的重力大小，并填在课本P112页的表格中，通过分析数据，得出结论.
师 你设计得很好，大家掌声鼓励，下面大家分组实验.
学生分组进行探究实验，教师巡回检查.督促每个学生动手、参与.
师 下面请各小组交流实验数据，看看哪些数据是相似的，哪些数据表现出异常，为什么会这样?
学生讨论、交流.
师 通过分析实验数据，你的结论是什么?
学生：物体所受重力跟它的质量成正比，其比值是定值，约等于9.8N／kg.
师 正确，你归纳得很好，在物理学中用符号G表示物重，m表示质量，g表示一个物体的物重跟这个物体的质量之比，则物重与质量的关系为G/m＝g或G＝mg.在精确度要求不高的情况下，可取g＝10N／kg，而lkg质量的物体，所受重力的大小约为10N.如果题目没有交代，一般g取9.8N／kg.
板书：（1）物体所受重力与质量成正比，重力与质量的比值约为9.8N／kg.
（2）用公式表示为：G/m＝g或G=mg.m单位是kg，G单位是N，g单位是N/kg.
例题1 物体在地球上的重力大约是它在月球上重力的6倍，一个质量为600g的铁块在地球上重多少牛?在月球上质量是多少千克？重力为多少牛?(g取10N／kg)
解：根据公式G=mg可得，G=mg=0.6kg×10N／kg=6N，从地球到月球，物体质量不变，月球上的重力为G月=mg月=1/6×0.6kg×10N／kg=1N.
答：一个质量为600g的铁块在地球上重6牛，在月球上质量是0.6千克，重力为1牛.
师 这里请大家注意：人们常说“这一袋米的重量是10kg”或“买10kg的大米”都指的是质量，质量习惯称为重量.然而，人们在生活中也常把重量理解为所受重力的大小，特别是还有不少的物理书、科普书也把重力称为重量.为了回避这些模糊不清甚至彼此矛盾的提法，我们教材中将物体所受重力大小称为物重，质量就是质量，不提“重量”这个词.
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
重力的方向
师 重力是一种力，则重力有大小、方向、作用点三个要素，重力的方向如何确定？重力的作用点如何确定？下面我们就来学习这些知识.

师 好，我们再来探究重力的方向.重力的方向如何呢？
请同学们观察：(1)小木球自由下落的方向；(2)悬挂物体的线自由下垂的方向.
引导学生分析：小球受重力作用自由下落，下落时运动方向即重力的方向，这一方向竖直向下；悬挂的物体受重力的作用拉悬线自由下垂，悬线下垂的方向便是重力方向，这一方向竖直向下.
师 你可得出什么结论?
学生：重力的方向总是竖直向下的.
板书：重力的方向总是竖直向下.
出示重垂线，让学生观察.
演示重垂线检查教室墙面是否竖直.
师 如何用这个重垂线来检查窗台、桌面是否水平？需要什么辅助器材？
学生思考、讨论.（教师提示用“水平仪”）
教师播放多媒体课件“水平仪”，并讲解“水平仪”的工作原理.
水平仪（多媒体课件）
（1）水平仪的制作：
找两块木板A、B，相互垂直钉在一起，如图所示，在A木板中间画一条线，在线的上端钉一个钉子，将重垂线拴在下面.便可用它来检查窗台、桌面是否水平.

（2）水平仪的工作原理：
当把它放在桌面上时，如果重垂线与所画的直线重合，说明桌面是水平的，若不重合，被检查的桌面就不水平.因为A木板与B木板互相垂直.若桌面水平，B木板就是水平的，A木板上的刻度线就在竖直方向上，由于重力的方向总是竖直向下，重垂线总是竖直向下，这时两线重合；桌面不水平时，B木板也不水平，刻线就不在竖直方向上，重垂线就不能与它重合.
师 重垂线的原理是什么?
学生：根据重力的方向是竖直向下.
师 你还知道重垂线有哪些应用?
学生甲：用重垂线检查工作台面是否水平.
学生乙：用重垂线检查墙壁上的画是否挂正.
演示实验如下图，让学生观察两条重垂线的方向，看它们是否相同?重垂线与水平桌面、倾斜桌面是否垂直?

学生：两条重垂线方向相同，都在竖直方向，重垂线方向与水平桌面垂直，与倾斜桌面不垂直.
师 课后每位同学自制一重垂线，校准教室的墙壁是否竖直、桌面是否水平，窗台是否水平.
师 地球是圆的，站在地球上不同位置的人所受重力都是竖直向下的?(多媒体展示在和我们中国相对应的地球的另一面阿根廷人的图片)
学生讨论、交流.
师 重力方向实质是指向地心的，对于中国人和阿根廷人上下判断与我们是一样的.
教师说明：重力的方向是竖直向下的，不能理解为垂直于支持面向下.所谓竖直向下是指与水平方向垂直并指向地球中心.垂直向下是指垂直于支持面向下，其方向与支持面的情况有关，而竖直向下是唯一的、确定的方向，不随支持面的情况而变化.注意不要把竖直向下等同于垂直向下.
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
重心
（1）重心
师 接下来我们来研究重力的另外一个要素：作用点.重力的作用点叫重心.好，先看一个实验.
教师演示实验：找刻度尺的重心.（教师在刻度尺的重心处标上记号，引导学生理解刻度尺的重心在它的几何中心处）
教师用多媒体播放课件“对重心的六点认识”，并讲解.
对重心的六点认识（多媒体课件）
①重心是一个物体各部分受到的重力作用的等效作用点；
②质量分布均匀的物体，重心的位置只跟物体的形状有关，有规则几何形状的均匀物体，它的重心在它的几何中心，如铅球的重心就在球心；
③质量分布不均匀的物体，重心的位置除与物体的形状有关外，还跟物体的质量分布有关；
④物体重心的位置，可以在物体上，也可以在物体外，如图甲所示，一个平板的重心在板上，而一个铁环的重心就不在环上.

⑤薄板重心的求法（悬挂法）：薄板的重心位置可用悬挂法求出，如图乙所示.先在A点把板悬挂起来，物体静止时，所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上，所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上.然后在C点把物体悬挂起来，同理知，物体的重心一定在通过C点的竖直线CD上，AB和CD的支点O就是薄板重心的位置.
⑥重心的位置与物体所在的位置及放置状态和运动状态无关.但一个物体内质量分布发生变化时，其重心的位置也发生变化.如一个充气的篮球，其重心在几何中心处，若将篮球内充入一半体积的水，则球（含水）的重心将下移.
板书：重心：重力的作用点叫重心，质地均匀、外形规则的物体，其重心就在它的几何中心上.
师 下面请大家找一找自己的钢笔、铅笔、文具盒的重心.
学生随堂实验探究.
师 人体的重心会随姿态的改变而改变，原因是人的几何形状改变了.人下蹲时，重心如何改变？人站起来时，重心又如何改变？
学生：人下蹲时，重心降低；人站起来时，重心升高.
（2）重心与稳定程度
师 下面请大家阅读课本P115“信息窗：提高物体稳定程度的诀窍”.
学生阅读.
师 通过阅读，你知道了什么?
学生：提高稳度程度方法有两种：一是增大支承面，二是降低重心.
例题 重5N的木块放在斜面上静止不动，用力的图示画出木块受的重力.

解析：物体的重力的作用点在重心，方向竖直向下.
答案：如下图：


【课堂小结】
大家这节课的收获确实不少，我们共同学习了重力，知道了重力产生的原因，知道了物体所受重力的大小与物体的质量成正比，还学会了重力的计算方法.我们知道了重力的方向总是竖直向下的，这个在实际生产、生活中得到了广泛应用，如重垂线，还知道了重力的作用点——重心的位置.
【课后作业】
完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.

1.在探究重力的大小与哪些因素有关时，先让学生根据已有的知识和生活经验进行猜想与假设，教师引导学生对部分猜想假设进行筛选，找出共同的研究目标，探究重力大小与质量的关系，学生分组进行实验探究，这样激发了学生学习的兴趣，调动了学生的学习主动性、积极性，活了课堂气氛.
2.在解决重力的方向这一部分的教学过程中，为了充分体现以学生为主体的教学理念，调动学生积极参与，教师遵循了由易到难，层层深入的方法.通过让学生了解：重垂线、水平仪，使学生体会到重力方向的重要应用，感受到物理就在身边，体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念.
3.在“重心”教学过程中，由于重心是个比较抽象的概念，为了帮助学生建立这个物理模型，可以先做一个小实验（找刻度尺的重心），然后告诉学生，刻度尺上的几何中心处就是重力的作用点，叫做重心.重心的位置不仅跟物体的形状有关，而且还跟材料是否均匀有关.通过这样的教学处理，学生便对重心的概念有了一个具体的感知，知道物体受到的重力可以看作是集中在物体上的一点上；利用这个重心的平衡特点，还能找出材料不均匀或形状不规则物体的重心.真正做到了感知——分析——再感知，具体——抽象——具体，起到了事半功倍的效果.


第五节 科学探究：摩擦力

【教学目标】
一、知识目标
1.知道摩擦力的存在和对物体运动的影响.
2.知道影响摩擦力大小的因素，会判断滑动摩擦力的大小和方向.
二、能力目标
1.通过观察、操作，体会摩擦力的存在.
2.经历探究摩擦力的大小与哪些因素有关的实验过程.
3.通过制定计划、设计实验过程，学习控制变量的方法.
4.学习设计表格、分析实验现象、归纳实验结论的一般方法.
三、素养目标
通过对生产、生活中摩擦现象的分析，激发学生学习的兴趣，培养学生合作的精神和对科学的求知欲.
【教学重点】滑动摩擦力的大小与哪些因素有关.
【教学难点】控制变量法的应用.
【教具准备】多媒体课件、筷子、橡皮、洗洁精、木块、木板、毛巾、弹簧测力计、砝码等.
【教学课时】1课时

【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固.
【新课引入】
师 请两位同学上来帮忙.这里有两双筷子，其中一双筷子前端蘸有洗洁精，请两位同学各自挑选一双筷子把桌面上的橡皮夹起来.
实验现象：没有蘸洗洁精的筷子很轻松地就将橡皮夹起来了；蘸有洗洁精的筷子很难将橡皮夹起来.
教师引导学生思考为什么会出现这种现象.
学生：因为蘸有洗洁精的筷子太滑，摩擦太小.
师 我们骑自行车时，停止用力蹬车，最后车子会慢慢停下来，为什么？
学生：受到摩擦阻力作用.
师 好，我们现在就来研究关于摩擦力的问题.
【进行新课】
摩擦力
师 请同学们双手掌心相对，一起来动手做几个实验：
实验1：双手并拢，用其中一只手推或拉，使其中一只手在另一只手掌上运动，感受有没有一个阻碍手运动的力；
实验2：双手并拢，保持双手不动，也不用力推或拉，感受有没有一个阻碍手运动的力；
实验3：双手并拢，使双手做相向运动，感受有没有一个阻碍手运动的力；
实验4：双手并拢，保持双手同时向上、向下运动，感受有没有一个阻碍手运动的力.
教师组织学生根据实验讨论下面几个问题：
（1）摩擦力产生的条件是什么？
（2）摩擦力的作用点在哪？
（3）摩擦力的方向如何？
（4）摩擦力的作用是什么？
学生回答：
（1）摩擦力产生的条件：一是两个物体相互接触；二是两个物体发生相对运动.
（2）摩擦力的作用点：在接触面上.
（3）摩擦力的方向：与相对运动的方向相反.
（4）摩擦力的作用：阻碍物体的相对运动.
关于摩擦力的作用，教师可多举例让学生分析，例如：我们穿球鞋跑步不容易摔倒，摩擦力起什么作用？地面滚动的弹珠最后停了下来，摩擦力又起什么作用？
教师引导学生分析，使学生明白：摩擦力有时起推动作用，有时起阻碍作用.
教师用多媒体播放课件“摩擦力的产生和种类”，并针对性地讲解.
摩擦力的产生和种类（多媒体课件）
（1）摩擦力产生的条件：
①两个物体相互接触且有压力.
②接触面粗糙.
③两物体间有相对运动或存在相对运动的趋势.
（2）摩擦力的种类：
①滑动摩擦力：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力，如：用铅笔写字时，笔与纸张的摩擦属于滑动摩擦.
②滚动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力叫滚动摩擦力.如：用圆珠笔写字时，笔尖上的小圆珠与纸张的摩擦属于滚动摩擦.
③静摩擦力：两个相互接触的物体，当它们之间有相对运动的趋势而又保持相对静止时，在接触面间产生的摩擦力叫静摩擦力.静摩擦力总与外力平衡，当外力逐渐增大时，静摩擦力也随之增大.当外力增大到某一程度，物体就会运动起来，此时的静摩擦力是最大静摩擦力.如：用力推一个物体而未推动，就是因为物体受到静摩擦力的作用.
板书：（1）滑动摩擦力：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力.（2）作用点：在接触面上；方向：与相对运动方向相反.
注意：摩擦力的方向总是与相对运动趋势方向或相对运动的方向相反，但不一定是与物体运动的方向相反（“物体间相对运动”不等于“物体运动”）.如刚放在水平运动的传送带上的货物，由于相对传送带向后运动，因此货物受到向前的摩擦力（与传送带运动方向、货物运动方向一致）；当货物的速度达到与传送带的速度相同时，二者之间不存在相对运动，因此不再受到摩擦力.
例题1（用多媒体展示）下列摩擦属于滚动摩擦的是（ ）
A.铅笔与卷笔刀间的摩擦
B.花样滑冰鞋的冰刀与冰面间的摩擦
C.旱冰鞋与地面间的摩擦
D.自行车刹车时闸皮与钢圈间的摩擦
解析：用卷笔刀削铅笔，实际上是刀在笔上滑动，选项Ａ错误；花样滑冰时，鞋下面的冰刀与冰面之间是滑动的，其摩擦属于滑动摩擦，选项Ｂ错误；旱冰鞋下面是滚动轮，当人前进时，轮在地上滚动，其摩擦属于滚动摩擦，选项Ｃ正确；自行车刹车过程中，闸皮与钢圈之间有一小段相对滑动过程，其摩擦属于滑动摩擦，选项Ｄ错误.
答案：C.
例题2（用多媒体展示）如图所示，木块Ａ从斜面顶端滑下，运动到水平面上，判断木块在整个运动过程中是否受到滑动摩擦力，若受到，请画出摩擦力的示意图.

解析：木块从斜面顶端滑下过程中，始终与斜面、水平面都相互接触，而且挤压，因此受到了摩擦力，而且木块相对于接触面向前运动，因而所受滑动摩擦力的方向与其运动方向相反.
答案：如图所示.

【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
滑动摩擦力与哪些因素有关
师 同学们，生活中我们经常遇到实例：百米赛跑时，运动员穿上钉鞋，而溜冰的运动员则穿上光滑的溜冰鞋；生锈的铁锁打不开，当加了几滴油后就可以打开了；人们搬运重石，在底下垫上圆木等等，请大家思考，摩擦力的大小与哪些因素有关？
（1）提出问题：滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？
（2）猜想
引导学生进行科学的猜想，在学生说出他的猜想后，追问他“你为什么要这样想呢？”
学生讨论后回答：1.滑动摩擦力的大小是否与压力有关？2.是否与接触面的粗糙程度有关？3.是否与接触面积有关？4.是否与材料有关？5.是否和物体的运动方向有关？……
师 摩擦力产生的机理和制约因素都很复杂，对摩擦的研究已形成一门系统的学科“摩擦学”，其中一些问题至今仍在探索中.今天，我们只对四个猜想进行实验探究：1.滑动摩擦力的大小是否与压力有关？2.是否与接触面的粗糙程度有关？3.是否与接触面积的大小有关？4.是否与物体运动的方向有关？我们将全班分为四个大组，每组用实验探究一个猜想.
（3）制定计划和设计实验.
师 在实验桌上放着一些器材，同学们从中选取合适的器材设计一个实验来研究你的猜想是不是正确的.请大家注意影响滑动摩擦力大小的因素可能不止一个，如果你是要研究压力的变化对滑动摩擦力的影响，那我们应如何设计实验才能知道滑动摩擦力的变化是由这个因素引起的，而不是由其它因素引起的呢？
学生讨论后回答：让这个因素不同，其他因素相同.
教师总结：请大家特别注意如果一个物理量与多个因素有关，我们在研究某一个因素对该物理量的影响时，应控制其它与该物理量有关的因素不变，这种研究问题的方法叫做“控制变量法”.
师 下面大家就根据我们的控制变量法设计实验，过一会儿我找同学把你的设计思路说一说.
学生思考后讨论、交流；教师参加一个组的实验设计.完成后找另一个组的同学说出他们的实验设计，对学生进行适当的引导和点拨.
师 “大家赞同他的方案吗？其他同学还有没有更好的实验方案？”
教师指出：同学们在实验中要注意实验器材的选择，特别注意实验时要水平匀速拉动弹簧测力计；只有在匀速拉动弹簧测力计时，弹簧测力计的示数才是木块所受滑动摩擦力的大小.道理将在后面的学习中讲到.
（4）进行实验与收集数据
每个小组对其所选的猜想进行实验验证.下面以验证摩擦力大小与压力的关系为例：
小组讨论得出不变因素为：接触面的粗糙程度、运动速度、接触面积的大小等，需要改变的因素是：压力的大小，主要通过改变木块上砝码的数量.
器材确定：一个弹簧测力计、四个砝码、一个长方体木块、一块长木板
实验步骤：将长木板置于水平桌上，用弹簧测力计水平拉动长方体木块在长木板上匀速滑行，记下测力计的示数.在长方体木块上放置不同数量砝码重复上面步骤，并记录相关数据.
（5）分析与论证
分析数据，归纳结论：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关.在其他条件不变时，压力越大，滑动摩擦力越大.
（6）交流评估
讨论反思实验过程，总结注意事项和实验方案的不足与改进措施.（有时间可进行改良后的重新实验）实验结束后，各组派代表上黑板填上实验记录，并交流、讨论，对结果进行分析.
师引导各个小组一起归纳、总结，得出结论，并同时板书：
（1）滑动摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力有关.在其他条件不变时，表面受到的压力越大，滑动摩擦力就越大.
（2）滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关.在其他条件不变时，接触面越粗糙，滑动摩擦力就越大.
（3）滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面积无关.
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
【课堂小结】
大家这节课的收获确实不少，我们共同学习了摩擦力，了解了摩擦力的概念、产生的条件和影响滑动摩擦力大小的因素.
【课后作业】
完成练习册中本课时对应的课后作业部分练习.

摩擦力是日常生活中的常见力，与我们息息相关，但学生对于摩擦力的理论却知之甚少.这节课教学的内容主要是引导学生了解摩擦力，探究滑动摩擦力大小的影响因素，并通过实验探究活动及自主学习活动提高学习物理和应用物理的能力.在实际课程中，学生对摩擦力的种类是比较模糊的，而基于学生现有的知识，也不可能过多的讲解，只要求学生能区别滑动摩擦与滚动摩擦.至于静摩擦，这点内容只是提到，没有展开.本节课的重点（也是难点）在探究“滑动摩擦力与哪些因素有关”实验上.采用的突破方法——控制变量法，其中重点又放在如何设计实验、进行实验、设计表格、记录数据，当实验设计好了，分析概括，得出结论自然就容易了.


第五节 科学探究：摩擦力
第2课时 摩擦力的改变及应用

【教学目标】
一、知识目标
知道摩擦力的利与弊，以及增加、减小摩擦力的方法.
二、能力目标
1.结合生活生产实际，体会摩擦力的利与弊．
2.从生活实例中归纳出改变摩擦力的方法．
三、素养目标
1.通过对生产、生活中摩擦现象的分析，激发学生学习的兴趣，培养学生合作的精神和对科学的求知欲.
2.通过对日常生活、生产中实例的分析，培养学生用基础知识解决实际问题的能力，养成用所学知识联系生活、生产的好习惯.
【教学重点】增大和减小摩擦力的方法.
【教学难点】摩擦力在生活中的应用.
【教具准备】多媒体课件.
【教学课时】1课时

【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固.
【新课引入】在实际生活中，有时需要增大摩擦，有时又需要减小摩擦．我们现在就来研究关于如何改变摩擦力的问题．
增大摩擦和减小摩擦
教师播放视频：下雪天，汽车在雪地上行驶，车轮打滑，当车轮缠上防滑链后可以正常安全行驶.
学生观看，教师提问：这是为什么？
接着教师指导学生阅读课本P120页“增大摩擦和减小摩擦”：（1）要求学生认真阅读教材，归纳出改变摩擦力的方法.（2）要求学生回顾课前看到的相关情景，说说人们是采用什么办法来增大和减小摩擦的.（3）引导学生从生活中再举出一些不同的例子.
学生分析，教师得出结论（并同时板书）：
（1）摩擦力有利也有弊，有利的摩擦我们要设法增大，有弊的摩擦要设法减小.
（2）增大有益摩擦的方法：①增大物体间的压力；②增大接触面的粗糙程度；③用滑动摩擦来代替滚动摩擦.
（3）减小有害摩擦的方法：①减小物体间的压力；②减小接触面的粗糙程度；③用滚动摩擦来代替滑动摩擦；④使两个互相接触的摩擦面彼此分离.教师说明：使接触面分离的常见方式：①加润滑油，加润滑油可以在摩擦面间形成一层油膜，使摩擦面不接触，运动部件只在油膜上滑过，大大减小了摩擦，如下图所示；②利用压缩气体在摩擦面间形成一层气垫，使摩擦面脱离接触，可以使摩擦变得更小，如气垫船；③利用磁悬浮使摩擦面脱离接触，可以使摩擦大大减小，如磁悬浮列车.

例题（用多媒体展示）摩擦与我们的生活息息相关，如图所示，下列关于摩擦的说法不正确的是（ ）

A.甲图中利用火柴头与火柴盒之间的摩擦使火柴头温度上升而燃烧
B.乙图中利用货物与传送带之间的摩擦把货物送到高处
C.丙图中机器上安装的滚动轴承可以使摩擦力增大
D.丁图中气垫船通过船底向下喷气，在船底和水面之间形成一层空气垫使船航行时的阻力减小
解析：A、B选项是摩擦在生活和生产中具体应用的实例.D选项是利用船底与水面间形成气垫，使接触面分离，减小摩擦，减小阻力，提高气垫船的航速.只有Ｃ选项是错误的，因为机器上安装轴承是为了减小摩擦，而不是增大摩擦.
答案：C.
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂演练部分练习.
【课堂小结】
这节课我们知道了摩擦力在现实生活、生产中有利有弊，因此我们要掌握增大、减小摩擦力的方法.好，谢谢！
【课后作业】
完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.

摩擦力与生活和生产息息相关．这节课教学的内容主要是如何增大有益摩擦及减小有害摩擦等知识，并通过实验探究活动及自主学习活动提高学习物理和应用物理的能力．可以鼓励学生多去查阅相关资料，了解气垫船、磁浮列车等交通工具对于摩擦力知识的应用.



本章复习和总结

【教学目标】
1.认识力的作用效果，知道力的三要素，能用力的示意图描述力.
2.认识弹力，知道弹簧测力计的原理，会使用弹簧测力计测量力的大小.
3.认识重力，知道重力的方向、重心、重力的施力物体，理解重力的大小与质量成正比，会用公式Ｇ＝ｍｇ计算重力.
4.知道影响滑动摩擦力大小的因素，会判断滑动摩擦力的大小和方向，掌握增大或减小摩擦力的方法.
【教学方法】
1.归纳法：整合本章知识点之间存在的联系.
2.观察法：观察弹簧测力计的构造，观察弹簧测力计的最大刻度和最小刻度.
3.讲练结合法：通过典型习题的讲练，帮助学生加深理解知识的内涵，熟悉解题方法与技巧.
4.实验法：学会使用弹簧测力计，会用控制变量法探究影响摩擦力大小的因素.
【教具准备】多媒体课件.
【教学课时】1课时

【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固.
【本章总结】
1.知识结构（用多媒体展示并总结）



2.例题讲解（用多媒体展示）
探究点1 力
例题1下列关于力的说法正确的是（ ）
A.物体受到一个力的作用，不一定有另一个施力物体存在
B.一个物体是施力物体，但不一定是受力物体
C.一个物体是受力物体，但不一定是施力物体
D.物体间发生力的作用时，一定有两个物体存在
解析：力是物体对物体的作用，要产生力的作用，至少有两个物体；力的作用是相互的，一个物体对另一个物体施加力的作用时，一定受到另一个物体的反作用力.物体受到力的作用，一定是另一个物体施加力的作用的结果，A选项错误；力的作用是相互的，施力物体一定也是受力物体，受力物体也是施力物体，B、C选项均错误；物体间发生力的作用时，至少有两个物体存在，D选项正确.
答案：D.
例题2 关于力的作用效果，下列说法中正确的是（ ）
A.只要力的大小相同，力的作用效果就相同
B.方向相同的两个力大小都是10N，它们的作用效果一定相同
C.分别作用在一个物体上某一点的两个力大小都是20N，这个力作用效果一定相同
D.以上说法都不对
解析：力的三要素是：力的大小、力的方向、力的作用点，它们都影响力的效果.力的大小相同，如果力的作用点和力的方向不同，力的作用效果也不同，A不正确；方向相同的两个力都是10N，如果力的作用点不同，力的作用效果也不同，B不正确；分别作用在一个物体上某一点的两个力大小都为20N，如果力的方向不同，这两个力作用效果也不相同，C不正确.
答案：D.
例题3 在航空领域，常常发生小鸟撞毁飞机事件.下列关于小鸟和飞机相撞时的说法正确的是（ ）
A.小鸟受到的力大
B.小鸟和飞机的受力一样大
C.飞机受到的力大
D.主动撞击的一方产生的力大
解析：物体间力的作用是相互的，相互作用的两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在两个物体上.小鸟撞击飞机时，小鸟给飞机一个力，同时飞机给小鸟一个大小相等，方向相反的一个力，因为物体间力的作用是相互的.
答案：B.
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
探究点2 弹力和重力
例题4 为了研究受到拉力时弹簧长度的增加量与弹簧自身因素的关系，小华同学选用弹簧A、B、C、D和测力计进行实验.已知弹簧A、C由同种金属丝绕制而成，弹簧B、D由另一种金属丝绕制而成，A、B原来的长度均为l0，C、D原来的长度均为l0′，且A、B、C、D的横截面积均相同.他将弹簧A、B、C、D的左端固定，并分别用水平向右的力通过测力计拉伸弹簧，它们的长度各自增加了Δl1、Δl2、Δl3、Δl4，如图（a）、（b）、（c）、（d）所示，请仔细观察实验现象，归纳得出初步结论.

（1）分析比较图中（a）和（b）或（c）和（d）中的测力计示数、弹簧长度的增加量以及相关条件，可得： .
（2）分析比较图中（a）和（c）或（b）和（d）中的测力计示数、弹簧长度的增加量以及相关条件，可得： .
解析：比较图中的(a)、(b)，可发现弹簧A、B原来的长度均为l0，横截面积相同，读弹簧测力计示数知所受外力也相同，只有制成A、B的金属丝不同，造成这样一个结果：Δl1≠Δl2.比较(c)、(d)也可知Δl3≠Δl4，故有：不同材料制成的弹簧，原长与横截面积相同，在同样大小外力作用下，伸长长度不同.同理比较(a)、(c)或(b)、(d)时，可发现其他条件相同，只有原长不同的弹簧在同样大小外力作用下，伸长长度不同.
答案：（1）不同材料制成的弹簧，原长与横截面积相同，在同样大小外力作用下，伸长的长度不同；（2）材料、横截面积相同的弹簧，原长不同，在同样大小外力作用下，伸长长度不同.
例题5 （山东泰安中考）在下图中，画出以初速度v沿斜面减速上滑的物体所受的重力G的示意图.

解析：（1）重力的方向是竖直向下的.（2）作力的示意图的要领：①确定受力物体、力的作用点和力的方向；②从力的作用点沿力的方向画力的作用线，用箭头表示力的方向；③力的作用点可用线段的起点，也可用线段的终点来表示；④表示力的方向的箭头，必须画在线段的末端.
答案：重力的方向是竖直向下的，物体重力的示意图，如下图：

【课堂训练】
完成练习册中本科室对应课堂作业部分练习.
知识点3 摩擦力
例题6 如图，同一水平桌面上放有体积相同的实心长方形木块和铁块各一个.现想探究木块和铁块的下面谁更粗糙，请你只利用一个量程满足实验要求的弹簧测力计，设计一个实验来验证你的猜想.写出实验步骤、现象和结论.

解析：因为滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，所以要探究接触面的粗糙程度，需要控制压力大小相同；物体表面的粗糙程度可通过摩擦力的大小反映出来，因此可让两物体分别将两物体相互叠加，然后在桌面上滑动，测量摩擦力，然后比较摩擦力的大小即可.
解：实验步骤：（1）将木块放在铁块上面，用弹簧测力计拉着铁块做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数F1；（2）将铁块放在木块上面，用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数F2；
实验现象：比较F1与F2的大小；
实验结论：如果F1＞F2，则铁块的下表面粗糙些；如果F1＜F2，则木块的下表面粗糙些；如果F1=F2，则铁块和木块的下表面粗糙程度相同.
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
【课后作业】
完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.