一只箱子沿着斜面向上-沿斜面方向将一木箱推上长6m
解:1将力沿平行和垂直斜面方向分解,并进行受力分析得,
木箱所受重力沿斜坡方向的分力大小mgsinθ
2接续1问木箱所受重力垂直斜坡方向的分力大小mgcosθ=支持力大小=正压力大小
所以木板所受摩擦力大小μmgcosθ
3若μ=tanθ,则摩擦力大小F摩μmgcosθ=tanθmgcosθ=mgsinθ=F重斜分
两力大小相等,且方向相反,使得F斜合=0,所以物体沿斜面保持匀速直线运动状态。
4两力相等时,跟质量无关,所以无论质量大小如何变化,整体都沿斜面保持匀速直线运动状 态。
5给木箱加一竖直向下的力F,等效于在木箱中加装所受重力为F的货物,不会改变运动状态。
题后思考:当μ=tanθ时,这样的斜面,很特殊,向下运动的物体,不会从重力势能的减少中获得任何好处,即得不到加速,得不到新的动能的补充,即使一再增大初始重力势能也无济于事。
另一方面,由于物体匀速下滑,使得人们便于控制物体,也有它的好处,比如传送货物,或者向下行驶的汽车,在下坡时更易于司机掌控局面,平稳驾驶。
实际应用也许更多,有余力请接着想吧!
完毕,请批评指正。
如图所示,斜面长5m,高1m,工人用沿斜面方向300N的力将重为1200N的木箱匀速推到车上,则;
一
一辆车以速度v1匀速行驶全程的三分之二的路程,接着以v2=54Km/h走完剩下的路程,若它全程的平均速度=v=45Km/h,则v1应为?
解:
设全桯为3S,运动时间为t
t=2S/V1+S/54
而t=3S/45
故 2S/V1+S/54=3S/45=S/15
即 2/V1=1/15-1/54
V1=41.54km/h
二
某物体做自由落体运动,从起点气向下将其分为三段,使物体通过三段位移的时间之比为1:2:3,则此三段位移之比为多少?
解:H1=0.5gT^2,第一段位移S1=H1
T2=(1+2)T=3T,H2=0.5g(3T)^2=9H1,第二段位移S2=H2-H1=8H1
T3=(1+2+3)T=6T,H3=0.5g(6T)^2=36H1,第三段位移S3=H3-H2=27H1
S1:S2:S3=1:8:27
三
物体从楼顶处自由下落(不计空气阻力),落到地面的速度为V,那么物体从楼顶落到楼高一半处所经历的时间为
A V/2 B V/(2g) C 根号2V/(2g) D (2-根号2)V/(2g)
解:V^2=2gH
V1^2=2g(H/2)
两式相比得
V1=V/(2^1/2)
V1=gt
t=V1/g=V/[g*根号2]=V*根号2/(2g)
选C
四
匀速直线运动就是瞬时速度保持不变的直线运动,那可不可以说匀速直线运动就是平均速度保持不变的直线运动?
答:不确切,如果是全程的平均速度,那只有一个"平均速度",不存在变不变的问题。
如果要用平均速度来描述匀速直线运动,可以这样表述:匀速直线运动是运动过程中任意时间段的平均速度都相等的直线运动。
五
一个物体作匀加速直线运动 它在第3s内走了3m 第7s内走了7m 则物体的初速度是多少?
解: 设初速度为Vo,加速度为a
第3s内的平均速度为
V=[(Vo+3a)+(Vo+2a)]/2=Vo+2.5a,
第3s内的位移为
S=V*1
3=Vo+2.5a.......................................<1>
第7s内的平均速度和位移分别为
V'=Vo+6.5a
7=Vo+6.5a.......................................<2>
由<1>和<2>式得
Vo=0.5m/s
六
做匀加速直线运动的物体,速度从V增加至2V是其位移为X,求它速度从2V增至4V是发生的位移。
解:2aX=(2V)^2-V^2=3V^2
2aX'=(4V)^2-(2V)^2=12V^2
下式比上式,得所求位移为
X'=4X
七
做匀加速直线运动的物体,在A点时速度为VA,在B点时速度为VB,则物体在A B 中点时速度?在A B中间时刻的速度
解:
设在位置中点C的速度为V1
2a*AC=V1^-Va^2
2a*CB=Vb^2-V1^2
AC=CB
V1^2-Va^2=Vb^2-V1^2
V1=[(Va^2+Vb^2)/2]^1/2
设在时间中点的速度为V2,A-->B 共用时为2t
前半时,V2=Va+at
后半时,Vb=V2+at
上式-下式 得
V2-Vb=Va-V2
V2=(Va+Vb)/2
八
一物体作初速度为零的匀加速直线运动,在前4秒内的位移为S,最后2秒内的位移为2S,求:该物体运动的加速度大小?在这段时间内的总位移?
解:
前4秒内:
S=(1/2)at^2=0.5a*4*4=8a
a=S/8
设这段时间为T,总位移为X,
最后2秒内的位移为
(1/2)aT^2-(1/2)a(T-2)^2
=(0.5*S/8)([T^2-(T^2-4T+4)]
=S(4T-4)/16=S(T-1)/4
故 2S=S(T-1)/4
T=9s
总位移X=(1/2)aT^2=(1/2)*(S/8)*9^2=(81/16)S
九
磁悬浮列车的最高时速为430km/h,从张江至上海浦东国际机场总路程为29.863km,乘客仅7分钟就可以从浦东机场到张江。假设启动和刹车的加速度相等,其以最高时速行驶的时间为( ),加速度是( )
解:
S=29.863km=29863m,T=7min=420s,Vm=430km/h=119.44m/s
设启动和刹车的加速度的大小为a,时间都为t,显然 at=Vm
S=2*(1/2)at^2+Vm*(T-2t)=at*t+Vm(T-2t)=Vm*t+VmT-2tVm=Vm(T-t)
29863=119.44(420-t)
t=420-29863/119.44=170s
以最高时速行驶的时间为
T'=T-2t=420-2*170=250s,即4min10s
加速度a=Vm/t=119.44/170=0.703m/s^2
十
一个滑块沿斜面加速度滑下,依次通过A、B、C三点,已知AB=6M,BC=10M,滑过AB、BC两段位移的时间都是2S,求
(1)滑块的加速度
(2)滑块在A、C的瞬时速度
解:(1)设滑块的加速度为a,Vb=Va+2a,Vc=Va+4a
在AB段:
平均速度V1'=Sab/2=3m/s
而V1'=(Va+Vb)/2=[Va+(va+2a)]/2=Va+a
故Va+a=3 ................................<1>
对AC,
平均速度V2'=Sac/(2+2)=(6+10)/4=4m/s
而V2'=(Va+Vc)/2=[Va+(Va+4a)]/2=Va+2a
故 Va+2a=4 ..............................<2>
由<2>-<1>得
a=1m/s^2
(2)
由<1>知 Va=3-a=3-1=2m/s
Vb=Va+2a=2+2*1=4m/s
Vc=Va+4a=2*4*1=6m/s
十-
怎样推出物理公式半程=2v1v2/(v1+v2)与半时=(v1+v2)/2
解:1)半程
设全程位移为2x,则半程为x
前丶后半程用时分别为 t1=x/V1,t2=x/V2
共用时 T=t1+t2=x/V1+x/V2=x(1/V1+1/V2)=x(V1+V2)/(V1*V2)
全程平均速度V=2x/T=2V1V2/(V1+V2)
2)半时
设运动总时间为T=2t,则半时为t
S1=V1*t,S2=V2*t
S=S1+S2=(V1+V2)t
总平均速度V=S/T=S/(2t)=[(V1+V2)t]/(2t)=(V1+V2)/2
十二
一个物体运动时,路程总是大于或等于位移的大小。这句话对吗?说出理由。
解:对
单向直线运动中,二者相等
双向直线运动(如弹簧振动)中,仼一段路程都等于或大于位移的大小
曲线运动中,路程=弧长,位移大小=弦长,弧长大于弦长
十三
汽车从静止开始以A1的加速度做匀加速直线运动,经过一段时间后以A2的加速度做匀减速直线运动,它一共前进了L的距离后静止,求汽车运动的总时间
解:设加速时间为t1,减速时为t2
A1*t1=A2*t2
A1/A2=t2/t1
(A1+A2)/A2=(t1+t2)/t1=T/t1,T为运动总时间
t1=TA2/((A1+A2)
平均速度V'=L/T=A1*t1/2
T=2L/(A1t1)=2L(A1+A2)/(T*A1*A2)
T=[2L(A1+A2)/(A1*A2)]^1/2
十三
一物体作匀加速运动,初速为V0,末速为V1,通过前2/3位移的速度为多大?经过前2/3时的速度为多大?
解:V1^2-Vo^2=2aS................................................<1>
过前2/3位移的速度设为V
V^2-Vo^2=2a(2/3)S...........................................<2>
由<1>和<2>得
V=[(Vo^2+2V1^2)/3]^1/2
经过前2/3时的速度设为V'
V1-Vo=at
V'-Vo=a(2/3)t
由上两式得
V'=(Vo+2V1)/3
十四
一个物体作匀加速直线运动,在最初的两个连接相同的时间间隔内通过的位移分别是24m和64m,每一时间间隔为4s,求:1.初速度2.加速度3.第3s内位移4.第5s末的速度
解:匀变速运动中,平均速度=时间中点瞬时速度
t1=2s的瞬时速度V1=第一个4s内平均速度=24m/4s=6m/s
t2=6s的瞬时速度V2=第二个4s内平均速度=64m/4s=16m/s
加速度为
a=(v2-V1)/(t2-t1)=(16-6)/(6-2)=2.5m/s^2
由V1=Vo+at1
得初速度为
Vo=V1-at1=6-2.5*2=1m/s
第3s内平均速度V=2.5s时瞬时速度=V1+0.5a=6+0.5*2.5=7.25m/s
第3s内位移S=V*1=7.25*1=7.25m
第5s末的速度 V'=Vo+5a=1+5*2.5=13.5m/s
十五
一列火车由静止从车站出发做匀加速直线运动,一观察者站在这列火车第一节车厢的前端,经10s第一节车厢全部通过,则前九节车厢经过_____时间可从观察者身边全部通过,第九节车厢经过观察者所需的时间是__________?
解:设一节车厢长L
L=(1/2)aT1^2.........................................<1>
8L=(1/2)aT2^2........................................<2>
9L=(1/2)aT3^2........................................<3>
<2>/<1>得 T2=(根号8)T1=2.828*10=28.25s
<3>/<1>得前九节车厢全部经过观察者所需时间为
T3=3T1=30s
第九节车厢经过观察者所需的时间是
T3-T2=30-28.28=1.72s
十六
一球滑行,一次通过长度都为L的两段距离,并继续向前运动。通过第一段为T,第二段为时间是2T。可看作匀变速运动。求第一段末的速度
解:平均速度=时间中点瞬时速度
设进入第一段前运动的时间为t
在 t1=t+T/2时,V1=L/T
在第二段时间中点,即 t2=t+2T时,V2=L/2T
加速度 a=(V2-V1)/(t2-t1)=[-L/(2T)]/[(3/2)T=-L/(3T^2)
第一段末的速度为
V=V1+a(T/2)=L/T-[L/(3T^2)*T/2=L/T-L/(6T)=(5/6)L/T
十七
汽车正常行驶速率为120KM/H。刹车产生的最大加速度为8m/s,司机反应时间(从意识到应该停车到操作刹车的时间)是0.6秒。如果能见度为40M,为安全行驶,行驶速度应如何限制
解:反应时间内位移S1=Vt=0.6V
开始刹车后位移S2=V^2/2a=V^2/(2*8)=V^2/16
S=S1+S2
40=0.6V+V^2/16
V^2+9.6V-640=0
所求行驶速度应不大于
V=20.95m/s =75.42km/h
另-解法:
减速段位移S=40-0.6V
0-V^2=2aS
-V^2=2*(-8)(40-0.6V)
V^2=16(40-0.6V)
...
十八
证明做自由落体运动的物体从静止开始连续的相等的间隔内的位移之比为1:3:5
解:0-->t内位移,H1=0.5gt^2
t--2t内位移,H2=0.5g(2t)^2-H1=2gt^2-0.5gt^2=1.5gt^2
2t-->3t内位移,H3=0.5g(3t)^2-H1-H2=4.5gt^2-0.5gt^2-1.5gt^2=2.5gt^2
H1:H2:H3=1:3:5
十九
一质点由a点静止出发做匀加速直线运动,4秒末到达b点,立即做匀减速直线运动,再经过6秒到达c点,停止,已知ac=30M,求到达B点的速度,AB段的平均速度和BC段的位移
解: A-->B,
匀加速,加速度a,时间t=4s,
在B点速度最大,为 Vb=at,平均速度V'=Vb/2=at/2=4a/2=2a
B-->C,
由Vb减速至0,匀减速,时间t'=6s,
减速段平均速度也为V'=at/2,故全程的平均速度也为V'=at/2=2a
A-->C
位移=平均速度*时间
30=2a*(4+6)=20a
a=30/20=1.5m/s^2
AB段的平均速度V'=2a=2*1.5=3m/s
BC段的位移Sbc=V't'=3*6=12m
二十
跳伞运动员从296m的高空跳下,他自由下落一段距离后打开伞,已2m/二次方秒的加速度匀减速下降,到达地面的速度为4m/s。求:运动员在空中下落的时间
解:设自由下落的时间为t1
则自由下落的高度为 h1=(1/2)gt1^2=5t1^2
打开伞后减速下落的初速度V1=自由下落末速度=gt1=10t1
减速下落高度h2=H-h1=296-5t1^2
减速下落末速V2=4m/s,加速度a=-2m/s^2
V2^2-V1^2=2ah2
4*4-(10t1)^2=2*(-2)*(296-5t1^2)
t1^2=10
t1=根号10=3.16s
V1=gt1=10*3.16=31.6m/s
t2=(V2-V1)/a2=(4-31.6)/(-2)=13.8s
运动员在空中下落的时间 为
t=t1+t2=3.16+13.8=16.96s
修房子时要把很多瓦从地面运到房顶应该使用哪一种简单的机械
工人所做的功为两部分,一部分用于木箱与斜面摩擦生热 W(f),一部分用于克服重力做功W(g)。
工人所做的功为 W = FS = 300N x 5m = 1500J
然而 W(g) = 1200N x 1m = 1200J
W = W(g) + W(f) ;
如图,倾角为15°的斜面上放着一个木箱,100N的拉力F斜向上拉着木箱,F与水平方向成45°角.分别以平行于
轮 轴 课是按照“问题——实验——思考——结论——应用”的思路编写的。课文分三部分:第一部分指导学生认识什么是轮轴。这是本课的引入。课文以汽车方向盘为例,说明轮轴是由轮和轴两部分构成的,并可启发学生想到轮轴可能有省力的作用。第二部分指导学生认识轮轴的作用。关于轮轴的作用,本课重点指导学生认识在轮带动轴时的作用,而且仅是在省力方面的作用。关于省距离还是费距离,以及在轴带动轮的情况下的作用,为降低教学难度,本课不涉及。这部分内容分为两层:1.通过实验,认识轮轴有省力的作用。这个实验应在教师指导下,分步进行操作。通过实验要求学生明确:在轮轴实验装置上,哪部分是轮,哪部分是轴;在用轮带动轴转动、提取重物时,怎样操作;怎样测定拉力的大小;怎样判断是省力还是费力。在实验时,也要像做滑轮的实验那样,把提起的重物稳定在一定高度时再观察用了多少力。通过实验,期望学生能总结出:轮轴有省力的作用。2.通过实验,进一步认识轮轴的作用:在轴粗细相同时,轮越大越省力。为了说明这个问题,要用对比实验的方法。为此,实验2用的轮轴与实验1用的轮轴必须形成明显对比,轴的直径相同,轮的直径要有明显的不同(1.5:1或2:1)。另外,由于有了实验1的基础,实验2应尽可能让学生独立操作,以便更好地培养学生的实验能力。第三部分指导学生认识轮轴在生产和生活中的应用。这部分内容分为三层:1.认识比较明显的轮轴,例如圆形的自来水龙头、门的把手、轮船舵轮等。2.认识变形的轮轴,例如扳子、螺丝刀、给钟表上弦用的旋钮、手摇削铅笔刀等。这层教学内容的重点是引导学生分析它们是否应用了轮轴原理,哪部分相当于轮,哪部分相当于轴。通过这层教学内容,可以使学生对轮轴这种简单机械有更全面的认识。3.研究怎样能比较省力地把钉圈拧进木头里。方法是:先把钉圈拧进木头里一点,使其能立在木头上;然后在钉圈上部的圆圈里横着穿进一根长钉子(或螺丝刀),手握长钉子,转动。此时,长钉子相当于轮的直径,钉圈螺丝处相当于轴,轮大于轴,就可以比较省力地把钉圈拧进木头里。这项内容应让学生实际操作,这样不但能使学生亲自体会轮轴的作用,而且能使他们学到一种有实用价值的劳动技能。关于轮轴的应用,教学时还可以根据当地实际和教具准备的情况,补充或替换一些内容。二、目的要求1.通过本课教学,要求学生知道轮轴的作用,以及轮轴在实际中的应用。2.培养学生的实验能力——会做说明轮轴有省力作用的实验。3.渗透科学自然观——使学生体会到自然事物是有规律的,只有掌握了自然规律,才能更好地利用自然和改造自然。三、课前准备教师准备:1.分组实验材料——支架、轮轴实验装置(2个,轴粗细相同,轮大小不同)、钩码、测力计、木板、钉圈(如课本52页下图)、大钉子。2.演示材料——自来水龙头(轮的部分分别是圆形的和直棍形的两种)、扳子、螺丝刀等。3.挂图或投影片——轮轴的应用(辘轳、轮船舵轮、管道闸门、门的把手、摇把儿等。)四、教学过程导入新课1.提问:在前两节课,我们认识了杠杆和滑轮两种简单机械。下面,我来提两个问题:(1)使用杠杆时,怎样才能省力?(2)滑轮有几种?各有什么作用?2.谈话:(1)你坐汽车的时候,注意过司机怎样让汽车向左、右转弯吗?(2)关于这件事,你有什么问题?学习新课1.指导学生认识轮轴的构造(1)讲解:一辆汽车重几吨甚至十几吨,为什么司机轻轻转动方向盘,就能使汽车听话地向左、右转弯呢?秘密就在方向盘上。(出示汽车方向盘图,或看课本中的插图。)原来,汽车方向盘也是一种简单机械。这种简单机械由一个大轮和一个轴组成,轮和轴固定在一起,在轮上用力,带动轴转动。这种简单机械叫做轮轴。(2)提问:①汽车方向盘属于什么机械?②轮轴由哪几部分组成?2.指导学生认识轮轴有省力的作用(1)讨论:轻轻转动方向盘就能操纵整个汽车转弯。由此推想轮轴可能有什么作用?(2)讲解:轮轴是否真的有省力作用呢?让我们通过实验来研究。每组都有两个用木板做成的轮轴实验装置,一大一小。为了实验需要,轴很短,在轴的中间有一个孔,利用这个孔可以把轮轴挂在支架上;在轮和轴的边缘有浅槽,在槽里分别钉有一根细线,在线的下端有一个铁丝钩。实验的步骤是:①将比较小的那个轮轴挂在支架上。把轮上的细绳沿顺时针方向绕在轮边的槽内(演示),把轴上的细绳沿逆时针方向绕在轴边的槽内(演示)。②通过测力计提起2个钩码,观察用多少力。③把2个钩码挂在连着轴的绳的下面,把测力计挂在连着轮的绳的下面。④通过测力计拉动轮,带动轴转动,将钩码提起,稳定在一定高度,观察用多少力?(3)分组实验。(4)汇报实验结果:用了多少力?与不用轮轴、直接把重物提起时用的力相比,是省力还是费力?(5)讨论:这说明轮轴有什么作用?(6)教师小结:以上实验说明轮轴确实有省力作用。这就是说,在轮上加一个比较小的力,在轴上会有比较大的力;或者说,要使轴上承载一个比较大的力时,在轮上用一个比较小的力就行。(7)指导学生填写这部分内容的空白:轮轴有省力的作用。3.指导学生认识轮轴省力多少与轮大小的关系(l)讲述:下面,我们再来用另外一个轮轴做一次实验。(2)观察:这两个轮轴有什么相同?有什么不同?(3)讲解:把这个比较大的轮轴挂在支架上,按照上面实验的方法,仍然提起那2个钩码,观察用多少力?(4)分组实验。(5)汇报实验结果。(6)讨论:以上实验结果说明什么?(7)教师小结:实验结果表明,用轮轴提取重物,在轴粗细相同时,轮越大越省力。(8)指导学生填写这部分内容的空白。4.指导学生认识轮轴的应用(1)谈话:在生产和生活中,哪些地方应用了轮轴?有什么作用?(2)讨论:(出示实物——轮是圆形的自来水龙头。)①自来水龙头是不是轮轴?哪部分是轮?哪部分是轴?轮有什么作用?你看到的自来水龙头的轮大小相同吗?这是为什么?②还有哪些装置像这种自来水龙头?(出示实物——轮是直棍形的自来水龙头。)③这种自来水龙头是不是轮轴?哪部分是轮?为什么?④还有哪些装置像这种自来水龙头?(出示实物——扳子。)⑤这是什么?它是干什么用的?为什么用手拧不动的螺丝帽,用扳子能拧下来?扳子应用了什么原理?它的哪部分相当于轮,哪部分相当于轴?各种扳子的把儿长短相同吗?什么时候用长把儿的扳子?⑥还有哪些装置像扳子?(出示挂图或投影片——辘轳。)⑦这是什么?它是干什么用的?为什么要用辘轳提水?它应用了什么原理?哪部分相当于轮?为什么?⑧还有哪些装置是安装摇把儿的?它们有什么作用?(3)讲解:人们掌握了轮轴的规律,就能根据需要造出各种各样的轮轴类的工具,使工作更省力。巩固应用1.讲述:这节课我们认识了简单机械——轮轴的作用。2.提问:(1)轮轴有什么作用?(2)使用轮轴时,怎样能更省力?3.操作:每组有一块木板和一个钉圈,请你把这个钉圈拧进木板里。想一想,怎样拧能更省力?(学生操作后,请学生汇报用的什么方法?应用了什么原理?)布置作业1.观察:在生产和生活中,还有哪些地方应用了轮轴?2.思考:拧螺丝钉时为什么用螺丝刀比较省力?螺丝刀的把儿为什么粗细不同?五、课后小记 相关资源 加到收藏夹 添加相关资源首页>>学科资源栏目>>学科教学资源>>小学自然>>教案集萃>>第十一册斜面参考教案 加到收藏夹 添加相关资源 斜 面 一、课文说明本课继14、15、16课之后,指导学生认识第四种简单机械——斜面;在能力培养方面,属于“实验能力”的系列。本课是按照“问题——实验——结论——应用”的思路编写的。课文分三部分:第一部分指导学生认识什么是斜面。这部分内容分为两层:1.提出问题:为什么搬运工人往高处运重物时,常斜搭一块木板,沿木板把重物推上去。这是本课的引入。2.讲解:这样斜搭的木板也是一种简单的机械,叫做斜面。第二部分指导学生认识斜面的作用。这部分内容分为两层:1.通过实验,认识斜面有省力作用。这个实验需要教师带领学生分步操作。在实验原理和方法方面,有以下几点应向学生说明:(1)沿斜面向上拉重物是否省力,要与垂直提起重物时用的力相比较才能知道;(2)用表面光滑的木板搭斜面,用能滚动的圆木作重物,是为了减小重物与木板之间的摩擦力;(3)尽可能拉着重物匀速向上运动,在这种状态下测定拉力的大小。通过实验,可以知道斜面有省力的作用。2.通过实验,进一步认识斜面的作用:斜面越平缓(即坡度越小)越省力。为了使斜面变平缓,可以在实验1支撑斜面的木块上,搭一块较长的木板。如果有时间,还可以再换一块更长的木板(使斜面坡度更平缓)进行实验,这样能更好地说明斜面越平缓越省力。这个实验应尽可能让学生独立完成。第三部分指导学生认识斜面在生产和生活中的应用。这部分内容分为三层:1.明显的斜面,例如桥梁的引桥、斧头、劈等。其中引桥的作用更明显,斧头、劈的作用需作些解释。2.盘山公路。这是一种变形的斜面,通过把路弯来弯去,将上山的路拉得更长,斜面更平缓,从而使汽车上山时更省力。3.螺丝钉。如果把螺丝钉的螺纹展开,可以看到螺纹与钉子构成一个斜面。将螺丝钉沿着螺纹拧进木头里,实际是沿着斜面将它拧进去的,所以比直接将钉子钉进去要省力。这是本课选讲内容。通过以上内容,可以使学生对斜面有更全面、更深入的认识。二、目的要求1.通过本课教学,要求学生知道简单机械——斜面的作用,以及斜面在实际中的应用。2.培养学生的实验能力——会做说明斜面有省力作用的实验。3.渗透科学自然观——使学生体会到自然事物是有规律的,只有认识了自然规律,才能更好地利用自然和改造自然。三、课前准备教师准备1.分组实验材料——木板2块(宽窄、薄厚相同,表面光滑,一块长30厘米,另一块长40厘米~45厘米)、木块(宽与木板宽相同,高12厘米~15厘米)、圆木(长与木板宽度相近,用粗铁丝作轴,可以拉着滚动)、测力计。2.演示材料——劈、斧头、螺丝钉模型(剪一块三角形的纸,沿斜边画一条宽2毫米的红线,将三角形的纸红边向外缠在一支铅笔上,用胶带固定。)3.挂图或投影片——引桥比较长的大桥、盘山公路、盘旋的楼梯等。四、教学过程导入新课1.提问:(1)要撬动一个大木箱,应该使用什么工具?它属于什么简单机械?怎样才能更省力?(2)要拧动一个大螺丝帽,应该使用什么工具?它属于什么简单机械?怎样才能更省力?(3)在修房子的时候,要把很多瓦、泥从地面运到房顶,应该使用什么工具既省力又方便?2.谈话:要把一大桶油从地面运到汽车上,怎样做比较省力?学习新课1.指导学生认识简单机械——斜面讲解:要把一大桶油从地面运到汽车上,可以有不同的方法,其中有一种既简单又省力的方法,是从地面到车厢斜着搭一块木板,把油桶沿着倾斜的木板推上去。一块木板,当把它从低处到高处搭成一个倾斜的平面,并沿着它向上搬运物体时,它就成为一种简单的机械——斜面。(板书课题)2.指导学生认识斜面有省力的作用(l)讨论:一大桶油很重,一个人搬不动;可是沿着斜面,一个人就能把它推上汽车。这说明斜面有什么作用?(省力)(2)讲解:斜面是不是有省力的作用呢?让我们通过实验来研究。实验的方法是:①每组都有一个木块和两块木板。把木块立在桌上,好比汽车的高度;将比较短的那块木板(光面朝上),一头支在桌面上,另一头架在木块上,使其成为一个斜面。②每组还有一个中间带轴的、能拉着滚动的圆木。用测力计把它提起,观察用多少力?③把滚动的圆木放在斜面下端,通过测力计拉着它沿斜面向上滚动,速度要慢、匀,观察用多少力?(4)汇报实验结果:①将圆木沿斜面向上拉用多少力?②与不用斜面、直接将圆木提起用的力相比,是省力还是费力?(5)讨论:这说明斜面有什么作用?(6)教师小结:通过以上研究可以知道,斜面这种简单机械确实有省力的作用。(7)指导学生填写这部分内容的结论。3.指导学生认识斜面坡度与省力多少的关系(l)讨论:①在利用斜面搬运重物时,应该选用什么样的木板?②如果有两块木板,一长一短,一样结实,都能从地面搭到汽车车厢,你选用哪块木板?为什么?(2)讲述:为了弄清用长短不同的木板搭成的斜面作用有什么不同,我们再来做一次实验。实验的方法是:①还用实验1用过的那个木块支着,换用那块长的木板搭一个斜面。②把圆木沿着这个长斜面拉上去(拉的时候仍然要使圆木滚动的速度慢、匀),观察用多少力。(3)分组实验。(4)汇报实验结果:①用了多少力?②与沿着短木板搭成的斜面向上拉时用的力相比,是大了还是小了?(5)讨论:以上实验结果说明什么?(沿着长木板搭成的斜面向上拉更省力。)(6)讲述:为什么沿着长木板搭成的斜面向上拉重物更省力呢?让我们再来观察这两种斜面有什么不同。请单数组(第1、3、5组)的同学把斜面改回用短木板搭的。我们比一比,这两个斜面除了长短不同外,还有什么不同?(7)汇报观察结果。(用长木板搭的斜面比用短木板搭的斜面坡度平缓。)(8)教师小结:当高度相同时,斜面越长坡度越平缓,坡度越平缓越省力。简单说,斜面越平缓越省力。(9)指导学生填写这个问题的结论:斜面越平缓越省力。(10)提问:①斜面有什么作用?②什么样的斜面更省力?③斜面高度不变,怎样使斜面更平缓?4.指导学生认识斜面在实际中的应用(1) 讨论:哪些地方应用了斜面?(2)认识桥梁引桥、台阶、盘山公路的原理(出示大桥图。)①谈话:江河上的大桥、公路上的立交桥,为了使大船、车辆能从桥下通过,通常桥面都修得很高。地面的车辆怎样爬上那么高的桥面呢?利用了什么原理?②讲解:为了使地面的车辆能爬上高高的桥面,一般都要在桥的两头修建成斜面状的引桥。③讨论:如果桥面很高,又要使汽车能比较省力地开上去,修桥时应注意什么?(把引桥修得长一些,坡度缓一些。)(出示台阶图。)人要从地面登上一个高台,怎样走比较省力?为什么沿台阶向上登比较省力?(台阶是变形的斜面。)(出示盘山公路图。)在山区,汽车是怎样从山脚开上山顶的?为什么盘山公路要在山腰上绕来绕去?这是利用了什么原理?(高度一定,斜面越长,坡度越平缓,越省力。)(3)认识劈、斧头等工具①讲述:有些工具也利用了斜面原理。(出示劈。)②谈话:这是什么?人们用它干什么?它的形状有什么特点?为什么要做成这种形状?③讲解:这个工具叫劈,是用来劈大木头的。人们在劈大木头时,不可能直接把木头劈开,而是先把劈钉进木头里,然后用锤子砸劈的上部,使劈从薄刃开始,沿着两边的斜面,逐渐砸进木头里去,从而使劈口越来越大,直到把木头劈开。这样劈木头比较省力。④讨论:还有哪些工具像劈一样,利用了斜面的原理?(斧头、凿子等)(4)认识螺丝钉原理①讨论:要把一根粗大的钉子钉进木头里,需要用很大的力;可是把一个同样大的螺丝钉拧进木头里,用的力就比较小。这是怎么回事?螺丝钉与普通的钉子有什么不同?使螺丝钉进入木头和使钉子进入木头的方法有什么不同?由此推想:将螺丝钉拧进木头里比较省力,可能与什么有关系?②讲解:将螺丝钉拧进木头里比较省力有两方面原因:一方面是拧螺丝钉的螺丝刀应用了轮轴原理,另一方面与螺丝钉本身的构造有关系。(出示螺丝钉模型。)③观察:这是一个螺丝钉模型。在这个螺丝钉模型上,红色的线表示什么?(螺纹)下面,我们把螺丝钉的螺纹展开。(演示)你有什么发现?④讨论:根据以上发现,你有什么想法?⑤讲解:将螺丝钉的螺纹展开,螺纹与钉长构成一个斜面。我们将螺丝钉沿螺纹往木头里拧时,实际是沿着斜面往里拧的,所以比较省力。(5)总结:斜面的用处还有很多。人们了解了斜面的作用,将它广泛应用到生产和生活实际中,就可以降低劳动强度,提高劳动效率。巩固应用1.讲述:这节课我们认识了简单机械——斜面的作用。2.提问:(1)斜面有什么作用?(2)斜面省力多少与什么有关系?布置作业1.观察:汽车在换轮胎时,是用什么工具把汽车顶起来的?想一想,它怎么能有那么大的力量?2.思考:有一座很高的塔,要修建一个能登上塔顶的,要求既容易攀登又占地面积小,应该怎样修?五、课后小记 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如图所示,用一个平行于斜面向上的恒力将质量m=10.0kg的箱子从斜坡底端由静止推上斜坡,斜坡与水平面的夹
将F分解为x方向和y方向,根据平行四边形定则,x方向上分力Fx=Fcos(45°-15°)=100×
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2 |
3 |
则y方向分力Fy=Fsin(45°-15°)=100×
1 |
2 |
答:两个分力大小分别为Fx=50
3 |
(1)对物体进行受力分析,
沿斜面方向有:F-mg sin37°-f=ma ①
滑动摩擦力f=μFN ②
垂直于斜面方向有:FN=mg cos37° ③
由①②③解得:a=2.4m/s2
(2)根据匀变速直线运动位移速度时间公式得:v2?
v | 20 |
代入数据解得:v=4.8m/s
答:(1)木箱沿斜坡向上滑行的加速度的大小2.4m/s2;
(2)木箱滑到斜坡顶端时速度的大小4.8m/s.
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