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外力作用课件(外力作用的概念)

外力作用课件(外力作用的概念)

外力作用是物体受到外部力量的影响而发生运动或变形的现象。在物理学中,外力是指作用于物体上的力,它可以改变物体的运动状态或形状。外力可以分为两类,一是直接作用于物体上的力,如推、拉、挤压等;二是通过物体与其他物体的接触而传递给物体的力,如重力、摩擦力等。

对于一个静止的物体而言,如果没有外力作用,它将保持静止状态。当外力作用于物体上时,它会受到力的作用而发生运动。物体的运动状态不仅取决于外力的大小,还取决于外力的方向。一个物体受到向右的推力,将向右运动;同样地,如果一个物体受到向左的推力,将向左运动。

除了改变物体的位置和运动状态外,外力还可以引起物体的形状发生变化。当外力作用于物体上时,物体可能发生形变,即它的形状或大小发生改变。这种形变可能是临时的,也可能是永久的,取决于外力的大小和物体的材料性质。

外力作用的概念在我们的日常生活中无处不在。推门、拉车、握笔、开关灯等都是外力作用的例子。我们还可以通过外力来实现一些特定的目的,如使用杠杆原理来增加力的作用效果,或者使用滑轮来改变力的方向。

外力作用是物体受到外部力量的影响而发生运动或变形的现象。它是物理学中一个基本的概念,有助于我们理解和解释物体的运动和形变。通过学习外力作用的原理,我们可以更好地理解世界的运作,并将其应用于解决实际问题中。

外力作用课件(外力作用的概念)

计算机在材料科学中的应用复习资料

考试题型:

不定项选择:20分;

填空:20分;

名词解释:12分;

简答:30分;

计算:18分(1个)

考试时间地点:

7月5日(20周周二)下午14:00—16:00 江安综C504

复习内容:

选填、名解:

1、材料的分类:根据其组成和结构,分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料等;根据其性能特征和作用,分为结构材料和功能材料等;根据用途,分为建筑材料、能源材料、电子材料、耐火材料、医用材料和耐腐蚀材料等。

2、曲线拟合和最小二乘法:最小二乘法:在方差意义下对实验数据实现最佳拟合的方法。曲线拟合:根据一组数据,即若干点,要求确定一个函数,即曲线,使这些点与曲线总体来说尽量接近。(目的:根据实验获得的数据去建立因变量与自变量之间有效的经验函数关系,为进一步的深入研究提供线索。)

3、建立数学模型的基本步骤:1)建模准备(收集相关信息数据,弄清背景和目的)2)建模假设(目的性、简明性、真实性、全面性)3)构造模型(区分参量,选择恰当的工具和构造方法)4)模型求解(设计或选择求解模型的数学方法和算法)5)模型分析(稳定性分析、灵敏度分析、误差分析)6)模型检验(是否符合客观)7)模型应用(建模的宗旨,对模型最客观,公正的检验)

4、有限差分法(FDM)基本原理、实质:基本原理:有限差分法(FDM)将求解域划分为差分网格,用有限个网格节点代替连续的求解域。FDM通过Taylor级数展开等方法,把控制方程中的导数用网格节点上的函数值的差商代替进行离散,从而建立以网格节点上的值为未知数的代数方程组。实质:以有限查分代替无限微分、以差分代数方程代替微分方程、以数值计算代替数学推导的过程,从而将连续函数离散化,以有限的、离散的数值代替连续的函数分布。

5.有限元法(FEM)的基础、基本思想,网格划分方法:有限元法的基础是变分原理和加权余量法,其基本思想是把连续的几何结构离散成有限个单元,并在每一个单元中设定有限个节点,从而将连续体看作仅在节点处相连接的一组单元的集合体,同时选定场函数的节点值作为基本未知量,并在每一单元中假设一近似插值函数以表示单元中场函数的分布规律,再建立用于求解节点未知量的有限元方程组,从而将一个连续域中的无限自由度问题化为有限域中的有限自由度问题,求解得到节点值后就可以通过设定的插值函数确定单元上以至整个集合体上的场函数。有限元法的基础是用有限个单元体的集合来代替原有的连续体。因此首先要对弹性体进行必要的简化,再将弹性体划分为有限个单元组成的离散体。单元之间通过单元节点相连接。由单元、结点、结点连线构成的集合称为网格。通常把三维实体划分成4面体或6面体单元的网格,平面问题划分成三角形或四边形单元的网格。

6、名词解释:节点、单元节点:用于确定单元形状、表述单元特征及连接相邻单元的点称为节点。节点是有限元模型中的最小构成元素。多个单元可以共用一个节点,节点起连接单元和实现数据传递的作用。单元:有限元模型中每一个小的块体称为一个单元。根据其形状的不同,可以将单元划分为以下几种类型:线段单元、三角形单元、四边形单元、四面体单元和六面体单元等。

7.FDM与FEM的区别:1)有限元法处理物理问题,不需要建立微分方程这一步骤,并且其物理问题在离散化的整个过程中就始终具有明确的物理意义。而有限差分法则不然。两种方法处理问题的数学方法有较大差别。2)有限差分法和有限元法在对区域的离散化方法上也有明显的差别。有限元法的三角形划分区域配置比较任意,其对边界和界面的逼近良好,有较好的计算精度。计算格式复杂,但其可以计算机化,程序也易标准化,故不影响其实际应用。3)有限元法用统一的观点对区域内的节点和边界节点列出计算格式。这样各节点的计算精度总体比较协调。而有限差分法各节点精度总体上不够一致。4)有限元法要求计算机内存量较大,需要准备输入的数据量也比较大,这是它的缺点之一。有限差分法比有限元法使用的更广法,有很多物理问题目前不能用有限元法处理,但总能可以用有限差分法处理。特别是在边界形状比较规则时,采用有限差分法是最合适的。

8、Monte Carlo方法的随机数生成法,伪随机数检验的两个最基本原则:物理方法:用物理方法产生随机数的基本原理是:利用某些物理现象,在计算机上增加些特殊设备,可以在计算机上直接产生随机数。这些特殊设备称为随机数发生器。用来作为随机数发生器的物理源主要有两种:一种是根据放射性物质的放射性,另一种是利用计算机的固有噪声。数学方法:在计算机上产生随机数最实用、最常见的方法是数学方法,即用递推公式产生随机数序列。对于给定的初始值ξ1,ξ2…,ξk,确定ξn+k,n=1,2,…。经常使用的是k=1的情况,对于给定的初始值ξ1,确定ξn+1,n=1,2… 由于用数学方法产生的随机数存在两个问题,常称用数学方法产生的随机数为伪随机数。用数学方法产生的伪随机数容易在计算机上得到,可以进行复算,而且不受计算机型号的限制。这种方法虽然存在着一些问题,但仍然被广泛地在计算机上使用,是在计算机上产生伪随机数的主要方法。 如今比较流行的,并用的最多的是同余产生器,其通过如下线性同余关系式来产生数列x0称为种子。a,c,x0,m为大于零的整数,分别称为乘子,增量,初值和模。使用时需要仔细挑选模数m和乘子a,使得产生出的伪随机数的循环周期要尽可能的长。c0时能实现最大的周期,但是得到的伪随机数特性不好。通常选取x0为任意的非负整数,乘子a和增量c取如:a=4q+1,c=2p+1 p,q为正整数。p, q, x0, m值选择一般是通过定性分析和计算机实验来选择,使得到的伪随机数列具有足够长的周期,而且独立性和均匀性都能通过一系列的检验。伪随机数特性好坏是通过各种统计检验来确定的,这些检验包括均匀性检验,独立性检验,组合规律检验,无连贯性检验,参数检验等等。最基本的是均匀性和独立性的好坏检验。

9、分子动力学中的势函数及其基本限制:势函数:对势(双体势)认为原子之间的相互作用是两两之间的作用,与其他原子的位置无关,在分子晶体,离子型化合物以及部分金属的模拟计算之中取得了比较大的成功。如Lennard-Jones势(下图) 常用于描述气体分子或水分子间的作用力;Morse势和Johnson势常用于描述金属。但对于过渡金属,由于金属键中还含有一定的共价键,所以遇到困难。MD法和随机模拟法一样,面临两个基本限制:一是有限观测时间的限制;二是有限系统大小限制。

10、傅立叶导热方程:法国数学家Fourier通过对导热数据和实践经验的归纳研究,将导热规律总结为Fourier定律,即单位时间内通过等温面的热流量与温度梯度及传热面积成正比:dQ为单位时间内通过等温面的热流量(W);k为材料导热系数(W/m.K);n为边界法向;s为等温面面积(m2);T为温度(K)。

11、应力场及应力—应变关系:1) 应力材料在外力作用下,其尺寸和几何形状会发生改变,在产生“变形”的材料内部各部分之间会产生“附加内力”,简称“内力”。截面上某点处的应力,也就是这点处分布内力的集度,反映了截面上此点处内力的大小和方向。一点处的应力可以看作是该点位置坐标及所取截面方向的函数。为描述弹性材料中一点P处的应力状态,围绕P点取出一个棱长为dx,dy,dz的微单元体,由于dx,dy,dz趋于无限小,这个单元体可等同于要考察的P点,因此研究单元体各个截面上的应力,也就等同于研究P点的应力状态。如下图:弹性力学证明,六个切应力分量具有如下关系:如果已知材料任一点P处的x, y, z, xy , zy , zx这六个应力分量,就可以求出经过此点任意截面的正应力与切应力。也就是说这六个应力分量相互独立,能够唯一确定材料内任意一点处的应力状态。2) 应变描述物体受力发生变形后相对位移的力学量称为应变。应变分为正应变和切应变,由六个应变分量表示,分别为x, y, z, xy, yz, zx。正应变是指平行六面体各边的单位长度的相对伸缩;切应变是指平行六面体各边之间直角的改变,以弧度表示。对于正应变,伸长时为正,缩短时为负;对于切应变,两个沿坐标轴正方向的线段组成的直角变小时为正,变大时为负。 3)物理方程(应力应变关系方程)弹性体的应力应变关系可用Hooke定律描述。在三维情况下,弹性体内任意一点独立的应力分量有六个,其应力应变关系可以由广义Hooke定律表示为:式中:E为弹性模量,v为泊松比,

12、金属中扩散规律:

Fick第一定律:不均匀体系中,各自独立的分子群从高浓度区域迁移到低浓度区域的过程称为扩散。在稳态扩散条件下,扩散物质垂直穿过第i个单位截面的扩散通量(Ji)跟穿过扩散方程的浓度梯度(ci/ x)及其扩散系数(Di)有直接关系:这就是Fick第一扩散定律的一维形式,负号表示通量是往浓度减少的方向。造成梯度的原因主要是浓度分布不均。

Fick第二定律:大多数重要的扩散是非稳态的,在扩散过程中扩散物质的浓度随时间而变化。为了研究这种情况,根据扩散物质的质量平衡,在Fick第一定律基础上推导了Fick第二定律,即:如果Di为常数,得到:如果是三维情况,则在x,y,z方向上的扩散系数分别为Dx,Dy,Dz,得到:当为各向同性时,即Dx=Dy=Dz=D,得到:

13、数据库组成与特征:数据库系统是指由数据库,数据库管理系统,应用程序,数据库管理员,用户等构成的人机系统。现代数据库系统至少包括以下三个部分:i)数据库,一个结构化的相关数据的集合,包括数据本身和数据间的联系,它独立于应用程序而存在,是数据库系统的核心和管理对象;ii)物理存储器,保存数据的硬件介质,如磁盘,光盘等大容量存储器;iii)数据库软件,负责对数据库管理和维护的软件。具有对数据进行定义,描述,操作和维护的功能,接受并完成用户程序及终端命令对数据库的不同请求,负责保护数据免受各种干扰和破坏。主要特征:和文件管理方式相比,计算机数据库系统管理数据有以下几个特征:a) 数据共享b) 数据独立性c) 减少数据冗余d) 数据的结构化e) 统一的数据保护功能

14、专家系统的组成:专家系统由知识库、综合数据库、推理机、知识获取机制、解释机制和人机接口六个部分组成。知识库是问题求解所需要的领域知识的集合,包括基本事实、规则和其他有关信息。综合数据库主要由问题的有关初始数据和系统求解期间所产生的中间信息组成。推理机是实施问题求解的核心执行机构,它实际上是对知识进行解释的程序,根据知识的语义,对按一定策略找到的知识进行解释执行,并把结果记录到动态库的适当空间中。知识获取机制负责建立、修改和扩充知识库,主要是为了实现专家系统的自我学习,在系统使用过程中能自动获取知识,不断完善扩大现有系统功能。解释机制是对求解过程做出说明,并回答用户的提问。两个最基本的问题是“Why”和“How”。人机接口的主要功能是实现系统与用户之间的双向信息转换,即系统将用户的输入信息翻译成系统所熟悉的信息表达方式。专家系统的工作过程是系统根据用户提出的目标,以综合数据库为出发点,在控制策略的指导下,由推理机运用知识库中的有关知识,通过不断的探索推理以实现求解的目标。

15、材料设计的概念及其三个层次:定义:运用高性能计算机和功能强大的材料专业软件对材料科学与工程学科的基本要素及各要素之间的关系进行定量或半定量表征,在计算机上进行材料的成分和工艺设计,并预测其结构和性能,这就是所谓材料设计与模拟,又名计算材料学。材料设计的研究层次,目前未有统一和严格的划分。可按研究对象的空间尺度划分为三个层次:微观设计层次,空间尺度约为1nm;连续模型层次,尺度约为1m;工程设计层次,尺度对应宏观材料,涉及大块材料的加工和使用性能。16、第一性原理的概念:所谓第一性原理,是指只需要5个基本物理常数(电子质量me、电子电量e、普朗克常数h、真空的光速c和玻尔兹曼常数kB)以及原子种类和原子在空间中的位置安排(即晶体结构),不需要其它经验参数,就可以非常精确地计算出体系的总能、微观结构与状态。二、简答

1、计算机在材料科学与工程中的五大应用:(课本2—5页,自己总结归纳)

1)用于新材料和新合金的设计:

2)用于材料科学研究中的模拟:

3)用于材料工艺过程的优化及自动控制:

4)用于材料组成和微观结构的表征:

5)用于数据和图像处理及其他:

2.数学模型的含义和分类:数学模型定义:以相应的客观原型作为背景加以抽象的数学概念、数学式子、数学理论等叫做数学模型。或者是那些反映特定问题或特定事物系统的数学符号系统叫做数学模型。其目的是解决实际的问题。数学模型分类:按建立模型的数学方法分类:图论模型、微分方程模型、随机模型、模拟模型等。按模型的特征分类:离散模型、连续性模型、线性模型和非线性模型等。

3、FDM和FEM的解题步骤:

FDM解题步骤:

1)建立微分方程

根据问题的性质选择计算区域,建立微分方程式,写出初始条件和边界条件。

2)构建差分格式

首先对求解区域进行离散化,确定计算节点,选择网格布局、差分形式和步长;然后以有限差分代替无限微分,以差商代替微商,以差分方程代替微分方程及边界条件。

3)求解差分方程

差分方程通常是一组数量较多的线性代数方程,其求解方法主要包括:精确法和近似法。精确法又叫直接法,主要包括矩阵法、Gauss消元法及主元素消元法等;近似法又叫间接法,以迭代法为主,包括直接迭代法、间接迭代法以及超松弛迭代法。

4)精度分析和检验

对所得到的数值进行精度与收敛性分析和检验。

FEM解题步骤:有限元法的计算步骤归纳为以下三个基本步骤:网格划分,单元分析,整体分析。

1)网格划分有限元法的基础是用有限个单元体的集合来代替原有的连续体。因此首先要对弹性体进行必要的简化,再将弹性体划分为有限个单元组成的离散体。单元之间通过单元节点相连接。由单元、结点、结点连线构成的集合称为网格。通常把三维实体划分成4面体或6面体单元的网格,平面问题划分成三角形或四边形单元的网格。

2)单元分析对于弹性力学问题,单元分析,就是建立各个单元的节点位移和节点力之间的关系式。由于将单元的节点位移作为基本变量,进行单元分析首先要为单元内部的位移确定一个近似表达式,然后计算单元的应变、应力,再建立单元中节点力与节点位移的关系式。

3) 整体分析对由各个单元组成的整体进行分析,建立节点外载荷与结点位移的关系,以解出结点位移,这个过程为整体分析。再以弹性力学的平面问题为例,如右图所示,在边界结点i上受到集中力作用。结点i是三个单元的结合点,因此要把这三个单元在同一结点上的结点力汇集在一起建立平衡方程。

4.专家系统的分类:

按照工程中求解问题的不同性质,将专家系统分为下列几类:

1)解释专家系统:通过对已知信息和数据的分析和解释,确定它们的含义,如图像分析、化学结构分析和信号解释等。

2)预测专家系统:通过对过去和现在已知状况的分析,推断未来可能发生的情况,如天气预报、人口预测、经济预测、军事预测。

3)诊断专家系统:根据观察到得情况来推断某个对象机能失常(即故障)的原因,如医疗诊断、软件故障诊断、材料失效诊断等。

4)设计专家系统:工具设计要求,求出满足设计问题约束的目标配置,如电路设计、土木建筑工程设计、计算机结构设计、机械产品设计和生产工艺设计等。

5)规划专家系统:找出能够达到给定目标的动作序列或步骤,如机器人规划、交通运输调度、工程项目论证、通信与军事指挥以及农作物施肥方案等。

6)监视专家系统:对系统、对象或过程的行为进行不断观察,并把观察到行为与其应当具有的行为进行比较,以便发现异常情况,发出警报,如核电站的安全监视等。

7)控制专家系统:自适应地管理一个受控对象的全面行为,使之满足预期的要求,如空中交通管制、商业管理、作战管理、自主机器人控制、生产过程控制。三、计算:

有限差分法在热传导方面的应用:

FDM解题示例

1. 问题

设有一炉墙,厚度为 ,炉墙的内壁温度T0=900C,外壁温度Tm=100 C,求炉墙沿厚度方向上的温度分布。

2. 分析

这是一个一维稳态热传导问题,其边界条件为T0=900C, Tm=100 C,可以用有限差分法求得沿炉墙厚度方向上的若干个节点的温度值。FDM的数学基础:

在数值计算中,函数(function)被考虑成两列表格的形式。一列是独立变量的(离散)值xi,一列是xi处相应的函数值,记为fi或f(xi)。

采用算子(operator)的观点,定义三种算子:

(向前差分算子): fi fi+1 fi

(向后差分算子): fi fi fi1

(中心差分算子): fi fi+1/2 fi1/2

fi1 = f(xih), fi1/2 = f(xih/2), xi+1xi=h,对所有i相同。

上述对应于一阶导数的差分称为一阶差分,相应的对应于二阶导数的差分称为二阶差分:

2fi =( fi+1 fi)=fi+22fi+1+fi

2fi = ( fi fi1)=fi2fi1+fi2

2fi =fi+12fi+fi1

三种算子有关系: 2= 。其余高阶差分可以依次类推。

函数的差分与自变量的差分之比,称为函数对自变量的差商。以二阶为例,其三种形式为:

向前差商:向后差商:中心差商:

多元函数的差分与差商也可用类似方法得到。

有限差分法的本质是用差分代替微分,用差商代替微商的几何意义是用函数在某区域内的平均变化率来代替函数的真实变化率。对于一阶微商,存在以下三种典型的差分形式:

向前差商:向后差商:中心差商:

根据泰勒级数,可以计算出上述三种差分形式的误差,分别为:从这三式可以看出,用不同方法定义的差商代替微商所引起的误差是不同的。用向前差商或向后差商代替微商,其阶段误差为O(x),是x的一次方的数量级;用中心差商代替微商,其截断误差为O(x)2,是x二次方的数量级,即用中心差商代替微商比用向前差商或向后差商代替微商的误差小一个数量级。在应用FDM进行计算的时候,必须注意差分方程的形式,建立方法及由此产生的误差。

注意:1、选节点数目要适当4—5个为宜;2、要严格依照解题步骤答题,尤其不要遗漏最后的精度分析和检验步骤。

外力作用的概念

外力:由系统外的物体对于该系统或它的某一部分所作用的力。

内力:物体因荷载等作用而引起的内部产生抵抗变形的力。

内力和外力的区别其实是相对而言的。例如:如果研究对象是地球,那么太阳对于地球的引力就是外力,其它行星对地球的引力也是外力。而地球内部的活动是内力,如火山爆发,地壳运动等。

如果研究太阳系的运动,那么银河系的其它天体对太阳系的引力就是外力,而太阳系内部的引力为内力,例如太阳对地球的引力。当物体受外力作用发生变形时,内部质点间的相对距离发生了改变,从而引起内力的改变,内力的改变量是一种“附加内力”,“附加内力”和外力的大小相等但方向相反,用来抵抗因外力作用引起的物体形状和尺寸的改变,并力图使物体回复到变形前的状态和位置。

外力作用的强弱与气候因素有着密切的关系,因为影响地形发育的水文、植被等因素都受到气候条件的控制。例如寒冷的冰川覆盖地区以冻融崩解、冰川作用为主,干旱地区流水作用不显著而风沙作用占居优势,温暖潮湿地区的流水作用最为活跃。

从这个意义上讲,不仅风化壳、残积物都明显地具有地带性的特点,甚至一向被认为是非地带性因素的地形的发育,在一定程度上都反映着气候的烙印。

特别是气候可以通过植被、水文对地形产生影响:植被茂密、水土保持良好的地区,植被抑制了外力侵蚀作用的发展,从而起到保护地面的作用;而植被稀疏、甚至地面裸露的地区,则加强了流水、风等外力作用的侵蚀强度。

水平岩层在内力作用下,发生弯曲,或引发断裂,这就是地球上山脉和谷地形成的重要原因,这是内力作用的水平运动;还有 升降运动,发生变迁,引发分裂了陆地。

参考资料来源:百度百科——内力

参考资料来源:百度百科——外力

课件的作用

1、课件有利于情境创设,更好地激发学生的学习兴趣

2、课件有利于情景再现,引领学生去感悟文本

3、课件有利于化抽象为直观,培养学生的思维能力

4、课件有利于突破时空限制,促进学生思维的发展

⑴借助多媒体课件展现宏观与微观世界

⑵借助多媒体课件演示事物的变化过程

⑶借助多媒体课件多角度展示实物影像

5、课件有利于加大练习容量,提升学生的应用能力

力的课件

作为一位杰出的老师,时常需要编写教案,教案是教学活动的依据,有着重要的地位。那么大家知道正规的教案是怎么写的吗?以下是我整理的力的教案7篇,仅供参考,希望能够帮助到大家。 力的教案 篇1 活动目标 1.初步懂得保护视力的重要性。 2.了解学习-些保护视力的有关常识,逐步养成好习惯。 活动准备 1.提供一本可供教师讲故事用的大图书《倒霉的大近视限》 2.提供做游戏用的眼罩。 3.“幼儿看电视时间”记录卡。 4.与幼儿共同制作保护视力安全图或“公约”图。 提供有关材料:现成的可剪剪贴贴的画片、作底版用的旧挂历(反面)胶水、剪刀、彩色笔。水粉颜料等等。 活动流程 感知讨论 操作实践 强化巩固 1.引导幼儿感知、讨论有关“近视眼”的问题。 建议教师根据班级实际,循序渐进地开展以下-些活动。 活动-:在图书区内摆放一本自制的大图书《倒霉的大近视眼》,并提供录音,供幼儿阅读。 活动二:启发幼儿观察、了解周围一些“近视患者”的生活,学习和工作有哪些不方便,有哪些困难,以及形成“近视眼”的原因。 活动三:带领幼儿共同访问几位“近视患者”,或请他们来到幼儿园,讲讲自己的“苦恼”。 活动四:择时开展讨论活动: 设问:你周围有哪些人也是“倒霉的近视眼”?他们在生活、工作、学习时有哪些不方便?碰到过哪些不愉快的事?遇到哪些困难?“近视眼”不能干哪些工作,为什么?他们怎么会变成“近视眼”的?“近视眼”能不能从小预防?怎样预防? 2.以集体或分组的形式,开展操作实践活动。 活动一:《学学、做做》 结合-些用眼要求较高的活动,向幼儿介绍一些看书、写字、绘画剪纸等活动中保护视力的常识,幼儿在活动中进行实践。看书、书写或绘画时,要有正确的坐姿和握笔姿势,眼睛离视物30厘米左右。(可让幼儿坐在桌前学学、做做枣将胳膊肘撑在桌上,将小臂和手掌伸直,中指点到鼻尖或额头,即距离30厘米左右)。 不在过强、过弱的光线下看书、绘画或制作手工作品。(可与幼儿共同看一看、找一找,活动室的哪些部位光线过强。过弱,不宜开展上述活动)。 看书、书写及绘画等活动的时间,每次约30~45分钟,进行这些活动后,最好能向远处望一会儿。(教幼儿学习用定时器。闹钟,或看时钟来控制时间)。 不躺着、走着,或者在动荡的车厢里看书。(可演个小小哑剧)。 活动:《看电视和玩游戏机》。 在组织幼儿看电视、玩儿童电脑游戏机前介绍保护视力的常识,鼓励幼儿积极实践。尽可能坐在电视机的正前方,距离不小于2米。 力的教案 篇2 教案示例·力的测量 课时:1课时. 教学要求: 1.知道力的单位是牛顿,对牛顿的大小形成具体观念. 2.知道弹簧测力计是测量力的工具,知道它的构造.会用弹簧测力计测量力. 教具:拉力器,弹簧测力计. 学生实验器材:弹簧测力计,木块,长木板,一根头发. 教学过程: 一、引入新课(5分钟) 请一位男同学和一位女同学到讲台前,分别拉拉力器.要求其他同学观察,然后回答: 1.弹簧为什么伸长了? 2.两位同学拉弹簧时,弹簧的伸长相同吗?为什么不同? 3.哪位同学的拉力大?怎么知道他的拉力大? 归纳:拉力使弹簧伸长;拉力大小不同,弹簧的伸长不同;拉力越大,弹簧伸长越大.利用弹簧的伸长可以测量力的大小. 本节学习力的测量. 板书:二、力的测量 二、力的单位(5分钟) 国际上通用的力的单位是牛顿,简称牛.为纪念牛顿而命名. 板书:1.力的单位;牛顿. 拿起2个鸡蛋的力大约是1N. 提起质量为1kg的物体的力约为10N. 举起20kg的小孩的力约为200N. 三、弹簧测力计(10分钟) 说明弹簧测力计是测量力的工具.根据拉力越大弹簧伸得越长制成. 让学生拿起弹簧测力计,观察它的构造:弹簧、指针、外壳、刻度、挂环、挂钩. 介绍使用方法: 1.观察刻度、零点——不用力拉秤钩时,指针是否指在零刻度处?量程多大?分度值代表多少牛顿? 2.使用注意事项:加在弹簧测力计上的力不能超过量程. 3.讨论“想想议议”中的问题. 板书:2.测量工具:弹簧测力计. 四、学生实验:练习使用弹簧测力计.(20分钟) 让学生先阅读课本实验部分,然后按步骤进行实验,并把数据记在笔记本上.实验中教师巡回检查,及时解决问题. 弹簧测力计的量程: 分度值: 水平拉木块的力: 在斜木板上拉木块的力: 拉断头发的力: 五、小结. 教案示例·力的测量由收集及整理,转载请说明出处 力的教案 篇3 —、活动: 探究影响物体所受重力大小的因素 1.用弹簧测力计测量物体的重力 2.提出猜想 1.设计实验 2.进行实验,收集证据,得出结论 5.交流与评价 二、判断重力的方向 三、重力势能 四、学生小结本节课内容 五、布置作业 讨论图8-12至图8-14提出的问题,找出其共同原因是地球对物体的吸引作用,引出重力的概念。 根据图8-15介绍用弹簧测力计测量物体重力的方法 提问:物体所受重力的大小究竟与哪些因素有关 指导学生对实验方案进一步修正。 物体所受重力的大小与它的质量成正比。 关系式:G=mg g=9.8N/kg 对学生的探究结果给予一定的评价 例题:质量是450g的物体所受重力是多大? 通过演示课本图8-17实验,让学生明确物体所受重力的方向总是竖直向下的 演示被举高的物体在下落过程中能对其它物体做功,而具有重力势能参与体验,参与讨论。 练习使用弹簧测力计测量物体所受的重力,并正确读数,记录数据。 猜想1:可能与物体的形状有关 猜想2:可能与物体的质量有关 猜想3:…… 根据所提供的器材设计一个简易实验进行实验,验证自己的猜想是否正确 小组交流探究结果 已知:m=450g=0.45kg 求:G=? 解G=mg=0.45kg×9.8N/kg=4.41N 答:物体所受的重力是4.41N. 体验竖直方向是与水平面垂直,与斜面不垂直 力的教案 篇4 【教学目标】 科学概念:力的大小是可以测量的;弹簧测力计是利用弹簧“受力大,伸长长”的特征制成的;力的单位是“牛”。 过程与方法:使用弹簧测力计测量力的大小;制作简易的橡皮筋测力计。 情感、态度、价值观:树立细致、有步骤工作的态度。 【教学重点】 使用弹簧测力计测量力的大小 【教学难点】 【教学准备】 弹簧测力计、钩码、橡皮筋、回形针、长条形硬纸板 【教学过程】 一、导入 1、谈话:今天要和大家一起来认识一件非常重要的测量工具,我们要比一比谁最会提出问题,发现问题。 2、出示《我们的小缆车》的记录表,提问:在这个表格中,我们是用什么表示拉力大小的? 3、提问:那么2个、3个、5个垫圈的力到底有多大,我们能不能测量出来? 4、揭题:测量力的大小 二、认识弹簧测力计 1、学生交流汇报:用弹簧测力计 2、提问:弹簧测力计你见过吗?让我们一起来见见它。 3、课件出示:弹簧测力计。引导:请你仔细观察,你能从弹簧测力计上获得哪些信息? 学生观察各小组的弹簧测力计:提环、指针、刻度板、挂钩 1牛=100克力 三、使用弹簧测力计 1、教师出示弹簧测力计 引导语:刚才我们通过观察认识了弹簧测力计,那你用过弹簧测力计吗?你会用它来物体的重力大小吗? 2、学生尝试使用测量一个砝码的重力大小。 3、汇报测量数据,发现问题,引出如何使用弹簧测力计测量力的大小。 出示: 使用弹簧测力计测重力时因注意: (1)拿起测力计,先检查指针是不是在“0”位置。 (2)读数时,视线与指针相平。 (3)测量的力不能超过测力计刻度标出的最大数量,因此要先估计重力大小。 4、用弹簧测力计测量身边物体的重力,并记录在78页表格。 5、交流汇报 6、用弹簧测力计测量拉动文具袋的力。 四、制作弹簧测力计 1、讨论制作方法 2、如何画出测力计的刻度 五、小结 六、板书设计 七、教后记 力的教案 篇5 (一)教学目的 1.理解力的三要素。 2.会画力的图示和力的`示意图。 (二)教学过程 一、复习提问 1.在国际单位制中,力的单位是什么? 2.在物理实验室中常用的测力计是什么? 3.力作用在物体上能产生哪些效果? 二、新课引入 力的效果是改变物体的形状,改变物体的运动状态。 用力拉弹簧,用的力越大,弹簧伸长越长,可见力的大小影响力的效果。那么除了力的大小外,还有哪些因素影响力的效果呢? 三、力的三要素 1.如前所述,力的大小影响力的效果。 2.力的方向 教师:我们要把螺母拧紧,一般来说应该向顺时针方向用力,如果沿着逆时针方向用力只能将螺母拧松。我们向上提一个木箱,必须向上用力才能将木箱提起来。如果沿水平方向用力推它,只能使它沿水平方向开始运动。我们观看足球比赛,运动员射门时把球踢偏了,原因是踢球时用力的方向没能控制好。打排球时把球扣出界外也是用力的方向不妥。 可见,力的方向也影响力的效果。 3.力的作用点 教师:大家注意看所有的门窗的把手都安装在离门轴较远的位置,这样开关门窗比较方便。如果将门窗的把手安装在离门轴较近的地方,开关门窗就很费力。 可见,力的作用点也影响力的效果。 教师:力所产生的效果跟力的大小、方向和作用点有关。 我们把力的大小、方向和作用点叫力的三要素。所谓力的三要素,意思是只有力的三个要素都不变,力的作用效果才不变。两个力,它们的三个要素都相同,这两个力的效果才完全相同。 力的三个要素中有一个要素不同,都会使力的效果不同。把一根米尺放在桌面上,用一个力作用在尺的中点,向上用足够大的力就可以把尺子平稳地拿起来。如果用同样大的力,力的作用点在尺的一端,尽管力的方向向上,只能把尺的一端提高,尺子是倾斜的。 力的大小、方向和作用点这三个要素充分地反映了力的特征,我们认识一个力,只有认识了力的三个要素才算认识得清楚、全面了。 四、力的图示 力是普遍存在的,但是力又是抽象的,力无法直接“看到”,只能通过力的效果间接地“看到”力的存在。有些情况下,力的效果也很难用眼直接观察到,只能凭我们去分析才能认识力的存在。 为了使物体受到的力更形象、更具体、更直观地展现在人们眼前,我们借助画图的方法把力表示出来,也就是把力这个抽象的东西画出来,这就是我们下面要学的力的图示。 1.力的作用点的画法 教师:要画出力,就是画出力的三要素、首先要画出力的作用点。把力的作用点画在受力物体上即可。 (教师示范) 2.力的大小的画法 教师:用一个线段的长度配合标度表示力的大小。力的大小是200牛顿,可选择1厘米长的线段表示100牛顿,那么200牛顿的力应用2厘米的线段表示。 (教师示范) 3.力的方向的画法 教师:在线段的末端用箭头表示力的方向。 (教师示范) 五、学生练习 木箱受到水平向右的拉力,大小是1000牛顿。 (学生画,请一位学生画在黑板上) 六、力的示意图 力的图示可以直观、准确地表示物体的受力情况,但是也可以对力的图示加以简化,只用一个带箭头的线段表示力,不必严格准确地画出力的大小,突出力的方向即可。例如用1000牛顿水平推力推木箱,只用一个带箭头的线段表示,标出1000牛顿即可。这种简化的图叫力的示意图。 (教师示范) 七、作业 1.完成节后练习。 2.章后习题3。 (三)说明 关于力的图示,从事初中教学的老师们争论颇多,诸如作用点的位置,推力和拉力的画法是否相同等。学生练习时,也常纠缠不清。 初中学习的力学部分一般是刚体或质点,除了重力之外,其他各力的作用点只要画在受力物体上即可。要求学生只画受力物,不画施力物,受力物只用一个简单的符号表示,免得让学生陷入受力物画不好这种苦恼之中。 作用在刚体上的力本是个滑移矢量,所以推力和拉力采用相同的画法即可。 本节重点是让学生理解力的三要素和掌握力的图示的画法。 力的教案 篇6 总目标: 1, 从古今中外的优秀绘画作品中,体会到劳动——人类创造力的源泉,劳动是许多画家经常表现的重要题材之一。不同时代的画家通过劳动题材所表现的主题是不一样的,表现手法和艺术风格也是多种多样的。它们所体现的思想内涵和艺术性的高低存在着明显的差别。通过欣赏,提高学生对美术作品的审美能力和分析作品的能力,以及用口头或文字表达自己对美术作品感受的能力。 2, 通过对表现劳动题材的优秀绘画作品的欣赏,培养学生对劳动的情感、态度和正确的价值观念。 课时分配: 2课时 教学准备: 将课本中所选的作品,准备成幻灯片,师生共同收集古今中外表现劳动题材的各种美术作品。 教学实施: 采用研究性学习的方法,先让学生通过比较、分析,谈出自己对作品的初步感受和理解,然后再由教师归纳总结。 教学过程: (1) 屏幕展示《在激流中前进》、《粮食》、《清明上河图》、《牛耕》、《捣练图》 请同学们观察,这些图片反映了一个怎样的共同主题? (劳动) 你是否知道和理解这些美术作品所表现的劳动的性质和情节? 你对作品所表现的劳动场景有什么感受? 你对作品中任务的劳动心情和态度有什么感受? 请同学用语言叙述 (2) 结合实际,由劳动中体现的精神联系学习、生活中的应具有的精神。 由同学自主思考,回答 (3) 小组合作,检验课前准备情况 你对这些作品和作者知道多少? 你了解作品的时代和社会特点吗? 你能不能想象作者的创作意图和要表现的主题? (4) 教师重点分析《在激流中前进》《清明上河图》《纺织女》等作品,总结这些表现人类劳动的美术作品带来的审美感受。 (5) 同学讨论不同的人物对劳动有什么不同的态度和情感? 你对人类劳动的意义有什么体验和联想? 你对“劳动创造世界”有什么体会和看法? 教学资料: 《清明上河图》(全画24.8 528.7厘米) 作者:张择端 这是一幅生动反映北宋都城汴梁繁盛景象的、具有重要历史价值的著名之作。全画内容大体分为三段,开头是画汴梁的郊野风光,中段是以虹桥为中心的汴河及其两岸舟车运输、手工业生产和商业贸易等繁忙的活动场景;后段为市区街道的繁华场面。教材中所选的是中段也是描写最精彩的一段。桥上桥下互相呼应,构成了一幅热烈、紧张而又极其生动的画面。虽然画中人物都画得很小,仔细看去,各个都很生动,十分耐看,足见画家对生活的观察十分仔细,描绘人物的举止形态具有极其深厚的艺术功力。从而使这一段描绘成为整个画面中最吸引人、最令人难忘的场景。 《纺织女》(220*289厘米) 作者:(西班牙)委拉斯开兹 委拉斯开兹是西班牙17世纪最杰出的画家。擅长肖像画和风俗画。描绘西班牙宫廷生活的《纺织女》是他的代表作。从画面看,全画分成前后两大部分:前景部分是西班牙马德里皇家织造厂的纺织工正在劳动的情景;后景则是宫廷贵妇们正在欣赏有皇家织造厂织造出的壁毯。两个场景代表了两个不同的阶级,而且似乎隐含着一种对比。这不能不说是体现了画家的一种思想倾向。加上画家着重表现的是防织女劳动的情景,不仅生动的描绘了纺织女的各种劳动姿态,而且还有意识地通过画面右侧穿白衣的纺织女劳动时的优美体态,让人清楚地看到了劳动妇女特有的质朴的美。表现了他对劳动妇女的同情。 力的教案 篇7 设计意图:为了让幼儿更好的了解交通规则,树立安全的交通意识,认识红绿灯及简单的交通规则。在游戏中锻炼幼儿的平衡力和协调性。培养幼儿的合作能力,结合小班幼儿的年龄特点,我设计了《我是小司机》这节体育活动。 活动目标: 1、帮助幼儿了解信号灯的功能,能遵守基本的交通规则,在交通设施的帮助下安全通行。 2、通过活动使幼儿能够在游戏中锻炼自身的平衡力和协调性。 3、在活动中培养幼儿的创新意识和合作能力。 活动准备: 信号灯 、呼啦圈、《汽车开来了》的音乐磁带 活动过程: 一、出示教具信号灯,导入活动。 教师:(1)小朋友们,这是什么?你在哪里看见过这些东西?你知道它们叫什么名字吗?它们有什么用途吗?(请幼儿回答) 今天老师带你们玩一个游戏。出示红绿灯让幼儿说出它们的用处和作用,在游戏中老师是一辆大汽车,小朋友是一辆小汽车。 二、创设情境,体验交通规则。 幼儿跟着老师开汽车(嘟嘟~~~~~~~~)

外力概念

力学中合外力----所有外力的矢量和;

外力----你所讨论的物体系统以外的其它物体对你所讨论的物体系统的作用力!

内力-----你所讨论的物体系统内部各物体之间的相互作用力!!OK?

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