3.1 重力与弹力（教学设计）-【上好课】高一物理同步备课系列（人教版2019必修第一册）.docx

1、第1节重力与弹力教学设计备课人学科物理课题3.1 重力与弹力教学内容分析本节内容包括重力和弹力两部分。这两部分内容的主线是一致的，都是首先讲述力的产生原因或者条件，然后研究力的方向和大小。另外，在重力部分以重力的作用点一重心作为知识载体，体现了等效思想，即重心在效果上可以等效替代物体各部分所受重力的作用点;还以重力为例，呈现了如何利用力的图示和力的示意图表示力的作用点、大小和方向。在弹力部分按照从一般的弹力到特殊的弹力(例如弹簧弹力和绳子上的弹力)的思路，具体讨论了弹力的大小和方向，在研究思路上，体现了先定性再定量的研究思路。学情分析学生对于重力和弹力在初中已经学习过了，对于这两个的产生、大小

2、等问题已经有了一个初步的认识，但是对于弹力的学习初中时大部分是停留在定性认识居多，特别是弹力方向的问题和弹簧弹力大小的问题的认识还是比较陌生，同时，对于弹力有无的判断也是学生学习的难点。教学目标1.理解重力及重心概念，会用二力平衡知识确定重心。2.知道形变的概念及产生弹力的条件。3.知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力，会分析弹力的方向。4.理解胡克定律，并能解决有关问题。教学重难点1重心的概念以及质量分布均匀的物体重心的位置。（重点）2弹力的产生条件和方向。（重点难点）3胡克定律的应用。（重点难点）教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课思考与讨论：(1)跳水运动员和蹦极运动员为什么总

3、是向地面方向下落，而没有向上飞到空中？(2)力是一个物体对另一个物体的作用。结合你初中所学，你认为应从哪几个方面来认识重力呢？谁受到的力，谁施加的力？怎样量度它的大小？它的方向如何？作用点在哪里？学生分组讨论问题并回答。学生分组讨论问题并回答。为重力的产生原因做铺垫为认识重力的大小、方向、作用点三要素做铺垫。讲授新课一、 重力（一）重力的产生1.重力：由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。2.产生原因：由于地球的吸引。3.注意：(1)重力的施力物体是地球。(2)物体所受的重力与它所处的运动状态无关。(3)不能说重力就是地球对物体的吸引力（必修二解释）。（二）重力大小1.物体所受重力G与物体的

4、质量m的关系式：G = mg2.单位：牛顿，简称牛，符号用N表示。3.g值：自由落体加速度。g = 9.8 N/kg，粗略计算取10N/Kg。g的单位可以是N/Kg，也可以是m/s2，而且1N/Kg=1m/s2【思考与讨论】(1)用何种仪器测量物体的重力呢？是用天平还是测力计？(2)如何用测力计测量物体的重力？(3)我们可以说测力计对物体的拉力大小等于物体的重力，能说成测力计对物体的拉力就是物体的重力吗？为什么？【观察与思考】自由下落的物体下落的方向和静止悬挂物体绳子的方向有什么共同特点？（三）重力的方向1.方向：竖直向下2.注意：(1)竖直向下不能说垂直向下；(2)竖直向下不能说指向地心，只

5、有两极和赤道处指向地心。(必修二解释)【观察与思考】你认为用什么物理知识可以解释这一现象呢？（四）重心1.定义: 一个物体的各部分都要受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中作用于一点，这一点叫做物体的重心。2.重心的位置：(1)形状规则、质量分布的物体的重心的位置在其几何中心；(2)质量分布不均匀的物体，重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量分布有关；(3)重心的位置可以在物体上，也可以在物体外。3.悬挂法确定重心【思考与讨论】你是否可以用刚才所学到的知识解释“锥体上滚”这一现象？【总结与思考】(1)通过以上学习，你认为要描述物体所受的重力需要那几个重要要素？(

6、2)根据初中所学知识，在物理的学习中我们通过什么方式体现出这三个要素呢？（五）力的图示1.用一条有向线段来表示力的三要素：(1)线段的长度大小；(2)箭头的方向方向；(3)起点(终点)作用点2.作图步骤：(1)选定合适的标度；(2)从作用点开始沿力的方向画一线段，线段的长度由力的大小和所选标度确定；(3)画上箭头（表示力的方向）二、弹力（一）形变物体在力的作用下的形状或体积会发生改变，这种变化叫做形变。思考：是否任何物体受到力，都会发生形变呢？【思路与讨论】(1)发生形变的物体，会对使它发生形变的物体产生什么作用效果呢？(2)它产生这样效果的原因是什么？（二）弹力1.弹力：发生弹性形变的物体由

7、于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。2.弹力的产生条件：(1)相互接触（互相挤压拉伸或扭曲）；(2)发生弹性形变3.弹力的施力物体： 思考：手受到弹簧的作用力中，谁是施力物体？ (1)左图小车受到的弹力，谁是施力物体，谁发生了形变？(2)右图桌子受到的力F1这个的弹力，谁是施力物体，谁发生了形变？(3)右图书受到的力F2这个的弹力，谁是施力物体，谁发生了形变？4.弹力的方向 思考：手受到弹簧的弹力作用，弹力的方向与施力物体弹簧恢复形变的方向和形变的方向有什么关系？（1）绳的拉力方向：请画出绳提供弹力的方向（2）杆的弹力方向：请画出杆提供弹力的方向 思考：杆给物体的弹力方

8、向一定沿着杆的方向吗？（3）各类接触面的方向：请画出各个面提供弹力的方向5.弹力有无的判断（1）根据弹力的产生条件直接判断法（2）假设法（常用于微小形变）例如：斜面光滑，使分析左右两图中的小球与斜面之间是否存在弹力？ 三、胡克定律【思考与讨论】 弹簧在形变时产生的弹力与弹簧的伸长量是有关系的。那么，弹簧在弹性限度内，弹力大小与其伸长量有什么关系呢？（一）探究弹簧弹力与形变量的关系1.实验思路：(1)弹簧弹力F如何测量？(2)弹簧的伸长量x如何测量？(3)如何能直观找出弹簧弹力与形变量的关系？2.进行实验：(1)按如图所示安装实验装置，记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l0。(2)在弹簧下端悬挂

9、一个钩码，平衡时记下弹簧的总长度和钩码所受的重力。(3)增加钩码的个数，重复上述实验过程，将数据填入表格，以F表示弹力，l表示弹簧的总长度，xll0表示弹簧的形变量。(4)记录收集数据3.数据处理：(1)以弹力F(大小等于所挂钩码受到的重力)为纵坐标，以弹簧的形变量x为横坐标，用描点法作图。连接各点，得出弹力F随弹簧形变量x变化的图像。由实际作出的F x图像可知，图像为过原点的直线。(2)以弹簧形变量为自变量，写出弹力和弹簧形变量之间的函数关系，函数表达式中常数即为弹簧的劲度系数，这个常数也可根据F x图像的斜率求解，kF/x。(3)实验结论：实验结果表明，弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小跟弹

10、簧伸长（或缩短）的长度x成正比。4.注意事项：(1)所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出其弹性限度。(2)每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标上描的点尽可能稀一些，这样作出的图像更精确。(3)测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于稳定状态时测量，刻度尺要保持竖直并靠近弹簧，以免增大读数误差。(4)描点画线时，所描的点不一定都落在一条直线上，但应注意一定要使各点均匀分布在直线的两侧。(5)记录数据时要注意弹力及弹簧形变量的对应关系及单位。（二）胡克定律1.内容：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。2.公式：Fkx3.k为弹簧的劲度系数，

11、 单位是N/m，只与弹簧本身有关，由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定，它反映了弹簧的软硬程度，k越大，弹簧越硬，其长度越难改变五、课堂练习学生记录识记学生记录识记学生分组讨论并回答学生分组讨论并回答学生记录识记学生观看视频并讨论学生记录识记学生观看视频并思考影响重心位置的因素学生观看视频并认识确定重心的方法学生思考讨论学生讨论并回答学生动手画力的图示学生讨论并回答学生记录识记学生讨论并回答学生讨论并回答学生动手画出三种情况的弹力方向学生参与判断学生讨论并回答学生思考讨论给出方案学生实验，记录收集数据学生分析数据学生识记记录学生观看视频学生识记记录重力产生原因的学习重力大小学习明确重力

12、测量工具和方法为重力方向的学习做铺垫重力方向学习为重心的学习做铺垫重心概念学习强化影响重心位置因素的学习让学生明确确定重心的方法回扣锥体上滚实验，明确原因让学生明确描述力的三要素让学生明确如何画力的图示和示意图为弹力的学习做铺垫让学生明确弹力的定义和产生条件通过实例让学生明确谁是弹力的施力物体，是谁发生的形变。通过易观察的形变引导学生学习形变方向和恢复形变方向与弹力方向的关系，为下面学生画弹力方向做铺垫。让学生明确弹力方向确定的方法让学生明确弹力有无的判断方法为弹簧弹力大小的探究做铺垫培养学生实验设计能力培养学生动手能力让学生明确弹簧弹力和伸长量的关系强调实验注意事项规范实验操作明确胡克定律的内容课堂总结板书设计3.1 重力与弹力一、 重力和重心1.重力产生2.重力大小3.重力方向4.重心二、弹力 1.弹力产生条件 2.弹力方向三、胡克定律 1.探究弹簧弹力与伸长量关系 2.胡克定律作业设计教学反思与评价