2019-2020年中考物理 運動和力 壓強與浮力綜合等力學問題教案.doc
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2019-2020年中考物理 運動和力 壓強與浮力綜合等力學問題教案 “運動和力”是力學的基礎(chǔ)，內(nèi)容包括運動的描述，慣性及牛頓第一定律，二力平衡等知識，考查的重點有參照物的選擇、速度及其計算、慣性現(xiàn)象及其解釋。 運用二力平衡的條件對物體進行受力分析，判斷物體所處的運動狀態(tài)是物理學中最基本的問題之一。本部分可以結(jié)合具體的生活情境以填空、選擇、作圖和計算的題型來考察，具體的要求是：能 用實例解釋機械運動及其相對性。能通過日常經(jīng)驗或自然現(xiàn)象粗略估測時間。會使用適當?shù)墓ぞ邷y量時間。能通過日常經(jīng)驗或物品粗略估測長度。會選用適當?shù)墓ぞ?測量長度。能用速度描述物體的運動。能用速度公式進行簡單計算。能用示意圖描述力。知道二力平衡條件。通過實驗探究，理解物體的慣性。能表述牛頓第一定 律。 【知識總攬】 【基礎(chǔ)知識回顧】 1．運動的描述 ?。?）機械運動：在物理學中，我們把物體位置的變化叫做機械運動。 （2）參照物：判斷物體是運動還是靜止時，要看是以哪個物體做標準，這個被選作標準的物體叫參照物。 注意：如果選擇的參照不同，描述同一物體的運動時，結(jié)論一般也不一樣?？梢姡矬w的運動和靜止是相對的。 2．運動的快慢 ?。?）比較物體運動快慢的兩種方法：在相同時間內(nèi)，物體經(jīng)過的路程越長，物體運動的越快；物體經(jīng)過相同的路程，所花時間越短，物體運動的越慢。 ?。?）速度： ?、傥锢硪饬x：物體運動的快慢用速度表示。 ?、诙x：速度等于運動物體在單位時間內(nèi)通過的路程。 ?、酃剑簐＝s/t。 ?、軉挝唬核俣鹊膰H單位是米/秒，符號是m/s，在交通運輸中常用單位是千米/時，符號是km/h。其中1 m/s＝3．6 km/h。 （3）常見的兩種機械運動 ?、賱蛩僦本€運動：物體沿著直線快慢不變的運動，叫做勻速直線運動；勻速直線運動是最簡單的機械運動。 ?、谧兯僦本€運動：常見物體的運動速度都在改變。變速運動的運動快慢可用平均速度來粗略描述。 3．長度、時間及其測量 ?。?）長度及其測量 ①單位：在國際單位制中，長度的基本單位是米，符號是m。 ②測量 ?、瘢疁y量工具：學生常用的測量長度的工具是刻度尺,更精確的測量要選用游標卡尺等其他工具。 ?、颍潭瘸叩氖褂梅椒? A．使用刻度尺前，首先應(yīng)該弄清楚刻度尺以下幾個方面的問題： a．零刻度線：刻度尺的最小刻度；b．量程：刻度尺一次能測出的最大長度；c．分度值：兩條相鄰刻度線之間的距離。 在測量過程中要做到五會： a．會選：根據(jù)測量的實際需要選擇適當分度值和量程的刻度尺。 b．會放：刻度尺要放正，不要歪斜；刻度尺的刻度線應(yīng)緊貼被測物體；零刻度線磨損的，應(yīng)另選某一刻度線為“零點”。 c．會看：讀數(shù)時，視線與尺面垂直，不要斜視。 d．會讀：讀數(shù)時，除了準確讀出分度值的數(shù)字外，還要估讀到分度值的下一位數(shù)字。 e．會記：記錄測量結(jié)果應(yīng)注明單位。 （2）時間及其測量 ?、賳挝唬涸趪H單位制中，時間的基本單位是秒，符號是s。 ?、诿氡淼氖褂? 計時開始時按動按鈕，計時結(jié)束時再按動一次按鈕。大表盤上的時間加上小表盤的時間即為計時時間。 ?。?）誤差 ?、俣x：測量時，受所用儀器和測量方法的限制，測量值與真實值之間總會有差別，我們稱為誤差。 ?、跍p小方法： a．采用多次測量求平均值的方法； b．改進測量方法； c．選用更精密的測量工具。 4．力 ?。?）力的作用效果：力可以使物體發(fā)生形變；還可以改變物體的運動狀態(tài)。 ?。?）概念：力是物體間的相互作用。 ?。?）單位：力的單位是牛頓，簡稱牛，符號是N。 （4）力的三要素：力的大小、方向、作用點都可以影響力的作用效果，我們稱之為力的三要素。 （5）力的作用規(guī)律：物體間力的作用是相互的。 5．牛頓第一定律及慣性 （1）牛頓第一定律：一切物體在沒有受到力的作用時，總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。 ?。?）慣性：我們把物體保持運動狀態(tài)不變的特性，叫做慣性。 6．二力平衡 （1）概念：物體受到兩個力的作用時，如果保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，則這兩個力平衡，稱為二力平衡。 ?。?）二力平衡的條件：作用在同一個物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反，并且在同一直線上，這兩個力就彼此平衡。 【重要考點突破】 1．明確運動的相對性，會判斷物體運動狀態(tài) 物體運動和靜止是相對的，判斷物體的是否做機械運動，主要取決于所選擇的參照物。如果物體與所選定的參照物有位置的變化，則物體就在運動，否則，就是靜止。實際問題中，在判斷物體運動狀態(tài)時，同時要考慮物體運動的速度這一因素。 例1 在xx年全運會圣火傳遞活動中，現(xiàn)場某記者同時拍下了固定在地面上隨風飄動的旗幟和附近的甲、乙兩火炬照片，如圖1所示。根據(jù)它們的飄動方向，可以判斷下列說法正確的是（ ） A．甲火炬一定靜止 B．甲火炬一定向右運動 C．乙火炬一定靜止 D．乙火炬一定向左運動 解析：從 題意中可以看出，旗桿是固定的而旗子是隨風飄動的，因此可以確定當時的風向一定向左。甲、乙火炬是運動的還是靜止的要通過火焰飄動的方向來判斷，甲火炬的 火焰與旗子同向也就是與風同向，出現(xiàn)這一情況有三種可能：其一甲靜止不動；其二甲向右迎風運動；其三甲向左背風運動，但速度小于風速，故A、B答案不對。從圖中看乙火炬火焰方向與旗子反向也就是與風反向，出現(xiàn)這一情況只有一個可能那就是乙向左背風運動，并且運動速度大于風速。故C答案不對，D答案正確。 2．理解速度概念，掌握相關(guān)計算 速度是描述物體運動快慢的物理量，“速度”與我們的生活聯(lián)系緊密，近年來，試題常結(jié)合儀表、圖表等信息的獲取綜合考查速度及其相關(guān)計算，同時需要注意時間、路程和速度三個物理量單位的選擇與使用，及其運動物體通過的路程與所用時間的統(tǒng)一。 例2 近年來，玉林市區(qū)與周邊城鎮(zhèn)的道路相繼改建成一、二級公路，大大地促進了經(jīng)濟發(fā)展，給人們出行帶來了方便，遺憾的是在某些岔路口，人車相撞的交通事故有所增加，有人猜想事故的出現(xiàn)與行人橫過公路時的錯誤判斷有關(guān)。 ?。?）如圖2所示，某同學準備橫過公路時，正好有一輛汽車從距岔路口 100m處以72 km/h的速度駛過來，如果公路寬12m，問該同學以 1．2m／s的正常步行速度能否在汽車到達岔路口前完全通過公路？ ?。?）為了減少在岔路口發(fā)生人車相撞事故，請你分別向交警部門（或公路建設(shè)部門）、汽車司機和過路的行人，各提一項合理的建議。 解析：要判斷行人能否安全通過公路，方法很多，其中最簡單、最直接的方法是比較汽車行駛100米到達岔路口所用時間和行人完全通過公路所用時間的大小，得出結(jié)論。 汽車的速度v汽=72km/h=20m/s 汽車到達岔路口的時間： 該同學完全通過公路所需時間： 因為t汽＜t人 所以該同學不能完全通過公路，有人車相撞的危險。 答案：（1）該同學不能完全通過公路。 ?。?）建議：交警部門：例：①設(shè)立警示標志，提醒注意岔路口；②設(shè)立強制減速帶。 汽車司機：例：①通過岔路口時要減速慢行；②注意觀察，避讓行人。 過路行人：例：①正確估計車速和車距，保證足夠過路時間；②寧停三分，不搶一秒。 3．明確力的三要素，會作力的示意圖 力是物理學中重要的概念，力的大小、方向、作用點三要素影響著力的作用效果，正確理解力的概念及判斷出力的三要素、全面分析物體受力情況，是正確作出物體受力示意圖的前提。 例3 如圖3所示是長在枝條上的蘋果，請在圖中畫出蘋果受力示意圖。 解析：長在枝條上的蘋果一定要受到重力的作用，而蘋果并沒有落下地面，說明它還受到一個作用效果與重力相反的力──支持力；且蘋果靜止，可知這兩個力是一對平衡力，根據(jù)二力平衡的條件，可判斷出支持力的方向是豎直向上的，大小與所受重力相等。 答案：如圖4所示。 4．明確慣性，會運用“慣性”分析實際問題 慣性是一個比較抽象的物理概念，它指的是物體保持運動狀態(tài)不變的特性，其作用是使物體保持運動狀態(tài)不變。 例4 如圖5所示，在變速行駛的小車上，放置著一杯水，在車頂上方懸掛一個小球，在某一瞬間車內(nèi)情況如圖所示，其中符合實際情況的是（ ） 解析：本題是一則綜合性較強的題目，圖中給出了兩個物體因車加速或減速時出現(xiàn)的現(xiàn)象，要我們找出符合實際的情況。由于小車在做變速運動，由于慣性的作用，水會不平且小球擺動，故可排除選項A和B。不妨設(shè)小車向右運動，從選項C小球向左擺可知小車在加速，而從水面右高左低的情況來看是小車在減速，故和事實不相符（若小車向左運動也是如此），選項D中小球向左擺而水面也是左高左低，這種情況才會符合事實。 5．明晰二力平衡和相互作用力，會處理力與運動的關(guān)系 平 衡的兩個力和相互作用力是很容易混淆的兩個概念，從各自的判斷條件來看，二者的唯一不同就是兩力的作用物體是同一物體、還是兩個物體上；從產(chǎn)生的時間來 看，平衡的兩個力可以單獨存在，而相互作用力是同時產(chǎn)生、同時消失；從作用效果上看平衡力使物體保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，而作用力會使物體的運動 狀態(tài)或形狀發(fā)生改變。 綜合“力是改變物體運動狀態(tài)的原因”和“牛頓第一運動定律”，可知當物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變時，物體一定受到了非平衡力的作用。 例5 一個杯子放在水平桌面處于靜止狀態(tài)。下列各對力中，屬于平衡力的是（ ） A．桌子受到的重力和杯子對桌面的壓力 B．桌子受到的重力和桌面對杯子的支持力 C．杯子受到的重力和杯子對桌面的壓力 D．杯子受到的重力和桌面對杯子的支持力 解析：本題考查的是判斷平衡力的四個條件：作用在同一物體（“物體”是指兩力的受力物體）、大小相等、方向相反、同一直線。四個條件為必要條件，缺一不可。A答案不滿足大小相等、方向相反兩個條件所以不對；B答案不滿足作用在同一物體、大小相等兩個條件所以不對；C答案不滿足作用在同一物體、大小相等、方向相反三個條件所以不對；D答案全部符合所以正確。 例6 如圖6所示，一大力士在比賽中用水平拉力拉靜止在平直路面上的汽車，沒有拉動，則下列說法正確的是（ ?。? A．因為拉力小于汽車的重力，所以汽車未被拉動 B．因為拉力小于汽車所受的阻力，所以汽車未被拉動 C．雖然汽車未被拉動，但拉力一定等于汽車的重力 D．雖然汽車未被拉動，但拉力等于汽車所受的阻力 解析：該大力士拉汽車時，汽車受到四個力的作用，分別是重力、地面的支持力、人的拉力和摩擦阻力，汽車沒有被拉動，說明汽車受到的力是平衡力，其中重力和支持力是一對平衡力，人的拉力和阻力是一對平衡力，根據(jù)二力平衡的條件可知，人的拉力等于阻力，重力等于支持力。故選項中只有D是正確的。 壓強和浮力 壓強和浮力是中考的熱點知識，主要考查壓強和浮力的相關(guān)計算及其應(yīng)用，大氣壓強的作用及其現(xiàn)象解釋，流體壓強的特點。本章在中考中各種題型都有可能出現(xiàn)，是 力學中計算量較多的內(nèi)容，試題一般為中等難度，也總綜合浮力、壓強、二力平衡、密度、簡單機械等知識進行難度較大的考查。課程標準對本部分提出的具體要求 是：通過實驗探究，學習壓強的概念、認識浮力、初步了解流體的壓強與流速的關(guān)系。能用壓強公式進行簡單計算。知道增大和減小壓強的方法。了解測量大氣壓強 的方法。知道物體浮沉的條件。知道阿基米德原理。 【知識總攬】 【重點精講】 重點1：壓力與壓強 考點評述： 壓力與重力是不同的兩個力，但它們之間有時又存在的一定的數(shù)量關(guān)系，因而對壓力的理解往往存在誤區(qū)，試題中一般通過作圖或選擇題考查對它的理解。作為描 述壓力作用效果的物理量──壓強，試題注重壓強的應(yīng)用及壓強的簡單計算基礎(chǔ)性考查。一般以選擇題、填空題、實驗題等形式出現(xiàn)。 知識回顧： 1．壓力 垂直作用在物體表面上的力叫做壓力。壓力的方向是垂直與物體表面。 2．壓強 物體在單位面積上受到的壓力，叫做壓強。定義式是。由定義式可知增大壓強或減小壓強的方法是：①在壓力不變的情況下，增大受力面積可以減小壓強，減小受力面積可以增大壓強。②在受力面積不變的情況下，增大壓力可以增大壓強，減小壓力可以減小壓強。 考題賞析： 例1 下列現(xiàn)象中，為了增大壓強的是（ ） A．駱駝長著寬大的腳掌 B．載重汽車裝有許多輪子 C．坦克車裝有寬寬的履帶 D．壓路機裝有質(zhì)量很大的碾子 解析：選項A中駱駝寬大的腳掌是增大受力面積，只能減小壓強；選項B中，載重汽車的許多輪子，是增大受力面積，減小對路面的破壞，也是減小壓強；選項C中，坦克的寬寬的履帶，也是增大受力面積，減小壓強。選項A、B、C均不符合題意。選項D，壓路機裝有質(zhì)量很大的碾子，是在受力面積變化不大的情況下，大大增加對地面的壓力，是增大壓強。 答案：D 點評：記住增大壓強和減小壓強的幾種方法，并能運用這些方法來解釋生活中所遇到的一些實際問題，也是歷年中考題的一個熱點。 例2 自行車的制作材料和車輪與賽道的接觸面積是影響自行車比賽成績的重要因素。若車架是用密度小、強度大的碳纖維制成的，其密度為1．6103kg/m3，體積僅為2．510－3m3，則車架的質(zhì)量為 kg；若運動員質(zhì)量是60kg，車架重是整車重的，比賽中，車胎與水平賽道的接觸總面積為30cm2，則賽道受到的壓強為 Pa。（g取10N/kg） 解析：車架的質(zhì)量：m＝ρ車架V＝1．6103kg/m32．510－3m3＝4kg； 車架受到的重力：G車架＝m車架g＝4kg10N/kg＝40N 因為車架重是整車重的，所以整車重為：G整車＝G車架＝40N＝60N； 運動員重為：G運動員＝m運動員g＝60kg10N/kg＝600N； 所以比賽時，車胎對地面的壓力：F＝G整車＋G運動員＝60N＋600N＝660N； 賽道受到的壓強：＝2．2105Pa 答案：4 2．2105 點評：通過解析我們可以看出，計算壓強首先要做好物體的受力分析，在受力分析時，我們要注意各個力的大小關(guān)系和產(chǎn)生的作用；在計算壓強時，力的單位是要用Ｎ，受力面積的單位要統(tǒng)一到m2，即各個單位都要采用國際單位。 重點2：液體壓強 考點評述： 液體的壓強大小與液體密度和深度有關(guān)，與容器的形狀無關(guān)。對此理解是正確利用公式P＝ρgh解題的關(guān)鍵。該部分知識是各個題型熱點知識。 知識回顧： 1．液體壓強的特點：①液體對容器底和容器壁都有壓強；②液體內(nèi)部向各個方向都有壓強，且隨著深度的增加而增大；③液體內(nèi)部同一深度，向各個方向的壓強都相等；④在不同的液體同一深度，液體的密度越大，壓強越大。 2．液體壓強計算公式：P＝ρgh 3．連通器原理：靜止在連通器內(nèi)的同一種液體，各部分直接與大氣壓接觸的液面總是相平的。 考題賞析： 例3 如圖1所示，是某同學研究液體壓強時，繪制的甲、乙兩種液體的壓強與深度的關(guān)系圖象。由圖可知，甲乙兩種液體密度的大小關(guān)系為___________，其中_______液體是水。 解析：由圖象可知，當甲乙兩液體的深度均為4cm時，甲液體產(chǎn)生的壓強為800Pa，乙液體產(chǎn)生的壓強為400Pa，故ρ甲 ＝2ρ乙（或ρ甲>ρ乙）；由液體壓強公式P＝ρgh，可知液體密度ρ＝ ，代入數(shù)據(jù)，可求得乙液體的密度為1．0103kg/m3，故乙液體是水， 答案：ρ甲 ＝2ρ乙（或ρ甲>ρ乙） 乙 點評：液體壓強的計算分析是中考的熱點題目，尤其該試題結(jié)合圖像來考查我們，在分析時我們首先要讀懂圖像所給我們的信息，我們可以借助數(shù)學的平面直角坐標的知識來選取對應(yīng)的數(shù)據(jù)，進而利用液壓公式進行分析求解。 重點3：大氣壓 流體壓強 考點評述： 大氣壓、流體壓強與生活息息相關(guān)，中考中常常結(jié)合具體的生活情景來考查。 知識回顧： 1．大氣壓 ?。?）大氣壓實驗室常用托里拆利實驗來測量，生活生產(chǎn)中常用氣壓計來測量。 ?。?）大氣壓的變化。大氣壓隨高度的增加而減小，在同一地點也不是固定不變的。通常把等于760mm水銀柱的大氣壓叫做標準大氣壓。1標準大氣壓等于1．01105Pa。 2．液體壓強和流速的關(guān)系 大量事實和實驗現(xiàn)象表明，流體的壓強跟流速的關(guān)系是：流速大的地方，壓強??；流速小的地方，壓強大。 例4 你是否有這樣的經(jīng)歷：撐一把雨傘行走在雨中，如圖2所示，一陣大風吹來，傘面可能被“吸”，嚴重變形。下列有關(guān)這一現(xiàn)象及其解釋，正確的是（ ） A．傘面被向下“吸” B．傘上方的空氣流速大于下方 C．傘上方的空氣流速等于下方 D．傘上方的空氣流速小于下方 解析：人 們撐著雨傘在空氣中行走時，氣流被傘分成上下兩部分，由于傘的形狀上下不對稱，在相同時間內(nèi)，傘上方氣流通過的路程較長，因而速度較大，它對傘的壓強較 ??；下方氣流通過的路程較短，因而流速較小，它對傘的壓強較大，這樣就在傘的上下表面產(chǎn)生壓強差，可能把傘面壓向上方，出現(xiàn)圖中所示現(xiàn)象。故B選項正確。 點撥：分析流體壓強與流速的關(guān)系時，首先要找出流速大的位置，然后根據(jù)流速越大壓強越小來分析問題。 重點4：浮力 考點評述： 浮力的計算方法有多種計算方法，在使用時根據(jù)題意所提供的條件，選擇合適的方法。物體浮沉可以根據(jù)二力平衡或固體和液體的密度進行比較，判斷出物體所處 的狀態(tài)?？疾椤案×Α睍r會以一些情景進行命題，如故事實驗設(shè)計、解決實際應(yīng)用等方式出現(xiàn)，考查同學們的創(chuàng)新能力和實踐能力。但在計算題方面，難度會降低， 以多個知識點綜合題目會減少。 知識回顧： 1．浮力 浸在液體中的物體會受到液體向上的托力，叫做浮力。浮力的方向豎直向上的。浮力是由液體或氣體對物體向上或向下的壓力差產(chǎn)生的。 2．阿基米德原理：浸在液體中物體受到豎直向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體所受到的重力。表達式：F?。紾排＝ρ液gV排 3．浮沉條件 浸沒在液體里物體受到重力和浮力作用，物體的浮沉取決于它受到的浮力和重力的大小關(guān)系。當F浮>G物時，物體就上?。划擣浮下載提示(請認真閱讀)
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