物理八年级下 模式2:人教版8年级下册2014版全册导学案(91页)
展开第七章 力
NO:1 第一节 力
学习目标
知识与技能
(1) 知道力的概念和力的单位。
(2) 知道力的三要素,能用示意图表示力.
过程与方法
(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。
【预习生成】
1. 叫做力。物理学中力通常用字母 表示。
2.我们在讨论一个力时一定存在 个物体,一个是 另一个是 。因此力不能离开两个物体而单独存在。如图所示:足球运动员在踢球时,相对足球来说是 对 施力,施力物体是 ,受力物体是 。
3.为了纪念伟大的科学家牛顿,物理学中,把力的单位定为 ,简称 ,符号是 。托起 个鸡蛋所用的力大约是1N。(体验1N的力的大小。)
4.我们将 叫做力的三要素.
【新知探究】
探究一
一、力是什么
请同学们来互相展示几个力,并仔细体验(也可不借助于器材)。看哪一组设计的又多又好,并请仿照着填入下面的表格中。
例
手搬桌子
手
搬
桌子
1
2
3
【体会】要想有力的话,需满足什么条件?
力是 _________________________________。
二、物体间力的作用是相互的
1.用手用力拍击桌面,手有何感觉?
分析:手拍击桌子,手是 ,桌子是 ;(受力物体、施力物体)但手感觉到疼,说明手对桌子施力的同时,又受到了桌子对手的 ,此力的施力物体是 ,受力物体是 。在这个过程中手是 物体又是 物体。同时桌子是 物体又是 物体。
2.用自己的左手用力拍击自己的右手,是否只有右手感到疼?
分析:左手拍击自己的右手,左手是 ,右手是 ;(受力物体、施力物体)但左手也感觉到疼,说明左手拍击自己的右手的同时,受到了右手给左手的 ,此力的施力物体是 ,受力物体是 。
3.结论:一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的 。也就是说 。
4.人推车时,是 和 之间发生了力的作用,对于人推车的力,施力物体是 ,受力物体是 。这时,人也受到推力,施力物体是 ,受力物体是 。
探究并思考:
不接触的两个物体间能产生力的相互作用吗? 请举例说明。
探究二
力的作用效果(力可以干什么?)
轻轻用力弯刻度尺,刻度尺会由直变 ; 轻轻用力压充气的气球,气球会由圆变 ;用力拉皮筋,皮筋会 ,用力压弹簧,弹簧会 。
结论: 力的作用效果一:力可以使物体发生 。
(2)探究一::
课本图12.4-2乙,棒球运动员用力将球投出,力使物体由 变为 。
课本图12.4-2丙,足球守门员接住射进球门的足球,力使物体由 变为 。
司机师傅转动方向盘的力,可以导致汽车运动的 发生改变。
我们骑自行车时,当脚用力蹬车时,会使自行车会由 变 。
当道路拥挤时,刹闸的摩擦力,会使自行车会由 变 。
在路口拐弯时,手作用在车把上的力,会使自行车运动 发生改变。
(注: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,还是从运动到静止,是由快变慢,还是由慢变快;还是运动方向发生改变,都可以认为是物体的运动状态发生了改变。)
结论: 力的作用效果二:力可以使物体 发生改变。
三、力的单位
为了纪念伟大的科学家牛顿,物理学中,把力的单位定为 ,简称 ,符号是 。托起 个鸡蛋所用的力大约是1N。(体验1N的力的大小。)
四、影响力的作用效果的因素(力的三要素)
什么因素会影响力的作用效果呢?(即什么因素会影响力去改变物体的运动状态的效果、或影响力去改变物体的形状的效果呢?)
探究一:
拉弹簧时,所用的力越大,弹簧被拉得越 ;用的力越小,弹簧被拉得越 。
骑自行车时,蹬车的力越大,自行车运动的越 。蹬车的力越小,自行车运动的越 。
这说明:力 会影响力的作用效果。
探究二:
我们用力拉弹簧,弹簧会 ;用力压弹簧,弹簧会 ;
司机师傅向左打方向盘,汽车会向 拐弯;向右打方向盘,汽车会向 拐弯。
我们要把螺母拧紧,一般来说应该向顺时针方向用力,如果沿着逆时针方向用力,就会将螺母 。
这说明:力 会影响力的作用效果。
探究三:
推门实验(仿照右图):用力推门,每次手的位置距离门轴远近
不同。体会手在不同位置时施力的不同效果。
当手距门轴越远(点A)时,越 力;距门轴越近(点B)时,越 力.(省\费)
(注:力作用在物体上的点叫力的作用点)
这说明:力 会影响力的作用效果。
总结:力所产生的效果跟力的 、 和 有关。
力的三要素是力的 、 、 。
五、力的示意图:
力看不见摸不着,那么怎样去表示力呢?
在物理学中通常用 表示力:在受力物体上沿着 画一条线段,在线段的末端画一个箭头表示 , 表示力的作用点,在同一图中, 越大,线段应越长。这样,用一根带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三要素都表示出来。
练习:画出下列力的示意图
①沿水平方向向右拉物体A的拉力。 ②沿竖直方向向上拉物体B的力。
③水平地面上的物体C受到水平向左20 N的拉力和水平向右25 N的拉力。
A
B
C
【达标检测】
1.人推车时,是 和 之间发生了力的作用,对于人推车的力,施力物体是 ,这时,人也受到推力,施力物体是 。
2.力的 、 、 称为力的三要素。
3.游泳的人,手脚用力向后划水,人就能向前进,这表明,人向后给水作用力的同时受到
了 的推力,这个现象表明:物体间力的作用是 。
4.画出下列力的示意图:
用50N沿水平方向向左推桌子的力
5.甲、乙两个同学穿着滑冰鞋面对面静止站在冰面上,如果甲对乙用力推一下,其结果是( )
A.甲仍然静止,乙被推开 B。乙受到甲的力,甲不受推力作用
C.乙受到的推力大于甲受到的推力 D。甲、乙同时相对离开
6.火箭起飞时尾部向下喷气,火箭就腾空而起,这一现象说明了 。
当用脚踢足球时脚尖会感到疼,这是为什么?
7.人在地面上走路时,使人前进的是 ,这个的施物体是 。
【巩固提升】
8.下列说法中不正确的是:( )
A.力是不能脱离物体而存在的
B.发生作用的两个物体每个物体既是施力物体又是受力物体
C.施力物体施力在前,受力物体受力在后
D.两个物体发生力的作用不一定接触
9.下列说法中不正确的是:( )
A.有力作用在物体上,物体的运动状态一定会发生变化
B.受力物体同时一定是施力物体
C.物体间的作用是相互的
D.施力物体和受力物体一定是同时存在的
10.关于力的以下说法中正确的是( )
A.物体不直接接触,就不会产生力的作用
B.没有物体存在,也可能产生力的作用
C.物体接触时,相互间就会产生力的作用
D.力是物体对物体的作用
11.下列事实中,最能说明力能改变物体运动状态的是:( )
A.人坐在软席沙发上 B.跳伞运动员在空中沿竖直方向匀速下落
C.足球运动员用头把飞来的足球顶回去 D.用力压气球,气球被压扁
12.在湖水中划船时,使船前进的动力是( )
A.桨对水的推力 B.水直接对船的推力C.人对船的推力 D.水对桨的推力
13.①蛋碰石,蛋碎石完好;②锤砸砖,砖碎锤完好。这两个事例,可以说明 ( )
A.物体间力的作用是相互的,但是相互作用的一对力大小是不同的
B.从①可知施力物蛋同时也是受力物,从②可知施力物锤却不是受力物
C.物体间相互作用力的大小是相同的,但同样大小的力施于不同的物体,产生的效果一般是不同的。
14.如图,竖直悬挂的电灯受到哪几个力的作用?每个力的施力物体是什么?画出电灯受力的示意图。
15.画出各图中的力的示意图.
16.图中表示了力的作用效果,其中图(a)
主要表示力能 ;图(b)表示力能
课堂总结:
课后反思 我的收获是: ________________________________________________
我的问题是: ________________________________________________
NO:2 第二节 弹力
学习目标:了解弹性、塑性及其在生活中的应用;探究弹簧伸长长度与拉力的关系;
探究弹簧测力计的制作方法,学会它的制作及使用。
学习重点和难点:弹簧伸长长度与拉力的关系;弹簧测力计使用。
器材准备:弹簧、弹簧测力计、、钩码、橡皮筋、橡皮泥、直尺、导线
学习过程:
【预习生成】
1.力的作用效果是 ; 。
2.物体受到力发生形变,当将外力撤除后又恢复到 ,物体的这种特性叫做 。在受力时发生形变,当将外力撤除后不能自动恢复到 ,物体的这种特性叫做 。弹簧的弹性有一定的 ,超过了这个限度不能完全复原。
3.物体由于发生弹性形变而产生的力叫 ,它的大小跟物体发生 的大小有关。 4.测量力的大小的工具(仪器)叫做 。实验室常用的是 。弹簧受到的 越大,弹簧的 就越长。
【新知探究】
一、弹力
(一)弹性与塑性
1.观察思考并表述:观察课本P52图13.1-1,三张图片的共同特点是什么?原因是什么?
2.请同学们利用桌面上的任意器材,自己设计实验证明“力可以改变物体形状”这一观点的正确性。请几个小组把他们设计的实验展示给大家。(要求设计尽量多的实验;实验过程中请同学们注意观察实验现象。)
3.请各小组讨论:以上这么多实验现象,有哪些共同点、哪些不同点呢?
共同点是:
不同点是:
教师点拨:物体受到力发生形变,当将外力撤除后又恢复到 ,物体的这种特性叫做 。在受力时发生形变,当将外力撤除后不能自动恢复到 ,物体的这种特性叫做 。
4.弹性和塑性在生活中应用非常广泛,你能说出它们在生活中的应用吗?请说明你的举例是属于弹性还是塑性。
(二)弹力
5.做一做:出示拉力器,让学生拉开它,其他同学观察他的表情。这说明了什么?
教师点拨:物体由于发生弹性形变而产生的力叫 ,它的大小跟物体发生 的大小有关。
(三)弹性限度
6.取一根小弹簧,先用较小的力拉它,再使劲拉。两次都能恢复到原来的长度吗?
教师点拨:弹簧的弹性有一定的 ,超过了这个限度不能完全复原。
思考:为什么拉力器的弹簧中间要加一根限制弹簧伸长的长度的绳子?
二、弹簧测力计
(一)弹簧测力计制作原理
1. 观察并回答:请男女生各一位拉拉力器,弹簧为什么会伸长?哪位同学的拉力大?怎么知道他的拉力大?
2. 思考并表述:弹簧受到的拉力与弹簧伸长的长度有什么关系吗?
3.演示一:将弹簧挂在黑板上,此时弹簧不受外力,从弹簧上端到指针的距离叫弹簧的原长(用彩条显示“原长”。)
当弹簧受到拉力时,它的长度会怎样?
演示二:把一个钩码挂在弹簧上,此时,从弹簧上端到指针的距离叫弹簧的长度。(用彩条显示“总长”。)
请一学生指出哪一段是由于弹簧受到拉力而伸长的长度。(用彩条显示“伸长”。)
教师点拨:由此可知弹簧的伸长即用此时弹簧的 减去弹簧的 就是弹簧伸长的长度。
4.当弹簧受到拉力增大时,它伸长的长度会怎样?
5.教师做演示实验:分别在大弹簧下挂1个、2个、3个、4个完全一样的钩码,学生依次在下面的表格中记下弹簧受到的拉力和弹簧的各种长度。
次数
拉力F/N
弹簧原长L0/cm
弹簧的长度(总长)L/cm
弹簧的伸长(L-L0)/cm
1
2
3
4
分析表格中的数据,得出结论:
点拨:弹簧测力计就是根据 这个道理制作的。
(二)弹簧测力计的使用
1.用手拉测力计的挂钩,使指针指到1N、2N、5N,观察弹簧测力计的变化感受大小不同的力。
2.把一根头发拴在弹簧测力计上用力拉,读出头发拉断时拉力的大小。(用力要均匀)
3.教师指出学生实验操作中存在的问题,并让学生自己归纳出使用弹簧测力计的方法和注意事项。
小结:
【达标检测】
1.测量力的大小的仪器是 ,实验室常用的测量力的仪器是 ,它的工作原理是 。
2.使用弹簧测力计时,首先要观察它的 和 ,还要观察指针是否指在 的位置。弹簧测力计的正确使用:(1)所测的力不能超出它的 ,以免损坏测力计;(2)使用前注意观察指针是否指在 ;(3)使用时,拉力的方向应与弹簧的轴线方向 。
3.关于弹簧测力计的使用,下例说法错误的是 ( )
A.使用前必须观察它的量程和分度值
B.使用前要检查指针是否指在零刻度
C.使用中弹簧指针、挂钩不能与外壳摩擦
D.测量力的大小时,弹簧测力计必须竖直放置
图13-1
4.如图13-1所示的弹簧测力计的测量范围是___N,分度值为___N.弹簧测力计在测量前位于第二小格的A处,未作调整便用来测量手的拉力,指针位于B处,则手对弹簧测力计的拉力为___N.
【巩固提升】
5.在弹簧的弹性限度内,弹簧下端挂300克物体时长15厘米,若改挂500克的物体, 则弹簧长( )
A、25厘米 B、20厘米 C、17厘米 D、不能确定
13-3-2
6.如图13-2,弹簧测力计的量程是 ,分度值是 ,该弹簧测力计 (选填“能”或“不能”)直接用来测力的大小.需先 ,否则会使测得的值比真实值偏 (选填“大”或“小”).
7.使用弹簧测力计时,下列注意事项中错误的是 ( )
A.弹簧测力计必须竖直放置,不得倾斜
B.使用前必须检查指针是否指在零刻度线上
C.使用中,弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦
D.测量力的大小不能超出测量范围
图13-2
8. 某同学在用弹簧测力计测量一物体的重力时,错将物体挂在了拉环上,如图13-2所示.当物体静止时,弹簧测力计的示数为8N,则物体的重力为 ( )
A. 一定等于8N B.一定小于8N
C. 一定大于8N D. 以上情况部有可能
9.一个弹簧测力计竖直悬挂,给挂钩施加5N的力时,弹簧测力计的示数是 ;若将它取下来,两人在水平方向分别用5N的力拉弹簧测力计的挂钩和吊环,则它的示数是 。
课堂总结:
课后反思 我的收获是:____________________________________________
我的问题是:________________________________________________
NO:3 第三节 重力
【学习目标】
一、知识与技能
1.知道重力是如何产生的。2.知道重力的大小和方向。 3.知道重心的概念。
学习重点:重力的概念、重力的大小与质量的关系及重力方向。
学习难点:重力的大小与质量的关系及重垂线的应用。
【学习过程】
课前预习学案
【预习生成】
1.什么叫力?力的作用效果与什么因素有关?
2.用力的图示法表示力时,通常用________把力的________都表示出来,具体作法是:沿力的________,画一条线段,线段的长短表示________,在线段的末端画个箭头,表示力的________,用线段的________或________表示________。
3.国际上通用的力的单位是________,简称________,它用符号________表示。
【新知探究】
认真阅读课本,自主完成下列问题
1.由于地球的 而使物体受到的力,叫重力。
2.通常把重力的 叫重量。
3.物体所受的重力跟它的质量成 ,写成数学表达式为 。
4.重力的方向总是 的。
5.重力在物体上的 叫物体的重心。形状规则的物体,其重心在物体的 。
一、自主学习,交流预习情况
(小组交流讨论,解决不了的问题由组长汇总。)
二、合作探究
任务一:重力的由来
1.重力是指_______________________,用字母_____表示,单位是_____。
2.重力的产生是来源于___________,重力的施力物体是________,受力物体是_________。
3.动手作6.3-1的小实验,亲身感受引力。(同桌合作)
4.利用身边的物品,演示三个和重力有关的小实验。
5.生活中还有哪些现象或应用与重力有关?请举二例_________________________。
任务二:重力的大小
1.不同的物体,所受的重力相同吗?________。比如:_______________。
2.猜想:物体所受重力大小可能跟什么因素有关? 。
我猜想的依据是 。
3.探究:物体所受重力与物体质量的关系
(1)实验器材:_____________________________________________
(2)实验中如何确定砝码的重力?_________________________
(3)数据记录表格:
钩码个数
1
2
3
4
5
6
7
钩码质量m/kg
钩码重力G/N
(4)根据收集的实验数据:
①计算出每次实验中G与m的比值,大约是_________
②用描点法作出图6.3-5的图像,并在组内交流。
(5)通过计算和作图,我们可以得到物体所受重力与物体质量的关系是_____________,表达式为___________________。
(6)将你的实验结果和课本结论对照,是否有较大偏差?可能是什么原因造成的?应如何改进?(组内交流)
(7)除了质量外,重力还可能与什么因素有关?请设计实验加以验证,并和他人交流。
任务三:重力的方向
1.演示重垂线实验
通过实验可以知道,重力的方向是_________,并列举生活实例加以证明。_____________
2.观察图6.3-7用语言描述如何用重垂线检查墙壁是否竖直?_________。亲自动手试一试,你能成功的!
任务四:重心
1. 重心是指 。质地均匀,形状规则物体的中心即是物体的重心。
2.均匀正方体的重心在 ,均匀球体的重心在 ,粗细均匀的木棒的重心在 。(规则物体的重心在它的几何中心上)
三、全班交流、精讲点拨
● 重力是由于地球的吸引使物体受到的力,而不是地球的吸引力。
● 重力的方向是竖直向下,而不是垂直向下。
● 形状规则的物体重心一般在其几何中心,而不规则的物体重心可能不在物体上。
(交流探索实验探究中还存在哪些问题?)
【达标检测】
1.宇宙间任何两个物体之间都存在着互相吸引的力,这个力就是 ,月亮能绕地球运动而不跑掉就是受到 作用的结果。
2.苹果从树上下落,是因为受 力的作用,它的运动方向就是 力的方向,我们把这个方向叫 。
3.通过把物体所受重力的大小叫 ,它与物体的 有关系,这个关系用公式表示为 ,用文字叙述为 。
4.下面关于重力的说法中错误的是( )
A、地球上的所有物体都受重力的作用 B、重力作用不需要地球与物体相互接触
C、玩具“不倒翁”不倒就是重力作用的结果 D、走钢丝的运动员,手中都握有一根长杆是表演的需要
5.月球对它表面的物体也有引力,并且这个引力是地球的1/6,一个在地球上能搬动600N重的物体的人,在月球上能搬动( )
A、大于600N重的物体 B、小于600N重的物体C、等于600N重的物体 D、无法确定
6.一个质量是50kg的同学,他重多少?如果要把他抱起来,你所用的力至少是多少牛?(g=10N/Kg)
【巩固提升】
1.下列关于重力的说法中,正确的是( )
A.地面附近的物体都受到重力的作用B.只有跟地面接触的物体才受到重力作用
C.只有静止在地面上的物体才受到重力作用D.只有竖直悬挂着的物体才受到重力的作用
2.下列关于重力的说法,正确的是( )
A.向上抛出的篮球,在上升过程中没有受到重力的作用
B.汽车在坡路上下行,受到的重力是垂直于坡面的
C.物体的重心一定在物体上
D.地面附近的物体在没有受到支持的时候要向地面降落,这是由于物体受到重力作用的缘故
3.一个中学生的体重最接近( )
A.5N B.50N C.500N D.5000N
4.下列关于“g=9.8N/kg”所表示的物理意义的叙述中,正确的是( )
A.1kg物体的质量是9.8N B.1kg物体受到的重力是9.8N
C.重lkg物体的质量是9.8N D.9.8kg的物体重1N
5.掉在地上的乒乓球会向上弹起,在乒乓球向上弹起的过程中,若不计空气阻力,则乒乓球( )
A.不受力 B.只受重力 C.受到重力和弹力 D.只受弹力
6.在空中飞行的子弹沿曲线很快落回地面,则子弹在此过程中受到的重力方向是( )
A.子弹的飞行方向 B.始终竖直向下 C.始终垂直于地面向下 D.以上都不对
7.足球前锋队员面对已封住角度的守门员,轻轻地将球一挑,足球在空中划过一条弧线进入球门,若不计空气阻力,足球离开脚面后,使其在空中运动状态发生变化的施力物体是( )
A.前锋队员 B.守门员 C.地球 D.足球
8.若先后在地球上和月球上分别用天平和弹簧秤称同一物体,会发现( )
A.天平示数变大,弹簧秤示数不变 B.天平示数变小,弹簧秤示数不变
C.天平示数不变,弹簧秤示数变大 D.天平示数不变,弹簧秤示数变小
9.月球引力是地球的六分之一,重600牛顿的人到了月球上重 牛顿,此人的质量
是 千克。(g=10N/kg)
10.重3牛顿的均匀小球从斜面上滚下,画出这个小球受到重力的图示。
11.用弹簧秤称出某物体重1.5牛顿,能否用最大量程是200克的天平称它的质量?
课堂总结:
课后反思 我的收获是: ________________________________________________
我的问题是: ________________________________________________
NO:4 第七章 《力 》单元复习
【学习目标】
(1)知道重力概念;会设计实验,探究物体所受重力大小与物体质量之间的关系
(2)经历探究过程,得到物体质量与重力关系式,并会用公式G=mg进行计算
(3)能用力的示意图描述力
【知识梳理】
一、《力》
1.力的概念:力是 。一个力的产生有且仅有 个物体。其中一个叫 ,另一个叫 。
2.力的作用效果表现在:力可以使物体发生 ,也可以使用物体的 发生改变。
3.脚踢足球,球滚动了。这个过程中施力物体是 。说明力可以改变物体的 。同时脚感觉到了痛,这个力的施力物体是 ,这说明了 。
4.力的 、 和 并称力的三要素。
5.我们通常用符号 来表示,力的单位是 ,简称 ,符号是 。
二、《弹力》
1.手压气球,气球会发生 。说明 。松开手后,气球会自动恢复原状,这种性质叫做 。这种形变叫做 。手同时也感觉到了力的作用,这个力叫做 。
2.弹性限度:
3.测量力的工具是 。其工作原理是 。
4.弹簧测力计的主要结构: 、 、 、 。
5.弹簧测力计使用前注意项:
(1)要注意观察 、 和 。
(2)如果指针不在“0”刻度线上,要先 。
(3)使用时要保持弹簧伸长的方向和力的方向在 。这是防止 而产生较大的偏差。
(4)读数时视线与刻度线 。
6.发生弹性形变的物体具有能量,这种能叫做 。
7.势能包括 和 。
三、《重力》
1.重力的产生:由于 而使物体受到的力,叫做重力。所以说物体的重力是由 而产生的,因此,重力的施力物体是 。
2.重力通常用符号 表示,物体受到重力的大小与 成正比。用公式表示为 ,其比值g= ,表示的物理意义是 。
3.重力的方向是 的。 就是应用了这个知识。
4.重力的作用点叫做物体的 ,对规则均匀的物体而言,重心一般就是它的几何中心,不规则物体的重心可以用 法来确定。不倒翁为什么能不倒主要是因为它的 ,重心越 越稳。
5.重力的示意图:画出重30N的铅球在空中飞行时的重力的示意图
6.被举高的重物落在地面上会把地面砸出一个坑,说明该重物具有 。其大小跟该重物的 和被举高的 有关。
【复习探究】
问题1:理解力的概念,认识力可以使物体发生形变或运动状态改变。
【例1】 如图所示,(a)(b)表示力的作用效果.其中(a)主要表示了力可以使物体发生____________ ,(b)主要表示了力可以使物体的_________发生改变.
知识点 力的作用效果
闯关点拨 力的作用效果是:(1)使物体发生形变或体积的改变;(2)使物体运动状态发生改变.
问题2: 通过活动探究,认识力的作用效果与力的大小、方向和作用点有关,并能联系生产、生活实际解释有关现象
【例2】 如图所示,使一薄钢条的下端固定,分别用不同的力去推它,使其发生()、()、(c)、(d) 各图中的形变,如果力的大小>,那么,能说明力的作用效果跟力的作用点有关的图是( ).
A. 图()和() B.图()和(c) C. 图()和(d) D.图()和(d)
知识点 用控制变量法探究影响力的作用效果的因素
闯关点拨 本题考查对力的三要素的理解。力的作用效果跟力的大小、力的方向以及力的作用点都有关系
【举一反三】 跳板跳水运动员跳水前为什么总是站在跳板的最前端蹬跳板?
问题3:会用力的示意图表示力
【例3】 试分析挂在竖直墙上、质量为3kg的球受到的力(如图11-38所示),并用力的示意图表示球受到的力.
知识点 对物体进行受力分析,并会用力的示意图表示力
闯关点拨 (1)判断物体是否发生了力的作用,如本题中墙壁对球是否有支持力,只要假设把墙壁移开,看球是否会移动,怎样移动.由图可知,球会向左移动,由此可以判断墙壁对球有一个向右的支持力.
(2)画力的示意图分三个步骤:①在受力物体上画出力的作用点; ②确定力的方向后沿力的方向画一条直线; ③在线段的末端标箭头,在箭头旁标出所画力的符号.
问题4:知道什么叫弹力,知道弹力产生的条件
【例4】 关于弹力,下列说法错误的是 ( )
A.相互接触的物体间不一定产生弹力
B.弹力仅仅是指弹簧形变时对其他物体的作用
C.弹力是指发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对接触它的物体产生的力
D.压力、支持力、拉力都属于弹力
知识点 弹力的概念及其产生的条件
闯关点拨 弹力的产生必须同时满足互相接触和发生弹性形变两个条件
问题5:了解弹簧测力计的构造,会正确使用弹簧测力计
【例5】 如图,弹簧测力计的量程是__________,分度值是__________,该弹簧测力计___________(选填“能”或“不能”)直接用来测力的大小.需先_________,否则会使测得的值比真实值偏___________(选填“大”或“小”).
知识点 弹簧测力计的正确使用
闯关点拨 使用测量仪器前,必须观察刻度板,了解刻度的单位、测量范围和分度值,为使用时正确读数打基础.正确使用弹簧测力计,还必须了解测量仪器的构造、作用、原理以及使用方法,这样才能正确解答有关测量的问题.
问题6:知道重力的概念、方向
【例6】 关于重力,下列的说法中正确的是 ( )
A.地球对物体的吸引力就是物体的重力B.在空中向上运动的物体不受重力作用
C.重力的方向总是垂直向下的D.抛出的物体总会落向地面是由于物体受到重力作用的缘故
知识点 重力的概念和方向
问题7:理解重力大小与质量的正比关系,会利用公式G=mg进行有关计算
【例7】 甲、乙两物体的质量之比为5:2,若甲物体的质量是20 kg,则乙物体的重力大小是 ;甲、乙两物体的重力之比为 .
知识点 重量与质量成正比
闯关点拨 物体所受的重力大小与它的质量成正比,即G甲:G乙=m甲:m乙
【举一反三】月球对物体的吸引力只有地球上物体所受重力的1/6。在地球上用弹簧秤称得物重是9.8牛顿,问同一物体在月球上称量,物重是多少?质量是多少?
【课堂检测】
( )1.下列说法中错误的是
A.踢球时,摩擦阻力使地上滚动的球越来越慢B.投球时,手的推力使篮球在空中继续飞行
C.顶球时,头顶球的力改变了球的运动方向D.接球时,手对球的力使球由运动变为静止
( )2.排球比赛中,一方扣球时,另一方需拦网。从物理学的角度看,拦网的主要目的是
A.改变排球运动的方向 B.改变排球运动的快慢
C.改变排球运动的动能 D.改变排球的重力势能
( )3.对于静止的桌子和桌子上静止的书所受到的力中,属于作用力与反作用力的是
A.书对桌子的压力和桌子对书的支持力 B.书所受的重力和书对桌子的压力
C.桌子的重力和桌子对书的支持力 D.桌子对数的支持力和书所受的重力
( )4.狂风把小树吹弯了腰,把落叶吹得漫天飞舞。从力的作用效果分析,风力不仅使小树发生了 ,还使落叶的 发生了改变。
( )5.下列事例中,属于运用了重力方向的是
A.检查相框是否挂正
C.往墙上敲钉子
D.往前推桌子
B.用力拉弹簧
( )10.图6所示的图像中,能表示物体所受重力与质量关系的是
v
11.右图表示在空中飞行的足球,画出它所受重力的示意图。
12.如图所示;重10N的圆球沿着斜面向下滚动。请你用力的示意图表示圆球受到的重力。
【巩固提升】
1.坐在船上的人用桨向后划水时,船就会向前进,则在平静的水面上,使船前进的力是( )
左
右
A.人手作用在桨上的力 B.桨向后作用于水上的力
C.水作用于桨的力 D.水作用于船体的力
2.如图所示,为水平仪放置于某桌面上时的情形,则该桌面( )
A.右面高,左面低 C.左右相平,前高后低
B.左面高,右面低 D.左右相平,前低后高
3.小明用天平、钩码、弹簧秤研究物体所受重力跟物体质量的关系,测量记录的实验数据如下表
质量m/㎏
0.00
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
重力G/N
0.0
0.9
3.0
4.0
4.9
(1) 某次测量弹簧秤的读数如图甲所示,请你将弹簧秤的读数填入上表空格中。
(2)由实验可以得出的结论是: 。
4.请在图8中画出小球重力的示意图。
5.如右上图所示,一木块漂浮在水面上静止,请画出木块的受力示意图。
6. 2009年4月29日,创下多项世界第一的重庆朝天门长江大桥正式通行(如图15) 大桥主桥长932m,全桥永久用钢达到国内创纪录的4.6×107kg
(1)大桥永久用钢受重力多大?(取g=l0N/kg)
(2)如果从桥上人行通道过桥的路人步行速度约为1.2 m/s,他通过主桥所用时间为多少? (结果保留整数)
课堂总结:
课后反思 我的收获是: ________________________________________________
我的问题是: ________________________________________________
第八章 运动和力
NO5:第一节 牛顿第一定律
【学习目标】
1.知道牛顿第一定律的内容,能够运用牛顿第一定律解释有关现象. (重点、难点)
2.探究摩擦力对物体运动的影响,具有初步的观察能力、逻辑推理能力和科学想象能力.
3.知道惯性是物体的固有属性,知道质量是物体惯性大小的量度. (重点、难点)
4.运用惯性概念,解释简单的惯性现象.(重点、难点)
【预习生成】
1、提出问题:维持运动需要力吗?
(1)请同学们阅读课文第44页并看图12.5-1。
①讨论交流:课文列举了一类什么现象?
②根据你的生活经验或对身边所发生现象的观察。类似的例子请再举几个?
(2)“对运动的物体会停下来这类生活中常见的现象,请你提一个相关的问题。________________________________ _
(3)亚里士多德和伽利略对“运动的物体会停下来“的解释。
古希腊哲学家亚里士多德认为:
科学家伽利略却通过理想实验,运用逻辑推理,对亚里士多德的观点提出了质疑。伽利略认为:
对亚里士多德和伽利略观点进行评价,并谈谈自己的看法。
对同一种现象,亚里士多德和伽利略给出了截然不同的解释。都有其理由。到底哪个说法正确,仅仅靠思辨不能回答,让我们自己动手、动脑来探究论证吧。
【新知探究】
(1)阅读课文第45页探究“阻力对物体运动的影响“。先完整地看一遍实验内容。
(2)提出问题学生讨论回答。
①此实验过程中,控制哪些条件保持不变?用什么方法控制?(为什么小车要从斜面上同一高度滑下?)
②哪些条件需要发生变化?用什么方法来实现这种变化?(用什么方法改变物体受到的阻力大小?)
③在实验中要观察哪些现象?记录哪些数据?观察:
记录:
(3)教师演示学生观察实验
给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体(毛巾、棉布、木板),让小车自斜面顶端从静止开始滑下。观察小车从同一高度滑下后,在不同表面运动的距离。
进行试验与收集数据:
表面状况
阻力的大小
小车运动的距离s/m
毛巾
棉布
木板
(4)学生交流观察到的三种情况下小车运动变化的情况,教师引导学生分析引起变化的原因,从表格记录中找出变化规律。
结论:
(5)进一步引导学生进行推理:如果物体不受力
3、牛顿第一定律
(1)伽利略对类似的实验进行了分析得出:
(2)英国科学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出一条重要的物理规律:
说明:(1)牛顿第一定律说明了物体的运动不需要靠力来维持。物体运动之所以会停下来,是由于物体受到了阻力。
(2)对牛顿第一定律中“将保持静止状态或匀速直线运动状态“这句话的含义,我们可以理解为:物体不受力时,原来静止的物体将永远保持静止状态;原来运动的物体将永远做匀速直线运动,速度的大小和方向都不改变。
自主探究二:惯性
1.课文图所示,如果像图中那样用尺迅速打击最下面的棋子,上面的棋子落在何处?________
提问:上面的棋子为什么不和被打飞的棋子一起飞出去呢?
2.亲身体验:用纸条和钢笔帽来完成惯性实验
3.让学生阅读课文第46页有关内容:从牛顿第一定律可以知道,
____________________ _ ___做惯性, 也叫惯性定律。
(注:可以通俗地用物体有一种“习惯性”或叫“惰性”来理解“惯性”。就是说,一切物体都有一种“惰性”,这种“惰性”的表现就是不愿意改变原来的运动状态。只要不受到外界力的作用,它就保持原来的运动状态。除非有外力作用于它,才能迫使它改变原来的运动状态。)
4.应用牛顿第一定律解释惯性现象
(1)引导学生尝试用牛顿第一定律分析演示实验现象:
(2)让同学们谈一下乘坐公交车,公交车启动、刹车时身体的感受。
(3)学生看课文图12.5-5,讨论交流:为什么锤头松了木工师傅把锤柄在凳子上撞击几下,锤头就能紧紧地套在锤柄上?
(4)讨论交流:为什么骑车的速度太快,容易发生事例?
(5)让学生阅读课文第47页科学世界<<汽车安全带>>认识人们如何利用安全带防止和减小汽车发生事故时由于惯性对驾驶员和乘客造成的伤害。
【达标检测】
1.让小车从斜面顶端从静止开始滑下,分别在光滑程度不同的水平面运动,小车最后都会慢慢停下来,这是因为 ,得到的结论是:水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,速度减小得越 。由此可推理出:如果小车不受力,小车将 。
2.坐在正在行驶的汽车车厢内靠左侧窗口的乘客,突然感到座椅靠背向前压了自己一下,是由于 ;当汽车刹车时,身体将向 倾(填“前”或“后”),当汽车向左拐弯时,身体将向 倾.
3.沿水平方向匀速飞行的轰炸机,要击中地面目标,应在____ __投弹.(填“目标正上方”或“到达目标上方前”)
4.惯性和惯性定律不同之处在于: 描写物体运动规律, 描写物体本身的性质; 的成立是有条件的,而 是任何物体都具有。
【巩固提升】
5.关于惯性,下列说法中正确的是( )
A.物体静止时有惯性,运动时没有惯性 B、物体保持静止或匀速直线运动状态时才有惯性
C.物体受力作用时才有惯性 D、物体的惯性与运动状态或是否受力无关
6.我国公安部门规定:在高速公路上,汽车驾驶员和乘客都要系上安全带,主要是为了减轻下列哪种情况下可能造成对人身的伤害( )
A、汽车加速 B、汽车速度过快 C、紧急刹车 D、汽车突然启动
7.惯性是造成许多交通事故的原因,下列不是为了防止由于惯性而造成交通事故所制定的交通规则是( )
A.某些地段要对机动车辆限速 B、车辆快速行驶时要保持车距
C.车辆靠右侧行驶 D、小型客车的驾驶员必须系安全带
8.关于牛顿第一定律,下列叙述正确的是 ( )
A.物体总保持匀速直线运动或静止状态
B.一切物体在没有受到外力作用时总保持匀速直线运动和静止状态
C.一般物体在没有受到外力作用时总保持匀速直线运动或静止状态
D.一切物体在受到外力作用时一定不会保持匀速直线运动或静止状态
9.正在运动着的物体,若受到的一切外力都同时消失,那么它将( )
A.立即停止 B.改变运动方向 C、先慢下来,然后停止 D.做匀速直线运动
10.小兰看到人从行驶的车上跳下来后,很容易摔倒,下面是他对这种现象的解释:
①人的脚着地后受地面摩擦力作用而停下来②人的上半身由于惯性还要保持原来的运动状态
③人向车行驶方向摔倒④从行驶的车上跳下的人原来与车共同处于运动状态
解释这个现象的合理顺序是( )
A.①②③④ B.②③④① C.③④①② D.④①②③
11.如图1所示,在一辆表面光滑的小车上,有质量分别为m1、m2的
两个小球(m1>m2)随车一起匀速运动,当车突然停止时,如不考虑
其他阻力,设车足够长,则两个小球( )
A.一定相碰 B.一定不相碰
C.不一定相碰 D.难以确定是否相碰,因为不知小车的运动方向
12.如图所示(俯视图),以速度v匀速行驶的列车车厢内有一水平桌面,桌面上的A处有一小球.若车厢中的旅客突然发现小球沿图中虚线由A向B运动.则由此可判断列车( )
A.减速行驶,向南转弯 B.减速行驶,向北转弯
C.加速行驶,向南转弯 D.加速行驶,向北转弯
13..如果物体运动状态发生了变化,说明该物体的( )
A、.速度方向一定发生了变化 B、.速度大小一定发生了变化
C、加速度一定发生了变化 D、.受到的合外力一定不为零
14.火车在平直轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起,发现仍落回原处,这是因为( )
A.人跳起后,车厢内空气给他一个向前的力,带着他随同火车一起向前运动
B.人跳起的瞬间,车厢的地板给他一个向前的力,推动他随同火车一起向前运动
C.人跳起后车厢继续向前运动所以人落下后必定偏后一些,只是上升时间很短,偏后距离太小,不明显而已
D.人跳起后直至落地,在水平方向人和车始终有相同的速度
15.若物体不受任何外力作用,则该物体( )
A、一定做匀速直线运动 B、运动状态可能改变
C、一定静止 D、可能做匀速直线运动
16..关于牛顿第一定律的建立,下列说话中正确的是( )
A.直接由猜想得到的 B.直接由日常经验得到的
C.直接由实验得到的 D.通过分析事实、概括、推理得出的
17..关于牛顿第一定律的说法中正确的是( )
A.物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态
B.物体运动需要靠力来维持
C.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因,又揭示了运动速度改变原因
D.牛顿第一定律反映物体不受外力作用时的运动规律,即始终处于匀速直线运动状态
课堂总结:
课后反思 我的收获是: ________________________________________________
我的问题是: ________________________________________________
NO:6第二节 二力平衡
【学习目标】
1. 认识到在平衡力作用下,物体保持静止或匀速直线运动状态。
2.知道物体的两种平衡状态,知道平衡力的概念.
3.认识二力平衡的条件,理解二力平衡的条件。(重点)
4.应用二力平衡的知识分析、解决简单的问题知识与技能。(重点、难点)
【预习生成】
1.牛顿第一运动定律的内容是
2.一切物体都有保持 的性质叫做惯性, 物体都有惯性,惯性的大小只与 有关;与物体运动的快慢、运动或静止 (填有关或无关)物体保持原有状态不变的情形只有两种一是 二是
3.地球上的物体由于受到地球的吸引,都受到 力的作用,它的方向是
二.【新知探究】
自学探究一:平衡状态、力平衡
思考1:你见过的哪些物体受到力的作用并保持静止状态?
(1)教室内的吊灯受到 和 力,吊灯保持静止.
(2)放在地上的水桶受 力和地面对它的 力,水桶静止..
思考2:哪些物体受到力的作用并保持运动状态?
(3)一列火车在一段平直的轨道上匀速行驶,火车受 力、支持力、水平向前的牵引力和向后
的 力.
归纳:物体在受到几个力作用时,如果物体保持 或 状态,我们就说该物体处于平衡状态,使物体处于平衡状态的几个力称做 ;其实就是这几个力的作用效果相互抵消,相当于 ,我们也称此时物体所受合力为零。(合力:如果作用在物体上的几个力的共同作用效果和一个力作用时的效果相同,则称这个力为那几个力的合力)
根据这个观点,我们可以从吊灯的静止状态可知吊灯受到的重力和拉力二力平衡.
练习:判断下列物体处于平衡状态的是( )
A.放在桌面上书 B.空中飞行的小鸟 C.随传送带一块上升的物体. D.正在起步的汽车
E.悬吊着的电灯 F.围绕地球转动的卫星 G.匀速上升的电梯 H.匀速下落的跳伞运动员
I.百米冲刺中的运动员 J.树上的苹果. K.匀速行驶的汽车上的物体
自学探究二:二力平衡的条件
提出问题:如果一个物体在两个力的作用下平衡,我们称为二力平衡,那么二力平衡的条件是什么呢?
实验探究:课本中图 二力平衡的条件实验
(1)当两个盘子里装着砝码质量相同时,玩具小车在水平方向上受到的两个力大小 (相等、不相等),方向 (相同、相反), (是、否)在同一直线上,玩具小车 (平衡、不平衡) 如图a所示。
(2)若在右边的盘子里再加一个砝码,而左边的盘子不增加砝码,此时玩具小车 (平衡、不平衡),受到的两个力大小 (相等、不相等),方向 (相同、相反), (是、否)在同一直线上。如图b所示。
(3)若把玩具小车转动一小角度,此时两个力 (是、否)在同一直线上;松手后,玩具小车 (能、不能)静止。如图c所示。
(4)若把左边盘子的砝码移到右边使小车受到的力方向相同,松手后,玩具小车 (能、不能)静止,此时玩具小车 (平衡、不平衡),受到的两个力大小 (相等、不相等),方向 (相同、相反), (是、否)在同一直线上。如图d所示。
(5)若垂直于小车受力方向移动小车,松手后,玩具小车 (能、不能)静止,此时玩具小车 (平衡、不平衡),受到的两个力大小 (相等、不相等),方向 (相同、相反), (是、否)在同一直线上。以上实验结果表明:当一个物体受到两个力作用时,二力平衡的条件是:两个力大小 方向 作用在 上。
归纳总结:二力平衡的条件:当作用在 上的两个力 、 、并且作用在 。
自学探究三:平衡力与相互作用力的区别
二力平衡与相互作用力的比较
比 较
一对平衡力
相互作用力
相
同
点
1
2
3
不
同
点
1
2
3
自主学习四:二力平衡条件的应用
二力平衡条件的应用可以从两方面去掌握.
1. 根据物体处于静止状态或匀速直线运动状态,可以分析出作用在物体上的力的
大小和方向.
例题:质量是50千克的人站在水平地面上,画出人受力的示意图,标明各力的大小。
2.根据物体的受力情况判断物体的运动状态.
物体不受力,应保持匀速直线运动或保持静止状态.物体受一个力,运动状态发生改变,这是力产生的效果.物体受平衡力时,应保持静止或保持匀速直线运动状态.静止的物体受平衡力时,仍然保持静止;运动的物体受平衡力时,仍然保持匀速直线运动.
例如,火车在平直的轨道上行驶.在竖直方向上 力和 力平衡,如果牵引力大于阻力,火车将 速;如果牵引力小于阻力,火车将 速;牵引力和阻力相等时,水平方向二力平衡,火车 前进.
3.二力平衡的条件是,作用在 _______物体上的两个力, 、 、 ,这两个力就平衡。即二力的合力为 。
4.同一直线上的两个力,如果二力方向相同,那么这两个力的合力的大小等于 ,方向与 相同;如果二力方向相反,则合力的大小等 ,方向与 的方向相同。
【达标检测】
1.让小车从斜面顶端从静止开始滑下,分别在光滑程度不同的水平面运动,小车最后都会慢慢停下来,这是因为 ,得到的结论是:水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,速度减小得越 。由此可推理出:如果小车不受力,小车将 。
2.悬挂的电灯,受到向下的 和电线对它向上的 。由二力平衡的条件可知,当电灯静止不动时,这两个力一定是 、 、 .如果电灯受到的重力是5N,则电线对它的拉力是____N。
3.放在桌子上的课本,受到向下的 和桌子对它的 ,当书静止时,二力平衡,这两个力是一对平衡力。如果这本书重3N,则桌子对它的支持力是_____N。
4.如果跳伞运动员和降落伞在空中匀速直线下降,已知人和伞的总重为1500N,这他们受的阻力是 。
5.起重机的钢丝绳吊着5×103N的货物匀速上升,货物受到____力和____力的作用,这两个力的施力物体是______和______,这两个力的关系是____________.
当货物以0.5m/s的速度匀速提升时,钢丝绳对货物的拉力是____N;
当货物以1m/s的速度匀速下降时,钢丝绳对货物的拉力_____5×103N;
当货物以1.5m/s的初速度加速提升时,钢丝绳对货物的拉力______5×103N;
当货物以1.5m/s的初速度减速提升时,钢丝绳对货物的拉力_____5×103N,
当货物静止在半空中时,钢丝绳对货物的拉力_______5×105N。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
6.汽车在1500牛牵引力作用下,沿水平路面向东做匀速运动,汽车受摩擦力为__ _牛,方向向_____;若汽车行驶的牵引力减小为1200N,则汽车将做_____运动. 汽车所受合力是_____N,方向向____。
【巩固提升】
7.下列受到平衡力的物体是( )
A.平直公路上加速行驶的汽车 B。正在刹车的汽车
C.用细线系住一个小球使其做匀速圆周运动 D。静止在桌面上的粉笔盒。
8.下列受到非平衡力的物体是( )
A.匀速直线行驶的汽车 B。用力搬一块大石头,但没有搬动。
C.静止在地面上的桌子 D。从滑梯上加速下滑的小孩
9.正在空中下降的降落伞,若它受到一对平衡力的作用,则它的运动是( )
A.匀速直线运动 B.匀速直线运动或静止 C.越来越快的运动 D.越来越慢的运动
10.值日时,小东提着一桶水走进教室.下列情况中,属于彼此平衡的两个力是( )
A.水桶受到的重力和水桶对人的拉力 B.水桶受到的重力和人对水桶的拉力
C.水桶对人的拉力和人对水桶的拉力 D.水桶受到的重力和水桶对地球的引力
11.一个物体同时受到两个力的作用,若这两个力的三要素完全相同,那么这两力( )
A、肯定是平衡力 B、肯定不是平衡力 C、可能是平衡力 D、条件不足,无法判断
12.一个小球重2N,当它以0.5m/s的速度在光滑的水平面上作匀速直线运动,对小球的水平拉力是 ( )
A.0N B.0.5N C.2N D.无法判定
13.如图所示,人沿水平方向拉牛。但没有拉动。其中说法正确的是( )
A.绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力
B.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力
C.绳拉牛的力小于牛拉绳的力
D.绳拉牛的力小于地面对牛的摩擦力
14.一本书放在水平桌面上,下列哪一对力是书受到的
平衡力( )
A.书的重力和书对桌面的压力 B.书的重力和桌面对书的支持力
C.书对桌面的压力和桌面对书的支持力 D.书对桌面的压力和桌子受到的重力
15.跳伞运动员在空中张开落伞后,跳伞运动员匀速下降,这是因为跳伞运动员( )
A.没有受到重力作用 B.受到的重力小于阻力
C.受到的重力等于阻力D.受到的重力大于阻力
16.关于平衡力,下列说法正确的是 ( )
A.物体在平衡力的作用下一定保持静止状态
B.作用在物体上的两个力的三要素完全相同,这两个力一定是平衡力
C.物体受到两个力的作用,这两个力方向相反,他们一定是平衡力
D.运动物体在平衡力的作用下一定保持匀速直线运动状态
17.物体在一对平衡力的作用下,处于匀速直线运动状态,若其中一个力突然消失,则( )
A.物体将立即停止运动 B.物体仍做匀速直线运动
C.物体一定改变运动状态 D.以上说法均不对
18.某同学用力推静止在平直公路上的汽车,没有推动,则下列说法中正确的是( )
A.因为推力小于汽车的重力,所以汽车没有被推动
B.因为推动小于汽车所受的阻力,所以汽车未被推动
C.虽然汽车未被推动,但推力一定等于汽车的重力
D.虽然汽车未被推动,但推力等于汽车所受的阻力
19.用手握住一个瓶子,瓶身保持竖直,如果增大握力,则( )
A. 瓶子受到的重力增大 B. 瓶子受到的摩擦力增大
C. 瓶子受到向下滑力减小 D. 瓶子受到的摩擦力和重力不变
20.直接用手匀速竖直向上提起100N的物体,所需的拉力的大小是_______N;如果改为沿水平面匀速拉物体,物体与水平间的摩擦力为20N,则所需的拉力的大小为_____N
课堂总结:
课后反思 我的收获是: ________________________________________________
我的问题是: ________________________________________________
NO:7第三节 摩擦力
【学习目标】:
1.知识与技能:
(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。
2.过程与方法:
(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粗糙程度的关系。
3.情感态度与价值观:
通过对摩擦力的利与弊的分析,养成一分为二看问题的好习惯。
一、知识回顾
1.力的作用效果有 和 。
2.二力平衡的特点: 。
3.实验室中常用 来测量力。
【预习生成】
(一)自主学习
1.摩擦力
(1)定义:两个互相 的物体,当它们要发生或已经发生 时。就会在接触面上产生一种 的力,这种力就叫做摩擦力。
(2)物体之间产生摩擦力必须要具备以下三个条件: 第一.
第二 第三 。
(3)方向:
2.三种摩擦: 、 、
【新知探究】
自行车在水平道路上滑行,总会逐渐变慢,最后停止下来,这主要是自行车受到
的缘故。
1.什么是摩擦力?
两个 的物体,当它们要 或 相对运动时,在接触面上会产生一种 的力,这种力就叫做摩擦力。
2.摩擦力的方向 。
分析生活中的一些事例(略)得出:
3.摩擦分为: 、 和 。
【活动二】探究:摩擦力的大小与什么因素有关?
猜想:接触面所受的压力? 接触面的粗糙程度? ……
设计实验:
进行试验:
用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿长木板滑动,从而测出木块与长木板之间的摩擦力;改变放在木块上的砝码,从而改变木块与长木板之间的压力;把棉布、毛巾等铺在长木板上,从而改变接触面的粗糙程度…...
记录数据:
次数
压力(N)
接触面粗糙程度
摩擦力(N)(弹簧测力计的示数)
1
2
3
得出结论:
4.摩擦力大小决定因素:
(1)摩擦力的大小跟作用在物体表面的 有关, 越大,摩擦力就越大。
(2)摩擦力的大小跟接触面的 有关, 越粗糙,摩擦力越大。
(3)摩擦力的大小还与 有关。
【活动三】摩擦力的利用和防止
认真阅读课本P61—62“科学世界”内容后填空:
1.增大有益摩擦的方法:①____________________;②____________________,各说出一个相关的事例来。
2.减小有害摩擦的方法:①____________________;②____________________;
③____________________;④____________________,各说出一个相关的事例来。
【活动四】【简单运用】
1.当用铅笔写字时,笔尖与纸面的摩擦是 摩擦,用转笔刀削铅笔是,笔刀与铅笔之间的擦擦是 摩擦。圆珠笔写字时,笔尖与纸的摩擦是 摩擦。
2.如图12-8所示,是研究滑动摩擦力的实验,在水平桌面上,弹簧测力计拉着木块要做 运动,木块受到的摩擦力大小等于 N,在木块上加一块重物,仍然使木块做匀速直线运动,则弹簧测力计的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),这说明 。
【达标检测】
1.滑动摩擦力的大小与 有
关,表面受到的压力越大摩擦力
越 ,还跟接触面的 接触面越粗糙摩擦力越 。
2.利用弹簧测力计来测定木块的摩擦力的大小,必须使木块在水平桌面上作_______________运动,此时,弹簧秤上的读数就是摩擦力的_______________.
3.搬运工人在移动大型机器时,常在它的底部垫上若干根金属棒,其目的是将__________摩擦变为_____________摩擦,从而_______________摩擦力.
4.在日常生产和生活中,下面哪个措施的目的是减小摩擦( )
A.在机器的转动部分加润滑油 B.自行车紧急刹车时用力捏闸
C.汽车轮胎上有很多花纹 D.北方下雪时,常在道路上洒些灰渣
5.下列属于滑动摩擦的是( )
A.铅笔尖与纸之间的摩擦 B.黑板与黑板擦之间的摩擦
C.刀和磨石之间的摩擦 D.推自行车走,车轮与地面之间的摩擦
6.下列事例中,不属于利用摩擦的是 ( )
A.皮带传动装置中张紧皮带要常打皮带腊 B.体操运动员上单杠之前,先在手上涂些镁粉 C.在机器的转动部分安装滚动轴承 D.数钞票时,在手指上沾少量水
7.实验:摩擦力的大小与什么因素有关
实验次数
接触面的材料
压力(N)
滑动摩擦力(N)
1
木板与木板
4
0.8
2
木板与木板
6
1.2
3
木板与毛巾
6
2.5
分析1和2,可得出的结论是______________,分析___和___的实验数据,可得出结论:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。上述研究物理问题的方法是 。
【巩固提升】
1.一人站在电梯上随电梯一起匀速上升,如图1所示,则关于人的受力分析的下列叙述正确的是
A.人受到重力,竖直向上的弹力以及水平向右的摩擦力
B.人受到重力,竖直向上的弹力以及水平向左的摩擦力
C.人受到重力,竖直向上的弹力
D.人受到重力,竖直向上的弹力,电梯对人斜向上与速度方向一致的推力
2.自行车是人们常见的“绿色”交通工具,从自行车的结构和使用来看,增大摩擦的部位是 ,它所采用的方法是 。
3.如图甲是工厂中运送煤块的皮带传输机,图乙为它的工作过程简化图,转动轮带动水平皮带匀速向右运动。当将一煤块A轻轻放在皮带的左端,煤块在皮带的作用下,相对于地面向右作速度增加的变速直线运动,此时煤块所受摩擦力的方向 (选填“向左”或“向右”)。经过较短时间后,煤块随皮带一起以相同的速度向右作匀速运动,此时煤块所受的摩擦力 。(选填“为零”、“方向向左”或“方向向右”)
4.(5分)某兴趣小组的同学在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,对有关的问题分析如下:
(1)他们利用图11甲所示装置进行了实验,用弹簧测力计水平拉着木块在水平桌面上做 运动时,弹簧测力计的示数为1.2N,滑动摩擦力的大小于 ,此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力是一对 力。这是利用了 。
(2)在探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时,他们应控制接触面的粗糙程度不变,改变 ;实验中应用了 的研究方法。
(3)实验中他们发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性,很难读数,原因是: ;
为了解决上述问题,小明同学对实验装置进行了改进,如图11乙所示。利用该装置的优是: 。
课堂总结:
课后反思 我的收获是: ________________________________________________
我的问题是: ________________________________________________
NO;8 第八章 《运动和力》单元复习
【学习目标】
(1)通过对日常生活中的实例进行受力分析,结合它们所处的状态认识什么叫平衡力
(2)通过讨论生活实例和实验探究,了解二力平衡的条件
(3) 知道牛顿第一定律、惯性、力与运动的关系
【知识梳理】
一、力与运动
1.牛顿第一定律
一切物体在没有受到作用时,总保持________________运动状态或_______状态,这就是牛顿第一定律,通常又叫做________定律。
2.惯性
(1)物体具有保持________________运动状态或________状态的性质,叫做物体的惯性。
(2)惯性是一切物体的固有属性,惯性的大小只与物体的________有关,而与其它无关。
3.力与运动的关系
(1)运动状态的改变包括物体的________大小或________发生改变,只要其中有一个发生改变,我们就认为其运动状态发生改变了。
(2)物体在非平衡力作用下它的________________要发生改变。所以,力是________________________的原因,而不是维持物体运动的原因。
二、 二力平衡
1.平衡状态分两种:一是物体处于(保持)________状态;二是物体做_____________运动。
2.物体在几个力的作用下,如果处于平衡状态,则这几个力称为__________。当物体在两个力的作用下处于平衡状态,就称作__________平衡。
3.二力平衡的条件是:作用在上的两个力,大小______、方向______,且在同一条________上。(即________、________、________、________).
4.物体在平衡力作用下保持________________运动或_____________状态。
5.一对平衡力和一对相互作用力是两个不同概念的力,它们的相同点是:都满足__________相等,_________相反,作用在________直线上,不同点是:一对平衡力是作用在同一个物体上的,而一对相互作用力是作用在________物体上的。
三、摩擦力:
1.定义:两个互相接触的物体,当它们_______________________,就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力就叫摩擦力。
2.分类:
摩擦力
静摩擦
动摩擦
滑动摩擦
滚动摩擦
3.摩擦力的方向:摩擦力的方向与物体_______________相反,有时起____作用,有时起____作用。
4.静摩擦力大小应通过受力分析,结合___________求得
5.在相同条件(压力、接触面粗糙程度相同)下,滚动摩擦比滑动摩擦_____。
6.滑动摩擦力:
⑴测量原理:二力平衡条件
⑵测量方法:把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块匀速运动,读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。
⑶ 结论:接触面粗糙程度相同时,_____________________;压力相同时,__________________。该研究采用了____________。由前两结论可概括为:滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度大小等无关。
7.应用:
⑴理论上增大摩擦力的方法有:增大压力、________________,____________________。
⑵理论上减小摩擦的方法有:减小压力、_________________、变滑动为滚动(滚动轴承)、___________________(加润滑油、气垫、磁悬浮)。
【复习探究】
问题1: 理解牛顿第一定律
【例3】用绳子拉小车在光滑水平面上运动,当绳子突然断裂后,小车的运动速度将( )
A.变小 B.不发生变化 C.变大 D.立即变为零
闯关点拨 在光滑水平面上为理想情况:小车不受摩擦力的作用,当绳子突然断裂后,沿小车运动方向没有外力的作用,根据牛顿第一定律,小车将保持绳子断裂这一瞬间的运动状态不变。
【例4】如图所示,木块放在表面光滑的小车上并随小车一起沿桌面向左做匀速直线运动.当小车遇障碍物而突然停止运动时,车上的木块将( )
v
A.立即停下来 B.立即向前倒下
C.立即向后倒下 D.仍继续向左作匀速直线运动
闯关点拨 (1)注意“光滑” 两字.
(2)原来运动的物体在没有受到外力作用的时候将保持匀速直线运动状态.
【举一反三】 质量分别为M和m的两个物体A和B(M>m)将它们分别放在水平且光滑的很长的车板上,如图所示,车以速度v向右运动,当车突然停止运动时,则( )
A B
A.两物块都立即静止
B.B物块运动得快,A物块运动得慢,B将撞上A
C.B物块运动得慢,A物块运动得快,两物块间距离加大
D.两物块都以原来的速度v水平向右运动,它们之间距离保持不变
问题3: 对惯性的认识和理解,并会解释惯性现象
【例5】下图为小华拉着放有一盛水器具的小车在水平桌面上运动的瞬间所发生的现象,对此现象 下列判断正确的是 ( )
A.图甲、乙所示的现象都是在小车突然停止时发生
B.图甲、乙所示的现象都是在小车突然启动时发生
C.图甲所示的现象是在小车突然停止或在运动中突然加速时发生
D.图乙所示的现象是在小车突然停止或在运动中突然减速时发生
问题4:正确理解运动和力的关系
【例6】关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A.同一轮船从长江驶入海洋,轮船所受的浮力增大
B.如果物体的运动状态发生改变,它一定受到力的作用
C.静止的物体,如果受到推力的作用,它的运动状态一定发生改变
D.高速公路上之所以对汽车有最大限速,原因是速度越大惯性越大
【举一反三】关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A.物体受力才会运动 B.力使物体的运动状态发生改变
C.停止用力,运动的物体就会停止
D.力是使物体保持静止或匀速直线运动状态的原因
闯关点拨 关于力和运动的关系,必须明确力和物体的运动无关,力只与物体运动状态的改变有关。
问题2:会根据二力平衡的条件判断二力是否平衡
【例1】一个物体同时受到两个力的作用,这两个力的三要素完全相同,那么这两个力( )
A.一定是平衡力 B.可能是平衡力
C.一定不是平衡力 D.无法判断
闯关点拨 当两个力的三要素完全相同,则这两个力大小相等、方向相同、两力的作用线重合,显然方向相同的两个力不可能成为平衡力,所以本题中两个力一定不是平衡力.
【例2】某同学静立在磅秤上,下列几对力中属于平衡力的是( )
A.人的重力与磅砰对人的支承力 B.人对磅砰的压力与磅秤对人的支持力
C.磅秤的重力与磅秤对人的支承力 D.磅秤的重力与人的重力
闯关点拨 注意区分二力平衡与相互作用力的区别
问题3:会根据影响摩擦力大小的因素判断增大和减小摩擦力的方法
如图所示是小明 “探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。铜块和木块的大小和形状完全相同,实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动。
(1)比较(甲)、(乙)两图,可得到的结论是 。
(2)图(乙)、(丙)中铜块和木块叠在一起的目的是使 相同。
(3)图(甲)中弹簧测力计的读数是 N。若物体不是做匀速运动,而是做加速直线运动,弹簧测力计读数 摩擦力;若物体做减速直线运动,弹簧测力计读数 摩擦力 (填“大于”、“等于”或“小于”) 。
(4)实验时,小明先在竖直方向上对弹簧测力计调零,然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动,则测出的摩擦力 实际摩擦力(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(5)实际操作时,手拉着弹簧测力计做匀速直线运动是比较难做到的,因而测力计的读数不一定等于摩擦力的大小。请你提出一个改进的方法,确保测力计的读数等于摩擦力的大小。
你的做法(画图或文字说明): 。
【课堂检测】
( ) 1.挂在树上的苹果,静止时受到的一对平衡力是
A.苹果受到的重力和苹果对树的拉力 B.苹果受到的重力和树受到的重力
C.苹果对树的拉力和树对苹果的拉力 D.苹果受到的重力和树对苹果的拉力
( )2.如图,灯泡处于静止状态。与灯泡所受的重力平衡的另一个力是
A.电线对天花板的拉力 B.天花板对电线的拉力
C.灯泡对电线的拉力 D.电线对灯泡的拉力
( )3.小雨同学通过绳子拉着一个石块,使石块在水平面上匀速转动。他想,若石块受到的力都消失了,石块将
A.立即停止运动 B.落到地面上 C.继续匀速转动 D.做匀速直线运动
( )4.自行车是一种常见的交通工具,骑自行车既环保又锻炼身体,当骑自行车向右拐弯时,有关其受力的说法正确的是:
A.不受力 B.受非平衡力 C.受平衡力 D.无法确定
( )5.下列有关运动和力的描述或解释正确的是
A.击打排球时手感到疼,是由于力的作用是相互的
B.用习惯喝饮料时,嘴的“吸力”使饮料上升到口中
C.跳伞运动员匀速下落时,以伞为参照物,人是运动的
D.人沿水平方向推水平地面上的物体,没有推动,是因为推力小于摩擦力
( )6.下面关于力和运动关系的说法中,正确的是
A.物体受平衡力作用时,一定静止 B.物体运动方向改变时,一定受到了力的作用
C.力是维持物体运动的原因 D.物体受平衡力作用,运动状态会改变
( )7.下列事例中,属于避免惯性带来危害的是
A.拍打刚晒过的被子,灰尘脱落
B.锤头松了,将锤柄在地面上撞击几下,锤头就紧套在锤柄上
C.汽车在行驶时要保持一定的车距
D.跳远时,助跑能使运动员跳得更远
( )8.物理知识渗透于我们生活的方方面面。以下的安全警示语中涉及到惯性知识的是
A.输电铁塔下挂有“严禁攀爬” B.汽车的尾部标有“保持车距”
C.商场走廊过道标有“小心碰头” D.景区水池边立有“水深危险”
( )9.如右图所示,弹簧秤和细线的重力及一切摩擦不计,物重G= 1N,则弹簧秤A和B的示数分别为
A. 1 N,0 B. 0,1N
C. 2N,1N D. 1N,1N
10.一个重40N的物体放在水平桌面上,在10N的水平推力作用下静止不动,则物体受到的摩擦力为 N;当推力为18N时,物体做匀速直线运动,则摩擦力
为 N。
11. 如图所示,两个重为20N的相同物块A.B叠放在一起,受到10N的水平推力F1的作用,在水平地面上一起做匀速直线运动,则此时B受到的阻力为 N。
12.京京同学手中握着一个圆柱形玻璃杯(杯重忽略不计),在空中静止,杯中装有重2 N的水,杯子受到的摩擦力是 N;当她喝掉一半水后用力握杯子,杯子仍在空中静止,此时杯子受到的摩擦力是 N。
( )13.下列说法中,正确的是
A.投出去的铅球落地前,只受重力和推力的作用
B.两个力的三要素完全相同,这两个力一定是平衡力
C.物体在平衡力的作用下,其运动状态保持不变
D.某物体从滑梯上滑下的过程中,其机械能减小,惯性增大
( )14.以下安全提示中与摩擦力知识有关的是
A.请驾驶员系好安全带 B.雨天路滑,驾驶员小心行驶
C.天干物燥,注意防火 D.在火车站站台上候车的旅客请站在安全线以外
( )15.下列实例中,为了增大摩擦的是
A.拉杆旅行箱底部装有轮子 B.鞋底刻有凹凸不平的花纹
C.向自行车的转轴处加润滑油 D.在气垫船底和水之间形成一层空气垫
3.下列事例中,能减小摩擦力的是( )
A.运动鞋鞋底有花纹 B.行李箱下安装两个轮子
C.骑自行车刹车时用力捏闸 D.在冰冻路面上撒沙子
( )6.以下事例中,属于有害摩擦的是
A.走路时鞋底与路面间的摩擦 B.机械运转时轴承与滚珠间的摩擦
C.拿东西时手与物品间的摩擦 D.写字时粉笔与黑板间的摩擦
( )7.小明沿水平方向用力推地面上的桌子,但没有推动.下列说法中正确的是
A.人推桌子的力小于桌子受到的摩擦力 B.人推桌子的力等于桌子受到的摩擦力
C.人推桌子的力和桌子的重力是平衡力 D.桌子对地面的压力和地面对桌子的支持力是平衡力
【巩固提升】
1.生活中许多看似不同的现象,往往有着内在的联系,蕴含着相同的科学知识。请以下列事例中的两个为一组,找出它们共同的科学知识:
① 汽车刹车后慢慢停下来 ② 用手把飞来的排球扣出去,手感到痛
③ 箭射出后,能在空中继续飞行 ④ 用力提起一桶水,感到手臂被向下拉
事 例
共同揭示的科学知识
例一
①和②
力可以改变物体的运动状态
例二
( )2.秦动同学做物理小制作时,发现锤子的锤头与木柄之间松动了。他将锤子倒着举起,用木柄的一端撞击硬木凳,锤头就紧套在木柄上了,如图4所示。他利用的物理知识是
A.惯性 B.速度 C.压力 D.压强
( )3.我们知道,惯性是造成许多交通事故的原因。下列各项规则中,不是为了防止惯性早晨交通事故的是
A.转向时,机动车应减速慢行 B.车辆快速行驶时前后要保持车距
C.车辆要靠道路右侧行驶 D.小型客车的驾驶员和前排乘客必须系上安全带
( )4.乘客之所以会在汽车突然刹车时向前倾倒,其原因是
A.汽车和乘客都没有惯性 B.乘客有惯性
C.汽车和乘客都有惯性 D.汽车有惯性
( )5.如图所示,升降机以1m/s的速度匀速上升时,升降机对人的支持力为500N.下列说法正确的是
A.升降机静止在十楼时对人的支持力小于500N
B.升降机以1.5m/s速度匀速上升时对人的支持力大于500N
C.升降机以2m/s速度匀速下降时对人的支持力等于500N
D.升降机以1m/s速度匀速下降时对人的支持力小于500N
( )6.下面四个汽车部件与惯性知识有关的是
A.后视镜 B.速度计 C. 安全带 D.消声器
7.滑板是一种时尚的运动项目。在水平地面上,将一只脚踏在滑板上,另一只脚向后蹬地,滑板就能向前运动,这是因为物体间力的作用是________;此时若停止向后蹬地,由于__________滑板还会继续向前运动一段距离。
( )8.篮球是大家喜欢的运动,有关篮球下列说法中正确的是
A. 抛出去的球,上升时受到平衡力的作用 B. 拍球时手感到疼,说明力的作用是相互的
C. 球出手后,继续运动,是受到了力的作用D. 飞行中的球会落向地面是由于球具有惯性
( ) 9.惯性在日常生活和生产中有利有弊,下面四种现象有弊的是
A.锤头松了,把锤柄在地面上撞击几下,锤头就紧紧的套在锤柄上
B.汽车刹车时,站在车内的人向前倾倒
C.往锅炉内添煤时,不用把铲子送进炉灶内,煤就随着铲子运动的方向进入灶内
D.拍打衣服可以去掉衣服上的尘土-
( )10.一个物体同时受到两个力的作用,这两个力的三个要素完全相同,那么这两个力
A.肯定是平衡力 B.肯定不是平衡力 C.可能是平衡力 D.无法确定
( )11.在草地上滚动的足球,越滚越慢,最后停下来,这是因为-
A.推力减小的缘故 B.球受到阻力的缘故
C.小球的惯性比推力小的缘故 D.小球的惯性越来越小
12.如图所示,有两个相同的物块A和B叠放在一起,受10N的水平推力的作用,在水平地面上一起做匀速直线运动(图a),那么物块B受到的摩擦力为_________N,若将物块B取下与物块A并列,再让它们一起在水平地面上匀速前进(图b),那么需要的水平推力为___________N。
13.在“探究二力平衡条件”的活动中,主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的的。如图所示是可供选择的两种探究方案。
(1)图a的探究方案中研究对象是小卡片,图b的探究方案中研究对象是 ;
(2)小明选择了图a所示的探究方案。他将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮后,就在两线端挂上钩码。这是用于探究两个力的 和 对物体平衡的影响;
(3)探究活动中还要求要把小卡片转过一个角度,然后再松手。这样做的目的是用于探究不
在 上的两个力对物体平衡的影响。
(4)两个探究方案相比较,你认为哪个方案的探究过程对实验结论的影响小一些?为什么?
.
14.如图,人在一般情况下步行前进时,若鞋底与地面没有打滑,地面对鞋底的摩擦力方向是向 (填“前”或“后”)。仔细观察发现鞋底的表面制成凹凸不平的花纹,这是采用
的方法来增大摩擦的。
15.某兴趣小组的同学在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关系”时,提出了以下几种猜想:
A.与物体接触面积的大小有关
B.与物体受到的压力大小有关
C.与物体运动速度有关D.与物体间接触面的粗糙程度有关
为了验证以上猜想是否正确,小组利用如图所示装置进行了实验。实验中所用的木块完全相同,操作方法正确,实验过程及实验数据如右表所示。
(1)由第1和2次实验,可验证猜想__________是错误的。
(2)由第1和3次实验,可得出的结论是:滑动摩擦力的大小与物体____________ _______。
(3)由第1和4次实验,可得出的结论是:_______________________ __。
(4)除第2和5次实验可以验证猜想D外,还有实验也可验证猜想D,请你写出两组,两组实验分别是__________和_________,_________和________(只填实验次数)。
16.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中。
(1)在水平桌面上,用弹簧测力计水平向左拉动木块,使其作匀速直线运动,弹簧测力计示数如图所示。根据____________知识可知,木块所受的滑动摩擦力为_______N.
(2)小华将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半。他由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为他的探究过程中存在的问题是 。
17.如图所示,同一水平桌面上放有长方体木块和铁块各一个。现想探究木块和铁块的下表面谁更粗糙,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.写出实验的步骤和分析实验的结果。
课堂总结:
课后反思 我的收获是: ________________________________________________
我的问题是: ________________________________________________
第九章 压强
NO;9 第一节 压 强
导学目标知识点:
1.知道压力、压强的概念和单位;2.知道压强的公式;3.知道增大和减小压强的方法。
导学过程:
【预习生成】
1.影响力的作用效果的因素有__________、__________、__________。
2.力的单位__________符号__________。
3.力的作用效果为_______________、_______________。通常情况下,人们通过______________________________表示力的大小。
4.________________________________________叫压强。
5.压强的公式__________________。
6.压强的单位_______,读作______,专用名称______,简称_________,符号______。
7.增大压强的方法有__________、__________。
【新知探究】
一、压力
1.提出问题:①人站在雪地上陷入雪深,站在滑雪板上陷入浅;②用笔尾压橡皮,不易压进,用笔尖压橡皮,易压进橡皮。
2.压力:讨论:人脚陷入雪地,笔尖进入橡皮说明了____________________。
分析:人脚对雪地和笔尖对橡皮作用力的方向____________________。
定义:垂直压用在物体表面上的力
大小:分析下面三种情况
3.探究影响压力大小的因素:
①猜想及猜想依据:
②物理方法:
③设计和进行实验
④分析得出结论 比较(a)和(b): _______________________________。
比较(a)和(c):_______________________________。
⑤归纳:压力的作用效果不仅跟压力大小有关,还跟受力面积有关。
二、压强
1.引入,设(a)、(b)的压力都为30N,Sa=3cm2 Sb=30cm2,则(a)、(b)每1cm2受到的压力分别为:_______________________________。定义:________________________________叫压强。
2.公式:
3.单位 压强:__________,简称__________,符号__________
1帕(Pa)=1N/m2,1KPa=103Pa,1MPa=106Pa.
4.物理意义,1Pa表示__________________________________________________。
5.应用:桌面上平放着一本教科书,书重约2.5N,与桌面的接触面积约4.7×10-2m2,试计算书对桌面的压强。
三、怎样增大和减小压强
1.引入:①用黑板擦压粉笔;②修好的公路常常被压坏。
说明:__________________________________________________。
2.减小压强的方法
①在受力面积S一定时,__________________;实例__________________;
②在压力F一定时, __________________,实例__________________;
3.增大压强的方法
①在受力面积S一定时__________________;实例__________________;
②在压力F一定时____________________,实例__________________;
4.想想议议,判断课本图中分别用增大或减小压强的方法。
【达标检测】
1.下列说法中正确的是 ( )
A.压力越大,压强一定越大 B.受力面积不变,物体的重力越大,压强一定越大
C.压力不变,受力面积越大,压强一定越小D.受力面积越小,压强一定越大
2.一块砖平放、侧放、竖放在水平地面上的时候,对地面的压强分别是P1,P2,P3,那么P1______P2______P3(填“>”“<”或“=”),这是由于同一块砖对地面的__________相同,而__________不同的原因。
3.体积相同的两个物体,密度之比为2∶l,与水平桌面的接触面积之比为3∶2,对桌面产生的压强之比是 ( ) A.3∶1 B.4∶3 C.2∶l D.3;2
【巩固提升】
1.墨水瓶压在桌面上的力,方向垂直于__________,皮带传动装置将重物送到高处,重物压在皮带上的力,方向垂直于__________。
2.在探究压力的作用效果与哪些因素有关时,某同学作了如下图所示的三个实验,通过观察三次实验时泡沫塑料 ,显示压力作用的效果。比较 两图所示实验,说明受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显;比较 两图所示实验,说明压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
3.鸡蛋碰石头,结果鸡蛋破碎,则鸡蛋对石头的压力__________石头对鸡蛋的压力,石头对鸡蛋的压强__________鸡蛋对石头的压强。(填“大于”、“小于”或“等于”)。
4.如图所示,手指用力捏住铅笔,使它保持静止,
下列说法中正确的是( )
A、两手指受到的压力相同,大拇指受到的压强较大
B、两手指受到的压强相同,食指受到的压力较大
C、两手指受到的压力相同,食指受到的压强较大
D、两手指受到的压强相同,大拇指受到的压力较大
5.我们在学习生活中,常用见到如下现象,其中属于减小压强的是( )
①削铅笔的小刀刀刃磨的很薄 ②书包背带做的较宽 ③往墙上钉钉子时,要用力击打 ④用订书机订书本时,订书机的柄较宽
A、①② B、③④ C、①③ D、②④
6.甲、乙两个用同种材料制成的实心圆柱体,它们的高度均为10cm,而质量分别是2kg、3kg,现将它们竖直放在水平面上,则它们对水平地面的压强 ( )
A.甲大 B.乙大 C.一样大 D.无法判断
7.边长为10cm,重100 N的正方体,把它放在边长为50 cm的水平桌面中央,则桌面受到的压强为 ( )
A.4×10 2 Pa B.2×10 3P a C.1.0 × 10 3 Pa D.1×10 4 Pa
8.在海滩案发现场留下了罪犯清晰的站立脚印,公安人员立即用蜡浇注了鞋模,测量蜡鞋模的平均厚为3cm,质量为675g,又经测试达到脚印同样深度压强为1.5×104Pa,罪犯体重为多少?()
9.高度相同的实心圆柱体A、正方体B、长方体C铁块
放在水平桌面上,如图,已知正方体铁块最重,长方体铁块底面积最小,针对“这三个铁块对桌面压强哪个最大”的问题,同学们提出了以下三个猜想:
猜想一:正方体铁块最重,所以它对桌面的压强最大。
猜想二:长方体铁块的底面积最小,所以它对桌面的压强最大。
猜想三:三铁块高度相同,所以三铁块对桌面的压强一样大。
(1)以图中的长方体C为研究对象,推导它对桌面的压强大小的表达式(已知铁的密度为ρ,长方体铁块的高度为h,底面积为S),根据表达式判断上述哪一个猜想是正确的。
(2)利用细砂等简易器材,设计一个实验粗略验证这种猜想的正确性(简要写出实验步骤及判断方法)。
课堂总结:
课后反思 我的收获是: ________________________________________________
我的问题是: ________________________________________________
NO:10 第二节 液体的压强
导学目标知识点:
1.知道液体内部存在压强,液体内部向各个方向均有压强。
2.知道液体内部压强跟什么因素有关。
3.会用公式解决简单的问题
【预习生成】
1.压力的定义 。压力的方向 。
2.物体放水平面上,压力是由 产生的,并且大小与重力大小
3.压强表示 。与 和 有关。公式
4.固体由于重力而对支撑面产生压力,从而产生压强。那么将水装在容器中底部和侧面会受到水的压强吗?利用废旧饮料瓶做图14.2—2实验.水会从侧壁小孔喷出来是因为
,你会发现水越深,喷得越 。水从小孔喷出的距离越远说明 。若在瓶底开一小孔,一定 (填会或不会)有水流出来。这说明 。
【新知探究】
知识探究点一:液体压强的特点
观察下列两幅图A图在两端开口的玻璃管下方扎上橡
皮膜,B图在侧边开口处扎上橡皮膜,容器加入水后,
蒙在容器底的橡皮膜会 (凸起或凹陷),表
明水对 产生了压强,猜想一下原因是 , 也可以看到侧壁的橡皮膜向 (凸起或凹陷),说明了水对容器的 产生了压强。猜想一下原因 ;实验验证
结论:1) 液体对____________和_______________都有压强作用
液体压强产生原因 探究液体内部压强的特点
1.测量液体内部压强的仪器:_____________.
2.压强计构造: , 。
3.使用方法:
(1)无力作用薄膜时U形管两液面高度差为 用手压薄膜时U形管两液面会产生高度差
(2)力对薄膜压力越大,对薄膜的压强越 。U形管两液面高度差越 。
原理: 当探头的橡皮膜受到压强时,U形管中两边的液面会形成__________,. 越大则压强越
探头
(扎有橡皮膜)
U形管
U形管左右两侧
液面的高度差
甲 乙 丙
(3)如图丙,当把压强计探头放入液体中时,U形管左右两侧液面出现高度差,说明液体__________有压强.
(4)根据教材P40完成实验探究。
结论 :液体压强的特点:
①液体对容器 和 都有压强,
②液体内部向 方向都有压强,同一深度液体向各个方向的压强 ,
③液体的压强随 增加而增大,
④不同液体的压强还跟它的 有关系;
(5)原因:由于液体的 和 性
知识探究点二:液体压强大小的计算
某一液体(ρ)某一深度(h)处的压强(p)有多大?通过假想液体柱的办法,仿照固体压强的计算方法,写出来:
(1)步骤:在横线上填入公式
①水柱体积V= (=10cm3),
②水柱质量m= =ρSh(=10g),
③水柱重力G= =ρgSh(=0.1N),
水柱对底面压力F= (=0.1N),
④底面受到压强p= =ρgh(=1000Pa);
(2)公式: ;
(3)注意: ①单位ρ用 ,h用 ,p才是Pa,
②液体的压强只跟 和 有关,深度是指这一点到自由液面的垂直距离
③液体压强跟所取 无关。4)该公式的使用范围
知识探究点三:连通器
阅读连通器部分 叫连通器,其特点
是
。
举出三个生活中连通器的例子: 。
下图中,哪些是连通器?
阅读“三峡船闸”,若船从上游驶往下游,说明在哪个阶
段,船闸的哪些部分会组成连通器。
【达标检测】
1.船闸是根据 原理工作的。
2.在空矿泉水瓶侧壁不同高度的地方锥出上、下两个小孔,
往里面倒满水,可以观察到水从两个小孔流了出来,是因为
,其中下孔流出的水喷得最
急,这表明液体的压强随深度的增加而_____。
3.著名的“木桶理论”:是指用木桶来装水,若制作木桶的木板参差不齐,那么它能盛下水的容量,不是由这个木桶中最长的木板来决定的,而是由最短的木板来决定,所以它又被称为“短板效应”.那么决定木桶底部受到水的压强大小的是
A.木桶的粗细B.木桶的轻重C.最短的一块木板D.最长的一块木板
4.一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图A),然后
反过来倒立在桌面上(如图B),两次放置橙汁对杯底的压强分别
是pA和pB,则
A.pA>pB B.pA<pB C.pA=pB D.无法判断
5.如图所示,当试管从倾斜放置到竖直放置的过程中,水对试管底部的压强( )
A.变大 B.不变
C.变小 D.无法确定
6.甲、乙两种液体内部的压强与深度关系的图.设液体甲的密度
为ρ甲,液体乙的密度为ρ乙,则ρ甲、ρ乙的关系是( )
A.ρ甲=ρ乙 B.ρ甲<ρ乙
C.ρ甲>ρ乙 D.无法确定
7. 如图所示,容器中盛有一定量的水,
并静止放在斜面上,容器底部A、B、C
三点的压强PA、PB、PC的大小关系是:
______________.
8.瓶内装部分水后密封放置(图甲),水对瓶底的压强为P,
压力F;若将其倒放(图乙)水对瓶盖的压强为P/,压力F/,则
A.P>P/ B.P<P/
C.F>F/ D.F=F
【巩固提升】
9.长江三峡大坝上下游水位差最高可达113 m,上游的船要在船闸中经过5个闸室使船体逐渐降低,每个闸室水位变化二十多米,因而三峡船闸的闸门非常大.其首级人字闸门每扇高39.5 m,宽20.2 m. 倘若门外的水位高30 m,则这扇闸门所受水的最大压强是多少帕?已知闸门所受水的平均压强是最大压强的一半,则这扇闸门所受水的压力是多少牛?(g取10 N/kg)
10.发生在山区的大地震,往往会形成很多的堰塞湖,这些堰塞湖随时有溃堤的可能,严重的威胁着下游群众的生命安全。若某堰塞湖湖堤底部的水深已达到55 m,水的密度为1.0×l03 kg/m3,g取10 N/kg。
(1)求上述情况下湖堤底部受到的水的压强。
(2)假设该湖堤底部和湖堤各部分能承受的水的最大压强都是6 ×105 Pa,那么,最多还能允许水面上升多少米?
11.如图所示,容器中盛有水,其中h1=100cm,h2=60cm,容器底面积S=20cm2,求:
(1)水对容器顶的压强
(2)水对容器底的压强
(3)水对容器底的压力?(g=10N/kg)
课堂总结:
课后反思 我的收获是: ________________________________________________
我的问题是: ________________________________________________
NO:11 第三节 大气压强
导学目标:
1.知道大气压强的存在,知道测量大气压强的方法。
2.知道大气压强的变化。
3.通过观察演示实验现象,感知大气压强的存在,大气压强的大小。
【预习生成】
1.压强的定义公式是__________,液体内部压强的计算公式是__________。
2.液体对容器底产生压强的原因是____________________。液体内部向各个方向具有压强的原因是____________________。
3.阅读图14.3—1,这些现象证明了_____________________________。
你还知道类似例子有(至少说二个)::
大气压强产生的原因是______________________________________________________.
在一只太空杯中装入半杯热水,拧紧盖子,放置一段时间后,为什么打不开了?
你会想到用什么办法来打开?
_______________________________________________________________________________
4.你知道哪些测大气压值的方法?
精确测量大气压的实验是____________,最早是由意大利科学家____________做的,他测得大气压托起水银柱的高度是____________mm,被叫做__________________大气压,合__________________Pa。
5.做88页想想做做中的实验,发现大气压变化的特点是__________________;成功完成本实验应注意两点
①______________②____________.另外,________________________的变化也影响大气压。
6.测量大气压的仪器叫______________,其中____________气压计比较准确,____________气压计携带方便。
【新知探究】
一、大气压强的存在
1.新课引入,气体和液体都具有重力和流动性,空气能产生压强吗?
2.证明大气压强存在的实验(教师演示)。
①塑料挂衣钩能贴在光滑的墙面上挂上东西;
②自来水笔吸墨水,注射器吸药水;
③早餐喝牛奶,牛奶杯变瘪了。
讨论:
①中在塑料吸盘上戳一个小孔,会出现什么现象_____________________________;
②中塑料瓶密封、装满会吸上来吗____________________;
③中在塑料盖上戳两个小孔会变瘪吗______________________________________。
归纳:_________________________________________________________________。
二、大气压的测量
1.大气压的粗测方法与步骤,如右图将一个面积
为1×10-3m2的吸盘按在光滑水平桌面上,挤出里面的空气,
用最大刻度值是5N的弹簧测力计测量大气压力,如图所示,
然后计算大气压强。若大气压强为1.01×105P,则吸盘受到的大气压力是 N。小明发现不能用这个测力计完成测量,其原因是 。
注意:①吸盘里空气排尽;
②记录吸盘恰好脱离玻璃板时的拉力。
原理(计算方法)(S为底面圆的半径)。
评估:不精确的原因①____________________;②____________________。
2.托里折利实验
①事实依据;-----------------------_________________________________________
②器材;______________________________________________________________
③步骤:(1)灌;(2)堵;(3)倒;(4)测;
④注意事项:(1)满;(2)竖直;(3)稳定;
⑤原理:___________________________________________________________-
计算=__________=__________Pa;
⑥问题讨论:
(1)托里折利实验能否用水做实验?为什么
______________________________________________________________________
(2)影响托里折利实验结果的因素:
管的粗细,管的深浅____________________
没有灌满,上方有空气____________________
没有放竖直______________________________
⑦说明(1)大气压不是固定不变的,受天气变化的影响;
(2)大气压随高度的增大而减小,规律______________________________;
(3)规定1标准大气压。
⑧想想议议,说明了__________________________________________________。
【达标检测】
1.医生打针时,先把针管里的活塞推到下端,这是为了__________,然后把针头插入药液中,提起活塞后,管内气压________,在________的作用下药液就进入针管里。
3题图
2.某登山队在高山某处休息时,发现他们所带的高度计(无液气压计)的指数是2500m,则此时此地的大气压是__________Pa。
3.如右图所示,将试管口朝下,放在酒精灯火
焰上方加热3—5s后,立刻竖直插入盛水的容器
中某深度处不动。
(1)你猜想可能产生的现象是________________________________。
(2)你猜想的依据是________________________________________。
4.在正确做托里拆利实验时,测量结果与下列哪个因素有关( )
A、天气情况。 B、玻璃管的曲直。 C、玻璃管的倾斜度。D、玻璃管的粗细。
5.下列现象中没有利用大气压强的是( )
A.把药液注射进肌肉里B.用吸管吸瓶中的饮料C.茶壶上留有小孔D.利用离心水泵抽水
【巩固提升】
6.把玻璃杯盛满水,用硬纸盖住,再倒过来,如图13-44(a),纸片能将杯中的水托住,之后,若将杯子慢慢转动,如图(b)(c),则( )
A.杯子刚一转动,纸片就不能将水托住
B.杯子转动到图b所示位置时,纸片才不能将水托住
C.杯子转动到图c所示位置时,纸片才不能将水托住
D.杯子转到任何位置,纸片都能将水托住
7题图
7.把装满水的量筒浸入水中,口朝下,如上图那样抓住筒底向上提,在筒口离开水面前,量筒露出水面的部分( )
A.是空的 B.有水,但不满 C.充满水 D.以上都有可能
8.下列现象中,不是利用大气压强的是:( )
A.钢笔吸墨水 B.用吸管吸饮料
C.抽水机把水从低处抽往高处 D.用高压锅煮食物
9.登山运动员徒手攀登海拔较高的山峰,在继续攀登海拔4 000m以上高度时,尽管经过充足的休息后再爬,但是越往上爬越感觉到乏力,出现头晕、耳鸣和恶心等现象,其主要原因( )
A.山峰陡峭,人体能量消耗大 B.高处气温太低
C.高山上空气稀薄,气压偏低 D.该运动员体质太差
10.做托里拆利实验时,测量的大气压强值比真实值小,其原因可能是
A.玻璃管放得不竖直 B.玻璃管内混入少量空气
C.水银槽内的水银太多 D.玻璃管粗细不均匀
11.大气压与生产、生活、科研紧密相连,下面几个选项中,分析正确的是( )
A.做托里拆利实验时,若有空气进入管内,则测出的大气压值比实际值大
B.人吸气时,肺的容积增大,肺内空气压强变小,大气压将外部空气压入肺内
C.用高压锅煮食物容易煮熟,原因是压强越大沸点越低
D.用吸盘能将玻璃板提起是分子引力的作用
12.装有一定量水的热水瓶过了一段时间后,软木塞不易拨出,
这主要是由于( )
A.瓶内气压大于大气压 B.瓶内气压小于大气压
C. 瓶塞遇冷收缩 D.塞子与瓶口间的摩擦力增大
13.在全国人民众志成城防治“非典”的战役中,常用如右
图所示的喷壶来喷药消毒.下列关于它在喷药时的说法中
正确的是 ( )
A.喷壶把药液汽化了 B.喷壶把药液液化了
C.喷壶内气压大于外界大气压 D.喷壶内气压小于外界大气压
课堂总结:
课后反思 我的收获是: ________________________________________________
我的问题是: ________________________________________________
NO:12 第四节 流体压强与流速的关系
目标导学
(1)了解流体压强与流速的关系,并能用其解释某些生活现象
(2)了解飞机的升力是怎样产生的
(3)通过观察,认识流体压强与流速有关,体验气体压强差产生的力
【预习生成】
1.液体压强的特点是:(1)液体对 和 都有压强,液体内部
向 都有压强;(2)在同一种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 ;(3)同一种液体内部的压强随 的增加而增大;(4)不同液体的压强还与 有关。
2.第一次证明大气压存在的是 实验;第一次测量出大气压值的
是 实验。1标准大气压= = Pa。
3.大气压的大小与高度有关,在海拔3000m以内,没升高 m,大气压减少 Pa。一切液体都是气压升高时沸点 ,气压降低时沸点 。
【新知探究】
(一)导学气体压强与流速的关系
阅读教材P91页“想想做做”,完成下列问题:
做一下该试验?思考一下,硬币能向上跳起来,是受到了向什么方向的力? 。我们吹的气是沿什么方向的? 。这说明,使硬币跳起的力是哪部分的空气产生的?(硬币上方?硬币下方?)从而比较一下,这两部分位置压强的大小关系是什么?
流体: ,他们统称为流体。
流体的压强: ,叫流体的压强。怎样才能使流体流动?
【自主合作探究】
阅读教材P91~92页内容,并合作下列实验,回答问题。
(1)纸条一端贴近下嘴唇,用力向纸条上方吹气,观察现象(图1)。
图1 图2 图3
(2)将一张纸折成∩形(图2)平放在桌子上,用力向∩形纸的下方与桌面之间的空间吹气,观察现象。
(3)用手握着两张纸,让纸自由下垂,在两张纸的中间向下吹气(图3),观察两张纸怎样运动。
观察到的现象:图1 ;
图2 。
图3 。
(4)在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球,然后从漏斗口向下用力吹气(图4),并将手指移开,观察现象。
(5)两个乒乓球用绳拴好,手提绳将两个球平行放置,向两个球中间用力吹气(图5),观察现象。
图4 图5 图6 图7
(6)把一根长10 cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子里,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端。往B中用力吹气(图6),观察现象。
观察到的现象:图4 :
图5 ;
图6 。
(7)轻轻捏着一个轻质小勺的勺柄,能使小勺在手指间晃动自如,打开水龙头,让水稳定的往下流,把勺子的凸面靠近水流,观察现象。(图7) 。
总结:实验中的研究对象为什么会运动? 。
是什么原因造成了压强差的存在? 。
以上这些实验共同说明了一个什么问题?这些实验都是研究了 关系。实验现象归纳出实验结论:在气体中,流速 的位置压强 。
【合作探究二】流体的压强与流速
我们打开水龙头,使自来水流过图示装置,可以看到玻璃管中的情况,请你对本实验分析
(1)A、B、C三处哪处压强最小?其物理依据是什么? 。
(2) A、B、C三处哪处水的流速最大?
。
(3)流动液体压强大小的规律是什么?
。
(4)据你得到的规律解释现象:两艘近距离并排的船在同向航行时,常常会不由自主的碰在一起,这是为什么?
(二)导学飞机的升力
阅读教科书92页“飞机的升力”,根据图14.4-4制作的机翼模型进行实验
观察:飞机机翼的形状是:
飞机静止在地面,能否自动腾飞:
飞机加速前进时,机翼上下方空气的流速关系是:
根据我们学习的知识,飞机上下方压强的大小关系是:
由此,机翼上下表面存在压强差,就产生了向 的升力。当升力 重力时,飞机就腾飞了。
【探究合作】像机翼、鸟的翅膀的这种形状的应用很多,比如跑车的车头呈流线型,当跑车跑得太快,车会有什么危险?(发飘、不稳)怎样避免这种危险?
在跑车的尾部安装一只倒置的翅膀,弧形朝下,当车速很大时,作用在这只翅膀上的方向向下的压强大,这样可以增强车轮的着地性能。实际上,这种翅膀已被采用,叫气流偏导器。
例1:有些跑车在车尾安装了一种“气流偏导器”,如图所示,由于“气流偏导器”上表面平直,下表面呈弧形凸起,当跑车高速行驶时,流过它上方的空气速度比下方空气速度 (选填“大或小”),此时,上方空气压强比下方空气压强 (选填“大或小”),这样,“气流偏导器”受到一个向 (选填“上或下”)的压力差,从而使车轮抓紧地面。
例2、你是否有这样的经历:撑一把雨伞行走在雨中, 如图所示, 一阵大风吹来, 伞面可能被“吸”, 严重变形.下列有关这一现象及其解释,正确的是
A.伞面被向下“吸”
B.伞上方的空气流速大于下方
C.伞上方的空气流速等于下方
D.伞上方的空气流速小于下方
【达标检测】
1.秋天树叶散落在马路边上,当一辆高速行驶的汽车驶过路面时,树叶将( )(从路边飞向路两旁 / 从路旁飞向汽车 )
2.为什么我国海军舰艇赴亚丁湾护航时,护航编队一般采用前后护航形式,而不采用“并排”护航?
3.观察鸟翅膀的形状,解释为什么鸟在空中展翅滑翔时不会坠落下来?
答:鸟翅膀展开后的截面是 ,气流流经翅膀,翅膀上下流速不同会形成 ,产生向上的 ,使鸟在空中自由飞翔。
4.杜甫在《茅屋为秋风所破歌》当中写道“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”。大风为什么能掀翻屋顶?
答:大风从屋顶上吹过,屋顶上方空气 , ,屋内空气流速 ,压强 ,所以屋顶受到向上的力 向下的力,这种压力差能把屋顶掀翻。
【巩固提升】
1.高速列车经过时,若人离铁道太近很可能被吸进去(所以候车站都划有安全线),从物理学的角度看,是因为
A.车与人间空气流速减小,压强增大B.车与人间空气流速减小,压强减小
C.车与人间空气流速增大,压强增大D.车与人间空气流速增大,压强减小
2.生活处处有物理,留心观察皆学问.厨房中也包含着很多物理知识.如:抽油烟机在工作,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强 ,从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出。
3.小明坐在汽车上,汽车行驶过程中,开了车窗小明看到车内悬挂的窗帘在 飘动(选填“车内”或“车外”);这是由于车外空气的流速大于车内,而使车内的气压_______车外的气压而造成的(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
4.如图所示.在水平公路上,小汽车作匀速直线运动时与静止时相比较,下列说法正确的是:
A.运动时对地面的压力小于静止时B.运动时对地面的压力等于静止时
C.运动时与地面的摩擦力小于静止时D.运动时与地面的摩擦力大于静止时
5.“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”,诗中包含的科学道理是
A.风声是空气振动而产生的声音
B.力是改变物体运动状态的原因
C.屋顶上方空气流速快,压强小;屋内空气不流动,压强大
D.风使屋顶产生的升力大于屋顶重力
6.在倒置的漏斗里放一个乒乓球,并用手指拖住.然后从漏斗口向下方用力吹气,并将手指移开,乒乓球会
A.掉下来 B.被吹出 C.不会掉下来 D.无法判断
7.几十吨的飞机能够腾空而起,秘密在于机翼,飞机翼截面形状应是( )
A、上下对称,都是园拱形 B、上下对称,都为平直形
C、上为平直,下为园拱形 D、下为平直,上为园拱形
8.2007年4月18日零时起,中国铁路采用“和谐号”动车组开始了第六次大提速。高速列车经过时,若人离铁道太近很可能被吸进铁道,应特别注意安全。从物理学的角度看,这是因为 ( )
A.车与人之间的空气流速减小,压强增大 B.车与人之间的空气流速减小,压强减小
C.车与人之间的空气流速加大,压强增大 D.车与人之间的空气流速加大,压强减小
9.在火车站的站台上,离站台边缘1m左右的地方标有一条安全线,人必须站在安全线外,这是因为:如果人站到安全线内,当火车驶过,人靠火车侧的气压 ,而人的另一侧是大气压 ,因而形成了 ,会把人推向火车而发生危险。
10.如图13-25所示是喷雾器的原理示意图,当空气从小孔迅速流出时,小孔附近空气的流速较大,压强 ,容器里液面上方的空气压强 ,液体沿着细管上升。
11.右图是机翼的模型,当飞机飞行时,迎面吹来的风被机翼分成两部分,在相同时间内,机翼上方气流通过的路程_ ____,因而速度_ ____,它对机翼的压强__ ___;下方气流通过的路程__ ___,因而速度___ __,它对机翼的压强__ ___。
12.农村炉灶里的烟之所以顺着烟囱排到屋外,其原因是因为风吹过烟囱的顶端,使那里的空气流速 ,压强 。
课堂总结:
课后反思我的收获是: ________________________________________________
我的问题是: ________________________________________________
NO:13 第九章 《 压强》单元复习
【学习目标】
1.知道压力和压强的概念,能用压强公式进行简单计算;
2.知道增大压强和减小压强的方法,并能用于分析实际问题;
3.探究理解影响液体内部压强大小的因素;
4.了解测量大气压强的方法,知道流体压强与流速的关系。
【知识梳理】
一、压力
1.定义: 叫做压力。
2.压力的三要素:
F
(1)压力的大小:(指出下列各图中物体对支持面的压力与物体的重力的关系)
(2)压力的作用点:
(3)压力的方向:
3.影响压力作用效果的因素: 、 。
二、压强
1.意义:压强是表示 的物理量。
2.定义: 叫做压强。
3.压强的计算公式: 。
4.柱体对水平面的压强可用公式 进行计算。
5.压强的单位: 1Pa= N/m2
6.增大压强的方法: 、
7.减小压强的方法: 、
三、液体压强
1.液体压强产生的原因:液体受 作用且具有 性。
2.液体压强的探究工具: 。
3.液体对容器 和 都有压强,液体内部向 都有压强。液体的压强随深度增加而 ;在同一深度,液体向各个方向的压强 ;不同液体的压强还跟 有关系。
4.液体压强的计算公式: 。影响液体压强大小的因素是 和 。
四、气体的压强
1.大气压的存在:历史上最早证明大气压存在的著名实验是 ,日常生活中证明大气压存在的事实有 、 等。
2.大气压的测定:最早测定大气压值的实验是 。测量大气压的仪器叫 。
3.1标准大气压等于 Pa,相当于 cm高的水银柱产生的压强。
4.大气压的变化:(1)大气压随高度的增加而 ;
(2)阴天大气压比晴天 ,夏天大气压比冬天 。
5.液体沸点与气压的关系:气压增大时,液体沸点 ;气压减小时,液体沸点 。应用实例有 。
6.流体压强与流速的关系:流体中流速越大的地方,压强 。应用有 。
【课堂探究】
1.小明同学在探究“压力的作用效果与压力大小的关系”时,做了如下图甲、乙所示的实验。
(1)实验能够得到的结论是 。
(2)若想继续探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应再做图_______(填“丙”或“丁”)所示实验。
2.小明同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下。
4.5ml
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,目的是 。
(2)如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞 时,记下弹簧测力计的示数为8.2N。
(3)用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为 cm,计算得到活塞的横截面积为 cm2。
(4)计算得到大气压强的数值为 Pa。
(5)小明了解到班内同学的实验误差普遍很大,请分析,该实验中导致误差的因素有(请写出两条)
3.小明做“研究液体的压强”实验时得到的几组数据如下表:
序号
液体
深度/cm
橡皮膜方向
压强计左右液面高度差/cm
1
水
5
朝上
4.9
2
水
5
朝下
4.9
3
水
5
朝侧面
4.9
4
水
10
朝侧面
9.7
5
水
15
朝侧面
14.6
6
酒精
15
朝侧面
11.8
根据表中的数据,请回答下列问题:
(1)比较序号为 的三组数据,可得出的结论是:同种液体在同一深度处,液体向各个方向的压强都相等;
(2)比较序号3、4、5的三组数据,可得出的结论是: ;
(3)比较序号为 的两组数据,可得出的结论是:在同一深度处,不同液体的压强与密度有关。
【课堂检测】
1.如图,物体A静止在水平桌面上,若把A稍微向右水平移动,则A 对桌面的压力F、压强P的变化情况是( )
A.F变大,P变大 B.F不变,P变大
C.F变大,P变小 D.F不变,P变小
2. 如所示,完全相同的两块砖分别平放和立放在水平地面上,已知砖的长:宽:高为4:2:1,若砖平放时对地面的压强为P1;,立放时对地面的压强为P2,则P1:P2等于( )
A.8:l B.4:1 C.1:4 D.l:8
3.如图,是一个中学生的双脚站立在地面上的方格纸上的脚印,每个方格的面积为6.0cm2,则该同学双脚对地的压强大约为( )
A.1.5×103Pa B.500Pa C.1×105Pa D.1.2×104Pa
4.在探究“影响压力作用效果的因素”这一问题时,同学们做了如图所示的一系列实验。请你从中选出一些图形对某一因素进行探究,并通过分析泡沫塑料的凹陷程度,说明你的探究结果:
(1)探究的某一因素是 ;(2)选用的是图 ;(3)探究的结果是 。
5.如图,当试管从倾斜放置到竖直放置的过程中,水对试管底部的压强( )A.变大 B.不变 C.变小 D.无法确定
6. 将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒水放置,如图所示。两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为pA和pB, 水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA和FB,则( )
A.pA>pB FA>FB B.pA<pB FA=FB
C.pA=pB FA<FB D.pA<pB FA>FB
甲
丙
乙
7. 三个质量相同,底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,
其内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,如图所示,若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底的压强和压力的关系是( )
A.p甲>p乙>p丙,F甲>F乙>F丙 B.p甲 C.p甲=p乙=p丙,F甲=F乙=F丙 D.无法判断
8.在靠近塑料瓶底部的侧壁上开一个小孔,用胶带封住小孔,接着往瓶中加入水,然后撕去胶带,水便从小孔射出,如图所示。随着瓶内水面的不断下降,可以观察到的现象是 ;这个实验表明 。
9.以下各事例中不是利用大气压来工作的是( )
A.高压锅 B.抽水机 C.拔火罐 D.吸盘式挂衣钩
10.下面是有关流体压强和流速关系在生活中的实例,请解答这些物理现象。
(1)图甲,取两张白纸,使其平行自然下垂,向两纸中间用力吹气,可观察到两纸相互靠拢,由此得到流体压强与流速的关系是 。
(2)图乙,飞机前进时,机翼把气流分为上、下两部分,机翼上方气流速度大于机翼下方气流速度,原是 。
在气流的作用下机翼受到向上的升力的原因是 。
(3)图丙,小汽车外形类似于飞机机翼,当一辆飞奔的小汽车在平直的公路上匀速行驶时,
请回答:
①小汽车在水平方向上受到的阻力 它的牵引力(选填“大于”、“小于”或“等于”);②小汽车对地面的压力 车的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【巩固提升】
11.如图所示,小华往墙上按图钉时,图钉帽的面积为1cm2,图钉尖的面积为5×10-2mm2,手指对图钉帽的压力是40N,图钉的质量为200mg,求:图钉尖对墙的压强,手对图钉帽压强是多少?
F
12.动物保护组织成员测量出野牛在水平沙地上站立时留下的一个脚印的面积0.025㎡,深度为1.8cm,并对该沙地进行抗压实验,发现使沙地达到相同深度的压强为2×10Pa,请你根据以上数据推算出:
(1)野牛对该沙地的压力为多少N?(2)野牛的质量为多少t?(g=10N/kg)
13.有一个重为2N、底面积为0.01m2的容器里装有8N的水,容器中的水面高为0.05m。如图所示,把它放水平桌面上。求:(1)水对容器底的压力和压强;(2)容器对桌面的压力和压强。
第十章 浮力
NO:14 第一节 浮力
一、学习目标
1.知道浮力的方向,浮力的施力物体
2.知道浮力的计算方法
二、导学过程
【预习生成】
1. 1mL= cm3= m3 15mL= cm3= m3
2. 一盛杯子满水,将一个石块放入杯子,从杯子溢出30mL的水,则石块的体积等于 m3
3 物体处于静止状态和匀速直线运动状态,物体受到的力一定是 力,弹簧秤下挂一个物体,物体处于静止状态,此时 力和 力是一对平衡力,若弹簧测力计的示数是10牛,则物体重 牛,你的理论根据 ,某人用手向上托这个物体,则弹簧秤的示数会 (变大、变小),当弹簧秤的示数变为8牛时,则向上托物体的力是 牛。
3.写出G. m g 之间的关系G= ,m 与 p v 之间的关系 m= G 与 m p v 之间的关系G=
【新知探究】
板块一:认识浮力
任务一:初步解释死海不死的现象。
结论1:
任务二:观察从水中释放乒乓球
现象:
结论2:
任务三:探究下沉的物体是否受到浮力?
猜想:
方法:
结论3:
任务四:总结归纳:浮力定义、分析成因。
1、浮力定义:
2、方向:
板块二、浮力产生的原因:
1.阅读教材65页:浮力产生的原因的内容。完成下列问题:
如右图,假设在一个装满水的容器中有一个边长为L的
正方体,上表面距离水面H,请同学们完成以下分析
(1)上表面受到液体压强为P上 ,下表面受到液体压强为P下
(2)上表面受到液体压力为F上 ,下表面受到液体压力为F下
(3)左右表面和前后表面受到压强的关系 ,受到压力的关系 ,可以相互 。
(4)压力的合力方向 ,大小为
结论:浮力产生的本质原因:F浮 = =
反馈练习一:
1.质量为0.9kg的木块,漂浮在水面上,则木块受到的浮力为 。
2.水中一正方体物块上表面受到水的压力为2N,下表面受到水的压力为5N,物体受的浮力为 。
3.一物体重为8N,放入水中后弹簧测力计示数变为5N,则物体在水中受到的浮力为 。
板块三:探究浮力的大小
任务一:体验在水中向下按饮料瓶
任务二:探究影响浮力大小的有关因素
猜想:
讨论:
过程:(请将空白处补充完整):
a.如图1,放置烧杯,使水正好不溢出
b.如图2,用弹簧测力计测出石块重G.
c.如图3,用弹簧测力计测出空桶重G1
d.如图4,将石块浸入烧杯中,弹簧测力计的示数将_______,石块排开的水从溢水口流到小桶中,当石块完全浸没时,记下弹簧测力计的示数F
e.如图5,测出小桶和排开水的重力G2.则G排=_________.
f.利用公式F浮=_____________,算出石块受到的浮力。
物重
G/N
空桶重
G1/N
物块浸入水中后测力计的读数F/N
空桶和排开水重G2/N
物块受到
水的浮力
F浮/N
物块排开的水受到的重力 G排/N
实验表格:
g.比较所得的实验数据可得结论: ,
这就是著名的 ,用公式表示就是 _ .(排水法)
任务三:推导理解公式:F浮=G排= 适用于
1.影响浮力大小的因素: (注:与物体密度、物体体积无关。)
甲
乙
2.单位:
3.关于v排:(1)完全浸没: (2)未完全浸
没:
例题:体积为200cm3的木块漂浮在水面上,有4/5的体积露出水面,它所受的浮力是多少?
【达标检测】
1.一个石块在空气中,用弹簧测力计测得读数为10N,然后把它浸没到水中,弹簧测力计的读数为7N,则石块在水中受到的浮力是 N。
2.如图甲所示:石块在空气中,弹簧测力计的示数为 N;如图乙所示:石块浸没在水中,弹簧测力计的示数F´为 N;
石块的重力为______;对比两图可以说明 :浮力的方向是 。
水对石块的浮力F浮= = = N。
3.将一石头放入水中,石头会沉到水底,对此现象的解释正确的是( )
A.石头不受浮力的作用 B.石头所受浮力小于重力
C.石头所受浮力大于重力 D.以上说法都对
4.一长方形物体浸没在水中,受到的浮力为98N,已知上表面受到的压力是50N,则下表面受到的压力为( )
A、48N B.50N C.98N D.148N
5.一重为20N的物体,浸没在水中时,所受的浮力为18N,则物体最终所处的状态为( )
A.漂浮在水面上; B.下沉到容器底部; C.悬浮在水中; D.无法判断
A B C D E F
水 水 水 盐水 水
6.一重为20N的物体,浸没在水中时,所受的浮力为23N,
则物体静止时所爱的合力为( )
A.合力向上,大小为3N; B.合力向下,大小为3N;
C.合力向上,大小为43N; D.合力为0;
6.某同学在“研究浮力跟哪些因素有关”实验中,用同一物体做了以下一系列实验如图:
1)分析比较图A和图B可以得出:
_____________________________________________。
2)分析比较图B和图C可以得出:________________
_________________________ _____________________。
3)分析比较图C和图D可以得出:____ ____________
__________________________________ ____________。
4)分析比较图C和图E可以得出:___________ ____
________________________________ ______________。
5)分析比较图C和图F可以得出:_____ ___ ______________。
【巩固提升】
1.金属块重10N,挂在弹簧测力计上,当它全部放在水中时,弹簧测力计的读数为8N,此时金属块受到的浮力是_____N.如金属块有一半体积露出水面,弹簧测力计上的 读数应该_____N.如果把金属块全部浸没在酒精中,金属块受到的浮力是___ _N.(题型三)
2.一个实心物体,放在水中静止时,有2/5 的体积露出水面,则该物体的密度是____________kg/m3。(题型五)
3.有一个木块,把它浸在盛满水的溢水杯中时,从杯中溢出10g水,若把它浸在盛满酒精的溢水杯中,会从杯中溢出______g酒精(酒精密度是0.8×103kg/m3,水的密度是1.0×l03kg/m3,木块的密度是0.5×103kg/m3).(题型五)
图13-73
图13-72
4.如图13-72所示,把一个小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中,甲杯中溢出的液体质量是40g,乙杯中溢出的液体质量是50g,则:小球质量是________g,甲、乙两杯中液体的密度之比ρ甲 :ρ乙 ________4 :5(选填“>”“=”或“<”)
5.甲、乙是两个体积相同而材料不同的实心球,它们静止在某种液体中的情况如图13-73所示,那么两球所受的浮力F甲 F乙,两球的密度ρ甲 ρ乙(填“大于”“小于”或“等于”)
6.如图13-74所示,研究浮力与排开液体的体积有关的实验装置是下图中的( )(题型一)
A. 图(a)和图(b) B. 图(a)和图(c)
图13-74
C. 图(b)和图(c) D. 图(a)、(b)和图(c)
7.将铁、铜、铅制成三个实心金属球,用细线拴好,分别挂在三个完全相同的弹簧秤下,将三个金属球没入水中,但不碰容器底,此时三只弹秤的示数相同.现将三个金属球提出水面后静止,则( )(<<) (题型二)
A.挂着铁球的弹簧秤示数最小 B.挂着铜球的弹簧秤示数最小
C.挂着铅球的弹簧秤示数最小 D.三个弹簧秤示数相同
图13-75
8.如图13-75所示,同一物体浸在甲液体中悬浮(图a),浸在乙液体中漂浮(图b)。比较物体在两种液体中所受浮力F甲和F乙的大小,及两种液体的密度ρ甲和ρ乙的大小,可以确定正确的是( )(题型五)
A.F甲 = F乙,ρ甲 = ρ乙 B.F甲 = F乙,ρ甲 < ρ乙
C.F甲 < F乙,ρ甲 = ρ乙 D.F甲 > F乙,ρ甲 > ρ乙
9.在远洋轮船的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重线”,如图13-76所示.其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线.当船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度和的关系,有( )(题型六)
图13-76
A.浮力增大,= B.浮力减小,=
C.浮力不变,> D.浮力不变,<
10.两实心球a、b的密度之比为4∶3,体积之比为1∶2,放入水中静止后所受浮力之比为2∶3,则可能是 ( )(题型四)
A.两球均沉入水底 B.两球均漂浮在水面上
C.a球下沉,b球漂浮 D.a球漂浮,b球下沉
11..在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时,班级的“物理小博土”为同学们做了如图所示的一系列实验.请你从中选出一些图,针对某一个因素进行探究,并通过分析弹簧测力计的示数,说明你的探究结果.
探究的因素是:_______________________.
选用的图是:____________.(填图中的序号)
探究的结果是_________________________________________.(题型一)
课堂总结:
课后反思 我的收获是: ________________________________________________
我的问题是: ________________________________________________
NO:15 第二节 阿基米德原理
学习目标:1通过探究,认识浮力,会用称重法测浮力2探究出影响浮力大小的因素
3探究出浮力的大小,知道阿基米德原理
学习重点:知道阿基米德原理,发现浮力的大小和液体的密度及排开液体的体积有关。
学习难点:通过科学探究,经历探究浮力大小的过程。
【预习生成】
1.仔细阅读课本内容,回答:
(1)什么叫做浮力?浮力大小与哪些因素有关?
(2)用弹簧测力计怎样测浮力?(称重法)
2.阿基米德原理研究的是:浸在液体中的物体所受______________的大小与被物体____________的液体所受的重力的关系,即F浮=_______________G排。
【新知探究】
探究1、什么是浮力?
由课本开头现象可猜想:液体和气体对浸在其中的物体,可能有一个竖直向上的托力。
问题一:石块浸在水中是否受到浮力,怎样测量其大小?
学生分组做课本如图所示的实验探究液体实验记录实验数据,由图中弹簧秤示数可知:
⑴石块在空气中的重G=____________N。
⑵把石块浸没在水中,弹簧测力计的示数为F’=__________N。
⑶分析比较在空气和水中时弹簧测力计示数的变化:水对石块的浮力:F浮=G—F’=________N
问题二:浸在气体中的物体是否也受到浮力的作用?利用气球、杠杆、钩码探究气体浮力实验,由实验现象得出浸在气体中的物体也受到浮力的作用。
归纳出两个实验结论:
①浮力:液体和气体都会对浸在其中的物体有_________(填方向)的托力,物理学中把这个托力叫做_______。
②称重法测浮力:浮力=物体重—物体在液体中的弹簧测力计示数,即F=G-F’。
探究2、浮力的大小与哪些因素有关
液体和气体对放入其中的物体有浮力,那浮力的大小与哪些因素有关呢?
⑴利用量筒、鸡蛋、清水、食盐做课本鸡蛋加盐上浮实验。探究浮力大小与液体的密度的大小是否有关。
⑵利用弹簧测力计、烧杯、金属圆柱体等仪器做课本中实验,探究浮力大小与物体排开液体的大小是否有关,与物体所处的深度是否有关。
通过以上实验分析,归纳结论:
物体在液体中所受的浮力的大小不仅与__________有关,还与____________________有关,而与___________________无关。
探究3、探究浮力的大小比较测的的浮力与排开水的重力,得出结论:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于____________________________的大小,这便是著名的_________________原理。
【达标检测】
1.将重力为10N的物体浸没在水中称,弹簧测力计的示数为8N,则该物体在水中受到的浮力是_____N,它的方向是__________。
2.将一重为80N的物体,放人一盛满水的溢水杯中,从杯中溢出了30N的水,则物体受到的浮力是( )。
A.80N B.30N C.50N D. 11ON
3. 将两个物体分别挂在弹簧测力计上,然后都浸没在水中,发现两支弹簧测力计的示数都减少了2N,那么这两个物体一定有相同的( )。
A. 密度 B.体积 C. 质量 D.重力
4. 两手分别拿着一小木块和一大石块,把它们都浸没到水中,同时松开手,小木块上浮,大石块下沉,则它们受到的浮力( )。
A. 因为木块上浮,所以受到的浮力较大 B.因为石块下沉,所以受到的浮力较小
C. 因为木块体积较小,所以受到的浮力较大 D.因为石块体积较大,所以受到的浮力较大
【巩固提升】
1.如图1是利用水和盐水等器材来研究浮力的实验过程,请根据图中提供的信息回答下列问题:
(1)本实验是研究浮力的大小与 的关系.
(2)实验可测出物体在水中所受浮力大小为____ N,
在盐水中所受浮力大小为____ N
2.如图2所示是“探究浮力大小与那些因素有关”的实验装置,
请根据图示回答问题:
(1)由图 和 可知浸在液体中的物体所受的浮力
大小跟浸在液体中的体积有关.
(2)由图 和 可知物体排开相同体积的液体时,
浮力大小跟液体的种类有关.
3.将金属块的一半浸没水中,排开了 0.6kg的水,金属块受
到的浮力是____________。
4.物体所受的重力为 5 N,体积为 4 ×10-4m3,当它浸没在水中时,所受的浮力为__________N,浮力和重力的合力为__ _____N,方向___________。(g取10N/kg)
5.把重17.8N的实心铜球挂在弹簧测力计上,浸没在水中后,弹簧测力计的示数是15.8N,铜球受到的浮力是________ N,铜球的体积是 ________cm3。(g取10N/kg)
6.重48.06N的铜块,当它浸没在水中时,受到的浮力是多大?(ρ铜=8.9×103kg/m3,g取10N/kg)
课后反思 我的收获是: ________________________________________________
我的问题是: ________________________________________________
NO:16 第三节 物体的浮沉条件及应用
学习目标:1、理解物体的浮沉条件。
2、知道潜水艇、轮船、气球和飞艇的工作原理。
3、会解决轮船排水量问题。
【预习生成】
1.浮力的大小跟哪些因素有关?
2.阿基米德原理(用公式表示)
3.物体的浮沉取决于_________________________________
【新知探究】
活动一:物体的浮沉条件。
浸没在液体里的物体
当F浮______G,物体上浮,ρ物_______ρ液
当F浮______G,物体下沉,ρ物_______ρ液
当F浮______G,物体悬浮,ρ物_______ρ液
上浮的最终结果是________,此时F浮______G
活动二:物体沉浮条件的应用
(一)轮船:
1.怎样能让铝箔漂浮在水面上?
2.铝箔为什么能漂浮在水面上?
3.轮船原理:采用________的办法,增大可以利用的________,使密度大于水的钢铁能漂浮在水面上。
4. 同一艘轮船从河流驶入海里是浮起一些还是沉下一些?
5.轮船大小——排水量 。
6.例:一轮船的排水量为
求:该轮船受到的最大浮力? 满载时排升河水的体积?满载时排升海水的体积?
讨论:轮船从河里到到海里,浮力怎样变化?是上浮还是下沉?
(二)潜水艇:1.潜在水下的潜水艇受_____力和______力作用。
1. 画出潜水艇上浮、下沉、悬浮、漂浮的受力示意图。
上浮 下沉 悬浮 漂浮
F浮______G F浮______G F浮______G F浮______G
2. 潜在水面下的潜水艇在上浮和下沉的过程中受到的浮力是否变化?(写出判断依据)
(三)潜水艇原理:潜水艇是靠改变________________实现上浮和下沉的。3、气球和飞艇
①热气球原理 。
②飞艇原理同上,加推进器。
③想想议议
充氦气,降落的方法____________________
充热空气,降落的方法____________________
活动六:介绍密度计
密度计利用 原理,如图所示,同一支密度计分别放入两种不同液体中,则密度计所受浮力F甲 F乙,两种液体密度ρ甲 ρ乙。(填“>”、“<”或“=” )
【达标检测】
1. 潜水艇是靠改变________________实现上浮和下沉的;轮船是采用________的办法,增大可以利用的________,使密度大于水的钢铁能漂浮在水面上。
2. 一个质量是50g的鸡蛋悬浮在盐水中,它受到的浮力是_______N。(g=10N/kg)
3. 某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时,将重为100g的物体放入盛满水的盆中,有90g水溢出,则( )
A.物块会浮在水面上 B.物块会悬浮在水中
C.物块会沉入盆底 D.不能据此判断出物块的沉浮
4.小刚同学为了比较两种液体的密度,将同一物块先后放入甲、乙两杯不同的液体中。物块在甲杯处于悬浮状态,而在乙杯处于漂浮状态,则下列判断正确的是( )
A.甲杯液体的密度比乙杯液体的密度小 B.甲杯液体的密度跟乙杯液体密度一样大
C.物块在甲杯中受到的浮力比乙杯中小 D.物块在甲杯中受到的浮力比乙杯中大
5.将质量相同的木块和铝块、铜块放入水中,木块漂浮,铝块、铜块下沉,则它们受到的浮力( )
A 铝块最大 B 木块最大 C 铜块最大 D 一样大
6.一个均匀圆柱体悬浮在液体中,如果把圆柱体截为大小不等的两部分,再放入该液体中,则( )
A.两部分都上浮 B.两部分都悬浮
C.体积大的上浮,体积小的下沉 D.体积小的上浮,体积大的下沉
【巩固提升】
7.伍实同学利用密度为的橡皮泥进行造“船”比赛,他所用橡皮泥的体积为,造成的小船最大排水体积为。求:
(1)他所用的橡皮泥的重力;
(2)他所做的小船能装载的货物最重为多大?
8.小明和小华用图甲所给器材做“探究物体浮沉条件”的实验,请在下面横线上填入相应正确的内容。
甲 乙
(1)他们首先探究物体下沉的条件,过程如下:
A.将部分螺母放入塑料瓶中,旋紧瓶盖,浸没水中松手后,观察到小瓶下沉;
B.取出小瓶,————————————————————;
C.将小瓶挂在弹簧测力计下,见图乙(a),测出其重力为——————————。
D.将小瓶浸没在水中,弹簧测力计示数见图乙(b),则小瓶受到的浮力为———————N.
E. 分析比较数据得出物体下沉的条件。
(2)他们接着探究物体上浮的条件,过程如下:
A.取出小瓶————————————————————————————;
B.用弹簧测力计测出小瓶的重力。
C.将小瓶浸没水中松手后,观察小瓶上浮,在小瓶露出水面前,它受到的浮力为————N,
依据是:————————————————————————————————————————————————————————。
D.分析比较数据得出物体上浮的条件。
————————————————————————————————————————————————————————。
9.如图所示,盛满水的薄壁容器放在水平桌面上,容器重3.5N,容器底面积为,高为20cm,将一个重为1N,密度为的小球放入容器中,当小球静止时,求:
(1)小球受到的浮力;
(2)容器对桌面的压强。
课堂总结:
课后反思 我的收获是: ________________________________________________
我的问题是: ________________________________________________
NO:17 第十章 《浮力 》单元复习
【学习目标】
1.认识浮力及产生的原因,知道浮力的方向;
2.通过实验探究,理解阿基米德原理;
3.通过实验探究,理解物体的浮沉条件,知道潜水艇浮沉的原理。
【重点难点】
1.浮力的计算;2.阿基米德原理的探究;3.物体的浮沉条件。
【知识梳理】
一、浮力
1.定义: 叫做浮力。
2.浮力的方向 ,浮力的施力物体 。
3.阿基米德原理:
用公式表示为 。
4.浸在液体中的物体受到浮力的大小与 、 有关,
与浸没液体的深度 关。
5.浮力的求法:
(1)压力差法:
(2)称量法:
(3)阿基米德原理:
(4)二力平衡法(悬浮或漂浮):
二、物体的浮沉条件
1.浸没在液体中的物体的浮沉,决定于它受到的 力和 力。
当F浮 G物时,ρ液 ρ物,物体上浮;
当F浮 G物时,ρ液 ρ物,物体下沉;
当F浮 G物时,ρ液 ρ物,物体悬浮。
2.上浮静止后的状态称为 ,此时F浮 G物,ρ液 ρ物。
3.潜水艇是靠 来实现浮沉的;气球和飞艇是靠 来实现浮沉的。
4.密度计是测量 的仪器,它的原理是 。
【课堂探究】
1.小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,右图表示探究过程及有关数据。
(1)分析图B、C、D,说明浮力大小跟______________ 有关;
(2)分析图________________,说明浮力大小跟液体密度有关;
(3)物体完全浸没在煤油中所受的浮力是________N;
(4)小明还想探究浮力大小与物体形状是否有关,请你简述实验方法。
2.体积为1dm3的空心铜球挂在弹簧秤上,浸没在水中静止时,弹簧秤的示数是放在空气中称时的5/6,已知ρ铜=9.0×103kg/m3。(取g=10N/kg)求:
(1)铜球受到的浮力是多少? (2)铜球的重力是多少?(3)铜球空心部分的体积是多少?
3、在物理实验操作考查中,小雨抽测的实验题目是“探究浮力的大小”。他的实验操作步骤如图所示,实验过程如下:
A.用细线将橡皮挂在弹簧测力计下,测出橡皮的 _______;
B.将水倒入溢水杯中;
C.将挂在弹簧测力计下的橡皮浸没水中,让溢出的水全部流入小桶中,同时_______ ;
D.将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数;
E.记录、分析实验数据,得出实验结论;
F.整理实验器材。
请根据小雨的实验过程回答下面问题:
(1)指出小雨在实验操作中漏掉的一个步骤:____________ ________。
(2)指出上面实验操作中的一处错误:_________________________________ (3)若用能够漂浮在水面的木块代替橡皮做此实验,则与上述操作不同的一个步骤是_____(填字母)。
4.重10N的物体漂浮在水面上静止不动,请在图中作出物体所受力的示意图。
【课堂检测】
1.“远征号”潜水艇从长江某基地赴东海执行任务过程中( )
A.潜水艇在海水中潜行时所受的浮力大于在江水中潜行时所受的浮力
B.潜水艇在海水中潜行时所受的浮力等于在江水中潜行时所受的浮力
C.潜水艇在海水中潜行时所受的重力小于在江水中潜行时所受的重力
D.潜水艇在海水中潜行时所受的重力等于在江水中潜行时所受的重力
2.两手分别拿着一个小木块和一个大石块,把它们都浸没到水中,同时松开手,小木块上浮,大石块下沉,受到浮力大的是( )
A.小木块 B.大石块 C.一样大 D.不能确定
3.如图,当弹簧测力计吊着圆柱体,从底部接触水面开始缓慢到完全没入水中到底部A的过程中,以下能表示圆柱体所受浮力F浮与浸入水中深度h关系的图象是( )
4.下列情形中,浮力增大的是( )
A.游泳者从海水中走上沙滩 B.轮船从长江驶入大海
C.海面下的潜艇在下潜 D.“微山湖”号补给舰在码头装载货物
5.小明在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它分别置于甲、乙两杯液体中,观察到铅笔静止时的情形如图所示,下列说法正确的是( )
气囊
腰带
正常游泳时
体力不支时
A.甲杯液体的密度较大B、乙杯液体的密度较大
C.铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大
D.铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大
甲
乙
6.有一种被称作“跟屁虫”的辅助装备是游泳安全的保护神。“跟屁虫”由一个气囊和腰带组成,两者之间由一根线连接。正常游泳时,连接线是松驰的,气囊漂浮着,跟人如影相随。在体力
不支等情况下,可将气囊压入水中,防止人下沉,在此情况下( )
A.人的重力减小了 B.人所受的重力方向改变了
C.气囊排开水的体积变小了 D.气囊受到的浮力变大了
7.重100牛的水可以产生的最大浮力为( )
A.一定小于100牛 B.一定大于100牛
C.一定等于100牛 D.可以大于100牛
8.把重8N、体积为1.0×10-3m3的物体投入水中,当物体静止时,物体的状态和所受浮力是( )
A.漂浮,F浮=10N B.悬浮,F浮=8N
C.漂浮,F浮=8N D.沉在水底,F浮=10N
9.密度计是用来测量液体密度的仪器,测量时漂浮在被测液体中。如图,用同一支密度计分别测量甲、乙两种液体的密度,则密度计在两种液体里受到的浮力大小F甲 F乙,两种液体的密度ρ甲 ρ乙。(均填“>”、“=”或“<”)
【巩固提升】
10.翔翔在家探究鸡蛋受到的浮力大小与哪些因素有关,如图请仔细观察图示并回答下列问题:
(1)从A、B两图可知,鸡蛋在水中受到的浮力大小是__ _N。
(2)根据B、C两实验,他就得出鸡蛋受到的浮力大小与液体的密度有关,你认为对吗?________,理由是 _____ 。
(3)在右图实验中,你还可以观察到什么现象?(写出一个)
11.小军在探究“浮力的大小等于什么”时,用弹簧秤、塑料块、烧杯、小桶等进行实验操作测量,如图a、b、c是其中的三个步骤示意图,还差一个步骤图d,才能完成探究任务,则d是测量 的。设四个图中弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3、F4。由四个图中_ _ __两个图的弹簧秤的读数可以求出塑料块受到的浮力;被排开液体的重力为______ __;如果关系式_____ ___成立,就可以得到著名的阿基米德原理。
12.在研究物体的浮沉条件实验中,张聪同学将鸡蛋放入装有密度为1.1×103kg/m3盐水的量筒中,如图所示,鸡蛋恰好能处于静止状态,测得鸡蛋排开盐水的体积是5×10-5m3
(1)该鸡蛋的重力是多少?
(2)请说出使鸡蛋下沉的可行方案。
13.浮在水面上的木块,它没入水中部分的体积是55厘米3,它在水面上的部分是25厘米3,它受到的浮力多大?它的质量多大?密度多大?
14.将体积是500分米3质量是450千克的水雷抛入水中。求水雷在静止时所受的浮力。
15.一个实心石块,在空气中用弹簧秤测时示数是10N,当把石块完全浸没在水中时,弹簧秤测得示数是6N,求:石块密度。
第十一章 功和机械能
NO:18 第一节 功
【教学目标】:
1. 知识与技能
◆知道做功的两个必要因素。
◆解功的定义、计算公式和单位,并会用功的公式进行简单计算。
◆知道使用任何机械都不能省功。
【预习生成】
1. 杠杆可以分为几类?各有什么优缺点?
2.前面我们学习了简单机械,有的能省力,有的能省距离,仔细观察你所见到的机械,看有没有既能省力,又能少移动距离,即能省功的?
3.设计一个什么样的实验就能验证使用机械不能省功?
【新知探究】
如上图,用细绳拉着木块在水平桌面前进,木块受到几个力的作用?作出它的受力示意图,哪个力对木块的移动作出了贡献?
在力学中,我们把对木块的移动作出贡献的这个力,说它对物体做了功,这节课我们就来学习有关功的一些知识。
【自主学习】:功
1.让学生自学课本第一、二自然段,完成以下问题:
力学主要是研究 的关系。如果一个 作用中物体上,物体在
,力学里就说这个力做了功。
2.请学生观察教材图15.1-1中力做功和15.1-2中力不做功的实例,分析、总结一下力学中的做功有哪些共同特点?小组内讨论总结。
我们的结论是要想做功必须同时具备 和 。
【想想议议】
1.接下来看老师这里的几个例子是否有做功的情况存在?
(1)你把书包举高过程的中是否对书包做功?
(2)举在高处停留不动的过程中是否做功?
(3)张明同学提着书包在水平方向上匀速移动一段距离,张明对书包做功了吗?
(4)李强同学用脚踢足球,足球在地面上滚动了一段距离,脚对足球做功了吗?
(5)小球在光滑水平地面做匀速直线运动,小球在竖直方向上受什么力的作用?是否做功?在水平方向上是否受力?是否做功?
通过以上几个实例我知道有三种情况不做功:
1.
2.
3.
【自主学习】:功的计算
1.做功必须有力和距离,那么我们猜想一下,力学中的功的大小可能与哪些因素有关呢?指导学生带着问题去阅读教材。
在力学中,把 叫做功。
力学中的“功”的公式是
“功”的单位是
2.焦耳的物理意义是 。
3.出示焦耳的照片,了解焦耳的事迹和成就。
焦耳(1818~1889)是英国物理学家。1818年12月24日生于索尔福。他父亲是酿酒厂的厂主。焦耳从小体弱不能上学,在家跟父亲学酿酒,并利用空闲时间自学化学、物理。他很喜欢电学和磁学,对实验特别感兴趣。后来成为英国曼彻斯特的一位酿酒师和业余科学家。焦耳可以说是一位*自学成才的杰出的科学家。 焦耳最早的工作是电学和磁学方面的研究,后转向对功热转化的实验研究。 1866年由于他在热学、电学和热力学方面的贡献,被授予英国皇家学会柯普莱金质奖章。
【学以致用】
1.质量为50Kg的雪橇上装载了350Kg的货物,一匹马拉着它将货物匀速运到了3000m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N,求马运货时做的功。(g=10N/Kg)
小贴士:①在使用公式求功之前,要明确哪个力做功。
②要搞清力的大小:对于本题来说,要写出拉力等于摩擦力等于多少。
③要注意单位的统一。
2.一质量为2000Kg的小车在拉力作用下沿水平路面前进了400m,做了3×105J的功,求拉力的大小和重力所做的功。
【课内探究】功的原理
通过前面的学习,我们知道使用简单机械有的能省力,有的能省距离,根据课前预习考虑一下,它们能不能在省力的同时也省距离,也就是能省功呢?
【想想议议】
为了探究使用机械是否省功,就需要比较什么?需要测量哪些物理量?需要计算哪些量?我们该怎样来探究?需要选择哪些实验器材?(学生讨论后,阐明自己小组的结论,教师选取两个思路清晰的小组上台演示。下面的同学帮他们做好记录和计算。)
图1 图2
小贴士:◆使用机械对物体做的功等于不用机械时人直接对物体所做的功,使用机械时所做的功是指人对机械做的功。
◆探究杠杆做功时,手的拉力方向要始终竖直向上。这样虽然砝码和手的运动轨迹都是圆弧,但是由于重力方向始终竖直向下,手的拉力方向始终竖直向上,所以它们做功的距离是沿力的方向的距离,即h和s,而不是弧长或弦长。
◆注意:该实验可改为用弹簧测力计测出拉力大小,这样计算出的使用机械时做的功比不用机械时做的功多,便于学生理解功的原理。
所测物机械 理量
种类
不使用机械时人做的功
使用机械时人做的功
钩码重G/N
钩码升高高度h/m
人直接做的功W1/J
动力F/N
手移动的距离S/m
使用机械所做得功W2/J
杠杆
动滑轮
师生评价实验过程与方法,教师点拨,师生共同讨论、分析实验数据,得出结论。
使用机械所做的功,都不会少于不用机械时所做的功,也就是使用任何机械都不省功,这个结论叫做功的原理。它是一切机械都遵循的普遍原理,是人们经过很长时间的研究,在大量实践的基础上得出的。所以不可能有既省力又省距离的机械。
【达标检测】
1.用10N竖直向上的拉力,使放在水平地面上重为8N的物体竖直向上移动了2米,则拉力做功为__________J。
2.林雨将掉在地上的物理课本拾回桌面,所做的功接近于____________。
3.放学后,小明背着重40N的书包沿水平路面走了200m,又登上大约10m高的四楼才回到家,则他在回家的过程中的书包所做的功为____________。
4.斜坡长10m,顶端与底端的竖直高度为6m,当小莉沿着斜坡用F=100N的力把一质量为10kg的货箱从斜坡底端缓慢地推到斜坡顶端的过程中,她对货箱做的功为____________J,货箱克服斜坡的摩擦力做的功是____________J。(g取10N/kg)。
5.举重运动员在2s的时间内,用1200N的力把杠铃匀举高2m,在这段时间内他对杠铃做的功是____________J。若他举起后在空中停留3s,在这3s内对杠铃做的功是____________J。
6.小明体重是500牛,他提着重100牛的水桶在水平地面上前进10米,水桶高度始终不变,小明对水桶做功( )
A、100牛焦 B、0焦 C、5000焦 D、功的大小无法计算
7.如图所示,用水平力F拉着重为100N的物体,在水平地面上向左匀速移动了5m,物体所受地面的摩擦力大小为20N,则( )
A、重力做的功是500JB、拉力大小为100NC、拉力大小为120ND、拉力做的功为100J
8.某人用20N的力将重为15N的球推出去后,球在地面上滚动了10m后停下来,球在地面上滚动的过程中,手对球所做的功为( )
A、0J B、200J C、150J D、350J
9.某人用同样的力拉同一物体,分别在光滑面和粗糙面上移动相同的距离,在光滑路面做的功为W1,在粗糙路面做的功为W2,则下列关系中正确的是( )
A、W1>W2 B、W1
(1)一块木块的质量是____________kg。
(2)三块木块堆叠起来后对地面的压强是____________Pa。
(3)小孩叠起这堆木块至少做了____________J的功。
【巩固提升】
11.一台起重机将重6000牛的建筑材料提起10米后又向前移动了20米,整个过程中哪一段路程上做功了?做了多少功?哪一段路程上未做功?为什么?
12.在灾后重建中,村民住房重建所用砖的承压是必须考虑的一个重要指标,用砖砌墙修房时,考虑各种因素砌墙的最大实际高度只能是最大理论高度的30%。红星村村民在住房重建中,使用的是一种本村生产的长方体实心砖,这种砖长为0.24m,宽为0.12m,高为0.05m,重为36N,所能承受的最大压强是5×105(Pa)(g取10N/kg)求:
(1)用这种砖来修房砌墙,墙实际最高可以多高?
(2)如果将100块这种砖从地面搬到5m高的平台上,最少要做多少功?
13.“世界第一拱”卢浦大桥共需要安装钢结构桥面板15块,每块桥面板的质量为390t。2002年12月2日,卢浦大桥第一块桥面板被专家用桥面吊机提高46m后准确安装在指定位置。求:
(1)每块桥面板的重力。
(2)每块桥面板所用的钢材的体积()。
(3)吊机将第一块桥面板匀速提高10m所做的功。
课堂总结:
课后反思 我的收获是: ________________________________________________
我的问题是: ________________________________________________
NO:19 第二节 功率
学习目标
1.能理解功率的概念和意义。 2.会用功率的公式进行简单计算。
3,能用对比的方法说出它与机械效率的异同。
重点:功率的物理意义和计算.难点:对比功率与机械效率的异同。
【预习生成】
任务一:知识回顾和预习新课(10分钟 7分)
1.一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上________,力学中就说这个力对物体做了功。
2.力学里所说的功包括两个必要因素:一是_____________________;二是物体在__________________________。
3.力学里规定:功等于_________跟物体在力的方向上通过的__________的乘积。公式:W=_____________________。
4.功的单位:_________,1J= 1N·m 。
5.功的原理的内容:使用机械时,人们所做的功,都不会___________________;即:____________________________。
任务二、认真预习课本:学生独立完成。
功率表示__________________的物理量;_________________________叫做功率.
计算公式是:___________.其中W表示______,单位是____;t表示________,单位是______. P表示_______,根据公式写出的功率的单位是_______,专用单位是______简称_____,符号是______,两个单位之间的关系是______________.工程技术上还常用________做单位,1kW=________W.功率是机械的_____________之一.
某物体的功率是1000W,它的物理意义是_____________________________________.
【新知探究】
功率的定义(8分钟,8分)
1.比较两物体做功快慢时的方法。
(1)做功时间相同,比较 。
(2)做功相同,比较 。
(3)做功不同,所用时间也不同时,则比较 。
2.仔细阅读课本“想想议议”,思考:女孩和老人爬楼是克服 做功,做功相同吗?俩人相比, 做功多。如果做功相同, 先到达指定的楼层, 做功快。
3.类比法:前边我们学过速度,它是表示 的物理量,公式是 。通常我们用什么方法比较物体运动的快慢?(对学交流)
4.与速度一样,做功有快有慢,你能给做功的快慢下定义吗?物理学中,
叫做功率,它表示做功快慢的物理量,用符号 表示。
功率
1.物理意义:描述物体做功 的物理量。
2.定义: 叫功率。
3.公式: ,
4.单位:
(1)国际单位:瓦特(W)。1W数值意义: 。
(2)常用单位:1KW=103W; 1 马力=735W
任务三:功率的计算(5分钟。5分)
1.功率的计算公式是 ,单位是 ,还有 ,。(计算时,单位要统一哦)
2.做功过程中,如果物体在力的作用下做匀速直线运动,根据W=FS和S=Vt,你能不能推导出计算功率的新公式P= .(但它只适用于匀速直线运动的物体)
《讨论交流》,你有什么发现?
①发动机在一定功率下运行,牵引力F与速度v成 ,要增大牵引力就要 速度;
②当速度保持一定时,牵引力F与功率P成 ,要增大牵引力就要增大机器的 ;
③当保持牵引力F不变时,功率P与速度v成 ,要增大速度就要增大机器的 。
【达标检测】
1.下列说法中正确的是( )
A 机械做的功越多,它的功率一定大 B 机械做功时间短,它的功率一定大
C 机械做功越快,它的功率就越大 D 做相同的功,机械用的时间长,它的功率大
2.下列都是功率的单位的是( )
A W、J/s B KW、Pa C W、N/m D N/m2、N·m
3.某机械在2min内把600N的物体匀速提升4m,这个机械的功率为( )
A 2400W B 1200W C 20W D 50W
4.10kw的机器正常工作时,每分钟做的功是( )
A 10J B 2.4×107J C 6×105J D 104J
5.一台机器的功率是750W,它表示的意思是( )
A 这台机器1min做功是750W B 这台机器1min做的功是750J
C 这台机器1s做的功是750J D 这台机器1s做的功是750W
6.甲乙两台机器,功率之比为2:3,工作时间之比为1:3,则它们所做的功之比为( )
A 2:9 B 2:1 C 3:2 D 3:1
7.计算功率的公式是P=_______,由此公式变形可得计算功的另外一个公式W=_______.此公式中只有功率的单位是______,时间的单位是_______,功的单位才是焦耳.
8.甲乙两台机械,它们的功率之比是3:1,在相同的时间里,所做的功之比为______,若做相同的功,则所需时间之比是______.
9.蓝鲸游动时的功率可达350KW,合__________W;某洗衣机的功率是350W,合_______kW.
10.在水平地面上,小明用50N的水平推力推重100N的箱子,在10s内前进了10m,小明推箱子的功率为__________W.
11.起重机以0.1m/s的速度将重400N的重物匀速提高5m,起重机做功________J,它的功率是_______W,合________KW.
【巩固提升】
12.一同学用1min的时间将质量为5Kg的水桶从离井口5m
深处提到井口,后用2min的时间拎着水桶走了10m。问:
(1)这个同学在将水桶从井中提起过程中做了多少功?
这个过程中他做功的功率为多少?
(2)这个同学在拎着水桶走的过程中做了多少功?
这个过程中他做功的功率为多少?
(3)在整个过程中这个同学做功的功率为多少?
13.某人站在地面上用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑
轮组提升重物,经5秒钟把重400N的货物升高了2m,
他所用的力为250N。求:
(1)他拉绳的着力点移动的速度;
(2)他做的功和功率;
(3)滑轮组的机械效率。
14.如图所示,每个滑轮重为8N,不计摩擦及绳重,当重物以0.3m/s的速度匀速上升时,弹簧测力计A的示数为60N.
求:(1)拉力的功率?
(2)5s钟拉力做的有用功?
(3)滑轮组的机械效率?
课堂总结:
课后反思 我的收获是: ________________________________________________
我的问题是: ________________________________________________
NO:20 第三节 动能和势能
学习目标
1.能说出什么是能量,记住能量的单位
2.能说出什么是动能,能运用实验探究动能的大小与哪些因素有关。
3.能说出什么是重力势能,能运用实验探究重力势能的大小与哪些因素有关。
4.能说出什么是弹性势能及影响的因素。
【预习生成】
(一)能量
我们在日常生活中经常提到能,你能说出几种来?诸如: 。
“能”确是物理学中的一个重要概念,能的概念跟功的概念有密切联系。比如:电流能做功,说明具有电能;燃料燃烧放热可以做功,说明具有热能;因此,我们认为:一个物体能够 它就具有 。
思考:一个物体具有能量它一定做功吗?
小结:能与功的关系是: 。
(二)动能
1.什么样的物体具有动能?
急流的河水能把石头冲走,流水能做功;飞行的子弹能把木板打穿,飞行的子弹能做功;风吹动帆船航行,空气流动形成的风能做功。这些物体能做功,它们都具有能。它们的能量由于 才具有的。水由于 、子弹由于 、空气由于 而具有能。
物理学中把 而具有的能叫动能。一切运动的物体都具有 能。
2.请同学们判断下列物体中哪些物体具有动能。
A、静坐的人;B、足球场上奔跑的运动员;
C、炮膛中准备发射的炮弹;D、从飞机上投出的炸弹;
E、被电风扇吹动的空气。
具有动能的是: ;理由是 ;
3.动能的大小或多少跟哪些因素有关。
思考:影响动能大小的因素有:
(三)势能
运动的物体具有动能。生活中也有很多物体并没有运动,但是它们也能做功,也具有能。
1.什么样的物体具有重力势能?
人们在打桩时,必须把重锤高高举起,当重锤落下时可以做功,因为重锤受到竖直向下的重力,重锤下落时沿着重力的方向向下通过了一段距离,所以举高的重锤可以做功,将木桩打入地里。试想,一个重锤如果静止地压在本桩上是不能做功的。重锤只有在被 的情况下才能做功,即重锤被举高时才具有做功的本领——能。
一池静止的水是不能做功的,但是这一池静止的水如果处在高山上,水落下时就可以做做功,把水车冲得转起来。
因此,物体由于 叫重力势能。
2.重力势能的大小跟哪些因素有关。
思考:影响重力势能的因素是:
3、物体由于 叫做弹性势能
【新知探究】
聚焦目标一:
阅读课本114页第一自然段,找出:
1.能量是指:_______________________。物体能够做的功越多,说明具有的能量就越______。能量的单位是_________。(记住)
独立思考:(1)能够做功和正在做功的关系
(2)能量与做功的关系。
试试你的身手:判断是非(独立完成后小组交流)
2.正在做功的物体一定具有能量。( ) 2、具有能的物体一定正在做功。( )
3.不在做功的物体没有能。( )
聚焦目标二:
一、认识动能:
1.运动的钢球推动木块前进,钢球对木块做功。
2.风吹着帆船航行,流动的空气对帆船做功;
3.流水推动水轮转动,水对水轮做功
运动的钢球,流动的空气,水共同特点:它们都在________,都在对外________,因而都具有________。这种形式的能叫________。
动能:物体由于 。举出物体具有动能的例子(小组交流)
总结得出:_____________物体都有动能。
二、探究动能大小与什么因素有关:
学法指导:探究影响摩擦力大小的因素的实验方法是?
1.如狂风能吹倒大树,而微风只能使树枝摇动。猜测:动能的大小可能与________有关。
2.同样速度行驶的大货车和出租车,假设撞在电线杆上,货车将其撞弯的程度要比出租车严重。猜测:动能的大小可能与________有关
小组合作探究:
(1)研究动能的大小与质量的关系时,应控制_____一定,如何做到?
实验结论______________________________________
(2) 研究动能的大小与速度的关系时,应控制_____一定,如何做到?
实验结论:物体的动能大小与________、________有关:关系是_______________________、__________________________________。
做一做,你一定能行:
1.正在加速行驶的汽车,具有的动能________,因为________在增大。
2.地面上静止的铅球和正在滚动的乒乓球,________的动能大。
聚焦目标三:
一、认识势能
自主学习:阅读教材115页势能部分回答下面问题:
1.什么是弹性势能?影响的因素? 2.什么是重力势能?举例物体具有重力势能的例子
(独立完成后小组交流)
二、探究重力势能大小与哪些因素有关:学法指导:上面实验采用的方法是?
学生独立思考下面的问题然后小组交流,并猜测重力势能大小与哪些因素有关
1.举起同样高度的铅球和乒乓球,落到沙地上,铅球砸得深些,谁做的功多? 猜想:重力势能大小与___________有关
2.同一个铅球被举高1米和2米,落到沙地上,哪次做的功多?猜想:重力势能大小与___________有关
3.研究重力势能的大小与质量的关系时,应控制_____一定,如何做到?
得出结论:______________________
4.研究重力势能的大小与高度的关系时,应控制_____一定,如何做到?得出结论:_____________________实验结论:物体的重力势能大小与____________、________有关:关系是:___________________、_________________________
【达标检测】
1.势能分为_______、_______。
2.重力势能的大小与物体的_______、_______有关。同一高度飞行的飞机和飞鸟,_______的重力势能大,因为它的_______大。
3.跳伞运动员匀速下落的过程中,动能_______,重力势能_______。
三、弹性势能大小与哪些因素有关?
大家看一个实验。(教师演示,学生回答)
把一个砝码放在弹簧上的小木板上,用力将弹簧压缩,使其发生(弹性形变)。此时,弹簧静止,没有 能。弹簧也没有被举高,也没有 。可是大家猜想,弹簧能不能做功?
,放开手,我们观察到
可见,被压缩的弹簧也具有能。这种能区别于动能和重力势能,它是由于 而具有的能。所以,发生弹性形变的物体具有的能叫 。
物体在很多情况下都具有弹性势能。请你举出几个应用弹性势能的例子
我们住地上拍打篮球的时候,球发生弹性形变的程度越大,球就弹起得越 ,这说明:物体的弹性势能的大小跟物体 有关,弹性形变越大,它具有的弹性势能越大。
【巩固提升】
l.一个物体____________,我们就说这个物体具有能。
2._____________________叫动能,与物体的_______、_______有关。
3._____________________叫重力势能,与物体_______、_______有关。物体由于发生______具有的能叫弹性势能,物体弹性势能的大小与______有关。
4.下列物体各具有什么形式的能?
(1)在地上滚动的足球
(2)山顶上的一块石头
(3) 地面上被拉弯的弓
(4)天空中向前飞行的飞机
5.空中自由下落的石块速度会逐渐增大,下落过程中,动能_______,重力势能_______。
6.小明和妈妈一起去超市购物,乘坐自动扶梯匀速从一楼到二楼,这个过程中,他们的动能_______,重力势能_______。
7.关于能的概念,下列说法中正确的是( )
A.举得高的物体重力势能一定大
B.悬挂着的物体因为没有做功,所以没有能
C.在空中飞行的子弹,具有做功的本领,所以具有能
D.一个物体可同时既具有动能,又具有势能
8.一架飞机在灾区上方水平匀速飞行,并不断向灾区空投救灾物资,则飞机在这个过程中,动能_____,势能__ _ _ (填“变大”或“变小”)
课后练习
一.填空题
1.动能是指物体由于 而具有的能,其大小与物体的 和 有关.
2.势能包含 势能和 势能两种.物体由于被举高而具有的能叫做 势能,它与物体的 和 有关;物体由于发生 而具有的能叫做 势能,它的大小与 有关.
3.我们常用的能量单位是 ,用字母 来表示.
4.判定下列物体是否具有动能或势能,假如有,说出能量的名称,假如没有,说明原因.
①在水平地面上滚动的铅球:___________; ②悬挂在室内的电灯:____________;
③玩具汽车中被卷紧的发条:_____________; ④弹簧:_____________;
⑤在空中飞行的波音747客机: _____⑥静止在水平轨道上的列车: ________.
⑦高速升空的火箭 . ⑧被拉弯的钢板尺 .
⑨被水电站拦河坝拦住的上游水 . ⑩空中下落的皮球
5.质量较大的喜鹊与质量较小的燕子在空中飞行,假如它们的动能相等,那么 飞得快.
6.假如卡车空载和满载时都以同样的速度行驶,那么空载时具有的动能 满载时具有的动能.停放在山顶上的卡车具有的重力势能 该卡车下山时具有的重力势能.(选填“大于”、“小 于”或“等于”)
7.一个同学在蹦床上玩,从跳起到上升至最高点的过程 中, 能逐渐增大, 能逐渐减小。
二.选择题
1.关于能的概念,下列说法正确的是( )
A.用线悬挂着的物体,它没有做功,它不具有机械能
B.在空中飞行的子弹,因为它能做功,所以它具有机械能
C.甲物体的运动速度比乙物体的大,则甲物体的动能一定比乙物体的大
D.甲物体的高度比乙物体的高度大,则甲物体的势能一定比乙物体的大
2.跳伞运动员在空中匀速下落的过程中,他的( )
A.动能增大,势能不变 B.动能不变,势能减小
C.动能、势能都不变 D.动能减小,势能增大
3.司机开车上坡前,往往加大油门,以提高汽车的速度,这是为了( )
A.增大动能 B.增大势能 C.增大惯性 D.减小阻力
4.2005年10月13日,西昌卫星发射中心用“长征四号乙”运载火箭,成功地将‘“神州六号”飞船送人太空。在飞船随火箭一起离开发射塔飞向天空的过程中( )
A.飞船的势能不断减小,动能不断增大 B.飞船的势能不断增大,动能不断减小
C.飞船的势能和动能都在不断减小 D.飞船的势能和动能都在不断增大
5.三峡水库修建大坝,为了提高水位,增加水的( )
A.内能B.重力势能C.弹性势能D.动能
选做题:
儿童在蹦床上跳玩,儿童从下落到压弯蹦床的过程中,试分析儿童的动能、重力势能,以及蹦床的弹性势能各有什么变化
课堂总结:
课后反思 我的收获是: ________________________________________________
我的问题是: ________________________________________________
NO:21 第四节 机械能及其转化
学习目标
(1) 能用实例理解动能和势能的相互转化
(2) 能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单物理现象
(3) 通过自制单摆,进行观察和实验认识动能和势能的转化过程
【预习生成】
1.动能是 ,动能的大小与物体的 和 有关,通过改变 可以改变质量一定的物体的动能。
2.重力势能是 ,重力势能的大小与物体的 和 有关。重力势能大小的变化由 确定。
3.弹性势能是 ,弹性势能的大小与 和发生弹性形变的 有关。
4.将一个乒乓球向上抛出去,乒乓球离手时的速度最大,此时的动能___________。在上升过程中,乒乓球的质量 ,速度____ _____,因而动能__________,但高度在增加,因而重力势能__________。当达到最高点时,乒乓球的速度为_________,动能也为_________,重力势能达到最大,所以在上升过程中乒乓球的________能转化为_________。从最高处下落时,速度越来越__________,动能越来越__________,由于高度不断减小,所以重力势能也不断____________。所以,在下降过程中乒乓球的_________能转化为__________能。
【新知探究】
阅读教材P117~118页想想议议,完成下列问题。
【合作探究一】动能和重力势能的相互转化
滚摆实验:
⑴在滚摆位于最高点时,它的速度为 、高度 ,此时动能 势
能 (填“最大”或“最小”)
⑵在滚摆位于最低点时,它的速度 ,高度 ,此时动能
势能 。(填“最大”或“最小”)
⑶在滚摆运动的过程中,下降的过程中动能 势能 。在上升过程中滚摆的动能 ,势能在 。(填“增大”或“减小”)。
2.人造卫星中的能量转化
人造卫星在近地点时, 能最大, 能最小,在远地点时, 能最大, 能最小,当人造从近地点向远地点运动时, 能减小, 能增大, 能转化为 能。当从远地点向近地点运动时, 能增大, 能减小, 能转化为 能,在运动过程中卫星在不同点的机械能 。(填相同或不同)
3.单摆
把绳的一端拴一个橡皮(或小球),另一端悬于固定点,用手把小球拉到A点后松开,小球便摆动起来,在摆动过程中。小球的重力势能在________点最大,在________点最小;小球的动能在________点最大,在________点最小,从A到B是 能转化为 能,从B 到C 是 能转化为 能。
【结论一】动能是物体运动时具有的能量,重力势能是物体
由于被举高而储存的能量,二者可以相互转化。
【合作探究二】动能和弹性势能的相互转化
1.小球从斜面上滚下的过程中, 能转化为 能,与弹性钢片碰撞的过程中, 能转化为 能。在弹性钢片恢复形变的过程中, 能转化为 能,在小球滚上斜面的过程中, 能转化为 能。若不计摩擦,整个过程中的机械能 。
2.篮球下落过程中, 能转化为 能,球发生形变的过程中, 能转化为 能,球恢复形变的过程中, 能转化为 能,球上升过程中 能转化为 能。
【结论二】动能和弹性势能也可以相互转化
知识点:动能和势能统称为机械能。动能是物体运动时具有的能量,势能是物体存储着的能量,动能和势能可以相互转化。
如果只有动能和势能相互转化,不存在向第三种能量的转化,机械能的总和保持不变。或者说机械能是守恒的。
【达标检测】
1.下列物体具有何种形式的机械能:被举高的重锤具有 ;正在爬坡的汽车具有 ;钟表里被卷紧的发条具有 .
2.如果只有 ,机械能的总和保持不变.
3..皮球从某一高度释放,落地后反弹上升,上升的最大高度比释放时的高度低一些,皮球上升时重力势能 ,皮球在整个运动过程中的机械能 .(填“增加”、“减小”或“不变”)
4..为了使快速降落的“神舟"七号返回舱安全着陆,返回舱在距离地面几米处,向下迅速喷出高温高压气体。从开始喷气到安全着陆,返回舱的 ( )
A.动能增大,重力势能减少,机械能不变
B.动能不变,重力势能减少,机械能减少
C.动能减小,重力势能增加,机械能不变
D.动能减小,重力势能减少,机械能减少
5. 如图所示,把一个金属小球用细线悬挂起来,将小
求拉到A点,然后放开,小球在从A点运动至B点的过程
中, 能转化为 能.
6.如图所示,小球由静止从轨道最高处的A点滚至最低处的
B点时,下列说法中正确的是( )
A.小球在A点时只有动能,没能重力势能
B.小球在A点时只有重力势能,没有动能
C.小球从A点到B点的过程中,动能转化为重力势能
D.小球从A点到B点的过程中,机械能增加
【巩固提升】
1.下列物体具有哪种能?
(1)推出去的铅球,落地具有 (2)正在上坡的自行车具有
(3)被拦河坝拦住的河水具有 (4)在跳台上准备跳水的运动员,具有
(5)钟表里卷紧的发条具有 (6)从枪膛里射出的子弹具有 。
2. 如图展示的是四川大凉山深处彝寨同学攀登
木制云梯上学的情景在攀登上升过程中,如果
以 为参照物,可以判定其中一位同学是
运动的,他的重力势能会 (填“增
大”、“不变"或“减小”).
3.学校每个星期一都要举行升国旗仪式,当国
歌奏响时,国旗被匀速升起.在这一过程中,国旗的动能 ,重力势能 ,机械能 .(填“变大"、“不变"或“变小”)
4. 在桂林兴安“乐满地主题乐园”里有个极刺激的游乐项目:蹦极。游乐者系上弹性牵索从高处跳下,利用牵索产生的弹力作用使自己在空中几番升降后静止。那么游乐者在其中的下降过程中( )
A.重力势能一直在减小 B.动能一直在增大
C.重力势能一直在增大 D.机械能保持不变
5.我国自行研制的“飞龙7型”反舰导弹可由飞机或舰艇发射,在距海平面很低的高度以超音速飞行时速度可达500m/s,其射程逾32km,它接近敌舰的速度极快,故很难拦截.若导弹发射后,敌舰侥幸将其拦截,但导弹的残骸仍能以极高的速度横扫敌舰,给其以重创.高速飞行的残骸能重创敌舰,是因为它们具有( )
A.较大的动能 B.残破的外形 C.较大的势能 D.较大的射程
6.下列物体具有弹性势能的是( )
A.被举高的重锤 B.正在爬坡的汽车
C.被卷紧的钟表的发条 D.空中飞翔的小鸟
7. 在北京奥运会上,我国蹦床运动实现了金牌零的突破.图为蹦
床运动员何雯娜从蹦床弹向空中表演技巧动作的过程中,则运动
员具有的( )
A.动能增加,势能减少 B.动能增加,势能增加
C.动能减少,势能减少 D.动能减少,势能增加 .
8. 在水平街道上匀速行驶的洒水车,一边行驶一边向道路上洒水。下列关于其机械能变化的说法中正确的是( )
A.动能不变 B.动能减小,机械能减小
C.动能不变,机械能不变 D.动能减小,机械能增大
9.一个熟透的苹果从树上掉下来,在下落过程中( )
A.苹果的重力势能保持不变 B.苹果的重力势能越来越大
C.苹果的动能越来越大 D.苹果的动能越来越小
10.飞鸟如果撞到静止飞机的前窗玻璃上,不会给飞机
造成太大的伤害,但如果飞鸟撞上高速飞行的飞机,常常会撞破坚固的玻璃窗,造成机毁人亡的重大事故.对这一现象的解释,下列说法正确的是( )
A.飞机静止时动能为零,飞行时的动能很大
B.鸟在地面飞行时,重力势能很小,在高空飞行时,重力势能很大
C.鸟在地面飞行时,动能很小,在高空飞行时,动能很大
D.鸟相对于高速飞行的飞机来说,速度很大,动能也很大
11.司机开车上坡前,往往加大油门,以提高汽车的速度,这是为了 ( )
A.增大动能 B.增大势能 C.增大惯性 D.减小阻力
12.关于能的概念,下列说法中正确的是 ( )
A.势能相等的物体一定在同一高度
B.悬挂着的物体因为没有做功,所以没有能
C.在空中飞行的子弹,能够做功,所以具有能
D.一个物体具有机械能,则这个物体一定既具有动能,又具有势能
13.在图中,已知m甲=m乙,甲、乙两物体分别以v甲和vz.的速度被匀速拉到平台AB上,且v甲
B.因为v甲
D.虽然v甲
感觉。下列说法正确的是( )
A.动能一定越来越大 B.重力势能一定越来越小
C.机械能总量保持不变 D.以上说法都不对
15.如图所示,小明分别沿三条路径滑到地面,在不考虑空气阻力和摩擦
的情况下,滑到地面时速度最大的路径是…( )
A.1 B.2 C.3 D.都一样
16.如图,小刚对子弹击穿木板靶心前后,子弹能量变化的问题进行了思考。
有如下四点看法:
(1)动能减少,是因为有部分机械能转化成其他形式的能
(2)动能减少,是因为子弹的机械能增加了
(3)动能减少,是因为子弹克服摩擦做了功
(4)子弹的机械能不变
你认为他的看法中,正确的有几点( )
A.1点 B.2点 C.3点 D.4点
课堂总结:
课后反思 我的收获是: ________________________________________________
我的问题是: ________________________________________________
NO:22 第十一章 《功和机械能》单元复习
复习目标:
1、理解功和功率的概念和物理意义。2、会用功和功率的公式进行简单的计算。
重难点:功和功率的综合运用。
【知识梳理】
一、功
1.力做功的两个必要因素:①__ _;②物体在这个___的方向上移动的____。
2.力没做功的三种情况:①“劳而无功”:物体受力但没______;②“垂直无功”:物体受力和移动的方向______;③“不劳无功”:运动物体缺力凭_______保持继续运动。
二、功的大小
1.规定:在物理学中,力做功的多少等于作用在物体上的力和物体在______的方向上移动_____的乘积。用字母______表示。
2.公式:________;把一个鸡蛋举高1m ,做的功大约是____。
3.理解:公式中的s一定是在力F的方向上通过的距离,强调对应。F和s是同一个物体在同一时间内,且同一方向上的两个量。
三、功率
1.定义:__________里完成的功叫功率。意义:功率是用来表示做功______的物理量。
2.做功越_____,功率就越_____。功率用字母_____表示。
3.比较方法:①做功时间相同时,比较______________,做功越_____,功率越大。
②做同样多的功时,比较______________,用时越_____,功率越大。
4.定义公式:_______ 国际制单位 1W=1 1W的意义
5.某小轿车功率66kW,它表示:小轿车在______内做的功为_____________J。
6.由W=______和v=_______,得P=________。汽车的功率一定,上坡时要换低速档,以获得更_____的牵引力,即在功率一定时,要增大F,必须______
四、动能和势能及相互转化
1.能量
一个物体能够做功,我们就说这个物体具有 ;只是说明它有做功的能力,但不一定要做功。
2.动能(1)定义: ;(2)决定动能大小的因素: 、 。
3.势能:(1)重力势能:①定义 ;②决定其大小的因素:
(2)弹性势能:①定义 ②决定其大小的因素
思考:如何探究?
4.举例动能和势能相互转化:
5. 与 统称机械能。(思考:一个物体一定既有动能又有势能吗? )
6.什么是机械能守恒? 。
【课堂探究】
1.功:
(1)力学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。
(2)不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
即物体受力没有移动;是物体沿力方向通过的距离;物体凭惯性运动。
巩固:☆某同学踢足球,球离脚后飞出10m远,足球飞出10m的过程中人不做功。(原因是足球靠惯性飞出)。
(3)力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 公式:W=FS
(4)功的单位:焦耳,1J= 1N·m 。
把一个鸡蛋举高1m ,做的功大约是0.5 J 。
(5)应用功的公式注意:
①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力。
②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。
③ 功的单位“焦”(牛·米 = 焦),不要和力和力臂的乘积(牛·米,不能写成“焦”)单位搞混。
2.功的原理:
(1)内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功;即:使用任何机械都不省功。
力的大小(F)
移动距离(s)
做功多少(W)
手提升G
G
h
Gh
动滑轮提升G
G/2
2h
Gh
结论
1、W=Fs ;2、使用任何机械都不能省功
(2)说明:(请注意理想情况功的原理可以如何表述?)
①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。
②功的原理告诉我们:使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。
③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。
④我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械:使用机械时,人们所做的功(FS)= 直接用手对重物所做的功(Gh)
(3)应用:斜面
①理想斜面:斜面光滑 理想斜面遵从功的原理;
②理想斜面公式:FL=Gh 其中:F:沿斜面方向的推力;L:斜面长;G:物重;h:斜面高度。
如果斜面与物体间的摩擦为f ,则:FL=fL+Gh;这样F做功就大于直接对物体做功Gh 。
3.功率:
(1)定义:单位时间里完成的功
P
W
t
=
(2)物理意义:表示做功快慢的物理量。
(3)公式: = Fv
根据功率的导出式:P=Fv可知功率一定时,要增大F,必须减小v,即汽车上坡时要换低速档。
(4)单位:主单位 W 常用单位 kW 、mW 、马力
换算:1kW=103W 1mW=106 W 1马力=735W
某小轿车功率66kW,它表示:小轿车1s 内做功66000J
(5)比较功率大小方法 a、做功时间相同,比较做功的多少,在时间相同时,做功越多功率越大。
b、做功相同时,比较做功时间长短,在做相同多的功,用时越短,功率越大
4.动能和势能
(1)能量:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能
理解:①能量表示物体做功本领大小的物理量;能量可以用能够做功的多少来衡量。
②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”如:山上静止的石头具有能量,但它没有做功。也不一定要做功。
机
械
能
势能
重力
势能
定义:物体由于被举高而具有的能量。
决定其大小的因素:
物体质量越大、举得越高,势能就越大
弹性
势能
定义:发生形变的物体具有的能量。
决定其大小的因素:
物体弹性形变越大、弹性势能就越大
动能
定义:物体由于运动而具有的能量
决定其大小的因素:
物体速度越大、质量越大,动能就越大
(2)知识结构:
8. 探究决定动能大小的因素:
① 猜想:动能大小与物体质量和速度有关;
② 实验研究:研究对象:小钢球 方法:控制变量;
?如何判断动能大小:看小钢球能推动木快做功的多少
?如何控制速度不变:使钢球从同一高度滚下,则到达斜面底端时速度大小相同;
?如何改变钢球速度:使钢球从不同同高度滚下;
③分析归纳:保持钢球质量不变时结论:运动物体质量相同时;速度越大动能越大;
保持钢球速度不变时结论:运动物体速度相同时;质量越大动能越大;
④得出结论:物体动能与质量和速度有关;速度越大动能越大,质量越大动能也越大。
(4)机械能:动能和势能统称为机械能。
动能
转化
转化
势能
弹性势能
重力势能
理解:①有动能的物体具有机械能;②有势能的物体具有机械能;③同时具有动能和势能的物体具有机械能。
5.动能和势能的转化
(1)知识结构:
(2)动能和重力势能间的转化规律:
①质量一定的物体,如果加速下降,则动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能;
②质量一定的物体,如果减速上升,则动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能;
(3)动能与弹性势能间的转化规律:
①如果一个物体的动能减小,而另一个物体的弹性势能增大,则动能转化为弹性势能;
②如果一个物体的动能增大,而另一个物体的弹性势能减小,则弹性势能转化为动能。
(4)动能与势能转化问题的分析:
①首先分析决定动能大小的因素,决定重力势能(或弹性势能)大小的因素——看动能和重力势能(或弹性势能)如何变化。
②还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大——如果除重力和弹力外没有其他外力做功即:没有其他形式能量补充或没有能量损失),则动能势能转化过程中机械能不变。
③题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失——机械能守恒;“斜面上匀速下滑”表示有能量损失——机械能不守恒。
【课堂检测】
1.下列关于力做功的说法,正确的是( )
A.人提着箱子站在地面不动,手的拉力对箱子没有做功
B.人把箱子从二楼提到三楼,手的拉力对箱子没有做功
C.汽车在水平公路上匀速行驶,汽车所受重力对汽车做功
D.过山车向下运动过程中,车上乘客所受重力对乘客没有做功
2.引体向上,是同学们经常做的一项健身运动,该运动的规范动作是:两手正握单杠,由悬垂开始,上提时,下颚须超过杠面;下放时,两臂放直,不能曲臂。这样上拉下放,重复动作,达到锻炼臂力和腹肌的目的。陈强同学能连续匀速做16个规范的引体向上动作。课外活动小组的同学现要估测陈强同学做动作时的功率。写出计算陈强同学动作时功率的表达式。
3.人造地球卫星在从近地点向远地点运行的过程中,速度会逐渐减慢,此过程中______能转化为______能;而在从远地点向近地点运行时,速度会逐渐加快,则此过程中__________能转化为________能,由此我们可以判断人造地球卫星在______处动能最大,速度最快。
4.汶川地震后的5月14日,我空降兵15勇士不畏牺牲,勇敢地从4999m的高空跳伞执行侦查营救任务,为上级决策提供了第一手资料,为组织大规模救援赢得了宝贵时间,受到了中央军委的通令嘉奖。跳伞勇士在空中匀速下落的过程中,他的 ( )
A.重力势能增大,机械能增大 B.重力势能减小,机械能增大
C.重力势能减小,机械能不变 D.重力势能减小,机械能减小
5.图8-8所示的是中国选手陈燮霞在北京奥运会女子48kg级举重比赛中的情形,她为中国代表团捧得首金.她的抓举成绩是95kg,假如她在比赛中是用2s的时间将杠铃举高1.4m,请你算一算 (g取10N/kg)
⑴陈燮霞举起杠铃的过程中至少做了多少的功?
⑵陈燮霞举起杠铃的功率至少是多少?
【巩固提升】
1.下列说法中,正确的是: ( )
A.在相同的时间内做的功越多,机械效率越高
B.在相同的时间内做的功越多,功率就越大
C.功率大的机器,机械效率一定高
D.功率大的机器,做的功一定多
2.某机器的功率是1000W,这句话的物理意义是: ( )
A.表示这台机器能做1000W的功 B.表示这台机器能做1000J的功
C.表示这台机器秒能做1000W的功 D.表示这台机器每秒能做1000J的功
3.下列关于能量的说法中正确的是: ( )
A.做功的物体具有能量,不做功的物体没有能量
B.做功多的物体能量就多,做功少的物体能量就少
C.能够做功的物体具有能量,但不一定就做功
D.能量多的物体所做的功一定就多
4.滚摆在下降时速度____________,动能__________,势能_________,上升时速度_________,动能__________,势能____________。 滚摆每次上升的高度都比前次稍低,表明滚摆的机械能总量在不断_______。若不计阻力滚摆的机械能总量________________。(本题选填“变大”、“变小”或“不变”)
5.跳伞运动员在跳伞时要经历两个过程:第一个过程即伞未张开,他下落的速度会越来越快,此时它所具有的动能 ________,势能_______;第二个过程:即伞张开后,他会匀速下落,则此过程中动能________,势能__________,机械能总量____________。(填“变大”、“变小”或“不变”)
6.随着生活水平的提高,许多家庭的代步工具逐渐由汽车、摩托车代替了自行车.其实骑自行车不仅能减小城市污染,还有利于身体健康.体重80kg的金老师每天骑车上班减肥,车的质量是20kg,若他以5 m/s的速度匀速前进,受到的阻力约为人与车总重的0.04倍,则他消耗的功率约为多少W? (g取10N/kg)
7.功率为24KW的拖拉机,匀速耕地20min前进了1800m,求:
(1)拖拉机所做的功是多大?
(2)前进中拖拉机所受的阻力多大?
(3)如果功率不变,相加快速度,在20min内前进3600m,需采取什么措施?
课堂总结:
课后反思 我的收获是: ________________________________________________
我的问题是: ________________________________________________
第十二章 简单机械
NO:23 第一节 杠杆
【学习目标】
1.知道杠杆的特征,能在杠杆上确认支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂的位置。
2.能准确画出动力臂与阻力臂。
3.能按省力、费力对杠杆进行分类;
4.会探究杠杆的平衡条件会用杠杆的平衡条件解有关问题。
【预习生成】:
自学杠杆部分,完成下列问题:
1.定义:在力的作用下能够饶着 转动的 叫杠杆。
说明:①杠杆可直可曲,形状任意。
②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹
2.五要素:支点: ,用符号 表示;动力: ,用符号 表示;动力臂: ,用符号 表示;阻力: ,用符号 表示;阻力臂: ,用符号 表示;
【新知探究】
画力臂方法:⑴ 找出支点O; ⑵ 画力的作用线(虚线);
⑶ 画力臂(实线,过支点垂直力的作用线作垂线); ⑷ 标力臂。
3.观察图13.4-4,找出杠杆的五要素。
画出下面杠杆的动力臂与阻力臂(简记:一找点、二画线、三作垂线段、四标力臂)
警示:不论动力、阻力,都是杠杆受的力。
4.问题思考:
杠杆必须是直的吗?
支点一定在杠杆上吗?
自学指导二:探究杠杆的平衡条件
杠杆平衡是指杠杆在动力和阻力的作用下 或
问题:当杠杆平衡时,动力、动力臂和阻力、阻力臂之间存在怎样的定量关系呢?
你的猜测是:
实验探究
1.阅读P65,思考实验步骤
2.分小组进行实验探究(注意成员分工,边实验边记录)
实验次数
动力F1/N
动力臂L1/m
阻力F2/N
阻力臂L2/m
1
2
3.根据实验数据得出的结论是:
若用F1、F2、L1、L2分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂,杠杆的平衡条件可表示为:
【达标检测】:
根据课本 “探究杠杆的平衡条件”实验回答下列问题:
1.研究杠杆平衡条件的实验中所用的器材有
2.杠杆支在支架上应调节 ,使杠杆
3.实验时让杠杆水平静止的目的是:
4.实验次数要三次以上的目的是什么?
思考:杠杆只能静止在水平位置吗?你能让杠杆在非水平位置平衡吗?试一试。
想一想:本实验中让杠杆在水平位置平衡是为了
自学指导三:杠杆的应用(杠杆的分类、特点及应用)
名称
结 构 特 征
特 点
应用举例
省力
杠杆
动力臂大于阻力臂(即 )
撬棒、起子、铡刀、动滑轮、轮轴、
羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀
费力
杠杆
镊子、筷子、缝纫机踏板、起重臂
人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆
等臂
杠杆
动力臂等于阻力臂(即 )
天平、定滑轮
说明:应根据实际来选择杠杆,当需要较大的力才能解决问题时,应选择
当为了使用方便,省距离时,应选择
1.学们举例,生活中都有哪些杠杆,分别属于什么类型?有没有既省力又省距离的杠杆呢?
2.阅读科学世界,思考并讨论如何算出大象的重量?
【巩固提升】:
1.用一个小小的弹簧秤,竟然称出了大象的重,他用了一根10 m长的槽钢,当槽钢呈水平平衡时,弹簧秤和大象到悬挂点的距离分别是9.54 m和0.06 m,若弹簧秤指示着20 kg的重量,则大象和铁笼共重约_____t.
2.地面上有一根大木杆抬起A端需用300N,抬起B端需用200N,这条木杆的 端较粗。
3.在用扳手拧生锈的螺母时,工人师傅在扳手柄上套一节铁管,这样就能比较容易地拧下螺母,这样做的物理原理是:( )
A.减小阻力 B.增大动力 C.增大动力臂以增大动力 D.增大动力臂减小动力
4.一支刻度准确的杆秤,若换了质量较小的秤砣,用它来称量物体质量的结果:( )
A.比实际的大 B.与实际质量相等 C.比实际质量小 D.无法判断
B
C
O
A
5.已知物体在月球上的重力大约是地球上重力的六分之一。做生意时,用同一杆秤在月球上称质量,和在地球上相比( )
A. 买方吃亏 B. 卖方吃亏
C. 双方都不吃亏 D. 双方都吃亏
6.已知轻杠杆AOCB,支点为O,OA=CB=40cm,OC=30cm,
且OA⊥OC,OC⊥CB,如在A点悬挂一重49牛的重物,
则在B点至少要加 牛的力才能使杠杆AO
保持水平,这个力的方向应该 。
课堂总结:
课后反思 我的收获是: ________________________________________________
我的问题是: ________________________________________________
NO:24 第二节 《滑轮》
【学习目标】
1.通过观察与实验,了解定滑轮和动滑轮的结构。
2.通过探究,了解定滑轮和动滑轮的特点以及做功问题。(重难点)
【预习生成】
1.杠杆的平衡条件:___________________________
2.杠杆有哪几种分类?各自的特点是什么?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3.滑轮:滑轮是一个周边有_________,并可以绕_________转动的_________。
4.使用时滑轮的位置_________________的叫做定滑轮。使用定滑轮能够_________,但是不能_________,它实质上是一个_________的杠杆。
(P87)使用时滑轮的位置跟被拉动的物体__________________的叫做动滑轮。使用动滑轮能够_________,但要_________,它的实质是_________杠杆。
【新知探究】
1.解惑:
①定滑轮的实质是_________杠杆。②动滑轮的实质是_________杠杆。
2.实验探究:定滑轮和动滑轮
活动1:怎样利用一个滑轮把钩码提起来,并且出现两种方案。
1.定滑轮:_________的滑轮;动滑轮:_____________的滑轮。
实验次数
钩码重G/N
弹簧测力计示数F/N
拉力移动距离与重物移动距离之比
1
2
3
2.探究比较定滑轮和动滑轮的特点?
表1 利用定滑轮测量值
结论一:使用定滑轮_______________,但____________________
实验次数
钩码重G/N
弹簧测力计示数F/N
拉力移动距离与重物移动距离之比
1
2
3
表2 利用动滑轮测量值
结论:使用动滑轮_______________,但____________________。
活动2:利用上面的两种方案中,提起同一个钩码,拉力相同吗?省力吗?使用定滑轮、动滑轮各有什么好处?
定滑轮:使物体匀速上升,拉力方向_________ 。
动滑轮:使物体匀速上升,拉力方向_________。
实质:定滑轮是一个________杠杆,动滑轮是一个__________杠杆
三、滑轮组
1.阅读课文P89思考 和 组合成滑轮组。图11-3-7中,第一幅图是由两个 滑轮组合在一起,这样组合的目的是 第二幅图是由一个 和一个 组合在一起,这样组合既能 又能 。使用的滑轮组滑轮越多,越省力,用几段绳子吊着动滑轮,拉绳子所用的力就是物重的 。只有与动滑轮连接的那段绳子才算进去。定→动,箭头向 。动→定,箭头向 。吊车上用的是 滑轮
2.按照要求组装上图C、D滑轮组。(动滑轮自重不计)⑴用G/2的力提起重物;⑵用G/3的力提起重物。组装口诀:奇动,偶定,从里向外绕。
3.分析推导平拉物体时,需要克服的是 力,F= f;拉力移动的距离与物体升高的高度的关系是S= ,n表示 ,h表示
4.根据你所掌握的滑轮知识,完成下列表格:
分类
优缺点
实质
定滑轮
动滑轮
滑轮组
使用滑轮组时,滑轮组用__段绳子吊着物体,提起物体用的力就是物体重或物体与动滑轮总重的___;绳子移动的距离就是物体移动距离的___。
,例题:如图所示,规格完全相同的滑轮,用相同的绳子绕成甲、 乙两个滑轮组,
分别提起重为G1和G2的两个物体,比较它们的省力情况,下列说法中正确 的是:[ ]
A.若G1=G2 ,则F1一定小于F2 B.若G1=G2 ,则F1一定大于F2 C.若G1
【达标检测】
1.如图所示,用滑轮按甲、乙、丙三种方式拉同一重物在相同的水平面上做匀速直线运动,拉力分别为F1、F2、F3,比较它们的大小,其中正确的是 ( )
A.F1=F2=F3 B.F1<F2<F3 C.F1<F3<F2 D.F3<F1<F2
2.动滑轮下面挂一个20千克的物体如图A,挂物体的钩子承受_______N的力,挂绳子的钩承受_________N的力(动滑轮重不计)。(g取10N/kg)
3.如图B,物体重10N,且处于静止状态。该滑轮是___滑轮手拉弹簧测力计在1位置时的示数为____N。若手拉弹簧测力计在1、2、3三个不同位置时的拉力分别是F1、F2、F3,则它们的大小关系是F1___F2___F3。
4.如图C所示,不计动滑轮的质量及转动摩擦,当竖直上力F=10N时,恰能使重物G匀速上升,则重物G= N,绳固定端拉力为 N,重物上升10cm,力F向上移动 cm。
5.用“一动、一定”组成的滑轮组来匀速提升重物时,所需要的力与不使用滑轮组直接提升重物时相比较,最多可省( )
A.1/3的力 B.1/2的力
C.2/3的力 D.3/4 的力
6.用如图1所示的滑轮组提升物体,以及已知物体重200牛,物体匀速上升1米,不计滑轮组重及摩擦,则:( )
A.拉力为80牛 B.绳的自由端拉出4米
C.拉力为40牛 D.绳的自由端拉出1米
【巩固提升】
7.如图2所示的是用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,用这个滑轮组提升重为300牛的重物(忽略滑轮组和绳子重及摩擦)(1)在图2甲上画出当动力F=150牛时绳子绕法;(2)在图2乙上画出当动力F=100牛时绳子的绕法。
8.如图所示,物体重均为50N,当物体处于平衡状态时,不计摩擦和滑轮重,则拉力F1=____N,F2=_____N ,F3=______N .
9.如图所示,一根不可伸长的轻绳,一端与置于水平桌面上重100N的物体A相连,另一端跨过滑轮固定于O点,当悬挂在滑轮下的物体B重40N时,它恰能对匀速下降,若要使物体B匀速上升,需要在物体A上施加一个水平向左、大小为______N的力。(不计滑轮重)
10.如图所示的滑轮组,不计拉线质量及滑轮转动摩擦。重物G=100N,每一个滑轮重20N。当绳自由端拉力F竖直向上大小为30N时,重物G对地面的压力是多少?拉力F为 N时,恰能让重物G匀速上升。若重物G能以0.1m/s的速度匀速上升,则绳自由端向上运动速度是多少?
课堂总结:
课后反思 我的收获是: ________________________________________________
我的问题是: ________________________________________________
NO:25 第三节 机械效率
学习目标
1.理解什么是有用功,额外功和总功,理解三功之间的数量关系。
2.知道什么是机械效率,并能用机械效率公式准确计算。
3.知道机械效率取值范围及原因。
【预习生成】
知识回顾:(要求:独立完成)时间3分钟 每空0.5分
1.做功的两个必要因素:一是物体要 作用,二是物体要在 方向上通过一定的 。
2.功等于 与 的乘积。用公式 表示。
3.功的原理:使用任何机械都不______。即W用机械 ____W不用机械.
4.光滑程度相同的斜面,越平缓越______(省力或费力)。
【新知探究】
1.有用功、额外功和总功 时间20分钟每空 0.5分
我们学校的学生宿舍楼正在建设中,现在需要把100N重的沙子运到6m高的楼上, 利用P107页的三种方法向宿舍楼上运沙子,按表中要求通过计算回答哪种方法最好?哪种最不好?并说明理由。
方法一
方法二
方法三
对沙子做的功
J
对沙子做的功
J
对沙子做的功
J
对桶做的功
J
对桶做的功
J
对口袋做的功
J
克服体重做的功
J
对滑轮做的功
J
对滑轮做的功
J
问题:1.本图中我们的目的是_________________________________。
2.以方法二为例:
A.那么为了完成目的而做的功是对_____做的功。这部分功等于______________J。
B.为了达到目的不得不多做的功是对_______做的功。这部分功等于__________J。
C.那么在整个过程中人所做的总功是对____和______做的功。这部分功等于______J。
结合108页内容总结:
有用功是_______________________________________________。
额外功是________________________________________________。
总功是____________________________________________。
【达标检测】
1.甲用桶从井中提水其中对_______做的功是有用功,对_____做的功是额外功,有用功和额外功的总和是__________。
2.乙从井中捞水桶,桶中带有半桶水,则对_____做的功是有用功,对____做的功是额外功,___________________________是总功。
3.假如用斜面推沙子,对_________做的功是有用功、对_______做的功是额外功,___________________________是总功。
4.使用滑轮组提起10N的重物,使它上升0.2米,拉力是4N,拉力的作用点上升了0.6米,拉力对滑轮所做的功___J,这个功叫____功。滑轮克服物体重力所做的功为___J,这个功叫___功。用来克服滑轮重力、绳重和滑轮间摩擦所做的功叫 功。
5. 机械效率(根据上面的计算数据完成下列表格)
方法1
方法2
方法3
有用功
额外功
总功
有用功/总功
分析表格数据结合课本机械效率部分可知:
(1)有用功与总功的比值不同反应了机械的什么不同? 。
(2)使用任何机械都不可避免的要做额外功。而我们希望所做的额外功越______越好,即有用功占总功的比越大越好,这就是我们所说的机械效率。
(3)分析可知___________跟______________的比值叫机械效率。即ŋ=____________(字母表达式)变形公式W有用=_______W总=_________。其中ŋ表示___________,你认为机械效率有单位吗? 为什么? ,用 表示,有没有机械效率等于100%的机械? 为什么? 。
(4) 由于使用任何机械都不可避免的要做额外功,有用功总小于总功,所以机械效率总是_____________。
(5)起重机的机械效率一般为 ,滑轮组的机械效率一般为 ,抽水机的机械效率一般为 ,柴油机的机械效率一般位 。
【巩固提升】
1.一个滑轮将重3600N的货物提高4米。如果额外功是9600J,滑轮组做的有用功是多少?总功是多少?机械效率是多少?滑轮组在哪些方面消耗了额外功?我们应该如何提高该机械的机械效率?能否使机械效率达到100%为什么?
2._________________________的比值叫做机械效率。如果某机械的效率为85%,其物理意义是________________________________,除理想机械外的任何机械的效率总是_________,这是因为____________________________________。
3.起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了3m,而它的电动机所做的功是3.4×104J起重机的机械效率是多少?
4.某人用一个动滑轮匀速提升400N的重物,所用的拉力为200N,绳子自由端被拉起2米,在此过程中,求:
(1)拉力所做的功(2)滑轮组的机械效率(3)滑轮组中动滑轮的重力(不计摩擦和绳重) 换一张
5.用定滑轮提升重为200N的物体,所用拉力为220N,当物体升高到2m时,求定滑轮的机械效率。
6.一个工人用如图9所示的滑轮组提起重2000N的货物,所用的拉力是
800N,绳子自由端被拉下4m,求 :有用功,额外功 总功和机械效率分
别是多少?并分析额外功有哪些?
课堂总结:
课后反思 我的收获是: _____________________________________________
我的问题是: _____________________________________________
NO:26 第十二章 《简单机械》单元复习
【学习目标】
1.会建立本章知识结构图,能完整梳理本章知识。
2.理解杠杆、滑轮、轮轴、斜面特点并进行应用。
3.理解做功的两个必要因素,能运用公式进行计算。
4.理解功率的物理意义,能运用公式进行计算。
5.理解机械效率的物理意义,会计算简单机械的机械效率。
【知识梳理】
一、杠杆
1.定义:____________________________________叫杠杆。
说明:①杠杆可直可曲,形状任意。
②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹。
O
F1
l1
l2
F2
2.五要素——组成杠杆示意图。
①支点:_____________的点。用字母O 表示。
②动力:_______________力。用字母 F1 表示。
③阻力:________________力。用字母 F2 表示。
说明 动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆上。
动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反
④动力臂:从_____到___________的距离。用字母l1表示。
⑤阻力臂:从_____到____________的距离。用字母l2表示。
画力臂方法:一找支点、二画线、三作垂线、四标签
⑴ 找支点O;⑵ 画力的作用线(虚线);⑶ 画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);⑷ 标力臂(大括号)。
3.研究杠杆的平衡条件:
① 杠杆平衡是指:_______________________。
② 实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是:可以方便的从杠杆上量出力臂。
③ 结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:_____________________________。写成公式F1l1=F2l2 也可写成:F1 / F2=l2 / l1
4.应用:省力杠杆条件:____________________举例:_______________________________
费力杠杆条件:____________________举例:________________________________
二、滑轮
1.定滑轮:
①定义:________________的滑轮。②实质:定滑轮的实质是:______________
③特点:______________________________④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F_____G绳子自由端移动距离SF(或速度vF) _____重物移动的距离SG(或速度vG)
2.动滑轮:
①定义:________________的滑轮。(可上下移动,也可左右移动)②实质:动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂2倍的___________。③特点:使用动滑轮能省一半的力,但______________方向。④理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)
则:F=______只忽略轮轴间的摩擦则 拉力
F=_____________绳子自由端移动距离等于_______倍的重
物移动的距离
三、滑轮组 :
1.把定滑轮和动滑轮组装在一起,组成滑轮组,
是否可以既省力又改变力的方向呢?
讨论并完成:用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组,能设计出几种组合方式?
(把方案在右框中画出并动手组装)根据组装的滑轮组,数一数钩码被几段绳子承担?
弹簧测力计示数又是钩码重的几分之一? 进一步分析得出:使用滑轮组时,提起重物所用的力由什么决定?__________;滑轮组用几根绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的__________。
2.滑轮组的省力情况: 滑轮组特点:既可以 ,又可以 。
3.省力公式:使用滑轮组时拉力省了几分之一,绳子自由端(拉力端)移动的距离就费了几倍。即:(不计摩擦及动滑轮重)F=,则,S绳=nh物
滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一 方法:奇动偶定
(1)若不计摩擦及动滑轮重时F= (2)若必需考虑动滑轮的重力时F=(G物+G动)
四、机械效率(η)
1.概念:有用功: 。
额外功:
总功: 。
2. 和 的比值叫机械效率。
3.计算公式是: 。 ( 注意: 任何机械的效率都 1。)
4.影响机械效率大小的因素有:机械自重及 。
【知识梳理】
一、杠杆
1.定义:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就叫杠杆。
(1)“硬棒”不一定是棒,泛指有一定长度的,在外力作用下不变形的物体。
(2)杠杆可以是直的,也可以是任何形状的。
2.杠杆的五要素
(1)支点:杠杆绕着转动的固定点,用字母“O”表示。它可能在棒的某一端,也可能在棒的中间,在杠杆转动时,支点是相对固定的。
(2)动力:使杠杆转动的力,用“F1”表示。
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力,用“F2”表示。
(4)动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离,用“l1”表示。
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离,用“l2 ”表示。
注意:①无论动力还是阻力,都是作用在杠杆上的力,但这两个力的作用效果正好相反。一般情况下,把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力,而把阻碍杠杆按照需要方向转动的力叫阻力。
②力臂是点到线的距离,而不是支点到力的作用点的距离。力的作用线通过支点的,其力臂为零,对杠杆的转动不起作用。
3.杠杆示意图的画法:(1)根据题意先确定支点O;(2)确定动力和阻力并用虚线将其作用线延长;(3)从支点向力的作用线画垂线,并用l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。
杠杆的平衡条件:
杠杆的平衡条件实验
(1)首先调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。当杠杆在水平位置平衡时,力臂l1和l2恰好在杠杆上,这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂长度大小了,而杠杆在倾斜位置平衡,力臂的数值就就不能从杠杆上读出。由此,只有杠杆在水平位置平衡时,我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小,因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。
(2)在实验过程中绝不能再调节螺母。因为实验过程中再调节平衡螺母就会破坏原有的平衡。
4.杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,或F1l1=F2l2。
杠杆的应用:
1.省力杠杆:动力臂l1>阻力臂l2,则平衡时F1<F2,这种杠杆使用时可省力(即用较小的动力就可以克服较大的阻力),但却费了距离(即动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离,并且比不使用杠杆,力直接作用在物体上移动的距离大)。
2.费力杠杆:动力臂l1<阻力臂l2,则平衡时F1>F2,这种杠杆叫做费力杠杆。使用费力杠杆时虽然费了力(动力大于阻力),但却省距离(可使动力作用点比阻力作用点少移动距离)。
3.等臂杠杆:动力臂l1=阻力臂l2,则平衡时F1=F2,这种杠杆叫做等臂杠杆。使用这种杠杆既不省力,也不费力,即不省距离也不费距离。
既省力又省距离的杠杆时不存在的。
二、 其他简单机械
滑轮:周边有槽,中心有一转动的轮子叫滑轮。因为滑轮可以连续旋转,因此可看作是能够连续旋转的杠杆,仍可以用杠杆的平衡条件来分析。
根据使用情况不同,滑轮可分为定滑轮和动滑轮。
定滑轮:工作时,中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。实质:是个等臂杠杆。轴心O点固定不动为支点,其动力臂和阻力臂都等于圆的半径r,根据杠杆的平衡条件:,可知,因为重物匀速上升可知,则,不省力。
F1
B
B
G
G
F2
F1
B
A
G
O
l1
l2
不动
可动
A
A1’
s
h
S=h
特点:不省力,但可改变力的方向。
所谓“改变力的方向”是指我们施加某一方向的力(图中F1方向向下)能得到一个与该力方向不同的力(图中得到使重物G上升的力)。
动力移动的距离与重物移动的距离相等。(如上右图所示)
对于定滑轮来说,无论朝哪个方向用力,定滑轮都是一个等臂杠杆,所用拉力都等于物体的重力G。(不计绳重和摩擦)
动滑轮:工作时,轴随重物一起移动的滑轮叫动滑轮。(如下左图所示)
h
s=2h
O
F2
G
F1
L2
L1
F1
向上
向上
实质:是个动力臂为阻力臂二倍的杠杆。(如上中图所示)
图中O可看作是一个能运动的支点,其动力臂l1=2r ,阻力臂l2=r,根据杠杆平衡条件:F1l11=F2l2,即F1·2r=F2·r,得出,当重物竖直匀速向上时,F2=G,则。
特点:省一半力,但不能改变力的方向。
动力移动的距离是重物移动距离的2倍。(如上右图所示)
对于动滑轮来说:(1)动滑轮在移动的过程中,支点也在不停地移动;
(2)动滑轮省一半力的条件是:动滑轮与重物一起匀速移动;动力F1的方向与并排绳子平行;不计动滑轮重、绳重和摩擦。
滑轮组:由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。
特点:可以省力,也可以改变力的方向。使用滑轮组时,有几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一,即(条件:不计动滑轮、绳重和摩擦)。
动力移动的距离s和重物移动的距离h的关系是:使用滑轮组时,滑轮组用n段绳子吊着物体,提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n倍,即s=nh。如下图所示。(n表示承担物重绳子的段数)
F
F
F
F
F
F
n=2 n=3 n=3 n=4 n=4 n=5
s=2h s=3h s=3h s=4h s=4h s=5h
A B C D E F
滑轮组的组装:(1).根据的关系,求出动滑轮上绳子的段数n;(2)确定动滑轮的个数;(3)根据施力方向的要求,确定定滑轮个数。确定定滑轮个数的原则是:一个动滑轮应配置一个定滑轮,当动滑轮上为偶数段绳子时,可减少一个定滑轮,但若要求改变力的作用方向时,则应在增加一个定滑轮。在确定了动、定滑轮个数后,绳子的连接应遵循“奇拴动、偶拴定”的规则,由内向外缠绕滑轮。
F1
F2
l1
l2
O
轮轴:由两个半径不同的轮子固定在同一转轴的装置叫做轮轴。半径较大的轮叫轮,半径较小的轮叫轴。
实质:轮轴可看作是杠杆的变形。如上图所示。特点:当把动力施加在轮上,阻力施加在轴上,则动力臂l1=R,阻力臂l2=r,根据杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2,即F1R=F2r,∵R>r,∴F1<F2,即使用轮轴可以省力,也可以改变力的方向,但却费了距离。
G
F
L
h
斜面:如图所示斜面是一种可以省力的简单机械,但却费距离。
当斜面高度h一定时,斜面L越长,越省力(即F越小);当斜面长L相同时,斜面高h越小,越省力(即F越小);当斜面L越长,斜面高h越小时,越省力(即F越小)。
三、机械效率
一、知识储备一:了解功的原理、有用功、额外功和总功
1.功的原理内容: 。(功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用)
2.有用功:_________________________________________________________。
3.额外功:_________________________________________________________。
4.总功:________________________;计算公式:W总=__________________。
5.使用简单机械提升重物,有用功、总功的计算方法:有用功W有用=_________,总功W总=____________
二、知识储备二:机械效率的计算
1.机械效率: __________(因为有用功总小于总功,所以机械效率总________,通常用百分数表示) 公式______________。
2.常用的机械效率计算公式:①定义式:η=W有用/W总 ,②斜面:η=____________,③定滑轮:η=________________,④动滑轮:η=_________________,⑤滑轮组:η=_______________
三、知识储备三:滑轮组和斜面机械效率的测量
1.测量原理:_________________________。
2.测量工具:_________________________________________________。
3.滑轮组机械效率需要测量的物理量有:______________________;斜面机械效率需要测量的物理量有:______________________;
4.提高机械效率的方法:__________________________________________________等;
【课堂检测】
1.一根粗细均匀的木棒重500 N,一头着地,求抬起另一端所需多大的力?
2.如图所示,不计重力的杠杆OB可绕O点转动,重为6N的物体P悬挂在杠杆的中点A处,拉力F1与杠杆成30°角,杠杆在水平位置保持平衡。请在图中画出拉力F1的力臂,并求出此状态下拉力F1=___________N.
3.作图
4.如下图,分别用不同的滑轮或滑轮组匀速提起重为1800N的物体时,则F1= ,
F2= ,F3= ,F4=
5.图4是人用滑轮把货物提到高处的示意图,甲图中的滑轮是______滑轮(填“定”或“动”),使用______图中的滑轮能够省力.
6.用如图5所示滑轮组提起重物,不计动滑轮自重和摩擦,若拉力F为50N,则物重G为 N,若绳子的自由端向上拉0.6m,则重物升高 m。(题型一)
7.如图所示,6物重50N,在水平拉力F的作用下,使物体A沿水平地面匀速前进.拉力F为10N.不计绳和滑轮重,物体受到的阻力 N.(题型一)
图4 图5 图6
8.用一个动滑轮把重为200N的货物匀速提高4m,所用的拉力是125N,则有用功是 J,总功是 J,这个动滑轮的机械效率为 .
9.工人用一根杠杆提升一桶油,他用250N向下的拉力拉过1.2m,油桶上升30cm,若杠杆的机械效率为90%,则油桶重为 N.
10.用一个滑轮组在6s内把84N的重物匀速提升4m时,在绳的自由端所加拉力大小为40N,自由端通过的距离为12m.则此过程中,有用功为 J,拉力做功的总功率为 W,滑轮组的机械效率为
【巩固提升】
11.站在地面上的人用滑轮组把重960N的贷物由地面匀速提升到4m的高处,所用的时间是8s,人作用在绳子自由端的拉力为600N.(不计摩擦和绳重)
(1)依据题意在图中画出绳子的绕法;
(2)请根据已知条件设疑并解答.(至少求出4个物理量)
12.用如图8所示的滑轮组在10s内将重物提升了10m,绳子自由端的拉力大小为200N,滑轮组的机械效率为85%,不计摩擦,求:
(1)拉力的功率;
(2)物体的重力;
(3)动滑轮的重.
13.如图1所示,小明用滑轮组匀速提起一个重为600N的物体A,物体上升的速度为0.1m/s,人拉绳的力为250N,不计绳重和摩擦,人拉绳做功的功率为?滑轮组的机械效率为?动滑轮重?
14.小明利用如图所示的装置沿水平方向将一个重2000N,底面积为0.5m2的物体A向左匀速拉动2 m,物体A受到的摩擦力为600N,作用在绳端的拉力为250N,则物体A对地面的压强是____________Pa;拉力做的功为_________J;该装置的机械效率是_____
第14题图
初中第4节 变阻器学案: 这是一份初中第4节 变阻器学案,共5页。
初中物理人教版九年级全册第3节 电阻学案: 这是一份初中物理人教版九年级全册第3节 电阻学案,共5页。学案主要包含了学习目标,知识回顾,自主学习,巩固练习,你的疑惑,你的收获,课后练习等内容,欢迎下载使用。
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