人教版 (2019)必修 第一册1 重力与弹力教学设计及反思

第三章　相互作用—力

第1节　重力和弹力

本节课首先从生活实际出发，通过分析物体运动状态的改变及形变的原因，说明力是物体间的相互作用的一种表现，并且复习力的图示。重力是一种普遍存在的力，对于它的学习和描述，一方面能训练学生从常见的、普遍的物理现象中进行归纳总结，找出共同特性，另一方面可以为以后学习摩擦力、万有引力等力提供认知的模板，即从大小、方向、作用点、作用效果、产生原因等方面认识力。 四种基本相互作用的介绍，可以拓展学生的思维空间，开阔学生的视野。

物理观念：了解力是物体对物体的作用,力的作用是相互的，认识力能使物体发生形变或物体运动状态发生改变。能分析施力物体和受力物体。

科学思维：通过观察和亲身感受，概括出重力的产生、方向、大小的特点，培养学生归纳总结知识的能力

科学探究：培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神

科学态度与责任：培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风

1、重点：（1）力的概念的建立过程，学生对于力的概念存在一些模糊的概念，为了让学生对力有更清晰的认识，因此教学中应重点讲解力的概念的建立过程。 

（2）重力的三要素的分析过程。因为重力三要素的分析研究方法能为其他学习作铺垫，所以应是本节的另外一个核心内容

2、难点：不规则物体的重心的确定，对于不规则物体的重心的确定学生不容易接受，而且也不容易想到，所以在教学中用实际操作突破难点。

弹簧秤、钩码、质量均匀的不规则薄板、细绳、木圆环、直角三角尺、重锤线、课件

【新课导入】

一、物体的运动状态和运动状态的变化

1、物体的运动状态哪个物理量来描述？

2、运动状态的变化有那几种情形？

      速度的大小发生变化

      速度的方向发生变化

      速度的大小和方向都发生变化

二、物体的形变

在外界的作用下，物体的形状或体积发生了变化，就说物体发生了形变。

思考与讨论

【新课内容】

一、力和力的图示

让学生看书第一段话回答}物体的运动状态说明物体什么量在发生改变：

1、演示：

（1）用手压锯条、拉皮筋等 ，学生观察现象，是什么原因导致这种变化呢？

（2）扔掉手中的粉笔，拖动桌面上的书等，又有什么现象，又是什么原因引起这样的变化呢？

锯条、皮筋的形状发生了改变，粉笔、书的运动状态发生了改变，这些都是由于这些物体受到了其他物体的力的作用的结果。在物理学中，人们把改变物体的运动状态，产生形变的原因，即物体与物体之间的相互作用称作力。

2、力的作用效果：

（1）使物体发生形变。

（2）使物体的运动状态发生改变（包括速度的大小，方向）。

3、力的定义：物体与物体之间的相互作用。

4、问题：力可以离开物体而单独存在吗？

（1）物质性

力是物体对物体的作用，有力就有受力物体和施力物体，两者是同时存在的，不分先后。在研究某物体时，我们把它叫做受力物体，对它作用的物体叫做施力物体。不是有生命的物体才能作为施力物体，施力物体和受力物体不是绝对的，在研究不同问题时，同一物体有时是受力物体，有时是施力物体。

（2）相互性

力是物体间的相互作用，甲对乙有作用力，同时乙对甲也有力的作用，力的作用是相互的。

问题：用大小相等的力沿不同的方向拖动桌面上的书，书的运动一样吗？

（3）矢量性

力是有大小和方向的物理量（矢量），力的作用效果不仅与其大小有关，也与方向有关。

5、如何通过作图来表示力呢？

（1）力的图示

课本图3.1-2可以把力的三要素（大小、作用点、方向）表示出来。

（2）力的示意图

只画出力的作用点和方向，表示这个物体在这个方向上受到了力。

（3）力的单位：牛顿   符号N

演示：竖直上抛一粉笔头，结果它会落在地上，粉笔为什么会掉下来呢？

★知识点归纳★

一、力和力的图示

1.定义：物体与物体之间的相互作用

2.测量：弹簧测力计

3.单位： 牛（N）

4.力的三要素：大小、方向、作用点

5. 力的图示：用带箭头的线段表示力的方法。线段是按一定比例（标度）画出的，长短表示力的大小，指向表示力的方向，箭尾（或箭头）表示力的作用点，线段所在的直线叫做力的作用线。

6.力的示意图：只画出力的方向和作用点

二、重力

1、重力

重力是怎样产生的？

地球上的一切物体都要受到地球的吸引，所以人跳起来总会落在地上，扔出去的东西总要落回地面。
严格地说，重力并不是地球的吸引力，而是吸引力的一部分，以后才会学到这些知识，现在知道就行了。
所以说重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，而不能说地球的吸引力就是物体的重力。由于两者相差很小，通常可以用重力代替吸引力。
(1)概念：由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，叫做重力。重力就是重量。
重物受到的重力的施力物体和受力物体各是谁？
(施力物体是地球，受力物体是重物。)

强调：地球上的任何物体在任何状态下都受到重力的作用。因此，在今后的受力分析中重力肯定有。

2、重力的大小和方向

（1）重力的大小：

重力的大小可以用弹簧秤测出。

重力大小与物体质量关系： G＝mg（g＝9.8N/kg）

强调：g值在地球的不同位置取值不同，一般情况下忽略这个差异，可认为g值是恒定的。

（2）重力的方向：总是竖直向下。

3、重心

（1）概念

物体的各部分都受到重力的作用。从效果上看，可以认为物体各部分受到的重力作用集中于一点，或各部分重力的等效作用点，或各部分所受到的重力的合力的作用点，叫物体的重心。

（2）与重心位置有关的因素：

①与物体的形状有关；②与物体的质量分布有关。

质量分布均匀的有规则形状的物体，其重心在此几何中心上。

同学们在初中知识的基础上，找出这些质量分布均匀的物体的重心（投影分析）

质量分布均匀的形状不规则的薄板形物体的重心可用二次悬挂法或寻找支点法找到。[

学生动手找自己的不规则薄板的中心，并且说出其原理。

教师演示：木圆环，不规则形状薄木板的重心。

演示讲解：不倒翁的制作就是改变椭圆空腔的重心，增强对重心概念的印象。

演示：将一段均匀的直铁丝，做成直角、四边形、圆形等不同的形状，用悬挂法寻找其重心的位置。

归纳：物体的重心可在物体之上，也可在物体之外。

多媒体播放拉弓射箭、蹦极、跳水等情景：

射箭               蹦极                水

图3-2-1

    让学生试着回答以上动作的完成有什么共同特点.

    结论：都离不开物体的弹性作用.

    弹性物体对作用对象的作用我们称之为弹力，本节课我们就来研究弹力产生的条件及其方向的判定等系列问题.

2、形变

（1）定义：物体在力的作用下形状或体积发生改变，叫做形变。

（2）形变的分类

a.塑性形变：停止用力后物体不能恢复原状的形变叫塑性形变。

b.弹性形变：停止用力后物体能够恢复原状的形变叫弹性形变。

（如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫做弹性限度）想一想：

     是不是所有的物体受力后都发生形变呢？

    例：1.我们的课桌，在书的压力下是否发生形变？

             2.我们用手捏我们的水杯，水杯是否发生形变？

3、弹力

  (1)定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对跟它接触的物体有力的作用，这种力叫做弹力。

  (2)产生的条件：

a.两物体要直接接触。

b.要发生弹性形变。

4.弹力有无的判断

1、光滑水平面并排放着静止的木块A、B，试分析A、B之间有无弹力？

板块三：胡克定律

1.想一想：

         弹力的大小跟形变的大小有关系，形变越大，弹力也越大，那我们能不能说弹力与物体的形变量成正比呢？

         一般说来，弹力与形变的关系比较复杂，不是单纯的线性关系。所以不能草率的认为弹力与物体的形变量成正比。但是，日常生活中弹簧的弹力与弹簧的伸长量的关系则较为简单。
大量实验表明：弹簧的弹力大小与弹簧形变量（伸长量或压缩量）成正比。即

式中k称为劲度系数，其大小跟弹簧的形状、大小、长短、钢丝的线径、材料等因素有关。这个关系叫胡克定律，仅适用于弹簧。

本节课的应用主要涉及力的概念、力的图示、重力大小的计算和方向的判定，以及物体重心位置的确定。对四种基本相互作用只要作一般性的了解。本节课首先从生活实际出发，通过分析物体运动状态的改变及形变的原因，说明力是物体间的相互作用的一种表现，并且复习力的图示。通过此段的教学，可以激活学生初中力学基本知识。