《重力 弹力》优秀教学设计.pdf
高一年级物理课课题题课课型型课课时时 3.13.1重力重力 弹力弹力新授课第一课时教材分析教材分析：任课教师任课教师时时间间班班级级教学背景教学背景本节课是人民教育出版社2019 年 8 月新编高中教材物理必修一第三章第一节的内容。本章相互作用-力在高中物理教学中占有重要地位，在培养学生核心素养方面具有重要意义。本节重力与弹力新教材将旧教材第一节重力内容删减了一些与弹力放在了一起，设置为二课时，第一课时是重力与弹力的基本概念，将实验探究弹簧弹力和形变量关系设置为第二课时。弹力是力学的核心内容之一，在整个高中物理中占有相当重要的地位，是以后正确进行受力分析的基础。其重点是弹力产生的原因及弹力的方向，难点是常见的弹力方向的确定。教材从物体的明显形变引入，继而通过放大的思想演示“微小形变”的过程中，用实例引出了形变、弹性形变和弹力的概念。并通过研究形变来探究弹力产生的原因、弹力的方向和作用点，探究支持力、压力和绳子的拉力这几种弹力产生的原因和方向。学情分析：学情分析：本届学生在初中物理学习上是分选考和学考生的，有的已经进行了一些物理问题教学探究体验，有的学生对物理问题探究思维严重缺乏。初中学生已经对重力、力的三要素及作用效果等有了一定的了解。也对弹力有了初步感性的认识和一定的理念基础。在高中教学中要进一步帮助学生深化对弹力的理解。重心的等效思想，弹力产生的原因及其方向的判定，是学生普遍感到难以把握的问题。为此，在这节课的教学中要精心设计实验，通过形象直观的实验教学帮助学生突破难点。教学目标教学目标物理观念物理观念1.知道重力产生的原因、大小和方向。会测量物体重力的大小。2.知道重心的概念，初步体会等效替代的思想，体会引入重心概念的意义。3.会画力的图示和示意图。4.通过实验观察，抽象概括弹力产生的条件。5.知道压力、支持力和拉力都是弹力。会根据弹力产生的条件或者物体的运动状态及其变化，分析弹力的方向。了解重力和弹力在生产和生活中的应用，体会物理学与生产、生活的紧密联系。科学思维科学思维1.通过重心作为知识载体，体现了等效思想，让学生体会物理思想。2.通过桌子、电灯的物理情境抽象出简单的物理模型培养学生在真实的情境中建构模型的意识和能力。3.通过实验演示与小组问题讨论，培养学生的科学推理能力。科学探究科学探究1.在弹力部分按照从一般的弹力到特殊的思路，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。2.微小形变演示实验，激发学生学生物理的兴趣，实验操作、观察与科学思维的结合，促进学生科学探究与科学思维能力的发展。重力、弹力产生的条件及弹力的方向的判定。接触的物体是否发生形变及弹力方向的确定。教学重点教学重点教学难点教学难点1高一年级物理教学用具教学用具教学方法教学方法弹簧；铁架台；钩码；刻度尺；激光笔，等讲授法、实验法、探究法、讨论法教教学学过过程程教学环节创设情境引入新课新课教学一、力教师活动【导语】自然界的物体不是孤立存在的，它们之间具有多种多样的相互作用。正是由于这些相互作用，物体在形状、运动状态等许多方面会发生变化。如何来研究这些相互作用呢？在力学中，物体间的相互作用抽象为一个概念-力在研究物体做机械运动时，最常见的力有重力、弹力和摩擦力，本章研究这几种常见力的特点和规律。【板书】重力与弹力【复习力】1.物体运动状态的改变足球由静止变为运动，再变为静止。只要物体的速度变化了，不管是大小还是方向改变了，都说物体的运动状态改变了。2.物体的形变手压锯变弯，手拉橡皮条变长。物体的形状发生了变化，我们称之为形变。3.力分析：足球由静止变为运动，由运动变静止的原因，受到了运动员的作用；锯条和橡皮条变形是受到了手的作用。物体与物体之间的相互作用改变了物体的运动状态和产生了物体的形变。【小结概念】人们把改变物体的运动状态，产生物体的形变的原因，即物体与物体之间的相互作物体与物体之间的相互作用，称为力用，称为力（force）力的效果：改变物体的运动状态；产生物体的形变力的大小可以用测力计（弹簧秤）测量，其国际单位 是牛顿，简称牛，符号是N4.力的特征是矢量，不但有大小，而且还有方向。力的方向不同，效果不同。力的方向与物体的运动方向相同，加快物体的运动；与物体的方向相反，阻碍物体的运动。要完整地描述一个力，要把它的大小和方向同时描述出来。复习：位移 速度 加速度都是矢量【力的图示】2学生活动思考阅读复习思考请学生讨论，并得出结论复习巩固在本上画好力的图示与力的示意图复习并重新认识力设计意图激发学生的学习兴趣相互作用是我们从现今自然科学的观点出发在整体上考察运动着的物质时首先遇到的东西。相互作用是事物的真正的终极原因。-恩格斯创设情境，从生活走向物理巩固知识巩固力概念知识高一年级物理可以用带箭头的直线段表示力。线段是按一定比例（标度）画出的，它的长短表示力的大小，它的指向表示力的方向，箭头或箭尾表示力的作用点。线段所在的直线叫做力的作用线。分析：力的三要素：力的大小，力的方向，力的作用点【重力】1.重力地面附近一切物体都受到地球的吸引，由于地球进一步理解：没有空气的吸引而使物体受到的力叫做重力阻力时，物体下落时只Gmg受重力作用，此时的加g 就是自由落体加速度。速度就是自由落体加方向：重力不但有大小，而且还有方向，其方向速度，自由落体运动和竖直向下。重力的关系是运动与区别：竖起向下和垂直向下相互作用关系的具体竖直向下就是相对水平方向而言的，竖直向下与体现。让学生逐渐形成水平方向成垂直关系，方向朝下。运动与相互作用观念。2.重心 演示实验一个物体的各个部分都受到重力的作用，但体会等效的思想是，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心质量均匀分布的物体，常称均匀物体，物体的重心只与形状有关。形状规则的均匀物体，其重心就在其几何中心。例：均匀细直棒的重心在棒的中点；均匀球的重心在球心；均匀圆柱的重心在轴线的中点。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，还跟物体内质量的分布有关。结论：物体的重心与质量的分布和物体的形状有关【视频】我国古代与重心有关的智慧欹器 孔子观于鲁桓公之庙，有欹器焉。孔子曰：“吾闻宥坐之器者，虚则倾，中则正，满则覆。”弟子挹(溢水)yi 水而注之，果中而正，满而覆，虚而欹。-荀(寻)子3概括复习初中知识规范作图复习了重力的大小和方向之后，帮助学生理顺应该从哪些角度研究一个力。为后面进一步研究弹力奠定基础。高一年级物理宥坐有句俗话，叫做水满则溢。不管是杯中水，还是湖中水，我们的常识告诉我们，水多了就肯定会溢出来。常言道：月满则亏，水满则溢。前人写文章，总喜欢把做人或者学习的道理揉进去，水满则溢告诉我们，做人做事要谦虚,不要骄傲自满。【引入】教师指出弹力与重力一样，是以性质而命名的一种力告诉学生，本节课将围绕弹力展开讨论，以弄清弹力的来由、弹力所遵从的规律。【启发提问】1.观察用弹簧拉静止的小车小车：由静止运动弹簧：被拉长2.水平支起竹片，竹片上放置砝码，观察砝码和竹片砝码：处于静止状态竹片：发生弯曲3.观察用弹性钢尺推放置在桌面上的物体物体：被推开钢尺：发生弯曲【总结】三个都是其中一个物体的形状发生改【总结】三个都是其中一个物体的形状发生改变而对另一个物体产生力的作用。在物理学中变而对另一个物体产生力的作用。在物理学中把这种作用称为弹力。把这种作用称为弹力。【明显形变】播放视频运动员跳板跳水；运动员撑杆跳高；用力挤压橡皮泥；实验 铁丝弹簧；【提出问题】物体在力的作用下发生了什么变化？（形状或者体积）【归纳总结】1.若物体形变超过一定限度，撤去作用力后不能恢复原来的形状，这个限度叫做弹性限度。2.形变分为弹性形变和非弹性形变（塑性形变）【提问】手压课桌，课桌是否发生了形变？【演示实验】把激光笔放在桌子上，按压桌子，观察激光笔在墙壁上光斑的变化。【提问】用力挤压玻璃瓶，玻璃瓶是否发生了形变？能否设计实验证明？【微小形变】放大法：微小形变的外显法【思考总结】【归纳总结】形变：物体在力的作用下形状或体积的改变。【归纳总结】若物体形变超过一定限度，撤去作用力后不能恢复原来的形状，这个限度叫做弹性限度。【归纳概念】引导学生归纳出形变、弹性形变和塑性形变。【设计实验】【观察现象】科学方法：放大法【讨论交流】结论：力可以使任何物体产生形变要让学生体会到微小形变虽然不能直接观察，但完全可以通过间接的方法来放大，这种放大的方法是物理学中常应用的。学生已接触过弹力，开门见山，从形变和弹力引入，初识两者之间关系，直揭主题。以“寻找受力 物体的形变”为主线，通过实例加深学生对形变的理解，为后面通过寻找施力物体形变方向进而判断弹力方向做好铺垫，有利于教学难点的突破。学生亲手实验体验得出“有力就有形变”，学习物理的兴趣被激发。引发学生思考“肉眼看不到，就一定说明没有形变吗？”，培养实事求是、严谨认真的科学态度和实验求证的科学思维。4高一年级物理【演示实验】手挤压装满蓝色墨水的玻璃瓶。微小形变：肉眼看不见的形变学生观察思考结论：任何物体在力的作用 下都能发生形变【弹力概念】学生实验弹簧-物体模型：弹簧竖直悬挂一个物体，弹簧牌伸长状态。分析物体受到的拉力【思考回答】【交流讨论】【小组交流】得出弹力概念施力物体要恢复原状受力物体（弹簧）有力的作用（物体）形变方向：向下拉力方向：向上【层层提问】弹簧是否发生形变？形变方向？弹簧对物体拉力方向？这个力产生的原因？【启发引导】请同学们总结弹力定义弹力：发生弹力形变的物体，由于要恢复原状，弹力：发生弹力形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的一种力。对与它接触的物体产生的一种力。【观察思考】【弹力产生的条件】只有中有弹力1.哪两个气球间有弹力？对比总结出弹力产生【归纳总结】产生条件条件。两物体接触；发生弹性形变【讨论交流】确定受力物体 看哪些物体与它接触 与它接触物体的形变5逐步引导学生总结概念，有利于学生知识重组，建构弹力概念，突出教学重点。以形变及方向为主线，强调施力物体和受力物，学生 能够更好地内化知识，理解弹力的本质。弹力产生条件，是判断弹力有无的基础。引导学生总结弹力的产生条件，巩固弹力概念。学生首次学习接触力，需要感受接触力的独特性，同时为学习摩擦力做好铺垫。高一年级物理【启发引导】条件一：两物体要相互接触条件二：两物体间发生 弹性形变即相互挤压【启发引导】弹力有无如何判断？明确研究对象 明确施力物体 施力物体有无形变 如果有弹力，它的方向如何判断？【方法引导突破难点】如何判断施力物体的形变方向？【弹力效果】模型一：桌面对物体：支持力模型二：物体对桌面：压力模型三：绳子对物体：拉力模型一模型二模型三受力物体物体桌面物体施力施力物体物体形变方向桌面物体绳子下上下力的方向上下上力的弹力性质方向弹力与 施弹力物 体形 变弹力向相 反力作用效果效果力支持力的力压 力方拉 力【任务驱动】给出表格，完成填写。（1）定义法：对于发生明显形变的物体（如弹簧，橡皮条等）。可根据弹力产生的条件直接判断。（2）假设法：假设与对象接触的有接触。研究分析运动状态是否发生改变。若运动状态不变，无弹力若运动状态改变，有弹力【三种模型】模型一：面面接触【方法指引】受力物体所受到的弹力方向为施力物体恢复形变的方向【练习】模型二：点面接触总结全课将弹力与重力作比较的方式。受到的弹力方向为施力物体恢复形变的方向【师生研讨】方法一：定义法方法二：假设法【师生合作完成任务】斜面对物体：垂直于接触面墙、地面对杆：过接触点垂直平面指向受力 物体(3)壁、B 分别对 A:与过接触点的公切面垂直 并指向受力物体【任务拓展】对于弹簧、绳、杆模型的弹力如何判断？【思考作图】确定研究对象；确定施力物体；确定施力物体形变；判断弹力有无；判断弹力方向；作出受力图。【归纳总结】垂直于接触面，与形变方向相反。培养学生基于生活构建物理模型的能力。巧妙设计实验并直观演示，将施力物体，特别是模型二中物体形变及方向的显化，突破了教学难点。对弹力有无及方向判断进一步巩固。选取三种常见物理模型，巩固练习，突破难点。为受力分析打好基础，同时对学有余力的学生给出稍有难度的任务，体现因材施教思想，也符合学生的最近发展区。6高一年级物理师生归纳弹力的相关知识点知识拓展及作业课本：P59 练习与应用 1-5 题【教学反思】1、物体在力的作用下发生形变的情况应多演示几个实验，同时做好显示微小形变的实验。演示实验：课本上的演示实验可以先让学生根据初中知识分析，如果桌子在压力作用下发生形变，则会出现什么现象；反之，如果出现该现象，则说明了什么，而且，根据墙上光斑移动的方向判断桌子形变的方向，桌子形变的程度与施加压力的大小有什么关系。本节设计为先演示形变明显的弹性绳的作用效果，让学生分析，再演示形变不明显的绳子的作用情况，然后让学生分析讨论，最后总结完善本教学设计特别强调了对实验的挖掘。通过引入新课时设计的实验，培养学生的问题意识和激发学生的学习兴趣。通过教学中的若干个演示实验的设计，特别是精心设计了研究桌面的微小形变实验，使学生感悟科学的探究方法和强化创新的意识。学生在互动和探索的过程中，培养学生的合作精神、获得探究的成功体验，使原本平淡的课堂教学变得充实、饱满、有声有色。1.本节的演示实验较成功，尤其桌面的微小形变的演示实验比较成功，激发了学生的学习积极性，增强了学生的感性认识，由感性认识上升到理性认识，对后面学习弹力有很大帮助。2.学生对弹力有无的判断存在问题，需学生课后加强复习。通过本课教学,在初中对弹力已有认识的基础上,进一步深化对弹力的来由、性质、效果的认识,并学习研究物理问题的“实验 观察 思考 归纳”科学方法.设计思想针对高一新生正处于从初中物理向高中物理跨越阶段的特点,本节教材在文字叙述上非常简洁并配有大量的插图.内容直观、感性,较易为学生接受,加上学生们在初中对弹力已有了一定的感性认识与理论基础,若只是照本宣科,教学会很空泛.教师觉得“没戏可唱”,学生则有“炒冷饭”之感.其实,对于学生,高中物理不仅因在知识内容上加深、拓宽而造成台阶,还因抽象思维、科学方法上要求提高而使不少学生倍感困难.所以帮助高一学生在初始阶段跨好初、高中台阶很重要的一件事是教会他们学习物理的方法.根据本节教材知识内容学生较为熟悉、易学易懂的特点,我们可将教学重心放在对物理学研究方法的传授上,使学生学会观察与思考、分析与归纳.基于此,本教案根据教材要求,设置了 3 个研究课题,每个课题以“提出问题 实验与观察 分析与归纳 总结与结论”为认知程序,引导学生既研究物理规律,又掌握研究物理规律的方法.全课设计了 12 个演示实验供学生观察与研究;全课以“方法”为根茎,知识为枝叶,板书设计亦突出“方法”的脉络,使原本平淡的课堂教学变得充实、饱满、有声有色.形变：物体发生形变是力作用的结果，形变方式有形状及体积的改变，任何物体只要受到力的作用必发生形变，只不过有些形变程度很小，只有通过仪器及实验手段才能明显显示出来，在力的作用下不发生形变的物体是不存在的。形变的种类有两种：一种是弹性形变，一种是非弹性形变。弹力：弹力是接触力，物体间产生弹力，两物体必互相接触且发生弹性形变，这两个条件缺一不可。7高一年级物理两接触物体是否发生弹性形变，可用假设法来判定，若假设接触的物体间有弹性形变，则有弹力作用，若物体所处的状态与事实不相符，则假设不成立，无弹力作用。【板书设计】【板书设计】3.1 重力重力 弹力弹力一、重力：一、重力：二、弹力二、弹力（一）形变1概念：物体的形状和体积的改变2分类：按能否恢复原状可分：弹性形变和非弹性形变8高一年级物理有句俗话，叫做水满则溢。不管是杯中水，还是湖中水，我们的常识告诉我们，水多了就肯定会溢出来。有句俗话，叫做水满则溢。不管是杯中水，还是湖中水，我们的常识告诉我们，水多了就肯定会溢出来。常言道：常言道：月满则亏，水满则溢。月满则亏，水满则溢。前人写文章，总喜欢把做人或者学习的道理揉进去，水满则溢告诉我们，做人做事要谦虚前人写文章，总喜欢把做人或者学习的道理揉进去，水满则溢告诉我们，做人做事要谦虚,不要骄傲自满。不要骄傲自满。孔子观于鲁桓公之庙，有欹器焉。孔子曰：孔子观于鲁桓公之庙，有欹器焉。孔子曰：“吾闻宥坐之器者，虚则倾，中则正，满则覆。“吾闻宥坐之器者，虚则倾，中则正，满则覆。”弟子挹”弟子挹(溢溢水水)yi)yi 水而注之，水而注之，果中而正，满而覆，虚而欹果中而正，满而覆，虚而欹。-荀荀(寻寻)子宥坐子宥坐（白话文大意：古代鲁国之君有一种放在宗庙中相当于今人“座右铭”的欹器。欹器有个特点：当它空虚（白话文大意：古代鲁国之君有一种放在宗庙中相当于今人“座右铭”的欹器。欹器有个特点：当它空虚不盛一点水时，就只能欹斜地放着而无法端正地放置，把它扶正后，一放手它就又歪斜在一边，这就是所不盛一点水时，就只能欹斜地放着而无法端正地放置，把它扶正后，一放手它就又歪斜在一边，这就是所谓“虚则欹”谓“虚则欹”；在这容器中注入中等数量的水，就可端正地摆放在那里，这就是“中则正”；在这容器中注入中等数量的水，就可端正地摆放在那里，这就是“中则正”；但在容器注水；但在容器注水又不可太满。水太多了，它又会自动向另一侧翻倒，而把水都倒了出来，这就是所谓的“满则覆”又不可太满。水太多了，它又会自动向另一侧翻倒，而把水都倒了出来，这就是所谓的“满则覆”。）欹器拼音：欹器拼音：q qq q9
