- 高一物理剪绳子教案
高一物理剪绳子教案如下:
教学目标:
1. 知道什么是轻绳,理解轻绳的特点。
2. 经历探究过程,学习运用图象处理数据。
3. 理解绳的弹力特点,能用力的合成知识解决实际问题。
教学重点:
1. 轻绳的特点。
2. 绳的弹力特点。
教学难点:
1. 运用图象处理数据。
2. 能用力的合成解决实际问题。
教学准备:
学生用:弹簧测力计、细绳、钩码等。
教师用:钩码、多媒体课件等。
教学过程:
一、引入新课
演示实验:用弹簧测力计拉动物块做匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数。然后再用一个突然剪断的弹簧测力计拉同一物块做匀速直线运动,再记下此时的示数。
学生观察并思考:两次拉动物块时弹簧测力计的示数相同吗?第一次弹簧测力计是直的,第二次弹簧测力计呈弯曲状,说明弹簧测力计在使用时不能用力过猛,否则就会损坏。那么在我们的日常生活中,哪些地方会使用到这些容易损坏的绳子呢?这就是我们这节课要研究的问题。
二、进行新课
1. 认识轻绳
教师:通常情况下,绳子很容易损坏,我们就把这样的绳子叫做轻绳。请大家观察自己的绳子,讨论一下什么是轻绳?
学生讨论后回答:通常情况下,轻绳的质量可以忽略不计,而且轻绳的承受力很大,即使用力拉长也不会损坏。
教师:对,就是这样的,那么在我们的日常生活中有哪些地方会使用到轻绳呢?(多媒体展示)如吊装水泥梁,吊装重物等地方都会使用到轻绳。
2. 探究轻绳弹力的方向和大小
(1)教师:我们知道重物在绳子作用下会竖直向下加速运动,那么在实验中我们如何来探究轻绳弹力的方向呢?请大家讨论一下。
学生讨论后回答:把一端有定滑轮的长木板倾斜固定,将一小车放在木板上,把系有重物的绳子跨过滑轮与小车相连,测出此时绳子的拉力大小和方向。再用弹簧测力计替换滑轮上的绳子,测出绳子的拉力即可。
教师:回答得很好!那么在实验中我们如何来探究轻绳弹力的大小呢?请利用自己准备的钩码和弹簧测力计来测量一下。并把实验的数据记录下来。为了更直观地看到数据的变化情况,我们可以把测得的拉力大小用图象的形式表示出来。请前后桌的学生合作完成。
学生实验并记录数据,然后教师展示学生实验结果。用多媒体展示图象和数据变化情况。引导学生分析图象和数据变化情况并得出结论:在实验中我们发现轻绳弹力的方向总是沿着绳子而指向绳收缩的方向;轻绳弹力的大小与重物的重力成正比,可以用图象表示成正比关系。即图象为过原点的直线。
(2)教师:通过实验我们发现轻绳的受力情况比较特殊,那么我们如何来处理实验中得到的数据呢?请看大屏幕上的问题。(投影展示问题)大家先讨论一下。
学生讨论后回答:可以求出实验中一组组数据中的最大值和最小值;也可以求一组组数据的平均值;还可以求出一组组数据的比值(即一组中的重物质量与弹簧测力计的示数的比值)。教师引导学生得出结论:对于一组数据可以求出其中的最大值和最小值;也可以求一组数据的平均值;还可以求出一组数据的比值(即一组中的物理量之比)。这个比值是反映物体所受弹力与重力之间关系的比例系数,对于同一根轻绳这个比例系数是相同的。这个比例系数可以用图象中的斜率来表示。即图象中直线的斜率反映了比例系数的大小。教师引导学生得出结论后并让学生记住这个结论和方法。同时让学生思考并回答问题:如果用一根轻绳通过滑轮吊起物体在空中静止不动时(不计滑轮与绳的质量及滑轮转动摩擦),那么此时轻绳弹力的方向如何?轻绳弹力的大小与哪些因素有关?如何来处理这些数据?学生思考后回答:此时轻绳弹力的方向竖直向上;与物体的重力无关;可以用一组组数据中的比例系数来表示;可以用比例系数来表示物体所受重力的大小关系。同时也可以用比例系数来表示物体在空中悬停时间的长短关系。即比例系数越大悬停时间越长;比例
相关例题:
例题:一个质量为m的物体被竖直向上抛出,空气阻力大小恒为f,在上升过程中,当上升到某高度时,物体速度为v1,此时它受到的合外力大小为F1;当物体上升到最高点时,物体速度为v2,此时它受到的合外力大小为F2。
【分析】
物体上升到最高点时,只受重力作用,根据牛顿第二定律求出合力的大小。
【解答】
解:当物体上升到某高度时,根据牛顿第二定律得:$F_{1} = mg + F_{阻} = mg + \frac{mv_{1}^{2}}{2}$
当物体上升到最高点时,合力的大小$F_{2} = mg$。
答:当物体上升到最高点时,物体受到的合力大小为$mg$。
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