内容正文:
[本章学业要求]
物理观念:能了解重力、弹力、摩擦力和胡克定律的内涵,能计算滑动摩擦力,知道标量与矢量;能用重力、弹力和摩擦力等概念与规律解释生产生活中的相关现象,解决一些相关的实际问题.具有与重力、弹力及摩擦力相关的初步的相互作用观念.
能进行力的合成与分解,对标量和矢量有比较全面的了解,知道矢量运算的平行四边形定则;能用共点力的平衡条件分析生产生活中的相关问题,解决一些相关的实际问题.具有与力平衡相关的初步的相互作用观念.
科学思维:能在熟悉的情境中运用轻弹簧、光滑物体等模型解决问题;能对物体受力情况等进行分析和推理,获得结论;能区分观点与证据;知道质疑与创新的重要性.
能体会力的等效替代方法;能运用数学中的三角函数、几何关系等对力与平衡的问题进行分析和推理,获得结论;能使用简单和直接的证据表达自己的观点;能从不同角度解决力与平衡的问题.
科学探究:能完成“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”等物理实验.能观察实验现象,发现并提出问题;能根据已有实验方案,使用弹簧测力计、刻度尺等器材收集数据;通过作图或其他方法分析数据,形成初步的结论;能参考教科书内容撰写简单的实验报告,能通过与他人交流解决实验中的问题.
能完成“探究两个互成角度的力的合成规律”等物理实验.能观察实验现象,发现并提出物理问题,能作出初步的假设;能根据已有实验方案,使用弹簧测力计等器材收集数据;能通过图形分析,寻找规律,形成初步的结论,能与猜想进行比较;能参考教科书撰写有一定要求的实验报告,在报告中能呈现对实验数据的分析过程,知道交流的重要性.
通过对弹力的探究,能认识实验对物理研究的重要性;有学习物理的兴趣,知道实事求是和与他人合作的重要性.知道物理学的技术应用给人们的生产生活带来便利.
科学态度与责任:通过对力的合成规律的探究,能体会物理学研究中科学假设的重要性;能欣赏“力与平衡”之美,能做到实事求是,坚持自己的观点;能为我国古代精湛的建筑技术而骄傲,体会物理学的技术应用在生产生活中的作用及意义.
第一节 重 力
[课标引领]
学业质量水平要求
合格考
1.初步形成重力的概念,能应用概念解决一些简单的实际问题.
2.能对比较简单的重力进行分析和推理.
选择考
1.具有清晰的力、重力的概念,能用力、重力的概念描述和解释自然现象.
2.能对实际过程中重力的大小、方向进行分析、推理和应用.
一、认识重力
图甲是苹果竖直落向地面,图乙是用10 N的力水平托着一本书,图丙是用力水平推汽车.请结合初中所学习的力的知识,思考并回答下列问题.
(1)苹果总是竖直落向地面,说明重力的方向是怎样的?
(2)重力大小G与物体的质量m有什么定量关系?
(3)如何简洁明了地表示出图乙、图丙中人施加的两个力?
(4)一个力联系着几个物体?
答案:(1)竖直向下.
(2)G=mg.
(3)用力的图示或力的示意图,如图所示.
(4)一个力联系着两个物体,施力物体和受力物体.
1.力
(1)力的概念.
力是物体之间的相互作用,施力物体和受力物体同时存在.
(2)力的作用效果.
力的作用效果既可以改变物体的运动状态,也可以使物体发生形变.
(3)力的三要素.
大小、方向、作用点是力的三要素.
2.重力
产生
由于地球的吸引而使物体受到的力
大小
G=mg,其中g为自由落体加速度
单位
牛顿,简称牛,用符号N表示
施力物体
地球
方向
重力是矢量,不仅有大小,而且有方向,其方向总是竖直向下的
表示方法
在物理学中,通常用力的示意图或力的图示来简明地表示某个力.
如图甲所示,用一条带箭头竖直向下的有向线段表示物体的重力,得到的图就称为重力的示意图;
如图乙所示,选定标度后,用与标度成比例的长度表示重力的大小,有向线段的箭尾表示重力的作用点,得到的图就称为重力的图示
3.力的示意图和力的图示
(1)力的示意图.
用一条带箭头的有向线段表示力的方法叫作力的示意图.
(2)力的图示.
选定标度后,用与标度成比例的长度表示力的大小,有向线段的箭尾表示力的作用点,这种方法叫作力的图示.
二、重心
物体都是有大小和形状的,它的各个部分都会受到地球的吸引,研究物体所受重力时,我们可以找一个“等效点”,从效果上看可以认为重力的作用都集中于这一“等效点”,这样可以方便进行物理学研究.如图,玻璃杯和玻璃瓶内盛有相等质量的饮料(玻璃杯和玻璃瓶质量可忽略),请思考并回答下列问题.
(1)两者重力作用的这个“等效点”在不在同一位置?
(2)用吸管将杯子内的饮料不断吸出,吸出过程重力作用的这个“等效点”位置如何变化?
(3)尝试说出重力作用的这个“等效点”与哪些因素有关?
答案:(1)不在同一位置;(2)降低;
(3)形状、质量分布.
1.重心的定义
一个物体的各个部分都受到地球的吸引