備課人
學(xué)科
物理
課題
3.1 重力與彈力
教學(xué)內(nèi)容分析
本節(jié)內(nèi)容包括重力和彈力兩部分。這兩部分內(nèi)容的主線是一致的，都是首先講述力的產(chǎn)生原因或者條件，然后研究力的方向和大小。另外，在重力部分以重力的作用點(diǎn)一重心作為知識(shí)載體，體現(xiàn)了等效思想，即重心在效果上可以等效替代物體各部分所受重力的作用點(diǎn);還以重力為例，呈現(xiàn)了如何利用力的圖示和力的示意圖表示力的作用點(diǎn)、大小和方向。在彈力部分按照從一般的彈力到特殊的彈力(例如彈簧彈力和繩子上的彈力)的思路，具體討論了彈力的大小和方向，在研究思路上，體現(xiàn)了先定性再定量的研究思路。
學(xué)情分析
學(xué)生對(duì)于重力和彈力在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)了，對(duì)于這兩個(gè)的產(chǎn)生、大小等問(wèn)題已經(jīng)有了一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，但是對(duì)于彈力的學(xué)習(xí)初中時(shí)大部分是停留在定性認(rèn)識(shí)居多，特別是彈力方向的問(wèn)題和彈簧彈力大小的問(wèn)題的認(rèn)識(shí)還是比較陌生，同時(shí)，對(duì)于彈力有無(wú)的判斷也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。
教學(xué)目標(biāo)
1.理解重力及重心概念，會(huì)用二力平衡知識(shí)確定重心。
2.知道形變的概念及產(chǎn)生彈力的條件。
3.知道壓力、支持力和繩的拉力都是彈力，會(huì)分析彈力的方向。
4.理解胡克定律，并能解決有關(guān)問(wèn)題。
教學(xué)重難點(diǎn)
1．重心的概念以及質(zhì)量分布均勻的物體重心的位置。（重點(diǎn)）
2．彈力的產(chǎn)生條件和方向。（重點(diǎn)難點(diǎn)）
3．胡克定律的應(yīng)用。（重點(diǎn)難點(diǎn)）
教學(xué)過(guò)程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
導(dǎo)入新課
思考與討論：
(1)跳水運(yùn)動(dòng)員和蹦極運(yùn)動(dòng)員為什么總是向地面方向下落，而沒(méi)有向上飛到空中？
(2)力是一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體的作用。結(jié)合你初中所學(xué)，你認(rèn)為應(yīng)從哪幾個(gè)方面來(lái)認(rèn)識(shí)重力呢？
①誰(shuí)受到的力，誰(shuí)施加的力？
②怎樣量度它的大??？
③它的方向如何？作用點(diǎn)在哪里？
學(xué)生分組討論問(wèn)題并回答。
學(xué)生分組討論問(wèn)題并回答。
為重力的產(chǎn)生原因做鋪墊
為認(rèn)識(shí)重力的大小、方向、作用點(diǎn)三要素做鋪墊。
講授新課
重力
（一）重力的產(chǎn)生
1.重力：由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力。
2.產(chǎn)生原因：由于地球的吸引。
3.注意：
(1)重力的施力物體是地球。
(2)物體所受的重力與它所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。
(3)不能說(shuō)重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力（必修二解釋?zhuān)?br>（二）重力大小
1.物體所受重力G與物體的質(zhì)量m的關(guān)系式：G = mg
2.單位：牛頓，簡(jiǎn)稱(chēng)牛，符號(hào)用N表示。
3.g值：自由落體加速度。g = 9.8 N/kg，粗略計(jì)算取10N/Kg。g的單位可以是N/Kg，也可以是m/s2，而且1N/Kg=1m/s2
【思考與討論】
(1)用何種儀器測(cè)量物體的重力呢？是用天平還是測(cè)力計(jì)？
(2)如何用測(cè)力計(jì)測(cè)量物體的重力？
(3)我們可以說(shuō)測(cè)力計(jì)對(duì)物體的拉力大小等于物體的重力，能說(shuō)成測(cè)力計(jì)對(duì)物體的拉力就是物體的重力嗎？為什么？
【觀察與思考】
自由下落的物體下落的方向和靜止懸掛物體繩子的方向有什么共同特點(diǎn)？
（三）重力的方向
1.方向：豎直向下
2.注意：
(1)豎直向下不能說(shuō)垂直向下；
(2)豎直向下不能說(shuō)指向地心，只有兩極和赤道處指向地心。(必修二解釋)
【觀察與思考】
你認(rèn)為用什么物理知識(shí)可以解釋這一現(xiàn)象呢？
（四）重心
1.定義: 一個(gè)物體的各部分都要受到重力的作用，從效果上看，我們可以認(rèn)為各部分受到的重力集中作用于一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫做物體的重心。
2.重心的位置：
(1)形狀規(guī)則、質(zhì)量分布的物體的重心的位置在其幾何中心；
(2)質(zhì)量分布不均勻的物體，重心的位置除了跟物體的形狀有關(guān)外，還跟物體內(nèi)質(zhì)量分布有關(guān)；
(3)重心的位置可以在物體上，也可以在物體外。
3.懸掛法確定重心
【思考與討論】
你是否可以用剛才所學(xué)到的知識(shí)解釋“錐體上滾”這一現(xiàn)象？
【總結(jié)與思考】
(1)通過(guò)以上學(xué)習(xí)，你認(rèn)為要描述物體所受的重力需要那幾個(gè)重要要素？
(2)根據(jù)初中所學(xué)知識(shí)，在物理的學(xué)習(xí)中我們通過(guò)什么方式體現(xiàn)出這三個(gè)要素呢？
（五）力的圖示
1.用一條有向線段來(lái)表示力的三要素：(1)線段的長(zhǎng)度—大??；(2)箭頭的方向—方向；(3)起點(diǎn)(終點(diǎn))—作用點(diǎn)
2.作圖步驟：
(1)選定合適的標(biāo)度；
(2)從作用點(diǎn)開(kāi)始沿力的方向畫(huà)一線段，線段的長(zhǎng)度由力的大小和所選標(biāo)度確定；
(3)畫(huà)上箭頭（表示力的方向）
二、彈力
（一）形變
物體在力的作用下的形狀或體積會(huì)發(fā)生改變，這種變化叫做形變。
思考：是否任何物體受到力，都會(huì)發(fā)生形變呢？
【思路與討論】
(1)發(fā)生形變的物體，會(huì)對(duì)使它發(fā)生形變的物體產(chǎn)生什么作用效果呢？
(2)它產(chǎn)生這樣效果的原因是什么？
（二）彈力
1.彈力：發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復(fù)原狀，對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用，這種力叫做彈力。
2.彈力的產(chǎn)生條件：
(1)相互接觸（互相擠壓拉伸或扭曲）；(2)發(fā)生彈性形變
3.彈力的施力物體：

思考：手受到彈簧的作用力中，誰(shuí)是施力物體？

(1)左圖小車(chē)受到的彈力，誰(shuí)是施力物體，誰(shuí)發(fā)生了形變？
(2)右圖桌子受到的力F1這個(gè)的彈力，誰(shuí)是施力物體，誰(shuí)發(fā)生了形變？
(3)右圖書(shū)受到的力F2這個(gè)的彈力，誰(shuí)是施力物體，誰(shuí)發(fā)生了形變？
4.彈力的方向

思考：手受到彈簧的彈力作用，彈力的方向與施力物體彈簧恢復(fù)形變的方向和形變的方向有什么關(guān)系？
（1）繩的拉力方向：請(qǐng)畫(huà)出繩提供彈力的方向
（2）桿的彈力方向：請(qǐng)畫(huà)出桿提供彈力的方向

思考：桿給物體的彈力方向一定沿著桿的方向嗎？
（3）各類(lèi)接觸面的方向：請(qǐng)畫(huà)出各個(gè)面提供彈力的方向
5.彈力有無(wú)的判斷
（1）根據(jù)彈力的產(chǎn)生條件直接判斷法
（2）假設(shè)法（常用于微小形變）
例如：斜面光滑，使分析左右兩圖中的小球與斜面之間是否存在彈力？

三、胡克定律
【思考與討論】
彈簧在形變時(shí)產(chǎn)生的彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量是有關(guān)系的。那么，彈簧在彈性限度內(nèi)，彈力大小與其伸長(zhǎng)量有什么關(guān)系呢？
（一）探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系
1.實(shí)驗(yàn)思路：
(1)彈簧彈力F如何測(cè)量？
(2)彈簧的伸長(zhǎng)量x如何測(cè)量？
(3)如何能直觀找出彈簧彈力與形變量的關(guān)系？
2.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
(1)按如圖所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置，記下彈簧下端不掛鉤碼時(shí)所對(duì)應(yīng)的刻度l0。
(2)在彈簧下端懸掛一個(gè)鉤碼，平衡時(shí)記下彈簧的總長(zhǎng)度和鉤碼所受的重力。
(3)增加鉤碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程，將數(shù)據(jù)填入表格，以F表示彈力，l表示彈簧的總長(zhǎng)度，x＝l－l0表示彈簧的形變量。
(4)記錄收集數(shù)據(jù)
3.數(shù)據(jù)處理：
(1)以彈力F(大小等于所掛鉤碼受到的重力)為縱坐標(biāo)，以彈簧的形變量x為橫坐標(biāo)，用描點(diǎn)法作圖。連接各點(diǎn)，得出彈力F隨彈簧形變量x變化的圖像。由實(shí)際作出的F -x圖像可知，圖像為過(guò)原點(diǎn)的直線。
(2)以彈簧形變量為自變量，寫(xiě)出彈力和彈簧形變量之間的函數(shù)關(guān)系，函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)即為彈簧的勁度系數(shù)，這個(gè)常數(shù)也可根據(jù)F -x圖像的斜率求解，k＝ΔF/Δx。
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈力F的大小跟彈簧伸長(zhǎng)（或縮短）的長(zhǎng)度x成正比。
4.注意事項(xiàng)：
(1)所掛鉤碼不要過(guò)重，以免彈簧被過(guò)分拉伸，超出其彈性限度。
(2)每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些，從而使坐標(biāo)上描的點(diǎn)盡可能稀一些，這樣作出的圖像更精確。
(3)測(cè)彈簧長(zhǎng)度時(shí)，一定要在彈簧豎直懸掛且處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)測(cè)量，刻度尺要保持豎直并靠近彈簧，以免增大讀數(shù)誤差。
(4)描點(diǎn)畫(huà)線時(shí)，所描的點(diǎn)不一定都落在一條直線上，但應(yīng)注意一定要使各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)。
(5)記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧形變量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位。
（二）胡克定律
1.內(nèi)容：在彈性限度內(nèi)，彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈力的大小F跟彈簧伸長(zhǎng)（或縮短）的長(zhǎng)度x成正比。
2.公式：F＝kx
3.k為彈簧的勁度系數(shù)， 單位是N/m，只與彈簧本身有關(guān)，由彈簧本身的材料、長(zhǎng)度、粗細(xì)、匝數(shù)等因素決定，它反映了彈簧的軟硬程度，k越大，彈簧越硬，其長(zhǎng)度越難改變．
五、課堂練習(xí)
學(xué)生記錄識(shí)記
學(xué)生記錄識(shí)記
學(xué)生分組討論并回答
學(xué)生分組討論并回答
學(xué)生記錄識(shí)記
學(xué)生觀看視頻并討論
學(xué)生記錄識(shí)記
學(xué)生觀看視頻并思考影響重心位置的因素
學(xué)生觀看視頻并認(rèn)識(shí)確定重心的方法
學(xué)生思考討論
學(xué)生討論并回答
學(xué)生動(dòng)手畫(huà)力的圖示
學(xué)生討論并回答
學(xué)生記錄識(shí)記
學(xué)生討論并回答
學(xué)生討論并回答
學(xué)生動(dòng)手畫(huà)出三種情況的彈力方向
學(xué)生參與判斷
學(xué)生討論并回答
學(xué)生思考討論給出方案
學(xué)生實(shí)驗(yàn)，記錄收集數(shù)據(jù)
學(xué)生分析數(shù)據(jù)
學(xué)生識(shí)記記錄
學(xué)生觀看視頻
學(xué)生識(shí)記記錄
重力產(chǎn)生原因的學(xué)習(xí)
重力大小學(xué)習(xí)
明確重力測(cè)量工具和方法
為重力方向的學(xué)習(xí)做鋪墊
重力方向?qū)W習(xí)
為重心的學(xué)習(xí)做鋪墊
重心概念學(xué)習(xí)
強(qiáng)化影響重心位置因素的學(xué)習(xí)
讓學(xué)生明確確定重心的方法
回扣錐體上滾實(shí)驗(yàn)，明確原因
讓學(xué)生明確描述力的三要素
讓學(xué)生明確如何畫(huà)力的圖示和示意圖
為彈力的學(xué)習(xí)做鋪墊
讓學(xué)生明確彈力的定義和產(chǎn)生條件
通過(guò)實(shí)例讓學(xué)生明確誰(shuí)是彈力的施力物體，是誰(shuí)發(fā)生的形變。
通過(guò)易觀察的形變引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)形變方向和恢復(fù)形變方向與彈力方向的關(guān)系，為下面學(xué)生畫(huà)彈力方向做鋪墊。
讓學(xué)生明確彈力方向確定的方法
讓學(xué)生明確彈力有無(wú)的判斷方法
為彈簧彈力大小的探究做鋪墊
培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力
培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力
讓學(xué)生明確彈簧彈力和伸長(zhǎng)量的關(guān)系
強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作
明確胡克定律的內(nèi)容
課堂總結(jié)
板書(shū)設(shè)計(jì)
§3.1 重力與彈力
重力和重心
1.重力產(chǎn)生
2.重力大小
3.重力方向
4.重心
二、彈力
1.彈力產(chǎn)生條件
2.彈力方向
三、胡克定律
1.探究彈簧彈力與伸長(zhǎng)量關(guān)系
2.胡克定律
作業(yè)設(shè)計(jì)
教學(xué)反思與評(píng)價(jià)

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1 重力與彈力

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