課 題
人教版高中物理·必修·第一冊
第三章第1節(jié) 重力與彈力
課 型
新授課? 復(fù)習(xí)課□ 試卷講評課□ 其他課□
授課班級
授課時間
2課時
教學(xué)內(nèi)容分析
課標(biāo)要求：
《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》認(rèn)識重力、彈力；通過實(shí)驗(yàn)了解胡克定律。
本節(jié)內(nèi)容包括重力和彈力兩部分。這兩部分內(nèi)容主線是一致的，都是首先講述的產(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)——重心作為知識載體，體現(xiàn)了等效思想，即重心在效果上可以等效代替物體各部分所受重力的作用點(diǎn)。在彈力部分按照從一般的彈力到特殊的彈力的思路，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。
教材分析：
《重力與彈力》是人教版高中物理必修第一冊第三章第一節(jié)的內(nèi)容，其位置和內(nèi)容編排在新老教材中變化較大。前面兩章學(xué)生們已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動及其規(guī)律，即“運(yùn)動觀”，這為本節(jié)學(xué)習(xí)重力與彈力打下了基礎(chǔ)，同時為本章的“相互作用觀”形成做了很好的鋪墊。本節(jié)對重力與彈力的學(xué)習(xí)是學(xué)生全面了解相互作用觀的基礎(chǔ)，為本章后面章節(jié)的學(xué)習(xí)指明了方向。
學(xué)情分析
1.學(xué)生的知識基礎(chǔ)：學(xué)生在初中階段已經(jīng)初步學(xué)習(xí)了重力、重心、彈力（支持力、壓力）、二力平衡等知識，這一節(jié)的學(xué)習(xí)學(xué)生對知識并不陌生。教師加以回顧引導(dǎo)，學(xué)生大部分知識能夠掌握。
2.學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)及困難：目前學(xué)生對相互作用觀念的認(rèn)識還是模糊的，雖然初中學(xué)習(xí)過重力等知識但學(xué)生對相互作用的本質(zhì)了解還有所欠缺。另外，重心概念得出過程中的等效思想、彈力探究過程中的定性定量等物理方法的學(xué)習(xí)對學(xué)生來說往往缺乏直觀經(jīng)驗(yàn)，需要教師加以引導(dǎo)才能有比較好的教學(xué)效果。
核心素養(yǎng)
物理觀念：知道重力的方向以及重力的大小與物體質(zhì)量的關(guān)系；會畫力的圖示法和里的示意圖；理解彈力產(chǎn)生的原因和條件；知道胡克定律。
科學(xué)思維：通過“重心”概念的引入滲透“等效代換”的物理方法；通過體驗(yàn)微小形變的存在，培養(yǎng)學(xué)生用‘放大’的實(shí)驗(yàn)方法觀察微小形變的實(shí)驗(yàn)思想。
科學(xué)探究：體驗(yàn)探究方法，如何設(shè)計實(shí)驗(yàn)、記錄數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)等，培養(yǎng)學(xué)生建立模型、推理論證的能力。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：養(yǎng)成用科學(xué)的質(zhì)疑的態(tài)度去學(xué)習(xí)知識的習(xí)慣，善于在學(xué)習(xí)的過程中提出問題。
教學(xué)準(zhǔn)備
多媒體課件、教學(xué)圖片等
活動設(shè)計
教學(xué)內(nèi)容
教師活動
學(xué)生活動
評價任務(wù)
活動一：導(dǎo)入新課
（一）檢測導(dǎo)學(xué)案完成情況
1.檢查導(dǎo)學(xué)案完成情況：
2.小組討論導(dǎo)學(xué)案復(fù)習(xí)內(nèi)容。
（1）檢查學(xué)生導(dǎo)學(xué)案完成情況；
（2）必要時選講導(dǎo)學(xué)案知識內(nèi)容。
（1）各小組反饋各組作業(yè)完成情況情況；
（2）對導(dǎo)學(xué)案偏難的問題進(jìn)行有效的討論。
（1）導(dǎo)學(xué)案完成小組評分；
（2）表揚(yáng)完成優(yōu)秀的同學(xué)；
（3）鼓勵學(xué)生努力學(xué)習(xí)。
（二）導(dǎo)入新課
新課引入
復(fù)習(xí)引入初中講的力的概念，力有哪些性質(zhì)特點(diǎn)？
根據(jù)老師提出的問題認(rèn)真思考后作答并引入新課。
小組之間相互交流討論，對問題的難點(diǎn)進(jìn)行深入剖析。
（1）通過學(xué)生對老師提出問題的關(guān)鍵點(diǎn)回答進(jìn)行評價
（2）聽學(xué)生的回答情況，評價學(xué)生的表達(dá)能力和思維。
（3）對學(xué)生的回答情況進(jìn)行適當(dāng)鼓勵。
活動二：新課教學(xué)
（一）重力概念
重力概念
師：同學(xué)們思考圖中的蘋果為什么會落到牛頓的頭上？
下面我們詳細(xì)學(xué)習(xí)一下重力的概念：
一、重力
師：重力是由于地球的吸引產(chǎn)生的，但是重力并不等于地球?qū)ξ矬w的吸引力，而是吸引力的一部分，以后我們再詳細(xì)講解這個問題。可以說，重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，不能說地球的吸引力就是物體的重力。重力的施力物體和受力物體分別是什么？
重力的大小和方向
師：重力的大小可以用彈簧測力計測量，為什么？
重力的大小
重力大小可以用彈簧測力計測出.在靜止的情況下，物體對豎直懸繩的拉力大小或?qū)λ街С治锏膲毫Γ跀?shù)值上等于物體重力的大小。
重力大小與質(zhì)量關(guān)系：G=mg，g為重力加速度.
師：g值在地球不同位置取值不同，一般情況下忽略這個差異，可以認(rèn)為g值是恒定的.
重力的方向
重力總是豎直向下。豎直向下是指與水平地面垂直
2.重心
概念
物體的各部分都受到重力的作用，從效果上看，可以認(rèn)為物體各部分受到的重力作用集中于一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫作物體的重心.重心就是重力的作用點(diǎn).把物體的全部質(zhì)量集中到一點(diǎn)不影響研究結(jié)果，這是物理學(xué)的等效替代思想.
師：1.嘗試畫出圖中的中心位置？
2.比較汽車在不同狀態(tài)下重心位置的變化？
定
決定重心位置的因素
物體的形狀
物體的質(zhì)量分布
質(zhì)量分布均勻的規(guī)則形狀物體，其重心在其幾何中心.
質(zhì)量分布均勻、形狀不規(guī)則的物體重心可以用懸掛法找到。
師：若形狀不規(guī)則或者質(zhì)量分布不均勻呢？重心位置該如何確定？
教師演示：找不規(guī)則物體的重心.
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：用懸掛法確定重心后，在板上固定一條細(xì)線，讓其穿過重心C點(diǎn)。在重心C處懸掛細(xì)繩提拉，驗(yàn)證薄板可以水平平衡?；蛘咭灾匦腃為支點(diǎn)，讓薄板水平平衡.
教師指導(dǎo)學(xué)生演示：將一段均勻的鐵絲，做成直角、四邊形、圓形等不同形狀，用懸掛法尋找其重心的位置.
歸納：物體的重心可在物體之上，也可在物體之外。
力的圖示
力的三要素：大小、方向和作用點(diǎn)
力的圖示
可以用有向線段表示力.有向線段的長短表示力的大小，箭頭表示力的方向，箭尾表示力的作用點(diǎn)，這種表示力的方法，叫作力的圖示.
步驟：a.選定標(biāo)度
b.從作用點(diǎn)沿力的方向畫線段，線段上加刻度
c.加上表示方向的箭頭，標(biāo)明力的數(shù)值
例如：
力的示意圖
只畫出力的作用點(diǎn)和方向。例如：物體受到6N的拉力作用.
生：重力的作用（地球?qū)ξ矬w的吸引力）
生：地球是施力物體，受力物體是重物.
生：物體靜止時，二力平衡，彈簧測力計的拉力等于物體重力大小.
3、在時間軸上把老師要求完成的內(nèi)容表示出來
指出g為自由落體加速度，讓學(xué)生指出g隨維度升高而增大，隨高度的增加而減小，留下懸念，為以后學(xué)習(xí)天體運(yùn)動時總結(jié)出重力是萬一引力的一部分分力做好鋪墊，做到前后統(tǒng)一，使學(xué)生將知識點(diǎn)前后連接起來
體會處理物理問題由特殊推廣到一般的解決思路。
（二）彈力
師：觀察圖片，日常觀察到的相互作用，無論是推、拉、提、舉，還是牽引列車、鍛打工件、擊球、彎弓射箭等，都是在物體與物體接觸時才發(fā)生的，這種相互作用可稱為接觸力。我們通常所說的拉力、壓力、支持力等都是接觸力。接觸力按其性質(zhì)可歸納為彈力和摩擦力。
1、彈力
探究彈力產(chǎn)生的條件
師：彈簧與小車相連，將彈簧拉長。彈簧對小車有力的作用嗎？
教師活動：用多媒體課件演示放在桌面上的物體壓力和支持力的產(chǎn)生.
師：物體受到彈力作用嗎？桌面受到彈力作用嗎？分別是哪些物體發(fā)生形變產(chǎn)生的？
總結(jié)：
（1）定義:發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復(fù)原來的形狀，對與它接觸的物體發(fā)生力的作用，這種力叫做彈力
施力物體：發(fā)生形變的物體
受力物體：與施力物體接觸,使它發(fā)生形變,并阻礙其恢復(fù)原狀的物體
（2）產(chǎn)生條件：
①直接接觸
②發(fā)生彈性形變
彈力的方向
壓力與支持力都是彈力，其方向與接觸面垂直，指向受力物體。繩子彈力沿著繩并指向繩收縮的方向。
師：我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了彈力的定義及其方向，彈力的大小該如何確定呢？
三、胡克定律
師：彈簧在生活中具有重要應(yīng)用，彈簧形變量越大，彈力越大。彈簧的形變量與彈力之間有什么樣的關(guān)系？設(shè)計實(shí)驗(yàn)，探究彈簧彈力與形變量間的關(guān)系。
測量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制彈力F與形變量x的圖像.
形變量x/cm
0
5.32
10.35
15.52
20.52
25.47
彈力F/N
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
師：其他組同學(xué)繪制的圖像如何？
生：圖像類似，數(shù)據(jù)點(diǎn)近似分布在一條直線上.
師：請同學(xué)們分析圖像，彈簧彈力與其形變量有何關(guān)系？
生：數(shù)據(jù)點(diǎn)近似在一條直線上，從圖像看出，如果沒有誤差，圖像過原點(diǎn)，彈簧彈力與形變量成正比.
教師總結(jié)：胡克定律
1、內(nèi)容：彈簧發(fā)生彈性形變時，彈力的大小F跟彈簧伸長(或縮短)的長度x成正比。
2、公式：F＝kx，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，單位為牛頓每米，符號N/m，它的大小反映了彈簧的軟硬程度。
3、適用條件：在彈簧的彈性限度內(nèi)。
生：有。彈簧被拉長后，想要恢復(fù)原長，對小車施加了力。
生：桌面發(fā)生彈性形變，要恢復(fù)形變，對物體施加豎直向上的彈力作用；物體發(fā)生形變，對桌面施加向下的彈力作用.
學(xué)生討論總結(jié)，提高歸納能力。
1、從學(xué)生對物理情景領(lǐng)悟方面進(jìn)行評價
2、通過課堂學(xué)生的討論的方式進(jìn)行評價
活動三：課堂小結(jié)
通過學(xué)習(xí)本節(jié)知識內(nèi)容，你學(xué)到了什么？
從不同角度引導(dǎo)學(xué)生對本節(jié)課的知識進(jìn)行小結(jié)
本節(jié)課你收獲了什么？
幫助學(xué)生梳理基礎(chǔ)知識，形成知識框架。
引導(dǎo)學(xué)生從多方面總結(jié)本節(jié)課的收獲，培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)能力
活動四：作業(yè)設(shè)計
指導(dǎo)學(xué)生完成練習(xí)，面批練習(xí)。
按要求完成練習(xí)。
從完成情況和書寫情況等方面進(jìn)行評價。
主板書設(shè)計
§3.1 重力與彈力
一、重力
1、產(chǎn)生：由于地球的吸引而使物體受到的力。
2、大小
(1)在實(shí)驗(yàn)室中可以用彈簧測力計測量重力的大小。
(2)重力的計算公式是G＝mg，公式中G是物體的重力，m是物體的質(zhì)量，g是自由落體加速度。
3、方向：總是豎直向下。
4、重心
(1)定義：重力的等效作用點(diǎn)。
(2)重心位置決定因素：物體的形狀和質(zhì)量分布。
二、彈力
1、定義：發(fā)生形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，對與它接觸的物體產(chǎn)生的力。
2、方向
（1）壓力和支持力的方向垂直于物體的接觸面。
（2）繩的拉力沿著繩而指向繩收縮的方向 。
三、胡克定律
1、內(nèi)容：彈簧發(fā)生彈性形變時，彈力的大小F跟彈簧伸長(或縮短)的長度x成正比。
2、公式：F＝kx，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，單位為牛頓每米，符號N/m，它的大小反映了彈簧的軟硬程度。
3、適用條件：在彈簧的彈性限度內(nèi)。
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1 重力與彈力

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修 第一冊

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