資源簡介

第三節　來自地球的力
1．物理觀念：
(1)認識重力，知道重力是如何產生的。
(2)了解重力的大小與質量的關系，正確書寫關系式G＝mg，能進行簡單計算。
(3)知道重力的方向，并能夠應用其解決一些實際生活中的問題。
(4)能找到質量分布均勻、形狀規則的物體的重心。會畫出重力的示意圖。
2．科學思維：
(1)通過列舉生活中的現象與觀察課堂實驗，證明重力的存在。
(2)通過收集到的實驗數據并對其進行分析，推理出重力的大小與質量成正比。
(3)通過演示的現象，歸納出重力的方向，并思考重力的方向在生活中的應用。
3．科學探究：
(1)經歷探究重力大小與什么因素有關的實驗過程，培養動手操作與收集數據的能力。
(2)實驗中學會用比值法、圖像法處理數據，培養分析能力。
4．科學態度與責任：
(1)通過身邊的小實驗以及觀察生活中重力的應用，感受物理就在身邊，激發學生探究科學知識的興趣。
(2)在探究活動中增強學生的合作意識，培養學生的團隊精神。
1．重點：
實驗探究重力大小和質量的關系。
2．難點：
(1)實驗探究重力大小和質量的關系。
(2)重力的方向。
學生分組實驗：彈簧測力計、若干個鉤碼。
演示實驗：重垂線、方形薄板、小木球。
一、復習提問
1．力的三要素是什么？力的大小用什么測量？
2．如何畫力的示意圖？
二、導入新課
演示實驗：三種不同情況木球運動。
1．把一只木球舉到一定高度放手讓其自由下落。
2．把一只木球斜向上拋出，觀察其運動路線。
3．讓一只木球在講臺上沿直線滾動，滾到講臺邊后落向地面。
師：以上三種木球運動有什么共同之處？
生：都是落向地面。
師：這是什么原因導致的？
生：這是由于地面上的物體受到地球的吸引力。
師：你講得很好，說明你很善于觀察、思考。這節課我們就來探究這種來自地球的力。
三、新課教學
1．重力。
師：請同學們閱讀課本P141。
通過閱讀，你知道了什么？
生甲：地球對物體吸引而產生的力叫重力。
生乙：由于受到重力的作用，水往低處流，拋出去的物體都會落回地面。
生丙：由于受到重力作用，成熟的蘋果會豎直下落。
師：大家閱讀很認真，而且抓住了要點，講得很好。據說正是下落的蘋果掉在牛頓的頭上，激發了他的靈感，打開了揭示引力迷宮的大門。希望以后下落的橘子、梨子落在你們的頭上，你們也能產生靈感，再打開一個個科學迷宮。
人們對自然界事物的認識并不是一帆風順的，對重力的認識也一樣。
師：重力的施力物體是什么？
生：重力的施力物體是地球。
師：對，地球是否也受到地面上物體的吸引力？根據是什么？
生：根據物體間力的作用是相互的，所以地球也受到地面上物體的吸引力。
師：有疑問嗎？
生：地球受到地面上物體的吸引力，怎么不會向地面上的物體方向運動？
師：因為地球的質量很大，受到的力很小，所以感覺不到地球向地面上的物體方向運動。
2．重力的大小。
師：重力是一種力，則重力也應有大小、方向、作用點這三個要素，重力的大小如何測定？重力的方向如何確定？重力的作用點如何確定？下面，我們先來探究物體所受重力的大小如何測定。
生：物體所受重力的大小可以用彈簧測力計來測定。
師：正確。如何用彈簧測力計測物體重力的大小？
生：把物體掛在豎直放置的彈簧測力計上，彈簧測力計的示數就等于物體所受重力的大小。
師：基本正確，請大家注意：物體掛在彈簧測力計下，要當彈簧測力計和物體都處于靜止狀態時，指針示數穩定，才能讀出示數。否則，物體處于運動狀態，指針示數不穩定，無法讀出示數。
物體所受重力的大小簡稱物重。
請同學們猜想：鉤碼的質量越大，那么鉤碼所受的重力是否也越大？
生：鉤碼的質量越大，所受的重力也越大。
師：怎么證明你的猜想正確？
生：實驗。
師：現在大家基本上掌握了研究物理問題的方法，知道任何猜想都是要用實驗驗證的。你們準備如何設計實驗？
生：桌面上有6只質量為50g的鉤碼，第1次在彈簧測力計下掛一只鉤碼，測出它的重力大小，然后逐個增加，分別測出2只鉤碼、3只鉤碼……所受的重力大小，并填在表格中，通過分析數據，得出結論。
師：你設計得很好，大家掌聲鼓勵，下面大家分組實驗。
學生分組進行探究實驗，教師巡回檢查。督促每個學生動手參與。
師：下面請各小組交流實驗數據，看看哪些數據是相似的，哪些數據表現出異常，為什么會這樣？
學生討論、交流。
師：通過分析實驗數據，你的結論是什么？
生：物體所受重力跟它的質量成正比，其比值是定值，約等于9.8 N/kg。
師：正確，你歸納得很好，在物理學中用符號G表示物重，m表示質量，g表示一個物體的物重跟這個物體的質量之比，則物重與質量的關系為＝g或G＝mg。
在精確度要求不高的情況下，可取g＝10 N/kg，而1 kg質量的物體，所受重力的大小約為10 N。如果題目沒有交代，一般g取9.8 N/kg。
讓學生閱讀課本P143例題，然后指出：一道題目中有兩個質量、兩個重力時，應用角標以示區別，如m1、m2，G1、G2。
例題：一塊鋼錠質量是4 t，計算它所受到的重力是多少？
已知：m＝4 t＝4×103 kg　g＝9.8 N/kg
求：G＝？
解：G＝mg＝4×103 kg×9.8 N/kg＝3.92×104 N
答：鋼錠所受的重力是3.92×104 N。
師：這里請大家注意：人們常說“這一袋米的重量是10 kg”或“買10 kg的大米”都指的是質量，質量習慣稱為重量。然而，人們在生活中也常把重量理解為所受重力的大小，特別是還有不少的物理書、科普書也把重力稱為重量。為了回避這些模糊不清甚至彼此矛盾的提法，我們課本中將物體所受重力大小稱為物重，質量就是質量，不提“重量”這個詞。
3．重力的方向。
請同學們觀察：(1)小木球自由下落的方向。
(2)懸掛物體的線自由下垂的方向。
引導學生分析：小球受重力作用自由下落，下落時運動方向即重力的方向，這一方向豎直向下；懸掛的物體受重力的作用，拉懸線自由下垂，懸線下垂的方向便是重力方向，這一方向豎直向下。
師：你可得出什么結論？
生：重力的方向總是豎直向下的。
出示重垂線，讓學生觀察。
演示實驗：用重垂線檢查教室墻面是否豎直。
師：重垂線的原理是什么？
生：根據重力的方向是豎直向下。
師：你還知道重垂線有哪些應用？
生甲：用重垂線檢查工作臺面是否水平。
生乙：用重垂線檢查墻壁上的畫是否掛正。
演示實驗：如下圖所示，讓學生觀察兩條重垂線的方向，看它們是否相同？重垂線與水平桌面、斜面是否垂直？
生：兩條重垂線方向相同，都在豎直方向，重垂線方向與水平桌面垂直，與斜面不垂直。
師：課后每位同學可以嘗試自制一條重垂線，檢查教室或家里的墻壁是否豎直、桌面是否水平、窗臺是否水平。
師：地球是圓的，站在地球上不同位置的人所受的重力是否都是豎直向下的？(出示在和我們所在位置相對應的地球另一面的阿根廷人的幻燈片)
學生討論、交流。
師：重力方向實質是指向地心的(地球半徑方向和地球表面所在水平面垂直)，對于中國人和阿根廷人，上下判斷與我們是一樣的。
4．重心。
師：請同學們閱讀課本P145下半部分內容。
通過閱讀，你知道了什么？
生甲：重力在物體上的作用點叫做重心。
生乙：質量分布均勻、形狀規則的物體的重心，就在它的幾何中心上。如質量分布均勻的球的重心在球心。
師：有疑問嗎？
生：質量分布不均勻或形狀不規則的物體的重心在哪里？如何確定？
師：這樣的物體的重心也是可以計算出來的，只是很復雜，還必須使用高等數學。但其中一些小物體的重心也可以通過實驗把它的大致位置找出來，如課本P145圖6—31“湯匙的重心”。
下面請大家找一找自己的鋼筆、鉛筆或文具盒的重心。
學生進行實驗探究。
師：由于重力的作用線過重心，物體的重心如方形薄板的重心還可以用懸掛法來測定。
演示實驗：先后用繩系住方形薄板同一條邊上的兩個端點，并懸掛起來，薄板靜止時，重心在過端點的豎直線上，將兩次懸掛時不在同一直線上的兩條豎直線畫下來，可以確定重心就在這兩條線的交點處。實驗結果表明：方形薄板的重心就在薄板兩條對角線的交點處。
師：懸掛法可以確定各種物體的重心，一般質量分布均勻、形狀規則的物體的重心就在它的幾何中心上。
師：人體的重心會隨姿態的改變而改變，原因是人的幾何形狀改變了。人下蹲時，重心如何改變？人站起來時，重心又如何改變？
生：人下蹲時，重心降低；人站起來時，重心升高。
師：下面請大家閱讀課本P146“科學書屋”，了解提高物體穩定程度的訣竅。
通過閱讀，你知道了什么？
生：提高物體穩定程度的方法主要有兩種：一是增大支撐面，二是降低重心。
四、課堂歸納小結
師：本節課你學到了什么？
生：討論、交流后得出：通過本節課學習我們知道了：地球對地面上物體的吸引力叫重力；重力與質量的關系為G＝mg，g＝9.8 N/kg，重力的方向豎直向下，重力的作用點叫重心；質量分布均勻、形狀規則的物體的重心在其幾何中心上。
師：你歸納得很好，說明你上課很認真，希望今后保持這種習慣，下面每位同學都對自己在本節課的學習情況進行評估。
第三節　來自地球的力
1．地球對地面上物體吸引而產生的力叫重力。
2．重力的大小：＝g或G＝mg。
m單位是kg，G單位是N，g取9.8 N/kg(或10 N/kg)。
g表示質量為1 kg的物體，受到重力為9.8 N。
3．重力的方向：豎直向下。
4．重力的作用點叫重心。
本節內容以小實驗導入新課，通過分析生活中常見的現象，分析重力的方向、作用點——重心，并通過簡單的實驗探究得出重力大小的計算公式。“科學書屋”中的閱讀材料有利于加深學生對重心與穩定程度關系的理解。第二節　測量：用彈簧測力計測量力
1．物理觀念：
(1)知道彈力，知道彈力產生的條件。
(2)知道彈簧測力計的原理，會使用彈簧測力計測量力的大小。
2．科學思維：
(1)通過觀察不同物體發生形變后的狀態，認識彈力。
(2)通過觀察實驗現象，推理和分析出彈力產生的條件。
3．科學探究：
(1)觀察生活中的現象并提出問題，制訂簡單的科學探究方案去探究彈簧的伸長量與拉力的關系。
(2)通過觀察和實驗了解彈簧測力計的構造，在探究過程中學會使用彈簧測力計。
4．科學態度與責任：
(1)觀察生活中彈力的應用，感受科學技術的價值。
(2)通過對彈簧測力計的制作和使用，培養學生勤于動手、嚴謹細致的品質和愛護儀器的科學倫理道德。
1．重點：
(1)讓學生經歷用彈簧測力計測力的過程。
(2)掌握用彈簧測力計測力的正確方法。
2．難點：
(1)微小形變。
(2)彈簧測力計原理。
學生分組實驗：彈簧測力計、幾條橡皮筋、一塊硬紙板、一個瓶蓋、一個回形針、一些棉線。
演示實驗：彈簧、大號墨水瓶(帶橡皮塞)、細玻璃管、紅墨水、帶刻度的白紙板。
一、彈力
演示實驗：當用手拉(或壓)彈簧時，彈簧受力發生形變，這時，彈簧對手也產生一個拉(或推)的力。
舉例：跳水運動員向下壓跳板時，跳板受壓后變彎，發生形變。同時，變彎的跳板也在向上推運動員。
師：當物體發生彈性形變時，會產生一個力的作用。
這種因物體發生彈性形變而產生的力叫做彈力。
師：你還知道哪些物體在哪種情況下產生彈力？
生甲：撐竿跳高運動員在撐竿跳時，將竿壓彎，竿會產生一個向上的力，這個力就是彈力。
生乙：我將手中的尺子壓彎時，尺子對手有力的作用，這個力也是彈力。
生丙：射箭運動員射箭時，將弓拉彎，被拉彎的弓對手也有力的作用，這個力就是彈力。
生丁：我將手中的橡皮筋拉長，橡皮筋也會產生彈力。
生戊：打籃球時，球與地面擠壓(或碰撞)，也會產生彈力。
師：以上同學都說得很好，生活中產生彈力的例子還很多，例如我們通常所說的拉力、壓力、支持力，其實質都是彈力。
舉例：把手指壓在桌面上，手指發生形變，對桌面有一個力(彈力)的作用；同樣，桌面發生形變，對手指也有力(彈力)的作用，手指對桌面的彈力就是壓力，而桌面對手指的彈力就是支持力。
師：對這個實例，同學們還有疑問嗎？
生：桌面發生形變，我們都看不出來。
師：我們來看一個演示實驗。
關于物體微小形變的演示實驗：
演示玻璃瓶的形變。如圖所示，找一只橫截面為橢圓的大號玻璃瓶，在瓶口所加的橡皮塞中穿入一根兩頭開口的細玻璃管(半徑1～2 mm，長約30 cm)。向瓶內灌滿紅墨水，使水柱在管中有適中的高度，再在管的背面襯以帶刻度的白紙板。
演示時，先用鋼筆桿輕敲瓶壁，讓它發出清脆的響聲(表示玻璃比較硬)。然后用手指沿圖1①緊壓瓶子。因瓶子受到這樣的按壓后容積變小，管中水柱明顯上升(如圖2a)。當放開手后，水柱液面就恢復到原來的位置。再沿圖1②壓瓶，則瓶的容積變大，水柱明顯下降(如圖2b)。這說明玻璃受力要發生形變。同理，桌面受力也是要發生形變的，只是形變很微小，我們肉眼看不出來而已。
師：歸納以上例子及實驗現象，你可得出什么結論？
生：物體發生彈性形變時，會產生一種力，這種力叫彈力。
二、認識彈簧測力計
師：要知道力的大小，我們就要用專門的儀器進行測量，測量力的儀器叫測力計，實驗室用的測力計叫彈簧測力計。
教師出示彈簧測力計，請大家觀察桌面上的彈簧測力計的構造。
師：請一位同學說說彈簧測力計的構造。
生：彈簧測力計的構造有：刻度盤、彈簧、指針、掛鉤、掛環。
師：你觀察很仔細、很全面，講得很好，彈簧測力計主要構造是刻度盤、彈簧、指針。
師：彈簧測力計的工作原理是什么？
生：彈簧受到的拉力越大，伸長就越長。
師：這里請大家注意，彈簧受到的拉力能不能無限制地增大？彈簧會不會無限制地伸長？會出現什么情況？
生：不會，當拉力超過某個限度時，彈簧會被拉斷。
師：對。彈簧在一定的彈性范圍內，受到的拉力越大，彈簧伸長就越長，彈簧測力計就是根據彈簧這個特性來量度力的大小的。
師：你們還知道哪些測力計？
生甲：握力計。
生乙：拉力計。
三、實驗：用彈簧測力計測量力
師：下面請大家閱讀課本P138“認識彈簧測力計”的內容弄清彈簧測力計的正確使用方法，并請一位同學說說。
生：彈簧測力計的正確使用方法：
(1)了解彈簧測力計的測量范圍(量程)，不要測量超過它量程的力。
(2)明確分度值：了解彈簧測力計的刻度。每一大格表示多少牛，每一小格表示多少牛(分度值)。
(3)校零：測力前要使指針對準零刻度線，如果有偏差，要調節到兩者對準為止。
(4)測力時，要使測力計內的彈簧軸線方向跟所測力的方向一致，彈簧不要靠到刻度盤上。
師：說得很好，很全面，下面請大家觀察桌面上的彈簧測力計，針對這只彈簧測力計，再請一位同學說說如何正確使用？
生：(1)桌面上這只彈簧測力計的量程是0～5 N，不要測量超過5 N重的物體。
(2)這只彈簧測力計每一大格表示1 N，每一小格表示0.2 N，即分度值是0.2 N。
(3)這只彈簧測力計的指針已校零。
(4)測力時，要使測力計的彈簧軸線方向跟所測力的方向一致，并讓彈簧不要靠在刻度盤上。
師：你也說得很好，下面大家思考幾個問題？
(1)如果所測的力超過5 N，會出現什么情況？
(2)指針如何校零？
生甲：如果所測的力超過5 N，彈簧被拉長后不會恢復原狀，甚至會被拉斷。
師：正確。
生乙：如果彈簧測力計指針不在零刻度線處，只要上下移動指針即可。
師：使用前還要上下拉動彈簧，看看彈簧是否靠在刻度盤上或指針是否被刻度盤卡住，如果力的大小是不變的，要等指針穩定后讀數才準確；如果力的大小是變化的，要抓住瞬間讀數。
下面分組實驗，請用彈簧測力計做測力的小實驗：
(1)用手拉彈簧測力計的掛鉤，使指針指到1 N、2 N、5 N，感受一下1 N、2 N、5 N的力有多大。
(2)把一根頭發拴在彈簧測力計的掛鉤上，用力拉頭發，讀出頭發被拉斷時拉力的大小。
(3)用兩個彈簧測力計在水平方向上互相拉，看看誰的拉力大些，想想為什么？
學生分組實驗，教師巡回檢查，督促每個學生動手參與。
師：請各組把你們所測的頭發被拉斷時的拉力大小、兩個彈簧測力計對拉時拉力大小互相交流一下，看看有什么發現。
生甲：不同組頭發被拉斷時拉力不同。
師：正確，因為不同人的頭發硬度不同。
生乙：兩個彈簧測力計對拉，穩定時拉力大小相同。
師：正確，你知道這是為什么嗎？
生乙：因為物體間力的作用是相互的，大小是相等的。
師：你對力的概念掌握很好，希望以后繼續努力，下面請大家將課前準備好的器材擺在桌面上，制作橡皮筋測力計。比比看誰做得又快又好，發現問題可及時提出來。
學生動手制作，教師巡回檢查、指導。
生：老師，手邊沒有1 N、2 N、3 N……的重物，怎么標刻度線？
師：可以用硬幣，這時的刻度不是1 N、2 N、3 N……而是一個硬幣重、兩個硬幣重……當然，也可以用標準的彈簧測力計來與橡皮筋測力計互拉(平行于刻度板一條直線互拉)，通過彈簧測力計的示數來標刻度。為了增大橡皮筋測力計的測量范圍，可以把幾根橡皮筋并在一起使用。
生：為什么橡皮筋測力計的刻度是不均勻的？
師：因為橡皮筋越拉長，直徑越小，伸長量與彈力不成正比。
請做好的同學拿到講臺上，請代表上臺評比。
學生代表上臺評比，比出一等獎3名，二等獎5名，三等獎10名。
教師將獲獎的橡皮筋測力計保存在實驗室，并向每人頒發獎品，以示鼓勵，請全班同學掌聲祝賀。
四、課堂歸納小結
師：通過本節課學習，你有什么收獲？
生：通過本節課學習，我們學會制作橡皮筋測力計，學習正確使用彈簧測力計，知道了彈簧測力計的原理及彈力。
師：你歸納得很好，很全面，全班同學以掌聲鼓勵。
師：下面每位同學都對自己在本節課的學習情況進行評估。
第二節　測量：用彈簧測力計測量力
1．彈力：因物體發生彈性形變而產生的力叫彈力。
2．彈簧測力計。
(1)主要構造：刻度盤、彈簧、指針。
(2)工作原理：在一定的彈性范圍內，彈簧受力越大，伸長越長。
(3)彈簧測力計的正確使用方法：
a．了解量程。
b．明確分度值。
c．校零。
d．測力時，測力計內的彈簧軸線方向跟所測力的方向一致，彈簧不要靠在刻度盤上。
本節課是學生第一次接觸具體類型的力——彈力，彈力也是一種很常見的力。根據本節課的特點從以下兩個方面來突破重難點。
第一，自創實驗擊破疑點，首先學生們熱情很高，參與積極；其次，展示的學生演示的效果非常好，一下子突破了難點和疑點。
第二，自制實驗突破難點，充分發揮了學生的主體地位，培養了他們的歸納分析能力及應用物理知識解決實際問題的能力。這一環節是本節課的一大亮點。第一節　力及其描述
1．物理觀念：
(1)知道力的概念及力的作用是相互的。
(2)知道力的作用效果及影響力的作用效果的因素。
(3)知道力的單位及力的三要素。
2．科學思維：
(1)通過對現象觀察與分析，正確理解力并解釋與力相關的現象。
(2)會用作圖法正確表示力。
3．科學探究：
(1)通過認識生活中各種現象和動手實驗，探究力的作用效果。
(2)學會交流分享，最終清晰完整地表述力的作用效果。
(3)在探究力的三要素對力的作用效果的影響實驗中，加深對控制變量法的理解。
4．科學態度與責任：
(1)通過對力的認識、探索，增強對大自然的好奇、熱愛的情感。
(2)培養學生觀察生活、觀察自然的樂趣，體會從生活走向物理，從物理走向社會的理念。
1．重點：
(1)力的初步概念。
(2)力的作用效果。
(3)畫力的示意圖。
2．難點：
(1)學會科學歸納。
(2)利用力的作用是相互的道理，解釋一些簡單的力的現象。
學生分組實驗：橡皮筋。
演示實驗：鐵架臺、兩根磁棒、細線、綢布、玻璃棒、小紙屑、鐵塊、磁鐵、表面涂有一層蠟的兩個軟木塞、水槽。
一、課題引入
師：我們這一節中要學習一個新的物理概念——力。力是生活中常用的一個詞，用在不同的地方有不同的含義。你能說出多少個關于力的詞語？
生甲：力量、力氣、身強力壯、力爭、力行、說服力、生產力、力圖……
師：說服力、生產力，這里的力是表示事物的效能；力爭、力行、力圖，這里的力是表示盡力；身強力壯，這里的力是表示力量……可見，力這個字含義豐富。
在物理學中研究的力含義要狹窄得多，但有確切的概念。物理學中，力的概念是從大量與力相關的自然、生活、生產現象中歸納、概括出來的。
二、新課教學
1．力是什么？
師：在生產、生活中時常需要用力，請舉例說明。
生甲：人推車需要用力；人把水桶提起來需要用力。
生乙：人用腳踢足球用了力；人拉鋸鋸木頭用了力。
生丙：運動員將杠鈴舉起來用了力；推土機將泥土推走用了力。
生丁：漁民捕魚拉起漁網時用了力；大象將蹺蹺板壓下去時用了力。
演示實驗：磁鐵吸引鐵塊，用綢布摩擦過的玻璃棒吸引小紙屑，同名磁極互相排斥、異名磁極互相吸引。
師：以上的實例與演示實驗說明了什么(或你得出什么結論)
生甲：當人對物體推、拉、舉時存在力的作用。
生乙：兩個物體不接觸，也存在著引力與斥力的作用。
生丙：物體對物體推、拉、擠、壓時也存在力的作用。
師：請大家閱讀課本P130“力是什么”下方內容。物理學中，通常將物體之間的推、拉、舉、壓、排斥、吸引等都叫力的作用。人、動物也可以歸納到物體之中，請你將以上實例和實驗現象的共同點歸納出來。
生：討論、交流后得出：力是物體對物體的作用。
師：歸納得很好，大家掌聲鼓勵。上面這些力的現象中，總會涉及兩個物體：一個是施力物體，一個是受力物體。下面再請大家分析課本P130圖6－1“各種各樣的力現象”中的施力物體和受力物體，請6位同學每人講一個圖景。
生甲：(c)圖中施力物體是運動員，受力物體是杠鈴。
生乙：(a)圖中施力物體是推土機，受力物體是泥土。
生丙：(d)圖中施力物體是大象，受力物體是蹺蹺板。
生丁：(b)圖中施力物體是漁翁，受力物體是漁網。
生戊：(e)圖中施力物體是拿在手中的磁棒，受力物體是懸掛著的磁棒。
生己：(f)圖中施力物體是橡膠棒，受力物體是小紙屑。
師：以上幾位同學都講得很好。
2.力的作用是相互的。
師：請同學們用手拍桌子、兩手互拍、拉橡皮筋、提書包，體會一下有什么感覺？是什么原因造成的？
學生動手實驗探究，教師巡回檢查。
生甲：用手拍桌子時，手感覺到疼。因為手對桌子有力的作用時，桌子對手也有力的作用，所以手感覺到疼。
生乙：兩手互拍時，兩手都感覺到疼。因為兩只手都受到力的作用。
生丙：手拉橡皮筋時，感覺到手也受到橡皮筋的拉力的作用，這是因為手對橡皮筋有力的作用，橡皮筋對手也有力的作用。
生丁：手提書包時，感覺到手受到向下的拉力。這是因為手對書包有一個向上的拉力，書包對手有一個向下的拉力。
師：以上幾位同學都很認真體會實驗時的感覺，分析都正確，大家掌聲鼓勵。
歸納以上的實驗感覺，你得出什么結論？
生：物體間力的作用是相互的。
師：正確，歸納得很好。
演示實驗：把磁鐵和鐵塊分別固定在事先涂有一層蠟(防止水浸入)的兩個軟木塞A、B上，讓它們漂浮在同一水槽中，先固定A，看到B向A運動，說明磁鐵吸引鐵塊。再固定B，看到A向B運動，說明鐵塊對磁鐵也有力的作用。還可以將A、B同時放手，看到它們相向運動。這說明了什么？
生：互不接觸的物體間力的作用也是相互的。
3．力的作用效果。
師：請同學們看課本P132圖6—3、6—4，閱讀下方文字說明，可得出什么結論？
生甲：力的作用會使物體發生形變。
生乙：力的作用會使物體改變運動方向。
生丙：力的作用會使物體運動速度發生改變，由運動變為靜止，由靜止變為運動。
師：物體由靜到動，由動到靜，以及運動快慢和方向的改變，都被認為它的運動狀態發生改變，你們可以歸納出什么結論？
生：討論、交流后得出：力的作用效果——力可以使物體的形狀發生改變，也可以使物體的運動狀態發生改變。
師：歸納得很全面，大家掌聲鼓勵。
4．力的三要素。
師：哪些因素能影響力的作用效果？請大家思考、討論。
生甲：力的大小會影響力的作用效果。
師：能舉個例子說明嗎？
生甲：一個大人和一個小孩用不同大小的力拉彈簧，彈簧的伸長量不同。
師：講得很好，還有例子嗎？
生乙：一個大人可以提起一大桶的水，而一個小孩只能提起一小桶的水。
師：肯動腦筋，正確，還有其他因素影響力的作用效果嗎？
生丙：力的方向不同，作用效果不同，例如：用力拉彈簧，彈簧會伸長；用力壓彈簧，彈簧會縮短。
師：講得很全面，還有嗎？
生丁：對向右運動的小車，如果施加一個向右方向的力，小車運動速度越來越快；如果施加一個向左方向的力，小車運動速度越來越慢。可見，力的方向不同，作用效果也不同。
師：你真是一匹黑馬，講得非常好，大家掌聲鼓勵，還有其他因素影響力的作用效果嗎？
生戊：大小、方向都相同的力作用在門的不同地方，即力的作用點不同，例如：離門軸越近，越不容易把門推開；離門軸越遠，越容易把門推開。
師：正確，還有嗎？
生己：用大小、方向都相同的力作用在扳手不同的地方，例如：擰螺母，力的作用點離螺母越近越不容易將螺母擰緊；離螺母越遠，越容易將螺母擰緊。
師：平時很善于觀察，動手能力也很強，講得也很好，大家掌聲鼓勵，還有嗎？
我還有一個例子與大家交流，寫字、用筷子夾菜，用同樣大小的力作用在筆、筷子不同的位置，產生的效果不同，說明力的作用點不同，作用效果不同。
現在我們歸納一下，影響力作用效果的因素有幾個？分別是什么？
生：影響力作用效果的因素有三個，它們是力的大小、方向和作用點。
師：對。在物理學中，我們把它們叫做力的三要素。
5．力的單位。
師：大家知道，要進行測量，就要有一個大家公認的測量標準——測量單位。在物理學中，力的單位是什么？是怎么規定的？請大家閱讀課本P133上方文字說明。
生：在物理學中，力的單位是牛頓，簡稱牛，符號是N，這個名稱是為了紀念英國科學家牛頓而命名的。
師：關于牛頓這個科學家，你知道嗎？
生：老師在緒論“打開物理世界的大門”中就向我們介紹了牛頓在前人的研究積累上，奠定了具有劃時代意義的經典物理學基礎。
師：你講得很好，如果大家要知道牛頓詳細的生平事跡可在課后查資料。1 N的力有多大？
生：拿起兩個雞蛋的力大約是1 N。
師：你還知道哪些力的大小？
生甲：螞蟻拉樹葉的力約10－3 N。
生乙：扛50 kg化肥用的力約5×102 N。
生丙：大型拖拉機的牽引力約3×104 N。
生丁：長征系列運載火箭的推力約9×106 N。
師：我也知道：物理課本約重3 N，一瓶600 mL的礦泉水重6 N，1 kg的物體約重10 N，學生的質量大約是50 kg，重500 N。
6．力的示意圖。
師：科學概念是抽象的。為了使抽象的概念便于理解、表述和交流，人們常用一些直觀、形象的圖樣或模型去表現它們。在前面學習光學的時候，我們曾用光路圖形象、具體、直觀地反映光的傳播情況，為我們的學習提供了極大的方便；在我們的課本中，配了不少的插圖把許多的物理現象和過程簡單明了地表現出來，給了我們許多比文字敘述更深刻的印象，因此，我們在研究力的時候，是否也可以用畫圖的方法表示出來？請大家討論。
教師點撥：力不僅有大小，而且有方向、作用點，用數字能將這三要素完整地表示出來嗎？
生：不能。
師：如何用作圖的方法將力的三要素表示出來，請大家閱讀課本P133下方文字說明。
生：人們常在受力物體上沿力的方向畫一條帶箭頭的線段，表示物體在這個方向上所受的力，這種表示力的形式叫力的示意圖。
師：箭頭的方向表示力的方向，線段的起點或終點都可以表示力的作用點，同一圖中線段長短大致表示力的大小。如有兩個力，一個力是10 N，另一個力是20 N，那么在同一圖中，20 N的力線段畫長一點，10 N的力線段畫短一點。
示范：杯子對桌面的壓力，如課本P133圖6—9所示，圖6—9在箭頭旁標出力的大小，但還是力的示意圖，只不過將力的三要素都表示出來而已。
例題：
1．懸掛在電線上的電燈受到了向上的拉力，說明這拉力是什么物體對什么物體的作用？施力物體是什么？受力物體是什么？
2．跳板跳水，運動員起跳時，要向下蹬跳板，人就能騰空，為什么？
讓學生討論、解答，教師給予啟發。
三、課堂歸納小結
師：通過本節課的學習，你有什么收獲？
生：通過本節課的學習，我知道了力是物體對物體的作用。物體間力的作用是相互的。力的作用效果：(1)力可以使物體發生形變；(2)力可以使物體運動狀態發生改變。我們知道了力的三要素，力的大小、方向、作用點都會影響力的作用效果。我們還知道了力的單位是牛頓，簡稱牛，符號是N。力的示意圖，可以將力的二個要素或三個要素表示出來。
師：下面每位同學對自己在本節課學習情況進行評估。
第一節　力及其描述
1．力是物體對物體的作用。
2．物體間力的作用是相互的。
3．力的作用效果：(1)可以使物體發生形變；(2)可以使物體的運動狀態發生改變。
4．力的三要素：大小、方向、作用點。
力的三要素都能影響力的作用效果。
5．力的單位：牛頓，簡稱牛，符號N。
6．力的示意圖：箭頭表示力的方向、線段起點或終點表示力的作用點。
這節課是初中力學的基礎知識，要引導學生從眾多熟悉的力的現象中總結、歸納出力的概念，可以培養學生的合作探究精神及對信息的處理能力。初二的學生在這個方面的能力顯得較為薄弱，需要教師的耐心引導。通過學生的生活經驗、親身實驗分析，總結出力的作用是相互的，這為以后力學的學習打下堅實的基礎。在理解的基礎上懂得應用，這對學生提出了較高的要求。力的兩個作用效果，對學生來說較容易理解，但如何判斷是物體的運動狀態發生了改變對學生來說有一定的難度。這一節課的內容看似不多，但對學生今后力學的學習有很大的影響，是力學的基礎。第四節　探究：滑動摩擦力大小與哪些因素有關
1．物理觀念：
(1)知道摩擦現象及滑動摩擦力的概念。
(2)掌握測量滑動摩擦力的方法及影響滑動摩擦力的因素。
(3)通過實例分析，知道有益摩擦和有害摩擦的概念以及增大有益摩擦、減小有害摩擦的方法。
2．科學思維：在學習測量滑動摩擦力的過程中，思考方法的不足并提出改進意見，培養質疑創新的意識。
3．科學探究：通過探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關的實驗過程中，學會制訂簡單的科學探究方案，理解在研究多因素問題中怎樣運用“控制變量”的方法，學會利用表格收集實驗數據，培養科學探究能力。
4．科學態度與責任：
(1)通過觀察和實際操作，使學生樹立以觀察和實驗的方法來研究物理問題的思想，培養學生實事求是的科學態度。
(2)通過聯系生活實際，使學生體會到物理知識在生活中的價值。
1．重點：
(1)實驗探究滑動摩擦力與接觸面粗糙程度、接觸面之間的壓力大小的關系。
(2)學會猜想與假設，認識控制變量的意義和方法。
2．難點：
(1)實驗探究滑動摩擦力與接觸面粗糙程度、接觸面之間壓力大小的關系。
(2)認識控制變量的意義和方法。
毛巾、彈簧測力計、木塊、細線、木板、玻璃、長木板鉤碼、三只圓柱形鉛筆。
小實驗：讓學生用手壓在桌面上滑動，感受一下滑動時桌面作用在手上的阻力(摩擦力)。手對桌面壓得越緊(接觸面之間的壓力越大)，手滑動就越困難(受到的摩擦力越大)。然后在桌面上鋪上毛巾(毛巾要固定在桌面上)，手再壓在毛巾上滑動，就比手在平滑的桌面上滑動更難一些(說明手所受的摩擦力較大)。
師：手壓在桌面上滑動，你有什么感受？
生甲：手在桌面上滑動時受到桌面的摩擦力的作用。
師：這摩擦力起到什么作用？
生甲：阻礙手運動的作用。
師：手對桌面壓得越緊，有什么感受？說明了什么？
生乙：手對桌面壓得越緊，滑動越困難，說明所受摩擦力越大。
師：在桌面上鋪上毛巾，手再壓在毛巾上滑動，有什么感受？說明了什么？
生丙：手壓在毛巾上滑動比手壓在平滑的桌面上滑動更困難，說明手受到的摩擦力更大。
師：什么叫滑動摩擦力？
生：一個物體在另一個物體表面上滑動時所受到的阻礙物體間(相對)運動的力，叫做滑動摩擦力。
師：注意，運動是相對的，所以應加“相對”兩個字，這節課我們就來探究摩擦力。
一、滑動摩擦力與哪些因素有關
1．提出問題。
師：對滑動摩擦力，你們想提出什么問題？
生甲：滑動摩擦力的大小和哪些因素有關？
生乙：滑動摩擦力產生的原因。
……
師：你們的問題提得很好，摩擦并不是看起來那么簡單，其產生機理和制約因素都很復雜，對摩擦的研究已形成一門系統的學科《摩擦學》，其中一些問題至今仍在探索中。由于時間關系，我們這節課就來探究滑動摩擦力的大小和哪些因素有關這個問題。
2．猜想與假設。
師：你們的猜想是什么？
生甲：滑動摩擦力的大小可能與接觸面粗糙程度有關。
生乙：滑動摩擦力的大小可能與接觸面間壓力的大小有關。
生丙：滑動摩擦力的大小可能與接觸面的大小有關。
生丁：滑動摩擦力的大小可能與運動速度有關。
生戊：滑動摩擦力的大小可能與推力、拉力有關。
生己：滑動摩擦力的大小可能與材料有關。
師：同學們很善于思考，你們做出的猜想有合理的地方，要證明你們的猜想正確，應該怎么做？
生：實驗驗證。
師：很好，大家都已懂得科學探究的基本方法——實驗法。
由于時間關系，本節課只能對前面兩個猜想進行實驗探究。
3．設計實驗。
師：滑動摩擦力是產生在發生相對運動的兩個接觸面上，可能與接觸面的粗糙程度、接觸面之間的壓力大小、接觸面材料、接觸面大小有關。對這些因素與摩擦力大小的關系，我們只能一個一個地單獨研究，而且在研究某一個因素的變化怎樣影響摩擦力時，必須保持其他因素不變，否則，你就無法知道滑動摩擦力的大小變化是由哪個因素的變化引起的，這就是在研究多因素問題時必須注意的“控制變量”方法。如在探究壓力對滑動摩擦力的影響時，要保持接觸面粗糙程度等因素不變；而在探究接觸面粗糙程度對摩擦力的影響時，則應控制壓力等因素不變。
師：請同學們閱讀課本P150“加油站”內容。
通過閱讀，你知道了什么？
生：當用彈簧測力計水平拉著木塊做勻速直線運動時，彈簧測力計示數的大小就反映了滑動摩擦力的大小。
師：下面分組討論，制訂出實驗計劃，并進行全班交流。
生：討論后得出：根據桌面上的實驗器材，我們制訂以下實驗步驟：
(1)把玻璃固定在桌面上，用彈簧測力計水平拉木塊在玻璃上做勻速直線運動，讀出彈簧測力計的示數。
(2)取走玻璃，在桌面上放一較粗糙的木板，用彈簧測力計拉木塊在木板上做勻速直線運動，讀出彈簧測力計的示數。
(3)取走木板，用彈簧測力計水平拉木塊在桌面上做勻速直線運動，讀出彈簧測力計的示數。
(4)在木塊上加放一個重物，用彈簧測力計水平拉它們在桌面上做勻速直線運動，讀出彈簧測力計的示數。
師：其他小組認為以上的實驗計劃合理嗎？有沒有異議？
生：如課本P151圖6—41(a)、(b)、(c)、(d)所示。在改變粗糙程度時，實際上也改變了相互摩擦的材料，摩擦力的改變是否是因為相互摩擦的材料的改變而引起的？
師：你能發現這個問題很了不起，希望你繼續努力。這里影響摩擦力大小的主要因素是接觸面粗糙程度的改變(因為粗糙程度的改變更為顯著)，而我們探討的問題僅僅是看摩擦力大小與接觸面粗糙程度有沒有關系，所以這個實驗還是可以達到這個目的的。
實驗開始前，還要注意將彈簧測力計調零；實驗操作時，還請大家注意：如何做到木塊在水平面上做勻速直線運動呢？①是沿直線水平拉動木塊；②是觀察并保持彈簧測力計的示數不變。下面大家分組進行實驗吧。
學生分組實驗，教師巡回檢查、指導。
4．分析論證。
師：請各小組互相交流實驗數據，交流實驗的體會。
生：交流。
師：請3個小組將實驗數據公布在黑板上，比比看哪個小組數據更準確。
師：在實驗步驟(1)、(2)、(3)中，接觸面之間的壓力保持不變，摩擦力變了嗎？你的結論是什么？
生：在實驗步驟(1)、(2)、(3)中，接觸面之間的壓力保持不變，接觸面粗糙程度改變了，摩擦力大小發生改變。我的結論是當接觸面之間壓力保持不變時，接觸面越粗糙，摩擦力越大。
師：其他同學有不同的結論嗎？沒有。好，大家做實驗都很認真，得出的結論也是正確的，掌聲祝賀。
師：在實驗步驟(3)、(4)中，接觸面粗糙程度保持不變，壓力發生變化，摩擦力變了嗎？你的結論是什么？
生：在實驗步驟(3)、(4)中，接觸面粗糙程度保持不變，接觸面間的壓力改變，摩擦力也發生了改變。我的結論是當接觸面粗糙程度保持不變時，接觸面間壓力越大，摩擦力越大。
師：其他同學有不同的結論嗎？沒有。好，大家都得出了正確結論，同樣，掌聲祝賀。
以上是關于壓力、接觸面粗糙程度與摩擦力大小關系的定性探究。有興趣的同學可以在課外繼續探究，摩擦力是否還與其他因素有關。
二、增大摩擦和減小摩擦
師：在日常生活中，哪些地方還存在摩擦？這些摩擦是有益的？還是有害的？請大家分組討論、交流。
生甲：足球場上，摩擦力可以幫助守門員抓穩足球，這個摩擦是有益的。
生乙：人走路時，鞋底與地面間存在摩擦，這個摩擦是有益的。
生丙：木塊在桌面上滑動時，桌面對木塊有摩擦，這個摩擦是有害的。
生丁：機器轉動時，零件間存在摩擦，這個摩擦也是有害的。
師：同學們發言很踴躍，說明大家平時生活中很注意觀察，這是一個好習慣，希望今后保持。如何增大有益的摩擦？
請大家分組討論、交流，舉例說明。
生甲：增大有益摩擦的方法：1.增加接觸面的粗糙程度。2.增大壓力。如北方冬天下雪路滑摩擦力小，常在路面上撒些灰渣，通過增加接觸面粗糙程度增大摩擦力。
生乙：自行車剎車也是利用摩擦力，剎車時，是通過增大壓力來增大摩擦力。
生丙：皮帶傳動也是利用摩擦力，它也是通過增大壓力來增大摩擦力的；演奏二胡時，弓弦與琴弦的摩擦使琴弦振動發聲，用增大壓力的辦法來增大弓弦與琴弦間的摩擦力。
生丁：鞋底、汽車的輪胎做得凹凸不平，這都是通過增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦力的。
師：以上大家講得都很好，一臺機器工作時，有些部件要轉動，有些部件要滑動，這時都要產生摩擦，這種摩擦不但使機器發熱，白白消耗動力，而且使機器磨損，性能變壞，這些情況下的摩擦要設法減小它。下面再來考慮：如何減小有害摩擦呢？
生甲：減小有害摩擦的方法：1.減小接觸面的粗糙程度。2.減小壓力。
師：在理論上，以上方法是對的，不過，用這樣的辦法還往往不能把有害的摩擦減小到令人滿意的程度。你們還知道哪些更好的方法嗎？
小實驗：先讓學生用手掌壓緊桌面滑動，感受桌面作用在手上的摩擦力；然后在手和桌面之間墊上三支圓柱形鉛筆，再壓緊滑動，體會這時作用在手上的摩擦力是不是比滑動時小得多？
師：做以上小實驗，你有什么感受？
生：用滾動代替滑動，可以減小摩擦力。
師：生活中你還知道哪些用滾動代替滑動，減小有害摩擦的例子？
生甲：各種車軸的輪子做成圓的，就是用滾動代替滑動，減小摩擦的。
生乙：旱冰鞋下的小輪，也是用滾動代替平底鞋的滑動，從而減小了與地面間摩擦力。
師：你還知道哪些減小有害摩擦的方法嗎？
生甲：在機器零件間涂上潤滑油，使摩擦面不接觸，減小摩擦力。
生乙：氣墊船向下噴出強氣流，在船底和水之間形成一層空氣墊，可以減小摩擦力。
生丙：磁懸浮列車是靠強磁場把列車從軌道上微微托起，在列車和軌道間出現一層薄空氣，使摩擦力大大減小，車速可達500 km/h。
……
師：以上大家都說得很好，說明大家平時關注科學技術的發展。
師：假如生活中沒有摩擦，你的生活會出現什么問題？發生什么變化？請大家分組討論交流。
生甲：假如生活中沒有摩擦，我就寸步難行。
生乙：假如生活中沒有摩擦，我就無法用手拿任何東西。
生丙：假如生活中沒有摩擦，運動的汽車將永遠停不下來。
……
三、課堂歸納小結
師：通過本節課學習，你有什么收獲？
生：討論、交流后得出：我們知道了滑動摩擦力；滑動摩擦力的大小影響因素：接觸面的粗糙程度和壓力大小；增大有益摩擦的方法和減小有害摩擦的方法。
師：請每位同學都對自己在本節課的學習情況進行評估。
第四節　探究：滑動摩擦力的大小與哪些因素有關
1．滑動摩擦力的概念。
2．滑動摩擦力大小影響因素
3．增大有益摩擦的方法
減小有害摩擦的方法
對于影響摩擦力大小的因素，本節課設計讓學生用探究的方法進行，讓學生進行猜想、設計實驗方案、對數據進行分析論證、評估交流等探究活動。讓學生從活動中體驗科學探究的過程，領會科學探究的方法。這種設計不僅激發了學生學習物理的興趣，而且增加學生的求知欲，更培養了學生勇于探索的精神和嚴謹的科學態度。

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