初中物理期末復(fù)習(xí)提綱知識(shí)
八年級(jí)上冊物理期末復(fù)習(xí)提綱(教科版)
初二上期物理基礎(chǔ)復(fù)習(xí)
第一 走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室
1、學(xué)習(xí)物理的基本方法是觀察和實(shí)驗(yàn)。
2、科學(xué)探究的工具:長度:刻度尺、千分尺、游標(biāo)卡尺。 質(zhì)量:托盤天平和砝碼。 時(shí)間:秒表
溫度:溫度計(jì)。 電:電流表和電壓表 力:彈簧測力計(jì)。 體積:量筒和量杯。
3、科學(xué)探究的環(huán)節(jié):①提出問題 ②猜想與假設(shè) ③制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) ④進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)
、莘治雠c論證 ⑥評(píng)估 ⑦交流與合作
4、長度測量的基本工具:刻度尺。 長度的國際主單位:米(m)
長度的常用單位有:千米(m)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(um)、納米(nm)。
1m =103m。 1m = 101dm = 102cm =103mm =106um =109nm
5、使用刻度尺的規(guī)則:
"認(rèn)" 觀察它的量程、分度值和零刻度線是否磨損。
"放" 尺要平行所測長度,刻度線緊貼被測物體,不用磨損的零刻度線。
"讀" 讀數(shù)時(shí)視線與尺面垂直,在精確測量時(shí)要估讀到最小分度值的下一位。
"記" 測量值是由數(shù)字和單位組成,測量結(jié)果的倒數(shù)第二位的單位是分度值,最末一位是估計(jì)值。
6、誤差與錯(cuò)誤:測量值和真實(shí)值之間的差異叫做誤差。
測量時(shí)的誤差是不可能避免的,環(huán)境的影響、測量工具不準(zhǔn)、人為估讀不同等都會(huì)造成誤差。減小誤差的基本方法是多次測量求平均值,平均值的小數(shù)位數(shù)和測量值的位數(shù)必須相同。
錯(cuò)誤是由于不遵守測量規(guī)則等原因造成的,是應(yīng)該消除而且能夠消除的,所以誤差不是錯(cuò)誤。
7、 控制變量法:當(dāng)某個(gè)物理量的變化和多個(gè)因素有關(guān)時(shí),研究一個(gè)因素對(duì)該物理量的影響,必須保持其它因素不變,這種研究問題的方法叫控制變量法。在應(yīng)用中,要研究某個(gè)因素對(duì)問題的影響,那么這個(gè)因素就不同,其它因素相同。
第二 運(yùn)動(dòng)與能量
1、物理學(xué)是研究自然界的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、相互作用和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的自然科學(xué)。
2、物質(zhì)由分子組成,分子由原子組成,原子由原子核和核外電子組成,原子核由質(zhì)子和中子組成。
3、機(jī)械運(yùn)動(dòng):物體間位置的變化叫機(jī)械運(yùn)動(dòng)。(三種運(yùn)動(dòng):分子運(yùn)動(dòng)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)、天體運(yùn)動(dòng))
在研究物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí),被選作標(biāo)準(zhǔn)的物體叫參照物。
一切物體都在運(yùn)動(dòng),靜止是相對(duì)的。同一物體是運(yùn)動(dòng)還是靜止,取決于所選的參照物。
4、比較物體運(yùn)動(dòng)快慢的方法:①觀眾法:相同時(shí)間比路程,路程越長,運(yùn)動(dòng)越快。②裁判法:相同路程比時(shí)間,時(shí)間越短,運(yùn)動(dòng)越快。③綜合法:時(shí)間、路程都不同,比單位時(shí)間內(nèi)通過的路程。
5、速度的物理意義:表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量。
速度的定義:物體通過路程與所用時(shí)間的比(物體在單位時(shí)間內(nèi)通過的路程)。
6、公式:V= (S=Vt t= ) (S--m t--s v--m/s)
國際單位:m/s(米每秒)。 如v = 10m/s表示物體每秒通過的路程是10m。
7、在交通運(yùn)輸中常用的速度單位:km/ h(千米每小時(shí))
8、勻速直線運(yùn)動(dòng):一個(gè)物體沿著直線運(yùn)動(dòng),在任何相等時(shí)間內(nèi)通過的路程始終相等(速度不變,運(yùn)動(dòng)路線是直線的運(yùn)動(dòng))。
9、變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度V平= = ;路程相等速度不等:V平=
10、注意:過橋過洞、相遇問題、追及問題、超錯(cuò)車時(shí)間、水流問題、平均速度、比值問題。
11、能量形式:太陽能、化學(xué)能、機(jī)械能、內(nèi)能、電能、光能等。(注意能量之間的轉(zhuǎn)化)
第三 聲
1、聲音的產(chǎn)生:聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生、振動(dòng)停止,發(fā)聲也停止。
2、聲音的傳播需要介質(zhì),真空不能傳聲,在不同介質(zhì)中聲音的傳播速度不同(15℃時(shí),V空氣=340m/s)
3、聲音以聲波的形式向外傳播。一般情況,溫度一定時(shí):V固>V液>V氣。
4、人耳感知聲音的過程:聲波→鼓膜→聽覺神經(jīng)→大腦聽覺中樞 骨傳導(dǎo)
5、有規(guī)律、好聽悅耳的聲音叫樂音。
6、 響度 指聲音的強(qiáng)弱(或大小)(符號(hào)是dB)響度由發(fā)聲體振動(dòng)的振幅決定。
距發(fā)聲體遠(yuǎn)近、向一個(gè)方向傳聲(聲音是否分散)也會(huì)影響響度大小。
7、音調(diào)是指聲音的高低。音調(diào)由發(fā)聲體振動(dòng)的頻率決定。材料的長短、粗細(xì)、松緊、厚薄影響音調(diào)。
8、音色又叫音品,反映了聲音的特色。決定于發(fā)聲體自身的材料、結(jié)構(gòu)。
9、噪聲定義:從環(huán)保角度看,凡是妨礙人們正常休息、學(xué)習(xí)和工作的聲音都屬于噪聲。
從物理學(xué)的角度講:噪聲是指發(fā)聲體做無規(guī)律的振動(dòng)發(fā)出的聲音 。
危害:輕則分散注意力,影響情緒;重則傷害身體,甚至危及生命。
10、減弱噪聲的途徑 (1)在聲處減弱;(2)在傳播中減弱;(3)在人耳處減弱
11、回聲:聲音在傳播過程中遇到障礙物時(shí)將被反射回,反射回的聲音再次被我們聽見就成了回聲。
人耳聽到回聲的條:回聲到達(dá)人耳比原聲晚0.1s以上(S>17m)。
發(fā)生共鳴的條:一個(gè)物體已經(jīng)振動(dòng),另一物體與振動(dòng)物體固有頻率相同且距離較近。
12、超聲定義:頻率高于20000Hz的聲音稱為超聲 . 超聲特點(diǎn):方向性好;穿透力強(qiáng);能量很大且非常密集。超聲波可傳遞信息,也可傳遞能量。
應(yīng)用:B超、回聲定位、超聲波報(bào)警器(信息)、清洗機(jī)械零、去結(jié)石(能量)等
13、次聲定義:頻率低于20Hz的聲音稱為次聲 。次聲特點(diǎn):傳播時(shí)能量損失很小,能傳得很遠(yuǎn);穿透力極強(qiáng),破壞力極大。 14、人耳聽聲范圍是20Hz-20000 Hz
第四 在光的世界里
1、光:能自行發(fā)光的物體叫光。光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。影子的形成、小孔成像、日食月食形成、激光準(zhǔn)直、排隊(duì)列、射擊時(shí)的三點(diǎn)一線等都是因?yàn)楣獾闹本傳播。
2、小孔成像成的是倒立實(shí)像。所成的像和物體的形狀一樣,和小孔的形狀無關(guān)。
3、光在真空中的傳播速度:c = 3×108m/s = 3×10的5 m/s
4、光年是長度單位,是指光在一年內(nèi)通過的路程。 1光年 = 9.46×1015 m = 9.46×1012 m
5、光的反射定律:①反射光線、入射光線和法線在同一平面上 ②反射光線、入射光線分居法線的兩側(cè)
○3反射角等于入射角。(簡稱:三線共面、兩線分居、兩角相等。)
6、光的反射分為鏡面反射和漫反射兩種。不管鏡面反射還是漫反射都要遵循光的反射定律。
7、常見的反射現(xiàn)象:倒影、平面鏡成像等。
8、平面鏡成像特點(diǎn):○1像和物體的大小相等○2像和物體到鏡面的距離相等
○3像和物對(duì)應(yīng)點(diǎn)的連線和鏡面垂直○4像和物左右相反○5像是虛像
注意:○1玻璃板代替平面鏡原因:便于確定像的位置。
○2選兩只大小一樣蠟燭的原因:為了比較像和物的大小。
9、平面鏡成虛像的原因:平面鏡所成的像不是實(shí)際光線會(huì)聚而成,而是反射光線的反向延長線會(huì)聚而成。
10、平面鏡的作用:①成像;②改變光路。
11、平面鏡成像的兩種作圖方法:光的反射定律、平面鏡成像特點(diǎn)。
12、光的折射定律:三線共面、兩線分居、兩角不等(空氣中的角最大)。
13、光垂直入射到界面時(shí),入射角、反射角、折射角都是0度。光反射和折射時(shí)光路均可逆。
14、透鏡有兩類:中間厚、邊緣薄的叫凸透鏡。 中間薄、邊緣厚的叫凹透鏡。
凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用,凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用。
透鏡對(duì)光線的作用:平行于主光軸的光線經(jīng)透鏡折射后過焦點(diǎn);
過焦點(diǎn)的光線經(jīng)透鏡折射后平行于主光軸;過光心的光線方向不變。
15、凸透鏡成像規(guī)律:
物距像距像的性質(zhì)應(yīng)用
U>2ff<V<2f倒立、縮小、實(shí)像照相機(jī)
U=2fV=2f倒立、等大、實(shí)像復(fù)印機(jī)
f<U<2fV>2f倒立、放大、實(shí)像幻燈機(jī)
U=f無像
U<f物像同側(cè)正立、放大、虛像放大鏡
注意:1倍焦距點(diǎn)是實(shí)像、虛像分界點(diǎn)。2倍焦距點(diǎn)是放大、縮小分界點(diǎn)。
實(shí)像都是倒立的、虛像都是正立的。物近像遠(yuǎn)像越大。(成虛像時(shí),物遠(yuǎn)像遠(yuǎn)像越大)
16、實(shí)像和虛像的區(qū)別:實(shí)像是實(shí)際光線會(huì)聚形成,能用光屏承接;虛像不是實(shí)際光線會(huì)聚形成,光屏上不能成像,但可透過鏡子用眼睛看到像。
17、眼睛是一臺(tái)照相機(jī),成倒立、縮小的實(shí)像。晶狀體相當(dāng)于凸透鏡,視網(wǎng)膜相當(dāng)于光屏。
18、近視眼:晶狀體太厚,折射太強(qiáng),會(huì)聚太早、成像在視網(wǎng)膜前,應(yīng)戴凹透鏡矯正。
遠(yuǎn)視眼:晶狀體太薄,折射太弱,會(huì)聚太遲、成像在視網(wǎng)膜后,應(yīng)戴凸透鏡矯正。
19、望遠(yuǎn)鏡的物鏡相當(dāng)于一個(gè)照相機(jī)的鏡頭,在焦點(diǎn)附近成一個(gè)倒立縮小的實(shí)像,目鏡相當(dāng)于一個(gè)放大鏡,用把物鏡所成的像再次放大;顯微鏡的物鏡相當(dāng)于一個(gè)投影儀的鏡頭,成倒立放大實(shí)像,目鏡相當(dāng)于放大鏡,把物鏡成的像再次放大。
18、光的色散:白光被分解為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的現(xiàn)象。是光的折射形成。
19、各種色光中,紅光最不容易偏折,紫光最容易偏折。
20、色光三原色:紅、綠、藍(lán)(三者混合為白光)。 顏料三原色:品紅、黃、藍(lán)(三者混合為黑色)。
21、白色表面的物體反射任何光(所有色光),黑色表面的物體吸收任何光(所有色光)。
22、透明體顏色由透過色光的顏色決定,不透明體顏色由反射色光的顏色決定。
第五 物態(tài)變化
1、溫度:表示物體的冷熱程度。
2、單位:常用單位是攝氏度(℃),規(guī)定:在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰水混合物的溫度為0度,沸水的溫度為100度,它們之間分成100等份,每一等份叫1攝氏度。
3、測量:溫度計(jì)(常用液體溫度計(jì));溫度計(jì)原理:利用液體熱脹冷縮的性質(zhì)進(jìn)行工作。體溫計(jì)的量程是35-42℃,分度值是0.1℃。體溫計(jì)有縮口,使用前用力向下甩。
4、溫度計(jì)使用前:觀察它的量程,判斷是否適合待測物體溫度;并認(rèn)清溫度計(jì)的分度值,以便準(zhǔn)確讀數(shù)。5、使用時(shí):溫度計(jì)的玻璃泡全部浸入被測液體中,不要碰到容器壁或容器底;溫度計(jì)玻璃泡浸入被測液體中稍候一會(huì)兒,待溫度計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù);讀數(shù)時(shí)玻璃泡要繼續(xù)留在被測液體中,視線與溫度計(jì)液柱的上表面相平。
6、熔化定義:物體從固態(tài)變成液態(tài)的過程叫熔化。
晶體:(海波、冰、石英、水晶、食鹽、明礬、奈、金屬)
7、晶體熔化特點(diǎn):固液共存,繼續(xù)吸熱,溫度不變。
晶體熔化條:溫度達(dá)到熔點(diǎn),繼續(xù)吸熱。
8、非晶體:(松香、石蠟、玻璃、瀝青、蜂蠟等)非晶體熔化特點(diǎn):吸熱,先變軟變稀,后變?yōu)橐簯B(tài),溫度不斷上升。
9、凝固 :物質(zhì)從液態(tài)變成固態(tài)叫凝固。
10、晶體凝固特點(diǎn):固液共存,繼續(xù)放熱,溫度不變 。
11、晶體凝固條:溫度達(dá)到凝固點(diǎn)、繼續(xù)放熱。
12、凝固點(diǎn) :晶體凝固時(shí)的溫度。 同種物質(zhì)的熔點(diǎn)凝固點(diǎn)相同。
13、非晶體凝固特點(diǎn):放熱,逐漸變稠、變黏、變硬、最后成固體,溫度不斷降低。
14、汽化定義:物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)叫汽化。
15、蒸發(fā)定義:液體在任何溫度下,只在液體表面發(fā)生的緩慢的汽化現(xiàn)象。
16、影響蒸發(fā)快慢因素:⑴液體的溫度;⑵液體的表面積;⑶液體表面上方空氣流動(dòng)快慢。
17、蒸發(fā)作用:蒸發(fā)吸熱(吸外界或自身的熱量),具有制冷作用。
18、沸騰定義:在一定溫度下,在液體內(nèi)部和表面同時(shí)發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象。
19、沸點(diǎn):液體沸騰時(shí)的溫度。 沸騰條:⑴溫度達(dá)到沸點(diǎn)。⑵繼續(xù)吸熱。
20、沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系:一切液體的沸點(diǎn)都是氣壓減小時(shí)降低,氣壓增大時(shí)升高。
21、液化定義:物質(zhì)從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)叫液化。(熱氣遇冷液化放熱)
22、液化方法:⑴ 降低溫度;⑵ 壓縮體積。 液化好處:體積縮小便于運(yùn)輸。 作用:液化放熱。
23、升華:物質(zhì)從固態(tài)直接變成氣態(tài)的過程,吸熱。
24、凝華:物質(zhì)從氣態(tài)直接變成固態(tài)的過程, 放熱。
第六 質(zhì)量和密度
1、質(zhì)量:物體中含有物質(zhì)的多少(物體所含物質(zhì)的多少)。
2、單位:國際主單位:kg 常用單位:t、kg、g、mg 1t =103 g 1g =103g 1g =103mg。
3、對(duì)質(zhì)量的感性認(rèn)識(shí):一枚大頭針約80mg 、一個(gè)蘋果約 150g 、一頭大象約 6t 、 一只雞約2kg
4、物體的質(zhì)量不隨物體的形狀、狀態(tài)、位置、溫度而改變,所以質(zhì)量是物體本身的一種屬性。
5、托盤天平的使用方法:
、佟翱础保河^察天平的量程以及游碼在標(biāo)尺上的分度值。
、凇胺拧保喊烟炱椒旁谒脚_(tái)上,把游碼放在標(biāo)尺左端的零刻度處。
、邸罢{(diào)”:調(diào)節(jié)天平橫梁右端的平衡螺母,使指針指在分度盤的中央,這時(shí)天平平衡。
④“稱”:把被測物體放在天平左盤里,用鑷子向右盤里加減砝碼,并調(diào)節(jié)游碼在標(biāo)尺上的位置,直到橫梁恢復(fù)平衡。
⑤“記”:被測物體的質(zhì)量 = 盤中砝碼總質(zhì)量 + 游碼在標(biāo)尺上所對(duì)的刻度值(如果放反)
6、密度定義:物體質(zhì)量與體積的比叫做組成物體的這種物質(zhì)的密度(單位體積的某種物質(zhì)的質(zhì)量叫做這種物質(zhì)的密度)。
7、公式: 變形:m=v
8、單位:國際主單位kg/m3,常用單位g/cm3。 單位換算關(guān)系:1g/cm3 = 103kg/m3 1kg/m3=10-3g/cm3
水的密度:1.0×103kg/m3,讀作:1.0×103千克每立方米,
物理意義:1立方米的水的質(zhì)量為1.0×103千克。
9、理解密度公式:
、磐N材料,同種物質(zhì),不變,m與 V成正比;物體的密度與物體的質(zhì)量、體積、形狀無關(guān),但與質(zhì)量和體積的比值有關(guān);密度隨溫度、壓強(qiáng)、狀態(tài)等改變而改變,不同物質(zhì)密度一般不同,所以密度是物質(zhì)的一種特性。
、瀑|(zhì)量相同的不同物質(zhì),密度與體積成反比;體積相同的不同物質(zhì)密度與質(zhì)量成正比。
10、利用圖象比較密度:右圖所示:甲 >乙
11、測體積——量筒(或量杯)
⑴用途:測量液體體積(間接地可測固體體積)(排水法、針壓法等)
、剖褂梅椒ǎ
“看”:單位:毫升(ml)=厘米3 ( cm3 )、 量程、分度值。
“放”:放在水平臺(tái)上。
“讀”:量筒里的水面是凹形的,讀數(shù)時(shí),視線要和凹面的底部相平。
1方=1立方米 1升=1立方分米 1毫升=1立方厘米
12、測固體密度:(測小石子的密度)(調(diào)好天平后)(排水法測小石子體積)
○1用天平測出小石子質(zhì)量m;○2石子放入前量筒中水的體積v1;○3石子放入后量筒中水的體積v2
○4小石子體積v=v2-v1 ; ○5小石子密度= 。
13、測液體密度:(剩余法)
、儆锰炱綔y液體和燒杯的總質(zhì)量m1 ;②把燒杯中的液體倒一部分到量筒中,讀出量筒內(nèi)液體的體積V;
、鄯Q出燒杯和杯中剩余液體的質(zhì)量m2 ;④得出液體的密度= 。
14、密度的應(yīng)用:
、盆b別物質(zhì):密度是物質(zhì)的特性之一,不同物質(zhì)密度一般不同,可用密度鑒別物質(zhì)。
、魄筚|(zhì)量:對(duì)不便直接測量質(zhì)量的物體,可測出體積,再用公式m =V算出它的質(zhì)量。
⑶求體積:對(duì)不便直接測量體積的物體,可測出質(zhì)量,再用公式V = m/算出它的體積。
、扰袛辔矬w空心或?qū)嵭摹?/p>
初二物理上期計(jì)算注意:
一、計(jì)算題格式:已知、求、解、答。
二、速度計(jì)算:1、平均速度公式的理解2、平均速度的計(jì)算3、回聲問題4、比例問題
三、密度計(jì)算:1、密度公式的理解2、比例問題3、空瓶問題4、空心問題5、固體測量6、液體測量。
四、
探究杠桿的平衡條件
1.目標(biāo)
知識(shí)與技能
、胖蓝ζ胶獾臈l件。知道二力平衡時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
、屏私馕矬w在非平衡力作用下運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是變化的。
過程與方法
、峭ㄟ^實(shí)驗(yàn)探究,學(xué)生自己得出二力平衡的條件。
、韧ㄟ^實(shí)驗(yàn)、觀察、討論等學(xué)習(xí)活動(dòng),感性認(rèn)識(shí)物體受非平衡力作用時(shí)運(yùn)動(dòng)狀的改變。
情感態(tài)度與價(jià)值觀
⑸在逐步深入探究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的過程,激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神。
2.教材說明
本節(jié)主要內(nèi)容有:二力平衡及其條件,物體受平衡力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),物體在非平衡力作用下怎樣運(yùn)動(dòng)。這些內(nèi)容是運(yùn)動(dòng)和力關(guān)系的深化。
本節(jié)教材的編寫思路是:本節(jié)教材緊接上一節(jié)的思路,步步設(shè)疑,層層遞進(jìn),深入探究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系,最后認(rèn)識(shí)到物體在平衡力和非平衡作用下分別怎樣運(yùn)動(dòng)。上一節(jié)已經(jīng)知道:物體不受力的作用時(shí),總保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。教材圖9-36展示的情景表明,物體受到兩個(gè)力的作用時(shí),也保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。這是為什么呢?原來物體受到的兩個(gè)力的作用效果相互抵消,從而引入二力平衡的概念。但是生活中也有很多二力不平衡的現(xiàn)象,學(xué)生不禁要問:兩個(gè)力作用在物體上,什么情況下這兩個(gè)力才能相互平衡?“活動(dòng)1”正好滿足了學(xué)生的好奇心,讓學(xué)生利用小車和砝碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn),探究二力平衡的條件。知道了物體不受力和受平衡力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),自然又會(huì)想到:物體受到非平衡力作用時(shí),又將怎樣運(yùn)動(dòng)?為此教材安排了“活動(dòng)3”,探究物體受非平衡力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。學(xué)生通過活動(dòng)3感性地認(rèn)識(shí)到:在非平衡力的作用下,物體運(yùn)動(dòng)的速度或者方向會(huì)發(fā)生改變,即:物體受非平衡力作用時(shí)“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”是變化的.。
本節(jié)重點(diǎn):二力平衡的條件,物體受非平衡力作用時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是變化的。
本節(jié)教學(xué)難點(diǎn):物體“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”的改變是指速度的大小或運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變,這一點(diǎn)學(xué)生不容易理解,是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn)。對(duì)此要結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和生活事例,讓學(xué)生慢慢感悟。
3.教學(xué)建議
本節(jié)課要營造探究的氣氛,通過不斷發(fā)問,引導(dǎo)學(xué)生思考,并展開研究,逐步深入認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系。
什么是二力平衡
可以結(jié)合牛頓第一定律引入:通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道,物體在不受外力作用的時(shí)候,總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài);那么能不能反過來說,凡是保持靜止?fàn)顟B(tài)或做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,都沒有受到外力的作用?
讓學(xué)生觀察教材圖9-36所示的情景,分析下列物體是否受到力的作用?若受力,請(qǐng)畫出其受力的示意圖:
、磐T跇渲ι系男▲B;
⑵被托起在空中靜止不動(dòng)的雜技演員;
、窃诳罩袆蛩傧陆档奶鴤氵\(yùn)動(dòng)員。
學(xué)生畫圖后,很自然引出一個(gè)新的問題:為什么物體受到兩個(gè)力的作用,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)跟不受力時(shí)一樣,即保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)?
教師介紹:這是由于物體受到的兩個(gè)力的作用效果相互抵消的緣故。一個(gè)物體在兩個(gè)力的作用下,如果保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),我們就說這兩個(gè)力互相平衡或二力平衡。
可結(jié)合教材圖9-36,讓學(xué)生理解二力平衡的概念。在圖(a)中,小鳥受到的重力和支持力平衡,小鳥保持靜止?fàn)顟B(tài);在圖(b)中,上方的雜技演員受到的重力和支持力平衡,演員靜止不動(dòng);在(c)圖中,跳傘運(yùn)動(dòng)員受到的重力和阻力平衡,運(yùn)動(dòng)員做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
二力平衡的條件
在上面的例子中,物體受到的兩個(gè)力都是互相平衡的。那么是不是物體受到兩個(gè)力的作用,一定就會(huì)平衡呢?可以做一個(gè)演示實(shí)驗(yàn):如圖圖1所示,找一個(gè)大一些的鉤碼,掛在橡皮筋下,橡皮筋的上端固定,用力向下拉鉤碼,使橡皮筋繼續(xù)伸長,問學(xué)生:“若放開手,鉤碼將受幾個(gè)力?它還能保持靜止?fàn)顟B(tài)嗎?”放手后,學(xué)生觀察到鉤碼由靜止變?yōu)橄蛏线\(yùn)動(dòng)。
通過演示實(shí)驗(yàn)引出問題:物體受到兩個(gè)力的作用,有時(shí)候二力平衡,有時(shí)候兩個(gè)力不平衡,那么兩個(gè)力滿足什么條件才能互相平衡?由此引入“二力平衡的條件”。
可以先讓學(xué)生猜一猜。
然后讓學(xué)生完成“活動(dòng)1”中的實(shí)驗(yàn)。也可以讓學(xué)生結(jié)合自己的猜想嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),然后按教材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前要讓學(xué)生明確操作的主要步驟,實(shí)驗(yàn)時(shí)提醒學(xué)生注意及時(shí)記錄觀察結(jié)果。
用下列物品自制學(xué)具進(jìn)行實(shí)驗(yàn),效果也很好:在裝有支架的木板上固定兩個(gè)定滑輪(或者釘兩個(gè)鐵釘,在釘子上套上細(xì)管),取方形的硬紙板一張,在上面鉆兩個(gè)對(duì)稱的小孔,兩小孔之間畫一條虛線,再取幾個(gè)相同的鉤碼,兩段細(xì)線,按圖2裝配好,即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。該裝置不僅可以研究二力平衡時(shí),必須大小相等、方向相反、作用在同一直線上,還能研究二力必須作用在同一個(gè)物體上:當(dāng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到最后時(shí),用剪刀將硬紙板從中間剪斷,結(jié)果硬紙板的兩個(gè)部分都不能平衡,如圖(d)所示。
(a) (b) (c) (d)
圖2
通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,容易得出二力平衡的條件:作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力,必須大小相等、方向相反、并且作用在同一直線上。
為方便學(xué)生記憶,可以把二力平衡的條件概括為八個(gè)字:“同物、等大、反向、共線”。
“活動(dòng)2”目的是讓學(xué)生運(yùn)用二力平衡的知識(shí)分析具體問題,從而加深對(duì)二力平衡條件的理解。
在教材圖2(a)圖中,兩個(gè)力沒有作用在同一個(gè)物體上,不是一對(duì)平衡力;在(b)圖中,兩個(gè)力不符合“方向相反”“作用在同一直線上”這兩個(gè)條件,不是平衡力;在(c)圖中,F(xiàn)1和F2完全符合二力平衡的條件,是一對(duì)平衡力;在(d)圖中,兩個(gè)力不在同一直線上,不是平衡力;在(e)圖中,兩個(gè)力的大小不相等,不是平衡力。所以只有(c)圖中的物體能處于靜止?fàn)顟B(tài)。
學(xué)完二力平衡的條件,可以將二力平衡的有關(guān)知識(shí)與牛頓第一定律對(duì)比,并對(duì)二力平衡作一個(gè)簡要的小結(jié):從理論上講,物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的條件是:不受力或受平衡力。但是在現(xiàn)實(shí)生活中,不受任何外力的物體是不存在的,所以我們實(shí)際見到的保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體,都是由于受到平衡力的作用。在物體只受兩個(gè)力作用的情況下,我們可以進(jìn)行如下推理或判斷:
物體靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng) 二力平衡 符合二力平衡條件
即根據(jù)二力平衡的知識(shí),已知物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),可以分析確定二力的大小、方向關(guān)系;已知物體的受力情況,又可以判斷出物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
可列舉一些實(shí)例讓學(xué)生分析。如:空中飄落的雪花,如果它受到的重力和阻力相等,此時(shí)雪花怎樣運(yùn)動(dòng)?在平直的公路上行駛的汽車要保持勻速,發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力和阻力應(yīng)滿足什么關(guān)系?怎樣用彈簧測力計(jì)測量物體受到的重力?為什么此時(shí)測力計(jì)的示數(shù)等于物體受到的重力?在“探究滑動(dòng)摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,為什么要水平拉動(dòng)彈簧測力計(jì),并使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)?
非平衡力和物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化
關(guān)于物體受非平衡力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),學(xué)生在活動(dòng)1的實(shí)驗(yàn)中已有所感受,但由于該實(shí)驗(yàn)中物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變較快,學(xué)生對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的過程,缺乏直觀的認(rèn)識(shí),為此教材安排了“活動(dòng)3”。
活動(dòng)3共有三個(gè)實(shí)驗(yàn),最好先讓學(xué)生觀察教材中的示意圖,明確各物體受到哪些力?是否為平衡力?然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意以下問題:
第一個(gè)實(shí)驗(yàn):在保證小車做加速運(yùn)動(dòng)的前提下,小車的質(zhì)量要大一些,鉤碼的質(zhì)量小一些,這樣小車加速緩慢,便于觀察;
第二個(gè)實(shí)驗(yàn):斜面不要做得太高,以能觀察到小球在水平面上做減速運(yùn)動(dòng),最后停下為宜;
第三個(gè)實(shí)驗(yàn):可用橡皮代替小球,既安全又方便,提醒學(xué)生從側(cè)面水平觀察,學(xué)生實(shí)驗(yàn)后,教師可用噴出的水流來演示斜拋物體運(yùn)動(dòng)的路徑。
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)后,匯報(bào)交流,讓學(xué)生列舉觀察到的現(xiàn)象,如小車由靜變動(dòng),速度越來越大等,教師把學(xué)生列舉的現(xiàn)象板書在黑板上,然后結(jié)合板書用大括號(hào)總結(jié):物體由靜變動(dòng),由動(dòng)變靜,由慢變快,由快變慢,都是速度的大小發(fā)生了變化;物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化;當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度發(fā)生變化,或運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化時(shí),不再保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),統(tǒng)稱為“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變”?梢,物體受非平衡力作用時(shí),運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是變化的(在學(xué)生搞清了有關(guān)名詞后,該結(jié)論也可以啟發(fā)學(xué)生自己總結(jié)得出)。這一結(jié)論進(jìn)一步說明:力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
得出結(jié)論后,可以讓學(xué)生列舉或解釋生活中非平衡力改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的事例。如:騎自行車時(shí),為什么起動(dòng)時(shí)很費(fèi)勁,而已經(jīng)騎快的自行車卻不需要很大的力量去維持?當(dāng)客車突然左轉(zhuǎn)彎時(shí),坐在客車哪一側(cè)(左或右)的乘客會(huì)受到車廂對(duì)他的作用力?這個(gè)力起到什么作用?(第一個(gè)問題的參考答案為:自行車起動(dòng)時(shí)做加速運(yùn)動(dòng),此時(shí)必須用力蹬車,使自行車獲得的動(dòng)力大于阻力,這樣才能不斷改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài),使自行車由靜變動(dòng),由慢變快。已經(jīng)騎快的自行車,只需使動(dòng)力等于阻力,即可勻速運(yùn)動(dòng),所以不需要很大的力量蹬車。第二個(gè)問題的參考答案為:右側(cè)。這個(gè)力改變乘客的運(yùn)動(dòng)方向,使乘客隨汽車一起“左轉(zhuǎn)”。)
關(guān)于本節(jié)課的總結(jié),可以參考下面的“課堂測評(píng)”第1題。
4.教學(xué)評(píng)價(jià)
課堂測評(píng)
1.本章第三節(jié)和第四節(jié)研究了運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系,請(qǐng)你對(duì)“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”作一個(gè)簡要的總結(jié)。
2.起重機(jī)吊著4t的貨物靜止不動(dòng),貨物受到的重力是 N,受到的拉力是 N;當(dāng)貨物勻速上升時(shí),它受到的拉力 于重力;當(dāng)貨物勻速下降時(shí),它受到的拉力 于重力;當(dāng)貨物勻速水平移動(dòng)時(shí),它受到的拉力 于重力。
3.在圖3所示的四種情況中,F(xiàn)1與F2為一對(duì)平衡力的是( )。
圖3
4.蘋果掛在枝頭靜止不動(dòng),下列每一對(duì)力中屬于二力平衡的是( )。
A.樹枝對(duì)蘋果的拉力與蘋果對(duì)樹枝的拉力
B.蘋果受到的重力與蘋果對(duì)樹枝的拉力
C.蘋果受到的重力與樹枝對(duì)蘋果的拉力
D.樹枝受到的重力與樹枝對(duì)蘋果的拉力
5.下列說法正確的是( )。
A.物體受到力的作用,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定改變
B.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí),一定受到了力的作用
C.物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),一定沒有受到力的作用
D.物體受平衡力作用時(shí),一定處于靜止?fàn)顟B(tài)
6.做一做:用彈簧測力計(jì)吊起一個(gè)鉤碼,靜止不動(dòng),觀察測力計(jì)的示數(shù)。手提測力計(jì)使鉤碼勻速上升或下降,觀察測力計(jì)的示數(shù)是否變化?為什么?若使鉤碼急速上升或下降,觀察測力計(jì)的示數(shù)是否變化?為什么?
7.“不倒翁”的上部是極輕的外殼,底部填充密度較大的物質(zhì)(如鐵塊),它的質(zhì)量集中在底部,重心很低,如圖3(b)所示。
(a) (b) (c)
圖3
、耪(qǐng)?jiān)?c)圖中畫出水平面對(duì)“不倒翁”的支持力的示意圖;
、圃嚪治觯簽槭裁串(dāng)“不倒翁”傾斜時(shí),能自動(dòng)站立起來?
8.宇宙飛船在太空沿橢圓或圓形軌道繞地球運(yùn)行,例如我國神舟6號(hào)飛船繞地球一圈需要90min,飛行速度約為7.82km/s。請(qǐng)問宇宙飛船為什么能繞著地球做曲線運(yùn)動(dòng)?
參考答案
1.及時(shí)對(duì)知識(shí)進(jìn)行梳理能夠把眾多的知識(shí)聯(lián)系起來,形成知識(shí)體系,不僅有利于記憶,而且能加深對(duì)知識(shí)的理解。鼓勵(lì)學(xué)生用多種形式進(jìn)行總結(jié)。如:
提綱形式:
⑴牛頓第一定律:一切物體在沒有受到外力作用的時(shí)候,總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。
⑵物體受平衡力作用時(shí),保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。
、俏矬w受非平衡力作用時(shí),運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是變化的。
表格形式:
受力情況表現(xiàn)形式運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
是否改變遵循的規(guī)律或滿足的條件
不受力靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)不改變牛頓第一定律
受平衡力靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)不改變二力平衡的條件
受非平衡力速度的大小改變或方向改變改變力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
圖示形式:
此外還可以用大括號(hào)、知識(shí)樹等形式進(jìn)行總結(jié)。
2.3.92×104 3.92×104 等 等 等 3.B 4.C 5.B 6.手提測力計(jì)使鉤碼勻速上升或下降,測力計(jì)的示數(shù)不變化,因?yàn)榇藭r(shí)鉤碼受到的拉力和重力平衡,即測力計(jì)的示數(shù)始終與鉤碼受到的重力大小相等。若使鉤碼急速上升或下降,測力計(jì)的示數(shù)變化,因?yàn)殂^碼的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是變化的,鉤碼受到的拉力和重力不平衡,測力計(jì)的示數(shù)與鉤碼受到的重力大小不再相等。 7.⑴如圖4所示,F(xiàn)即為水平面對(duì)“不倒翁”的支持力。 ⑵由圖7-12可知,當(dāng)“不倒翁”歪倒時(shí)所受的支持力和重力不平衡,所以會(huì)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),從而站立起來。 8.宇宙飛船繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)受到地球?qū)λ囊,引力不斷改變其運(yùn)動(dòng)方向,使飛船做曲線運(yùn)動(dòng)。
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