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文档简介
集体备课教案项目内容课题§3.3摩擦力修改与创新教学目标知识与技能知道摩擦力的概念及分类,知道这两种摩擦力的分类知道静摩擦力产生的条件,会判断静摩擦力的大小和方向知道滑动摩擦力产生的条件,会判断滑动摩擦力的大小和方向知道最大静摩擦力与滑动摩擦力的关系。了解动摩擦因数μ的决定因素,会用实验测量计算μ知道日常生活中如何防止和利用摩擦力。过程与方法通过观察演示实验,概括出摩擦力产生的条件及摩擦力的特点,培养学生的观察、概括能力。通过静摩擦力与滑动摩擦力的区别对比,培养学生分析综合能力。在研究影响滑动摩擦力因素问题中学会运用控制变量的方法情感态度与价值观从探究中获得积极的情感体验和认真、严谨的科学态度和科学精神通过对生活中有益摩擦和有害摩擦的分析,对学生进行辩证唯物主义的教育教学重、难点教学重点静摩擦力的有无,大小及方向的判断滑动摩擦力的有无,大小及方向的判断教学难点静摩擦力的有无,大小及方向的判断教学准备课型课时安排2课时教学过程师:上节课学习弹力时曾提到,弹力是接触力,接触力从性质上分为弹力和摩擦力,今天我们的学习任务就是学习了解摩擦力。一、讨论探究滑动摩擦力的特点师:对于摩擦力,我们在初中的时候已经接触过了,而且知道摩擦力可以分为滑动摩擦力、静摩擦力和滚动摩擦力。大家都试着回想一下,你还记得哪些知识。(不需要学生回答出来,学生自己明白就好)现在请同学们利用你们的课桌和书本做一个简单的实验:把书平放在桌面上,给书本一个初速度,仔细观察书本滑出后在桌面的滑行情况是怎样的? 生:书本在滑动过程中速度会逐渐减小并最终停止下来。 师:是什么原因导致书本的速度越来越慢呢? 生:是因为受到了桌面给书本的摩擦力。 师:桌面给书本的摩擦力是三类摩擦力中的哪一类呢? 生:是滑动摩擦力。 师:对,当一个物体在另一个物体表面滑动时,会受到另一个物体阻碍它滑动的力,这个力叫做滑动摩擦力。我们也可以用手掌在桌面上滑动来感受滑动摩擦力。 师:当我们用手掌压着桌面滑动时,桌面给手掌的摩擦力向什么方向? 生:与手掌的运动方向相反,阻碍物体的运动。 师:手掌在桌面滑动时,桌面对手掌有摩擦力作用,那手掌对桌面有摩擦力作用吗?为什么? 生:根据力的作用是相互的,我知道桌面给手掌摩擦力的同时手掌也会给桌面以摩擦力。 师:那手掌给桌面的摩擦力向什么方向? 生:跟手掌的运动方向相同。 师:对!从这里也要看到作用力与反作用力是方向相反的(解释)。 师:那桌面受到的摩擦力是三种摩擦力中的哪一种? 生:是静摩擦力! 生:不是,应该是滑动摩擦力! 师:是滑动摩擦力!有同学不明白了,桌面没有滑动啊,怎么会是滑动摩擦力,这就要涉及到滑动摩擦力的概念了。什么样的力是滑动摩擦力?如果产生摩擦力的两个物体是相对运动的,那它们之间产生的摩擦力就是滑动摩擦力。什么意思?就是说看一个力是不是滑动摩擦力不是看这个物体是不是运动的(我们平时讲一个物体是否运动是选择地面为参考系的),而是看产生摩擦力的两个物体间是不是相对运动的。刚才我们研究的是手掌与桌面之间的摩擦力,而手掌与桌面是相对滑动的,所以手掌与桌面间的摩擦力是滑动摩擦力。手掌相对于桌面是滑动的,所以桌面给手的是滑动摩擦力,桌面相对于手也是运动的,所以手给桌面的摩擦力也是滑动摩擦力。 师:大家应该还记得什么是相对运动吧?所谓的相对运动就是两个物体分别以对方为参考系所表现出来的运动,而不是相对于地面或其它参考系得出来的运动。比如手掌在桌面上向正北方向运动,那手掌相对于桌面的运动是怎样的? 生:手掌相对于桌面是向北运动的。 师:桌面相对于手掌的运动是怎样的? 生:桌面相对于手掌向南运动。 师:大家还可以再做一个实验体会一下:左手压在一本书上,右手将书抽走,整个过程中要保持左手不动,由于书本与左手间是相对滑动的,所以无论是书给手的摩擦力还是手给书的摩擦力均是滑动摩擦力。【牢记】:一个力是不是滑动摩擦力,看产生这个摩擦力的两个物体间是不是相对滑动的。师:下面我们来讨论滑动摩擦力产生的条件。请同学们思考一下,怎样才能产生滑动摩擦力? 生:首先两物体一定要相互接触,再者相互接触的两物体间一定要有相对运动。 生:还有地面不能是光滑的。 师:很好!能归纳出这几点已经很不错的,其实还差一个条件,就是两物体间不但要接触,而且要挤压。这个结论我们也可以通过刚才的实验体会出来。第二个实验中,左手压书,右手抽书,如果左手压书的力越小,右手抽书需要克服的摩擦力就越小,我们可以想象当左手压书的力小到接近于0时,手与书之间的摩擦力也将小到接近于0,说明光接触还不行,还得挤压。滑动摩擦力产生的条件:1、接触并挤压2、两物体间有相对运动。3、接触面都不光滑。【牢记】:有摩擦力必有弹力,有弹力不一定有摩擦力。滑动摩擦力的方向: 师:下面我们来归纳滑动摩擦力的方向。 师:手掌在桌面上滑动时,手掌受到桌面给它的作用力有几个? 生:有两个,一个是桌面给手掌的支持力,一个是桌面给手掌的滑动摩擦力。 师:支持力的方向向什么方向?摩擦力的方向向什么方向? 生:支持力的方向垂直于桌面向上,摩擦力方向与手滑动方向相反。 师:这两个力的方向有什么关系?同一直线还是成一角度?角度是多大? 生:这两力是垂直的,因为支持力垂直于接触面,而摩擦力与接触面相切。【牢记】:弹力与摩擦力相互垂直。 师:现在我们已经知道摩擦力与接触面相切,但具体是向哪个方向呢?有没有同学能不说一说?我们可以以第一实验为例,大家根据手掌受到的摩擦力和桌面受到的摩擦力来对比总结。 生:是不是与运动方向相反啊? 生:不能这样说,因为桌面也受到的摩擦力,但桌面没有运动,当然也无法谈起与运动方向相同或相反的说法。 生:我想应该是与相对运动方向有一定的关系,因为刚才我们已经了解到:如果两个物体有相对滑动,那它们之间产生的摩擦力叫做滑动摩擦力。 师:经过大家的努力,摩擦力方向的真面目就快要露出来了,滑动摩擦力的根本是两物体间的相对滑动,所以研究滑动摩擦力的方向我们要从它与物体的相对运动方向的关系着手。板书:(手掌在桌面上向正北方向滑动)手受到的滑动摩擦力方向:正南桌面受到的滑动摩擦力的方向:正北手相对于桌面的运动方向:正北桌面相对于手的运动方向:正南。【牢记】:滑动摩擦力方向与相对运动方向相反。 师:我们同样可以结合第二个例子体会。 师:现在我引入滑动摩擦力的下定义,相信经过刚才的一番探究讨论,我们一定对能定义有更深刻的理解二、滑动摩擦力【定义】:当两个物体彼此接触挤压且有相对运动时,接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,该力叫做滑动摩擦力。大小: 师:大家猜想滑动摩擦力的大小会哪些因素有关呢? 生:我想可能与两物体间的挤压力、相对运动速度、接触面面积、接触面粗糙程度等因素有关。 师:既然有这么因素可能影响滑动摩擦力的大小,我们该如何着手进行研究呢? 生:我们只能一个一个地来,比如我们可以先研究摩擦力大小于两物体间挤压力的有关系,研究出这两个量之间的关系后,再研究摩擦力大小与相对运动速度的关系,就这样一个个在进行研究。不可能同时研究摩擦力大小与所有因素的关系,因为你不会知道摩擦力变化了究竟是由哪个因素的变化引起的。 师:好!如果我准备研究摩擦力大小与两物体挤压力关系时,如何保证摩擦力的变化就是因为压力变化引起的。 生:很简单,只要在研究压力变化对摩擦力大小变化影响的实验中保持其它所有因素不变就行了。 师:这位同学回答得非常好!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,这种研究方法在物理上叫做“控制变量法”。师:实验表明,滑动摩擦力的大小与两物体之间的压力成正比,即。其中μ是比例常数(它是两个力的比值,没有单位)。叫做动摩擦因数。它的数值与两物体的材料和接触面粗糙程度(现在研究表明并非越光滑阻力越小)有关。N是物体之间的弹力,因为弹力与接触面垂直,所以又叫做正压力。观看滑动摩擦力的视频文件 师:我这边有些简单的实验仪器:木块、长木板、弹簧秤、布面、砝码等,课后同学们可以利用这些仪器设计实验来验这个结论。例1:砖横放和竖放在地面移动时受到的滑动摩擦力哪一个大?【牢记】:f与接触面积无关。例2:那物体分别做匀速直线运动和匀加速直线运动时的滑动摩擦力大小关系如何呢?【牢记】:f与相对运动速度无关。例3、下列说法正确的是(AD)只有相互接触且发生相对运动的物体间才可能产生滑动摩擦力。只有运动的物体才可能受滑动摩擦力。受弹力的物体一定受滑动摩擦力受滑动摩擦力的物体一定受到弹力。方向: 师:前面已经学过,滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反。FvFvFv 例4、(1)FFvFvff(2)汽车启动时,车上货物向后滑动,分析货物受到的滑动摩擦力的方向。解:可以用书本上拉黑板擦来示范,让学生明白,虽然货物相对车是后退了,但相对于地面是前进了,其实常识也可以告诉我们:货物从静止到跟车一起以相同的速度向前运动,说明车启动的过程中货物也在加速启动,那是谁给它这个动力的呢?很明显是摩擦力啊;(3)汽车刹车时,车上货物向前滑动,试分析货物受到的没动摩擦力的方向。解:货物相对车向前,是受到的摩擦力向后;车相对于货物向后,则受到的滑动摩擦力向前。(4)接触面均不光滑。ABABABB与地面之间的摩擦力与刚才一样,先略过去,主要看AB之间的摩擦力。AB之间接触挤压,有相对运动,接触面不光滑,所有条件满足,所以AB之间有摩擦力的存在。A相对于B向右运动,所以B给它一个向左的摩擦力来阻碍它的这个相对运动。B相对于A向左运动,所以A给B一个向右的摩擦力来阻碍B的这个相对运动。(其实大家也可以想得到,系在墙上的绳子被拉紧了,肯定有一个力把A向左拉,那就是摩擦力了)(5)已知:传送带静止时,将物体轻轻放上,物体将由静止开始下滑,若传送带反向转动时,会不会减缓物体下落速度甚至物体不下落呢?(6)看图,斜面光滑,传送带不光滑。若带子不动时,物体从高处下来后会冲出带子,若带子反向转动呢?例5、一物体正在水平桌面上沿正东方向做直线运动,物体与桌面间的动摩擦因数μ=0.2,物体的质量为m=10kg,g=10m/s2,此时物体正受一个沿正西方向的水平拉力F=20N的水平拉力的作用,求此时物体受到的滑动摩擦力。解:物体相对于桌面向东运动,所以受到的滑动摩擦力方向向西,大小为=0.2×10×10=20N三、静摩擦力:日常生活中我们常常见到这样一种现象,一个大木箱停放在地面上,你用力推,没推动,什么原因呢?有人会讲:“你力气太小呗”。那你们有没有想过,是什么阻碍木箱的运动呢?我们先来对物体进行受力分析看看。NGNGFfNGF根据以前所学,我们知道物体受重力G、拉力F和支持力N。由于你没有推动,物体是静止的,根据牛顿第一定律,物体应该受力平衡即所受的力相互抵消。看图:图中N和G相互抵消,但还剩下一个拉力F无法被消去,所以物体必然还受到一个我们以前没有接触过的力,该力与F等大反向。那么这个力是什么力呢?是谁施给物体呢?该力肯定是接触力,而跟物体接触的只有地面,难道也是地面给的?不错!这个力就是地面给物体的,叫做静摩擦力。大家想一想,如果地面是光滑的,那么推动这个物体还有那么难吗?没有,这说明这个力也是因为接触在粗糙有摩擦造成的。由于这个力产生在相对静止的两个物体的接触面上,所以叫做静摩擦力。师:刚才你向右推没推动,理论分析受到的静摩擦力向左,那如果你从右面向左推也没有推动,那此时受到静摩擦力应该向哪个方向呢?生:理论分析应该向右。师:学习滑动摩擦力时,我们知道滑动摩擦力是阻碍相对运动,那你们知道静摩擦力阻碍的是什么吗?生:虽然物体间没有相对运动,但在推力作用下物体有相对运动趋势,所以我想静摩擦力阻碍的是相对运动趋势吧?师:回答得很好,下面我们来学习静摩擦力的定义:静摩擦力:两物体接触挤压且有相对运动趋势时,接触面上会产生一种阻碍相对运动趋势的力,该力叫做静摩擦力。产生条件:1、接触并挤压(弹力产生的条件)2、有相对运动趋势。3、接触面都不光滑。大小:还是推箱子的问题,如果你用10N的力推箱子没有推动,理论分析说明此时的静摩擦力大小是10N,如果你用100N还没有推动,理论分析说明此时静摩擦力的大小是100N,如果你用500N还是没有推动,静摩擦力就是500N。但我们知道,随着推力的增大,物体总有被推动的时候,当推力增大到某一个值时物体就要滑动,此时静摩擦力达到最大值。所以叫做最大静摩擦力。那最大静摩擦力与哪些因素有关呢?我们在日常生活中也经常看到这们的事实:在越粗糙的地面上想把箱子从静止推动需要的力越大,同时在同一地面上,如果在箱子上坐一个人时与不坐人时需要的力要大些。那么从这些现象大家觉得应该与哪些因素有关呢?当推力达到最大静摩擦力时,物体开始滑动,物体将受滑动摩擦力,那么滑动摩擦力与最大静摩擦力的大小关系如何呢?演示实验:实验装置如右图在弹簧测力计的指针下轻塞一个纸团,它可以随指针移动,并作为指针到达最大位置的标记。继续用力,当拉力达到某一数值时木块开始移动,此时测力计拉力示数突然减小,并且从此在拉力的作用下匀速直线运动。分析:物体开始由于静摩擦力作用保持静止,该过程中静摩擦力始终等于拉力,所以图象斜率等于1。当拉力达到时物体开始由静止到运动,此后物体受到的摩擦力变为滑动摩擦力。由于在物体开始运动的一瞬间测力计示数突然减小,说明物体受到的阻力突然减小,这就是说大于滑动摩擦力。又因为物体能在的作用下匀速直线运动,说明物体受到的滑动摩擦力大小是。结论:静摩擦力的大小由外部因素决定,一般可由物体的运动状态进行受力分析中得出。(比如推箱子中,由于物体是静止的,所以合外力是零,从而知道静摩擦力随推力的增大而增大)与μN无关,μN只决定最大静摩擦力。,一般情况下大于滑动摩擦力,无特殊说明情况下,近似认为等于滑动摩擦力。带领学生观看视频文件及动画文件,加深印象。方向:与相对运动趋势相反。如何判断物体间是否有相对运动趋势以及相对运动趋势的方向1、假设不存在法什么叫做运动趋势呢?就是有运动的动向却没有付诸行动,大家想一想,为什么物体间有相对运动的动向却没有付诸行动呢?就是因为有静摩擦力阻碍了这个相对运动趋势,使它没有变成现实。那如果没有静摩擦力,物体的相对运动趋势就应该能变成行动了,所以如果我们假设摩擦力不存在,那么我们从物体间运动状态不同和物体受力分析中可以看出物体间是否有相对运动趋势以及相对运动趋势的方向。如下图:人推木箱没推动,那木箱与地面之间有没有摩擦力呢?假设摩擦力不存在,则木箱将会向右运动,说明存在静摩擦力,且木箱相对于地面有向右运动的趋势。2、牛顿定律其实大多情况下,我们并不是看物体的相对运动趋势,我们只要综合受力分析和牛顿定律,就可以判断出静摩擦力了。比如下图,求AB间摩擦力和B地间摩擦力。FFABF匀速因为A匀速,所以A应该受力平衡,A竖直方向受两个力:重力;B对A的支持力,这两力相互抵消。水平方向如果受摩擦力,则A不可能受力平衡,说明A肯定不受摩擦力。举例:1、人用F力向右推箱子没有推动解:很明显,如果没有摩擦力,物体受到重力G、支持力N和推力F,物体是不能保持静止的,将向右运动,所以箱子相对于地面有向右运动的趋势,它受到的静摩擦力方向向左。根据力的作用是相互的,所以箱子对地面的静摩擦力是向右的。2、三角斜面上静止的木块解:如果不存在摩擦力,则物体受到重力G和支持力N是不能保持静止的,将向下滑,所以木块相对于斜面的运动趋势是向下滑的,它受到的静摩擦力沿斜面向上,斜面的受到的静摩擦力沿斜面向下。3、放在汽车里的箱子随汽车由静止启动过程中与汽车没有相对滑动。解:如果不存在摩擦力,箱子只受重力G和支持力N,而且这两个力相互抵消,由于物体本来是静止的,所以物体应该仍然保持静止,而汽车启动了,则汽车相对于箱子向前了,箱子相对于汽车落后了,所以箱子受到向前的静摩擦力,汽车受到向后的静摩擦力。]4、人行走时,脚与地面间的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力,方向如何?解:带领学生看动画演示知:脚与地面的摩擦力是静摩擦力,地面对脚的摩擦力方向向前。5、自行车前后轮与地面的摩擦是静摩擦还是滑动摩擦,前后轮所受摩擦力方向如何?解:是静摩擦力,前轮所受摩擦力方向向后;后轮所受的摩擦力方向向前。例6、判断静摩擦力方向1、人紧握瓶子水平移动2、3、4、VVFABF静止FABF静止四、难点:1、摩擦力(不管是静摩擦力还是动摩擦力)可以动力也可以是阻力动力和阻力是从效果上来讲的:动力:促进物体运动的力(暂时理解为该力与速度同向)阻力:阻碍物体运动的力(暂时理解为该力与速度反向)举例:一个正在下落的物体,它受到重力G和空气阻力f的作用,重力方向与速度同向,该力是动力,促进物体下落。空气阻力与速度反向,阻碍物体下落,是阻力。师:那摩擦力是动力还是阻力呢?生:阻力!师:为什么呢?生:因为摩擦力方向与速度方向相反!师:你怎么知道的呢?生:概念讲的啊?师:概念怎么讲的啊?再仔细看看!注意:摩擦力是与相对运动或相对运动趋势相反,并不是与物体运动相反。(运动和相对运动不是一回事,无特殊说明的情况下我们讲的运动通常是指物体相对于地面的运动,而摩擦力看的是产生摩擦力的两个物体之间的相对运动)举例:1、汽车启动时,放在车里的箱子相对于汽车向后滑,这里箱子受到的摩擦力是动力还是阻力呢?箱子对汽车的摩擦力是动力还是阻力呢?AB解:AB2、缓慢(以接近0的速度匀速)拉动物体B,AB相对静止,弹簧伸长。这段过程中B对A的静摩力是动力还是阻力?A对B的摩擦力是动力还是阻力呢?解:B对A的摩擦力是动力。这里A相对于B有向后的运动趋势,所以A受到B向前的静摩擦力(从弹簧的伸长可以知道),同时A是向前运动,所以这里静摩擦力是动力;A对B的摩擦力是阻力,因为A对B的静摩擦力是向后的,而B是向前的,所以是阻力。3、经典例子:两块木板间夹一木块,任意方向匀速运动,受到静摩擦力始终竖起向上,该力可以是动力或阻力看你向哪个方向匀速。2、静摩擦力还是滑动摩擦力看物体间是相对静止还是相对运动静止的物体可以受到滑动摩擦力在地面上推箱子,箱子对地面的摩擦力是滑动摩擦力,但地面却是静止的。运动的物体也能受到静摩擦力物体在传送带上匀速度上升,它是运动的,但它却受到静摩擦力。五、滚动摩擦:除了滑动摩擦外,还有滚动摩擦。滚动摩擦是一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦。当压力相同时,滚动摩擦比滑动摩擦小很多。滚动轴承就是根据这一点制成的。六、生活中的摩擦在生产、生活中,我们有时需要加大物体之间的摩擦力,有时又需要减小物体之间的摩擦力。钻木取火利用了摩擦生热,古埃及金字塔以滚动摩擦代替滑动摩擦、磁悬浮列车。
有利:鞋底做得越粗糙就越不容易打滑,是因为增加了鞋与地面的摩擦,因此要将鞋底做得更粗糙,才使人不易滑倒;木匠把木板打磨光滑,是用砂纸与木板的摩擦将木板打磨光滑的;洗衣机洗衣服是经过转动使衣服与水产生摩擦,才能将衣服洗干净的;等等,这些有利摩擦我们都要多多利用.
有害:机器运转是会相互摩擦发热,造成无谓的能量损失和有害与零部件,缩短了机械使用寿命,因此要把接触面造得更加光滑;在泥泞的道路或雪地里,汽车容易打滑,易发生事故.所以要尽量将车轮造得更加粗糙或加铁环;等等这些都是有害摩擦.板书设计§3.3摩擦力一、摩擦力1.定义2.产生条件二、静摩擦力1.定义2.产生条件3.最大静摩擦力4.静摩擦力三要素三、滑动摩擦力1.定义2.产生条件3.滑动摩擦力三要教学反思本课的设计采用了课前发预习学案,学生预习本节内容,找出自己迷惑的地方。课堂上老师通过举例子、做演示实验,体会摩擦力的存在性及静摩擦力和滑动摩擦力的简单区别,进而能够区分说出摩擦力的产生条件并会计算滑动摩擦力的大小,能够对简单的受摩擦力的情况进行分析,最后进行当堂检测,课后进行延伸拓展,以达到提高课堂效率的目的。
集体备课教案项目内容课题§2.4匀变速直线运动的位移与速度的关系修改与创新教学目标三维目标知识与技能知道位移速度公式,会用公式解决实际问题。知道匀变速直线运动的其它一些扩展公式。牢牢把握匀变速直线运动的规律,灵活运用各种公式解决实际问题。过程与方法在匀变速直线运动规律学习中,让学生通过自己的分析得到结论。情感态度与价值观让学生学会学习,在学习中体验获得成功的兴奋。教学重、难点教学重点位移速度公式及平均速度、中间时刻速度和中间位移速度。初速度为零的匀变速直线运动的规律及推论。教学难点中间时刻速度和中间位移速度的大小比较及其运用。初速度为0的匀变速直线运动,相等位移的时间之比。教学准备课型课时安排1课时教学过程教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。(二)情景引入,展示目标1.通过下面一道题目,让学生从不同角度,感受一题多解,拓展学生的物理思维。一辆汽车以20m/s的速度行驶,驾驶员发现前方道路施工,紧急刹车并最终停止。已知汽车刹车过程的加速度大小是5m/s2,假设汽车刹车过程是匀减速直线运动,则汽车从开始刹车经过5s所通过的位移是多少?(利用该题让学生知道:①对匀减速直线运动,若取v0方向为正方向时,则v0>o,a<0。②对汽车刹车过程,在给定的时间内的汽车是否一直在做匀减速直线运动,还需要进行判断。③让学生感受到一题多解——公式法、图象法和逆向思维法。)2.通过物理情景1的分析,让学生寻找匀变速直线运动中位移与速度的关系。【情景1】射击时,火药在枪筒中燃烧。燃气膨胀,推动弹头做加速运动。若把子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动,假设枪筒长0.64m,子弹的加速度5×105m/s2,我们根据已知条件能否求出子弹射出枪口时的速度?新课标第一问题1:能否根据题意,用前面的运动规律解决?用公式得出子弹离开枪口时的速度。(三)合作探究,精讲点拨问题2:在这个问题中,已知条件和所求的结果都不涉及时间t,它只是一个中间量。能否根据前面学习的运动规律,得到位移x与速度v的关系呢?用公式进行推导。(请一位学生板演)通过以上分析可以看到,如果说问题的已知量和未知量都不涉及时间,利用求解,往往会使问题变得简单、方便。用公式求解上面的问题,并与前面的方法进行比较。(四反思总结,当堂检测教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。设计意图:引导学生理解本节公式.并对所学内容进行简单的反馈纠正。[例1]通过测试得知某型号的卡车在某种路面上急刹车时加速度大小是5m/s2。如果要求它在这种路面上行驶时在22.5m内必须停下,它的行驶速度不能超过多少千米每小时?分析问题,用公式求解问题,并注意匀减速直线运动中加速度取负值。通过板书提醒学生解题规范化。[例2]美国“肯尼迪”号航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统。已知“F-A-15”型战斗机在跑道上加速时可产生的最大加速度为5.0m/s2,起飞速度为50m/s。若要该飞机滑行100m(1)弹射系统必须使飞机具有多大的初速度?(可保留根号)(2)假设某航空母舰不装弹射系统,但要求“F-A-15”型战斗机能在它上面正常起飞,则该跑道至少多长?www.xkb1.com分析题意,已知条件,求什么物理量,正确选取运动规律。用公式求解问题,同时注意具体问题具体分析。[例3]驾驶手册规定具有良好刹车性能的汽车在以80km/h的速率行驶时,可以在56m的距离内刹住;在以48km/h的速率行驶时,可以在24m的距离内刹住。假设对这两种速率,驾驶员的反应时间(在反应时间内驾驶员来不及使用刹车,车速不变)与刹车产生的加速度都相同,则驾驶员的反应时间是多少?引导学生分析汽车在整个过程中运动规律,如何解决问题。根据题意的分析,正确选用运动规律求解。(五)发导学案、布置预习我们已经学习了运动学的一些公式,了解了运动学的过程,那么若初速度等于零的过程又会怎样呢?在下一节课我们一起来学习一种特殊的匀变速运动__自由落体运动。这节课后大家可以先预习这一部分,着重分析自由落体运动为什么是匀变速运动.并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。九、板书设计2.4匀变速直线运动的位移与速度的关系匀变速直线运动的位移与速度的关系:课堂小结本节课按教学设计基本完成了制定的课程目标,取得较好的效果。第一,教学重点突出,对速度公式、位移公式及位移和速度的关系式注重推导的过程。有效的突破教学难点,具体进行情景的分析。第二,能以教师为主导,学生为主体用代数方法推导出匀变速直线运动的规律。首先让学生进行讨论、推导,然后师生一起总结,体现了新课标对课堂教学的要求。第三,得到匀变速直线运动规律后提出注意问题,以练习的形式让学生填空取得较好的效果。第四,在匀变速直线运动规律的运用方面注意分析做题的方法、步骤,建议学生解物理题要注意作出示意图,标出已知量,更好地理解题意,再选择公式,让学生养成良好的习惯。第五,让学生尝试一题多解,灵活运用。第六,对几个例题的分析提醒学生注意物体实际运动的过程,让学生再次计算,体会由错到对的过程中得到领悟,然后师生一起总结解题方法,效果较好。树立严谨的学风,既用联系的观点看问题,还要具体问题具体分析板书设计§2.4匀变速直线运动的位移与速度的关系匀变速直线运动的位移与速度的关系:教学反思学生的反应和掌握情况比较好。基本没有什么疑问。
集体备课教案项目内容课题§3.4力的合成修改与创新教学目标(一)知识与技能1、掌握力的平行四边形定则,知道它是力的合成的基本规律。2、初步运用力的平行四边形定则求解共点力的合力;能从力的作用效果理解力的合成、合力与分力的概念。3、会用作图法求解两个共点力的合力;并能判断其合力随夹角的变化情况,掌握合力的变化范围,会用直角三角形知识求合力。(二)过程与方法1、能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则;2、培养学生动手操作能力、物理思维能力和科学态度、观察能力、分析能力、协作能力、创新思维能力、表达能力。3、培养学生设计实验、观察实验现象、探索规律、归纳总结的研究问题的方法的能力。(三)情感、态度与价值观1、培养学生的物理思维能力和科学研究的态度。2、培养学生热爱生活、事实求是的科学态度,激发学生探索与创新的意识。3、培养学生合作、交流、互助的精神。教学重、难点教学重点1、通过实验归纳出力的平行四边形定则2、力的平行四边形定则的理解和应用。教学难点1、对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力2、合力与分力间的等效替代关系,尤其是合力的大小与两个分力间夹角的关系。教学准备方木块1块、弹簧秤2个、橡皮筋1条,20cm细线1条(两端打好套)、白纸1张、图钉几个、三角板一对课型课时安排1课时教学过程(一)引入新课教师活动:请两位同学到讲台前,让一位同学提起重为200N的一桶水,请下面同学分析该同学施加的提水的力为多大?然后请两同学一起提起水桶,请同学们一起分析提水桶的有几个力?从效果上看跟刚才用一个力提一样吗?学生活动:学生观看两位同学的操作,同时考虑并回答教师的问题。学生回答:效果是一样的。点评:通过实践体验,让学生体会一个力的作用效果与两个或更多力的作用效果相同、目的是激发学生学习兴趣,引导学生体会等效观点。教师活动:引导学生思考:生活中还有哪些事例是说明几个力与一个力的作用效果相同的?学生活动:学生思考讨论列举实际例子:用两条细绳吊着日光灯、很多只狗拉着雪撬前进、抗洪救灾中解放军搬沙袋、打夯等。点评:通过列举生活中的实例,进一步体会一个力可以与几个力的作用效果相同。培养学生观察生活的能力,同时激发学生对生活的热爱。教师活动:启发引导同学找出这些例子的共性,给出合力和分力的概念。学生活动:积极思考,领会合力、分力的等效替代关系。(二)进行新课1、力的合成一个力与几个力产生了同样的效果,可以用这一个力代替那几个力,这一个力是那几个力的合力,那几个力是这一个力的分力。当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力的作用效果跟原来几个力的作用效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。求几个力的合力的过程叫做力的合成。下面我们就来探究一下求几个力的合力的方法。教师提问:那么如何才能求出几个力的合力呢?也就是说合力与分力之间有什么关系?教师活动:教师出具合力与分力关系模拟演示器,告诉学生有关的器材,以及实验的目的,让学生自己设计一个实验来探究求合力的方法(学生可能提出好多不同的设计方案,教师要引导学生选择其中的最佳方案)。教师可提出如下问题:在这个实验中合力与分力等效的标志是什么?(橡皮条的伸长量相等)然后教师可让学生(2-3人)自告奋勇去前面操作,下面的学生观察,引导学生找出操作同学的不妥之处。在实验结果的处理时,引导学生先做出各力的图示,让操作的同学和下面同学一起讨论合力与分力之间的关系。(学生此时也可能有很多种猜想,比如:把两个力直接加起来等。教师可参与学生的讨论,筛选出有一定道理的猜想)实验演示:两个弹簧秤互成角度地悬挂一个钩码,拉力分别为和,再用一个弹簧秤悬挂同一个钩码,拉力为。分析:和共同产生的效果与力产生的效果是相同的,即均可使钩码处于静止状态,由于力产生的效果与力和共同作用产生的效果相同,力就叫做力和的合力,这种等效代替的方法是物理学中常用的方法。进一步实验:实验设计:一根橡皮条,使其伸长一定的长度,可以用一个力作用,也可以用2个力和同时作用,如能想办法确定和以及力的方向,就可知与和间的关系。演示:将如图所示的实验装置安装在贴有白纸的竖直平板上。乙G乙GEFO甲GECO
橡皮条GE在两个力的共同作用下,沿着直线伸长了EO这样的长度,若撤去和用一个力作用在橡皮条上,使橡皮条沿着相同的直线伸长相同的长度,则力F对橡皮条产生的效果跟力和共同作用产生的效果相同,力F等于和的合力,在力和的方向上各作线段OA和OB,根据选定的标度,使它们的长度分别表示力和的大小,再沿力F的方向作线段OC,根据选定的标度,使OC的长度表示F的大小。问题:由此看来,求互成角度的两个力的合力,不是简单的将两个力相加减,那么互成角度的两个力是不是可以用和的有向线段为邻边所作的平行四边形的对角线来表示呢?F学生实验:将白纸钉在方木板上,用图钉固定一橡皮条,用两只弹簧秤同时用力互成的沿规定方向拉橡皮条,使橡皮条的另一端伸长到O点,记下此时弹簧秤的读数,这就是分力的大小,再用一只弹簧秤通过细绳套也把橡皮条拉到位置O,弹簧秤的读数就是合力的大小,细绳的方向就是合力的方向。用力的图示作出这3个力观察找出3个力之间的关系。F结论:总结平行四边形定则:求互成角度的两个力的合力,可以用表示两个力的有向纯然为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向,这就是平行四边形定则。如上图所示。点评:探究力的合成的平行四边形定则,培养学生实验探究的能力。学生对于合力和分力的大小关系的猜想,教师应当充分尊重,而不要怕麻烦,要让学生的实验探索落到实处。教师在教学中会发现:学生的思维有时很睿智,教师时常会有惊喜的发现。教师点评:学生的猜想是否正确,教师要给学生验证的机会:让学生进行分组实验,测量三组数据,处理完后得出自己验证的结论,即原来的猜想是否正确。让学生自己选出各组的代表,把实验的情况进行汇报,教师和学生一起进行归纳总结。最后得出求合力的方法一一平行四边形定则。在上述过程中教师要引导学生对各组的操作情况、数据处理、语言表述等进行评价和分析。学生活动:根据学生自己的猜想,利用课桌上仪器进行实验验证,测量三组数据进行处理,看结果如何。(实验过程中同学之间要团结协作,密切配合),各组的学生代表要在同学们面前陈述本组的实验结论,和其他组的情况相比较,最后全班同学一起得出求合力的方法。点评:验证探究的结果是否正确。培养学生科学的思维方法——探究、验证,以及严谨的科学态度。(三)课堂总结、点评教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。教师要放开,计学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。五、布置作业l、还有没有更好的方案来验证力的合成的平行四边形定则?2、你身边还有没有物体受共点力的例子?试举出来。3、课后完成课本上第67页的练习第1、2题做在本上。4、思考:合力与分力之间的关系。板书设计§3.4力的合成1、合力:一个力与几个力产生的同样的效果,可以用这一个力代替那几个力,这一个力是那几个力的合力,那几个力是这一个力的合力。2、力的合成:求几个力的合力的过程叫做力的合成3、求的合成法则:平行四边形定则教学反思1.由代数和到矢量和是一个思维的飞跃,既要讲透又要耐心等待学生的感悟、理解,不可操之过急,在今后几节课的教学中要反复点拨、讲解。2.为了使学生更好的理解平行四边形定则,应在学生充分掌握图解法的基础上,再学习应用计算法。
集体备课教案项目内容课题§2.4匀变速直线运动的位移与速度的关系修改与创新教学目标三维目标知识与技能知道位移速度公式,会用公式解决实际问题。知道匀变速直线运动的其它一些扩展公式。牢牢把握匀变速直线运动的规律,灵活运用各种公式解决实际问题。过程与方法在匀变速直线运动规律学习中,让学生通过自己的分析得到结论。情感态度与价值观让学生学会学习,在学习中体验获得成功的兴奋。教学重、难点教学重点位移速度公式及平均速度、中间时刻速度和中间位移速度。初速度为零的匀变速直线运动的规律及推论。教学难点中间时刻速度和中间位移速度的大小比较及其运用。初速度为0的匀变速直线运动,相等位移的时间之比。教学准备课型课时安排1课时教学过程教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。(二)情景引入,展示目标1.通过下面一道题目,让学生从不同角度,感受一题多解,拓展学生的物理思维。一辆汽车以20m/s的速度行驶,驾驶员发现前方道路施工,紧急刹车并最终停止。已知汽车刹车过程的加速度大小是5m/s2,假设汽车刹车过程是匀减速直线运动,则汽车从开始刹车经过5s所通过的位移是多少?(利用该题让学生知道:①对匀减速直线运动,若取v0方向为正方向时,则v0>o,a<0。②对汽车刹车过程,在给定的时间内的汽车是否一直在做匀减速直线运动,还需要进行判断。③让学生感受到一题多解——公式法、图象法和逆向思维法。)2.通过物理情景1的分析,让学生寻找匀变速直线运动中位移与速度的关系。【情景1】射击时,火药
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