1、知識(shí)與技能

(1)知道重力產(chǎn)生的原因及特點(diǎn)；知道重心的概念及物體重心的位置。

(2)知道形變及其特點(diǎn)；知道顯示微小形變的方法；知道彈力產(chǎn)生的條件及特點(diǎn)。

(3)* 知道摩擦力及摩擦力的種類。

(4)初步學(xué)會(huì)畫物體受重力、彈力作用時(shí)的簡(jiǎn)單受力示意圖。

本節(jié)關(guān)于常見(jiàn)力的分類和重力、彈力、摩擦力各自的特點(diǎn)，是在初中已學(xué)力的基本概念基礎(chǔ)上的進(jìn)一步學(xué)習(xí)，是高中物理力學(xué)部分重要的內(nèi)容之一，也是后續(xù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容需要以初中已學(xué)關(guān)于力的基本認(rèn)識(shí)、第一章關(guān)于矢量及其表示等知識(shí)為基礎(chǔ)。

通過(guò)小組討論，交流已有的關(guān)于力的知識(shí)，相互啟發(fā)，達(dá)到鞏固舊知識(shí)，啟發(fā)新知識(shí)的目的。

通過(guò)力傳感器感受力的大小在圖像上的反映、“鋼絲上放瓶子”等實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)對(duì)重心的認(rèn)識(shí)；通過(guò)微小形變實(shí)驗(yàn)確認(rèn)彈性形變。

通過(guò)吊裝船艏、撐桿跳、畫彈力作用點(diǎn)及方向、分自行車中的摩擦力，在實(shí)際問(wèn)題中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中解決實(shí)際問(wèn)題。

本節(jié)課的教學(xué)要求學(xué)生主動(dòng)參與，通過(guò)討論、DIS實(shí)驗(yàn)建立概念的過(guò)程中，讓學(xué)生感受到分析、比較、歸納、演繹等科學(xué)方法的應(yīng)用，感悟觀察、實(shí)驗(yàn)對(duì)形成概念和發(fā)現(xiàn)規(guī)律的重要作用。

在形變實(shí)驗(yàn)中可以學(xué)習(xí)放大物理量的基本方法，通過(guò)重心的實(shí)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2、萬(wàn)有引力定律

(1)定律的推導(dǎo)

如果行星的運(yùn)動(dòng)軌道是圓，則行星將作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件可知，行星必然要受到一個(gè)引力。牛頓認(rèn)為這是太陽(yáng)對(duì)行星的引力，那么，太陽(yáng)對(duì)行星的引力F提供行星作勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力。

學(xué)生推導(dǎo)得：　　 =

那么我們從這個(gè)式子中馬上就可看到一些比例關(guān)系，那么為什么牛頓還要進(jìn)行推導(dǎo)下去呢？(這樣研究問(wèn)題比較復(fù)雜，因?yàn)橛兴膫�(gè)變量。不能體現(xiàn)這個(gè)行星運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn))

分為兩大組進(jìn)行推導(dǎo)：將V＝2πr/T和代入上式得

那么從這個(gè)式子中還是有很多的變量，研究仍舊復(fù)雜，怎么辦呢？(引導(dǎo)學(xué)生利用開(kāi)普勒第三定律代入上式)

學(xué)生推導(dǎo)得到：　　

總結(jié)：由上式可得出結(jié)論：太陽(yáng)對(duì)行星的引力跟行星的質(zhì)量成正比，跟行星到太陽(yáng)的距離的二次方成反比。

即： F∝

中比值k是一個(gè)與行星無(wú)關(guān)的恒量，只與太陽(yáng)有關(guān)。那么究竟與太陽(yáng)有什么關(guān)系呢？(牛頓根據(jù)其第三定律：太陽(yáng)吸引行星的力與行星吸引太陽(yáng)的力是同性質(zhì)的作用力，且大小相等。)

設(shè)想：既然這個(gè)引力與行星的質(zhì)量成正比，也應(yīng)跟太陽(yáng)的質(zhì)量M成正比。(引導(dǎo)學(xué)生，或者采用讓學(xué)生來(lái)解釋的方法)即：F∝　　 寫成等式就是F＝G

行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)遵守這個(gè)規(guī)律，那么在其他地方是否適用這個(gè)規(guī)律呢？(假如說(shuō)月球、衛(wèi)星繞地球)(為了驗(yàn)證地面上的重力與地球吸引月球、太陽(yáng)吸引行星的力是同一性質(zhì)的力，遵守同樣的規(guī)律，牛頓還做了著名的“月－地”檢驗(yàn)(參見(jiàn)課本P₁₀₅右側(cè))，結(jié)果證明他的想法是正確的。)

如果我們已知月球繞地球的公轉(zhuǎn)周期為27.3天.地球半徑為6.37×10⁶m.軌道半徑為地球半徑的60倍。同學(xué)們?cè)囉?jì)算一下月球繞地球的向心加速度是多大？(引導(dǎo)學(xué)生采用兩種方法進(jìn)行求解并分析結(jié)果)

提示：根據(jù)向心加速度公式：，因?yàn)镕∝ 所以a∝1/r²同學(xué)們通過(guò)計(jì)算驗(yàn)證， ，兩者結(jié)果十分接近，說(shuō)明遵循同一規(guī)律。

牛頓在研究了這許多不同物體間的作用力都遵循上述引力規(guī)律之后。于是他把這一規(guī)律推廣到自然界中任意兩個(gè)物體間，于1687年正式發(fā)表了具有劃時(shí)代意義的萬(wàn)有引力定律。

(2)萬(wàn)有引力定律

內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比。

公式：如果用m₁和m₂表示兩個(gè)物體的質(zhì)量，用r表示它們的距離，那么萬(wàn)有引力定律可以用下面的公式來(lái)表示 　

既然自然界中任何兩個(gè)物體之間都存在引力，為什么我們感覺(jué)不到旁邊同學(xué)的引力？(下面我們粗略的來(lái)計(jì)算一下兩個(gè)質(zhì)量為50kg，相距0.5m的人之間的引力。)

提示：

那么這個(gè)力的大小到底是怎么樣一個(gè)概念呢，其實(shí)他相當(dāng)于提起一個(gè)質(zhì)量比頭發(fā)絲還小的物體所用的力，因此我們很難察覺(jué)。但它對(duì)于質(zhì)量較大的物體來(lái)說(shuō)，就不可忽視了。

說(shuō)明：

(1)G為引力常量，在SI制中，G＝6.67×10^－11N·m²/kg²。(這個(gè)引力常量的出現(xiàn)要比萬(wàn)有引力定律晚一百多年哪！是英國(guó)的物理學(xué)家卡文迪許測(cè)出來(lái)的)，我們下節(jié)課就要學(xué)習(xí)。

為什么說(shuō)是粗略？

(2)萬(wàn)有引力定律中的物體是指質(zhì)點(diǎn)而言，不能隨意應(yīng)用于一般物體。對(duì)于相距很遠(yuǎn)因而可以看作質(zhì)點(diǎn)的物體，公式中的r 就是指兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離；對(duì)均勻的球體，可以看成是質(zhì)量集中于球心上的質(zhì)點(diǎn)，這是一種等效的簡(jiǎn)化處理方法。

(3)萬(wàn)有引力定律建立的重要意義

17世紀(jì)自然科學(xué)最偉大的成果之一，它把地面上的物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律統(tǒng)一了起來(lái)，對(duì)以后物理學(xué)和天文學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響，而且它第一次揭示 了自然界中的一種基本相互作用的規(guī)律，在人類認(rèn)識(shí)自然的歷史上樹(shù)立了一座里程碑。

1、萬(wàn)有引力定律

(1)人類對(duì)行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律原因認(rèn)識(shí)的過(guò)程

略微介紹十七世紀(jì)前以及伽俐略，開(kāi)普勒，笛卡兒的觀點(diǎn)。

17世紀(jì)前：行星理所應(yīng)當(dāng)?shù)淖鲞@種完美的圓周運(yùn)動(dòng)

伽利略：一切物體都有合并的趨勢(shì)，這種趨勢(shì)導(dǎo)致物體做圓周運(yùn)動(dòng)。　

開(kāi)普勒：受到了來(lái)自太陽(yáng)的類似與磁力的作用。

笛卡兒：在行星的周圍有旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)作用在行星上，使得行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。

到牛頓這個(gè)時(shí)代的時(shí)候，科學(xué)家們對(duì)這個(gè)問(wèn)題有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，例如胡克、哈雷等，他們認(rèn)為行星繞地球運(yùn)動(dòng)受到太陽(yáng)對(duì)它的引力，甚至證明了行星軌道如果為圓形，引力的大小跟太陽(yáng)距離的二次方成反比，但無(wú)法證明在橢圓軌道下，引力也遵循這個(gè)規(guī)律。

　　 牛頓在前人的基礎(chǔ)上，證明了如果太陽(yáng)和行星的引力與距離的二次方成反比，則行星的軌跡是橢圓，并且闡述了普遍意義下的萬(wàn)有引力定律。接下來(lái)我們就跟隨牛頓先生一起去研究這個(gè)萬(wàn)有引力定律。

由于行星運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道很接近與圓形軌道，所以我們把它理想化為一個(gè)圓形軌道，這樣就簡(jiǎn)化了問(wèn)題，易于我們?cè)诂F(xiàn)有認(rèn)知水平上來(lái)接受。

請(qǐng)同學(xué)們從運(yùn)動(dòng)的描述角度思考，開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的物理意義？

開(kāi)普勒在1609和1619年發(fā)表了行星運(yùn)動(dòng)的三個(gè)定律，解決了描述行星運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，但好奇的人們，面向天穹，深情地叩問(wèn)：是什么力量支配著行星繞著太陽(yáng)做如此和諧而有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)呢？

　　 (第一定律揭示了描述行星運(yùn)動(dòng)的參考系、及其運(yùn)動(dòng)軌跡；第二定律揭示了行星在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)不同位置的快慢情況，近日點(diǎn)附近速度大，遠(yuǎn)日點(diǎn)附近速度��；第三定律：揭示了不同行星雖然橢圓軌道和環(huán)繞周期不同，但由于中心天體相同，所以共同遵循軌道半長(zhǎng)軸的三次方與周期的二次方比值相同的規(guī)律。)

開(kāi)普勒第一定律也叫橢圓軌道定律，它的具體內(nèi)容是：所有行星分別在大小不同的軌道上圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。太陽(yáng)在這些橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。他的這條定律否定了行星軌道為圓形的理論 開(kāi)普勒在確定地球運(yùn)行軌道時(shí)發(fā)現(xiàn)，若將地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道分為若干小段，每一段與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間間隔內(nèi)掃過(guò)相等的面積。開(kāi)普勒把這一結(jié)果推廣到其他行星，就得到了開(kāi)普勒第二定律：對(duì)任意行星來(lái)說(shuō)，他與太陽(yáng)的連線(稱為徑矢)在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積：

開(kāi)普勒第三定律的具體表述是：行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌道半長(zhǎng)軸a的立方與運(yùn)動(dòng)周期的平方成正比：

問(wèn)題及歸納：

(1)行星在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)是否需要力？這個(gè)力是什么力提供的？這個(gè)力是多大？太陽(yáng)對(duì)行星的引力，大小跟太陽(yáng)與行星間的距離有什么關(guān)系嗎？

(2)行星的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是橢圓運(yùn)動(dòng)，但我們還不知道求出橢圓運(yùn)動(dòng)加速度的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，我們現(xiàn)在怎么辦？把它簡(jiǎn)化為什么運(yùn)動(dòng)呢？

(3)既然把行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為圓周運(yùn)動(dòng)。那么行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)可進(jìn)一步簡(jiǎn)化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)嗎？為什么？ (以上的過(guò)程歸納為：行星做曲線運(yùn)動(dòng)→必受到力的作用→把行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為圓周運(yùn)動(dòng)→進(jìn)一步簡(jiǎn)化為勻速圓周運(yùn)動(dòng))

既然行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道是橢圓，即為曲線運(yùn)動(dòng)，那么肯定有一個(gè)力要來(lái)維持這個(gè)運(yùn)動(dòng)，那么這個(gè)力是由什么來(lái)提供的呢？我們跟隨著科學(xué)家們一起去研究討論這個(gè)問(wèn)題。

27．(9分)2010年5月1日，上海市委市政府致上海市民的信中寫到：“上海世博會(huì)從籌辦到舉辦，歷時(shí)八年，我們風(fēng)雨兼程、攜手同行，您也許為了世博舉家搬遷，您也許揮灑汗水為世博建設(shè)添磚加瓦，您也許默默承受大規(guī)模建設(shè)帶來(lái)的生活不便……讓我們齊心協(xié)力，舉辦一屆成功、精彩、難忘的上海世博會(huì)，共同建設(shè)更美的城市、創(chuàng)造更好的生活！”

　 　　　到今天，世博的精彩在繼續(xù)，但“寧可犧牲點(diǎn)精彩，也要盡可能減少對(duì)群眾生活的影響”卻是上海市籌辦世博的決策原則。

結(jié)合材料，請(qǐng)運(yùn)用社會(huì)意識(shí)相關(guān)知識(shí)，說(shuō)明上海市為什么要堅(jiān)持“寧可犧牲點(diǎn)精彩，也要盡可能減少對(duì)群眾生活的影響”的決策原則。

24．中美關(guān)系是當(dāng)今世界上最重要的雙邊關(guān)系之一，對(duì)美外交是我國(guó)外交的“重中之重”。但在最近一年多的時(shí)間里，中美關(guān)系從“一路高歌”到“風(fēng)云突變”，又“迅速回暖”，一波三折，懸念不斷，叫人看不明白。下列對(duì)中美關(guān)系認(rèn)識(shí)正確的是　　　　　　　　　　 (　　 )

　 　　 A．中美有重大共同利益關(guān)切，矛盾分歧不會(huì)沖擊合作大局

　 　　 B．發(fā)展健康穩(wěn)定的對(duì)華關(guān)系是美國(guó)的國(guó)家意志

　 　　 C．海外輿情激化了中美矛盾

　 　　 D．兩個(gè)國(guó)家的核心利益沒(méi)有沖突

第Ⅱ卷(非選擇題，共52分)

23．世博會(huì)試運(yùn)行期間，上海組織了世博搬遷居民來(lái)參觀世博園；正式運(yùn)行期間，又對(duì)所有　 上海常住居民每戶免費(fèi)贈(zèng)送了一張世博會(huì)參觀券，并贈(zèng)送一張價(jià)值200元的交通紀(jì)念　 卡。這表明　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

　 　　 A．上海市委、市政府關(guān)注民生，重視民生

　 　　 B．上海市委、市政府堅(jiān)持民主集中制原則

　 　　 C．上海市委、市政府把發(fā)展作為執(zhí)政興國(guó)的第一要?jiǎng)?wù)

　 　　 D．上海市委、市政府努力推進(jìn)決策的科學(xué)化和民主化