初中物理 力和机械教案 新人教版.docx
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初中物理力和机械教案新人教版
2019-2020年初中物理力和机械教案新人教版
一、弹力弹簧测力计
弹性:
物体受力发生形变,不受力时又恢复到原来的形状,物体的这种性质叫弹性。
塑性:
物体受力后不能自动恢复原来的形状,物体的这种性质叫塑性。
弹力:
物体由于发生弹性形变而产生的力。
弹簧测力计:
原理:
在弹性限度内,弹簧收受到的拉力越大,它的伸长就越长。
(在弹性限度内,弹簧的伸长跟受到的拉力成正比)
弹簧测力计的使用:
;
(1)认清分度值和量程;
(2)要检查指针是否指在零刻度,如果不是,则要调零;(3)轻拉秤钩几次,看每次松手后,指针是否回到零刻度;(4)测量时力要沿着弹簧的轴线方向(弹簧的伸长方向),测量力时不能超过弹簧秤的量程。
常识:
物理实验中,有些物理量的大小是不宜直接观察的,但它变化时引起其他物理量的变化却容易观察,用容易观察的量显示不宜观察的量,是制作测量仪器的一种思路。
这种科学方法称做“转换法”。
利用这种方法制作的仪器象:
温度计、弹簧测力计、压强计等。
1.使用弹簧秤时,下面几种说法中错误的是()
A.弹簧秤必须竖直放置,不得倾斜
B.使用前必须检查指针是否指在零点上
C.使用中,弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦
D.使用时,必须注意所测的力不能超过弹簧秤的测量范围
2.若在弹簧秤的吊环上安装一挂钩,把弹簧秤倒过来悬挂,对新安的挂钩上施加5N的拉力,则弹簧秤的示数()
A.大于5NB.等于5N
C.小于5ND.不能确定
3.使用弹簧秤时应注意观察它的______、______和______.
4.某一弹簧不挂物体时,长度为12cm,受2N的拉力时,长度为14cm,此时弹簧伸长了_____.若受6N的拉力时,弹簧伸长_____,此时弹簧长度为_______.
5.某弹簧测力计的端头部分失去了弹性,如果截去失去弹性的部分又使指针对准“0”刻线,当用它测某个物体的物重时,指针对准了3N的位置,则物体的实际重将______3N.(填“大于”“小于”或“等于”)
6.一弹簧秤竖直悬挂时,给秤钩施力的示数为8N,若把弹簧秤拿下来,用两手拉弹簧测力计的秤钩和吊环时,每只手用力8N.那么,弹簧测力计的示数是______.
7.某同学用一只弹簧秤做研究弹簧的伸长与拉力关系的实验,具体记录数据如下表:
拉力/N
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
弹簧长
度/cm
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
11.0
12.0
13.10
14.30
15.60
16.20
(1)根据实验数据,能做一个测量范围是多大的弹簧秤?
理由是什么?
(2)当悬挂某物体时,弹簧长度为8.5cm,问该物体对弹簧的拉力是多少?
[参考答案]
1.A2.A
3.零点量程分度值(最小刻度值)
4.2cm6cm18cm5.大于6.8N
7.
(1)能做一个测量范围是7N的弹簧秤.
从表中可以看出,当拉力增大到8N时,弹簧的伸长跟拉力就不再成正比,超出了弹簧弹性限度,所以用此弹簧只能做测量范围是7N的弹簧秤.
(2)该物体对弹簧的拉力为3.5N.
从表中数据可以看出,弹簧受到的拉力每增大1N,弹簧就伸长1cm.因弹簧的长度;8.5cm时,比8cm增加了0.5cm,由弹簧的伸长跟拉力成正比这一结论可知,弹簧伸长增)0.5cm时,拉力就增加0.5N,故此物体对弹簧的拉力是3.5N,
二、重力
万有引力:
宇宙间任何两个物体,大到天体,小到灰尘之间,都存在互相吸引的力。
(牛顿)
重力:
由于地球的吸引而使物体受到的力。
(重力的施力物体是地球)
1、重力的大小叫重量,物体受到的重力跟它的质量成正比。
G=mg.(g=9.8N/kg它表示质量为1kg的物体所受的重力为9.8N。
)
2、重力的方向:
竖直向下(指向地心)。
应用:
重垂线、水平仪分别检查墙是否竖直和面是否水平
3、重力的作用点(重心):
地球吸引物体的每一个部分,但是,对于整个物体,重力的作用好像作用在一个点,这个点叫重心。
(形状规则、质地均匀的物体的重心在它的几何中心)
○(重心可在物体上,也可不在物体上)
假如失去重力将会出现的现象:
(写出两种生活中可能发生的)
①抛出去的物体不会下落;②水不会由高处向低处流③大气不会产生压强
六、课后练习
1.关于重力的叙述,下列说法中正确的是()
A.物体的质量越大,受到的重力也越大,所以物体的重力是由物体的质量产生的
B.重力是物体本身的一种属性
C.放在支撑面上的物体受到的重力的方向总是垂直向下的
D.物体的重力是由于地球对它的吸引而产生的
2.在下列物体中,重力约是1N的物体是()
A.一只小狗B.一个小学生
C.一袋方便面D.一枝铅笔
3.若空气阻力不计,从手中抛出去的手榴弹,在空气中受到()
A.空气和手的推力B.手的推力
C.空气和地球的吸引力D.重力
4.熟透的苹果从树上落下来,对比下列说法中正确的是()
A.地球对苹果有吸引力,而苹果不吸引地球
B.地球对苹果的吸引力大于苹果吸引地球的力
C.地球对苹果的吸引力等于苹果吸引地球的力
D.地球对苹果的吸引力小于苹果吸引地球的力
5.小球沿斜面加速下滑,关于小球所受重力的示意图中正确的是()
6.物体受到的重力的大小跟它的质量成______,比值g=______,这个比值可以理解为质量是_____kg的物体受到的重力大小是_______N.
7.质量是10kg的物体,受到的重力大约是______N;一个物体受到的重力是1N,则它的质量是_____g(g取10N/kg).
8.完成下表.
物理量
区别和联系
质量
重力
区
别
概念
符号
单位
量性
大小与地理位置关系
计算公式
测量工具
联系
9.甲、乙两个铁球的质量之比是3:
2,甲球重600N,则乙球重______N.
10.一物体所受重力是2N,将它放在已调好的天平的左盘中,那么右盘中应加多少克砝码天平才能平衡?
(g取10N/kg)
11.若物体在月球上的重力只有在地球上重力的,一个人能在地球上举起质量是100kg的物体,他在月球上能举起的物体质量是多少?
[参考答案]
1.D2.C3.D4.C5.C6.正比9.8N/kgl9.87.100100
8.
物理量
区别和联系
质量
重力
区
别
概念
物体所含物质的多少
物体由于地球的吸引而受到的力
符号
m
G
单位
千克(km)
牛顿(N)
量性
只有大小,没有方向
既有大小,又有方向,且方向总是竖直向下
大小与地理位置关系
同一物体在任何位置质量的大小均不变
物体的重力随物体所在位置的变化而变化
计算公式
m=ρV
G=mg
测量工具
天平、秤
弹簧测力计
联系
重力与质量的关系式:
G=mgg=9.8N/kg
9.40010.200g
11.解:
此人在地球上能举起重为G的物体,在月球上也能举起重力为G的物体,物体在月球上的重力只有在地球上的,因为物体的质量不变,所以重力与质量的比值,在月球上只有在地球上的,即g′=g
地球上;G=mg=100kg×9.8N/kg=980N.
月球上:
G=m′g′m′=G/g′=
=6G/g==600kg.
所以,此人在月球上能举起物体的质量是600kg.
三、摩擦力
摩擦力:
两个互相接触的物体,当它们做相对运动(或有相对运动的趋势)时,就会在接触面是产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力。
(摩擦力既可以是阻力,也可以是动力)
摩擦力的方向:
和物体相对运动的方向相反。
决定摩擦力(滑动摩擦)大小的因素:
【实验原理:
二力平衡】1、压力(压力越大,摩擦力越大);2、接触面的粗糙程度(接触面越粗糙,摩擦力越大)。
实验:
探究影响滑动摩擦力大小的因素
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,压力越大滑动摩擦力越大;压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
该研究采用了控制变量法。
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。
摩擦的分类:
1、静摩擦:
相互接触的两个物体,物体间有相对运动的趋势,没有发生相对的运动。
2、滑动摩擦:
一个物体在另一个物体的表面上滑动时产生的摩擦。
3、滚动摩擦:
轮状或球状物体滚动时产生的摩擦,通常情况下,滚动摩擦比滑动摩擦小。
增大摩擦力方法:
使接触面粗糙些和增大压力。
减小有害摩擦方法:
(1)使接触面光滑;
(2)减小压力;
(3)用滚动代替滑动;
(4)使接触面分开(加润滑油、形成气垫)。
六、课后练习
1.下列各项中属于有益摩擦的是()
A.机器转动时,轴与轴承的摩擦
B.人拿油瓶时,手与瓶的摩擦
C.船在航行时,船体与水的摩擦
D.体操运动员做双杠项目时在手上擦些镁粉
2.下列属于有害摩擦的是()
A.雪地里汽车轮上的防滑链与地面间的摩擦
B.火车启动时,车轮与钢轨间的摩擦
C.自行车运动时,车轴与滚珠间的摩擦
D.自行车刹车时,闸皮与车轮间的摩擦
3.关于摩擦力,下列说法中不正确的是()
A.凡是相互接触的两物体间一定有摩擦力
B.两物体保持相对静止时也有可能有摩擦力
C.摩擦力的方向不一定与物体运动方向相反
D.只有接触才有可能产生摩擦
4.假如物体间的摩擦力突然消失,下列哪些现象是不可能的()
A.静止在水平公路上的汽车无法开动
B.我们将无法写字,因为笔会从手中滑下来
C.静止在水平公路上的汽车很容易开动
D.我们将无法系上鞋带
5.在匀速直线运动中,拉力与摩擦力大小相等,若在此基础上使拉力变大,则摩擦力______.(填“变大”“变小”或“不变”)
6.沿斜面下滑的小车,到达水平面上还能向前运动,这是因为小车有_____,在滑动过程中小车会慢慢停下来,这是由于小车受_______的作用,此力的施力物体是______.
7.你用不大的力推箱子,推不动它,箱子此时所受合力是_______,你再使劲用更大的力推箱子,箱子终于被推动了,箱子此时所受合力_______,你持续推箱子匀速直线前进,箱子此时所受合力为______.
8.在皮带传动中,要把皮带张紧,这是利用______的方法来_______摩擦,机器传动部分装有滚动轴承,这是利用变_____为_______的方法来______摩擦.
9.冬天下雪路面很滑,人们便在路面上洒些渣土,其中的道理是通过______从而增大摩擦力以免行人滑倒.
10.把质量是2kg的物体放在水平桌面上,如果用30N的水平推力推它做匀速直线运动,物体受到的重力是______N,摩擦力是______N,桌面对物体的支持力是______N.
[参考答案]
1.BD2.C3.A4.C
5.不变6.惯性摩擦力地面7.0大于00
8.增大压力增大滑动滚动减小
9.增大接触面的粗糙程度10.19.63019.6
四、杠杆
杠杆:
一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒叫杠杆。
杠杆的五要素:
1、支点:
杠杆绕着转动的点;2、动力:
作用在杠杆上,使杠杆转动的力;3、阻力:
作用在杠杆上,阻碍杠杆转动的力;4、动力臂:
支点到动力作用线的距离;5、阻力臂:
支点到阻力作用线的距离。
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
研究杠杆的平衡条件:
①杠杆平衡是指:
杠杆静止或匀速转动。
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:
动力×动力臂=阻力×阻力臂。
写成公式F1l1=F2l2也可写成:
F1/F2=l2/l1
三种杠杠杆:
(1)省力杠杆:
L1>L2,平衡时F1 特点是省力,但费距离。 (如剪铁剪刀,铡刀,起子) (2)费力杠杆: L1 特点是费力,但省距离。 (如钓鱼杠,理发剪刀等) (3)等臂杠杆: L1=L2,平衡时F1=F2。 特点是既不省力,也不费力。 (如: 天平) 名称 结构 特征 特点 应用举例 省力 杠杆 动力臂 大于 阻力臂 省力、 费距离 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀 费力 杠杆 动力臂 小于 阻力臂 费力、 省距离 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 不省力 不费力 天平,定滑轮 解题指导: 分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图;弄清受力与方向和力臂大小;然后根据具体的情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题。 (如: 杠杆转动时施加的动力如何变化,沿什么方向施力最小等。 ) 解决杠杆平衡时动力最小问题: 此类问题中阻力×阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。 六、课后练习 1.在下图所示的杠杆中,动力的力臂用l表示,图中所画力臂正确的是() 2.下列工具或仪器中属于省力杠杆的是() A.扫帚B.天平C.拿钢笔写字D.铡刀 3.有一架不等臂天平,把物体放在左盘测得m1=350g,放在右盘测得质量,m2=360g,则物体的质量是() A.710gB.10gC.355gD.300g 4.杠杆左右两端分别挂有20N及30N的重物,杠杆在水平位置平衡.若使两端都减少5N,则() A.左端下沉B.右端下沉 C.仍保持平衡D.以上说法都不对 5.处于平衡状态的杠杆() A.一定是静止不动B.一定是匀速转动 C.一定是静止在水平位置D.以上情况都有可能 6.如图: 一根粗细均匀的杠杆AB,以其中点O为转轴,在AO的中 间C放上两枝蜡烛(粗细忽略不计),B端放一枝同样的蜡烛.如果每枝 蜡烛每秒烧掉的质量相同,那么同时点燃蜡烛2min后(设蜡烛仍在燃 烧),下列说法正确的是() A.杠杆继续保持平衡 B.杠杆不再平衡,B端下降 C.杠杆不再平衡,A端下降 D.杠杆平衡与否,无法判断 7.杠杆的平衡条件是_______,若作用在杠杆上的动力为100N,动力臂与阻力臂之比为5: 1,则杠杆平衡时所受阻力为______N. 8.把重力为3N和9N的物体分别挂在杠杆的两端,杠杆平衡时,两力臂之比是______. 9.一根重为1000N的均匀铁棒放在水平地面上,微微抬起它的一端所需的最小作用力是______N. 10.一根木棍,在其重心处将其吊起,恰好处于水平平衡(如左下图),若从重心处切断,那么左端质量______右端质量. 11.如右上图所示,AB是一根质量不计的杠杆,支点为O,杠杆A、B两端分别挂有甲、乙两个物体,杠杆平衡.已知甲物体的质量为1.5kg,乙物体的质量为4.5kg,AB长2m,则支点O应距A点_____m. 12.如右图: 物体重为8N,要使杠杆在水平位置平衡, 在A点应施加的最小力为_______N,力的方向______. 13.我们使用杠杆,可以省力,但要______移动距离; 也可以______移动距离,但要费力. 14.杆秤、案秤都是根据______原理制成的,等臂杠杆最主要的应用是_____. 15.列车上有出售食品的手推车(如图),若货物在车内 摆放均匀,当前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把, 这时手推车可视为杠杆,支点是______(写出字母);当后 轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把,这时支点是______, 此时手推车可以视为______力杠杆. 16.在左下图中画出杠杆平衡时作用在B点最小的力和这个力的力臂(O为支点). 17.有一均匀圆柱体放在水平地面上如右上图所示,靠在台阶边,为了使它滚上这个台阶,在圆柱体边缘上哪一点、沿什么方向施力才能用最小的力使圆柱体刚好离开地面? 在图上标出这一点,并画出此力的方向和力臂. [参考答案]1.D2.D3.C4.B5.D6.A 7.动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1l1=F2l2)500 8.3: 19.50010.大于11.1.512.4竖直向上 13.多少14.杠杆天平15.CB省 16.17. 五、其他简单机械 定滑轮特点: ①定义: 中间的轴固定不动的滑轮。 ②实质: 定滑轮的实质是: 等臂杠杆 ③特点: 使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。 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) 动滑轮特点: ①定义: 和重物一起移动的滑轮。 (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 的省力杠杆。 ③特点: 使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。 ④理想的动滑轮滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则: F= G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=(G物+G动)绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG) 滑轮组: 1、使用滑轮组时,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。 即F=G/n(忽略摩擦,G为总重,n为承担重物绳子段数)2、S=nh(n同上,h为重物被提升的高度)。 3、奇动(滑轮)、偶定(滑轮)。 ○轮轴: 由一个轴和一个大轮组成,能绕共同轴线旋转的简单机械;动力作用在轮上省力,作用在轴上费力。 斜面: (为了省力)斜面粗糙程度一定,坡度越小,越省力。 应用: 盘山公路、螺旋千斤顶等。 六、课后练习 1.下列简单机械中,一定不省力的是() A.动滑轮B.定滑轮 C.滑轮组D.杠杆 2.如左下图示: 物体A重200N,物体月重50N,此时物体B匀速下降.若不计动滑轮和绳重,绳子与滑轮的摩擦,则物体A与水平面的摩擦力为() A.50NB.25N C.100ND.200N 3.如右上图,连接弹簧秤的绳子跨过定滑轮,各挂10N的钩码,则测力计的示数为() A.10NB.20N C.OND.5N 4.下列工具使用中,不属于轮轴的是() A.汽车上的方向盘B.拧螺丝的扳手 C.螺丝刀D.定滑轮 5.如图所示装置处于静止状态,不计滑轮重和绳重,如果物体 的重分别为G1和G2,那么G1和G2的关系是() A.G1=G2B.G1=2G2 C.G1=G2D.无法判断 6.使用定滑轮______省力,但是能_____,给工作带来方便. 7.使用动滑轮能_____,但是不能_____. 8.动滑轮实质是个_____的杠杆,升国旗的旗杆上的滑轮是______滑轮. 9.使用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组提起重物时,人对绳子的拉力是80N.若不计滑轮重及摩擦,可以匀速提起______N或_____N的重物. 10.如左下图,物体所受重力等于120N,物体对地面的压力为零,拉力F应等于_______N. 11.如右上图所示装置中,不计滑轮摩擦,当水平向右拉力F=5N时,物体恰能匀速向右运动,物体受到的摩擦力为______N. 12.轮轴是一个可以_______的杠杆,若轮半径是轴半径的5倍,作用在轮上的力是作用在轴上的力的______倍,轮转动的距离是轴转动距离的______倍. 13.在用扳子扳动一只锈蚀的螺帽时,为了加大力量,工人师傅 往往在扳子的把手上再套一根铁管来延长把手的长度,你能说明这里 面的科学道理吗? [参考答案] 1.B2.B3.A4.D5.C 6.不能改变力的方向 7.省一半力改变动力的方向 8.动力臂等于阻力臂二倍定 9.16024010.12011.2.5 12.省力5 13.扳子在使用时可以认为是轮轴,用铁管来延长把手的长度相当于增大了轮的半径,即加大了动力臂,更容易将螺帽拧下来. 六、单元测试 (1) 一、填空题 1.物体的重力是由于_____而产生的,重力在物体上的作用点叫做物体的_____. 2.水总是从高处流向低处是因为水受_____的作用,推桌子很难推动,是因为桌子受到_____的作用. 3.物体所受的重力与它的质量_____,表达式为_____,一个质量是30kg的物体所受重力是_____N.一只熊猫的体重是490N,它的质量是_____. 4.体重为400N的某学生站在静止的电梯里受到______力和______力,它们的施力物体分别是______和______,该同学受到电梯地板对他向上的作用力等于_____N. 5.汽车的轮胎上和鞋底上都有花纹,这是为了_____,起到_____的作用,机器的转动部分要加油,这是为了_____起到_____的作用. 6.一个质量是10kg的物体,沿水平面做匀速直线运动,已知物体受到的摩擦力是20N,则物体受到的拉力是_____N;如果将该物体用绳悬挂起来,绳对物体的拉力是_____N,若拉住绳子使物体匀速上升,则绳子对物体施加的拉力是_____N. 7.动力臂大于阻力臂的杠杆叫_____杠杆,使用这种杠杆必定_____距离;动力臂小于阻力臂的杠杆叫______;使用这种杠杆可以_____距离;等臂杠杆就是_____和_____相等的杠杆.既_____又_____的杠杆是没有的. 图12—26 8.如图12—26所示,物体G重60N,挂在匀质杠杆的一端,要使杠杆平衡可以在A点加一个方向为_____的_____N的力;也可以在B点加一个方向为_____的_____N的力. 图12—27 9.如图12—27所示,在水平拉力F的作用下重100N的物体A,沿水平桌面做匀速直线运动,弹簧秤B的示数为10N,则拉力F的大小为_____N,物体A与水平桌面的摩擦力大小为_____N. 10.如图12—28所示,一个轻质杠杆可绕O点转动,甲、乙两物体分别用细线悬挂在杠杆的A、B两端,若甲物体重10N,则乙物体重_____N时杠杆才能在水平位置平衡. 图12—28 11.一个弹簧长200mm,下端挂5N物体时长250mm,挂2N的物体时,弹簧伸长____mm,当弹簧长245mm时,弹簧受到的拉力是_____N. 12.把重为20N和30N的重物分别挂在轻质杠杆的两端,杠杆处于平衡状态,则它们的力臂之比为_____,两个力和它们各自的力臂乘积之比为_
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