高一物理《重力、弹力》教案设计

2020-06-27教案

  【教学内容】

  第一单元第3节第1课时:“重力、弹力”。

  【教学目标】

  知识与技能:知道力是物体对物体的作用,能在具体问题中区分施力物体与受力物体。知道力既有大小又有方向,是矢量;了解重力的概念,知道重力的方向及大小计算;了解弹力的概念及其产生条件。

  过程与方法:通过联系生产生活中的力现象,通过各种力现象的区别比较,培养观察概括能力及分析综合能力。

  情感态度价值观:通过对微小形变现象的实验观察,培养严谨求实的科学态度。

  【教学重点】

  重力、弹力的概念。

  【教学难点】

  弹力的产生条件及方向确定。

  【教具准备】

  弹簧、弹簧秤、小车、砝码、橡皮泥、PPT课件等。

  【教学过程】

  ◆创设情境──引出课题

  一、力

  1.回顾初中所学内容:

  (1)什么是力?

  力是物体对物体的作用。这里的作用指的是一个物体提、压、推、拉另一个物体,所以一提到力,至少有两个物体,一个物体施加出力,称为施力物体,另一个物体受到力,称为受力物体,力不能离开物体而存在。

  (2)力作用在物体上,能产生什么效果?

  力作用在物体上,可以改变物体的运动状态,使物体产生加速度;也可以改变物体的形状。

  (3)力的三要素是什么?

  力有大小、方向、作用点,称为力的三要素。意思是说,力作用于物体,所产生的作用效果与力的大小、方向、作用点有关系。要明确说明一个力,就要说明白力的大小是多少牛顿,方向朝什么方向,作用在受力物体上的什么位置(点)。

  力是矢量。

  (4)力的单位是什么?

  在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,用字母“N”表示。

  (5)力的大小能测量吗?

  力的大小可用测力计来测量。

  (6)如何用图示表示一个力?

  用图示表示一个力,就是运用图形表示出力的三要素。具体做法是:从力的作用点起,沿力的方向按一定的标度(比例)画一条带箭头的线段,这样,线段的起点就代表力的作用点,线段的长度表示力的大小,箭头的方向表示力的方向。

  在以后的学习中常常需要分析一个物体的受力情况,用受力示意图表示分析结果,相当于画出每个力的图示,不过对线段的长度没有严格要求,不需要确定标度。

  2.教师讲述

  在物理学的力学部分,按照力的产生过程,即力的性质,把力分为重力、弹力、摩擦力。

  ◆合作探究──新课学习

  二、重力

  1.回顾初中所学内容

  (1)什么是重力?

  由于地球的吸引而使物体受到的力是重力。需要注意的是,重力是由于地球对物体的吸引而产生的,但重力不等于地球对物体的吸引力。

  (2)重力的方向是怎样的?

  重力的方向是竖直向下的。

  (3)怎样测量重力的大小?

  演示并讲解:将物体挂在弹簧秤弹簧自由端的挂钩上,提起弹簧称外壳上的挂钩,使弹簧秤和物体静止在空中,此时弹簧秤指钟所指出的值,就是被测物体所受重力的大小。

  (4)物体所受的重力大小与它的质量有什么关系?

  在地球上的同一地点,物体所受的重力的大小与物体的质量成正比,用公式表示就是:,式中的,表示质量1kg的物体受到的重力是9.8牛顿。

  若已知物体的质量,利用此式可以求出物体的重力大小。

  物体的质量不随它的地理位置的变化而变化,但不同地理位置处的g值不一样,所以同一物体在地球上的不同位置(纬度)所受重力大小不同。

  (5)怎样确定重力的作用点?

  物体有一定的大小和形状,它的各个部分都受到重力作用,我们可以把各部分的重力等效成物体上的一个点所受到的重力,这个点称为物体的重心。

  2.交流评价──关于重心的讨论

  (1)重心的确定:对于形状规则且质量分布均匀(各处密度相同)的物体,它的重心就在它的几何中心。如均匀球体的重心在球心,均匀细杆的中心在它的中点,均匀圆柱体的重心在其轴线的中点。

  质量分布不均匀的物体的重心位置,随物体中质量分布的变化而变化;有些物体的重心不一定在物体上,可能在物体之外。

  (2)重心与稳度

  把物体竖直放置在支持面上,物体的重心位置越低,物体受到让它晃动的力以后,越不容易翻到,重心位置越高,越容易翻到。

  在建筑中,建筑物的重心应尽量低;装载货物的车辆、船只的重心要尽量低。

  三、弹力

  1.举例并演示

  (1)物体的形变:物体受力作用后,形状发生变化。

  (2)两种形变:用橡皮筋、弹簧、橡皮泥等演示并说明:有些物体,当引起形变的外力撤去后不能恢复原状;有些物体,当引起形变的外力撤去后,能够恢复原状,这种形变叫弹性形变,能够发生弹性形变的物体具有弹性。

  (3)弹力的演示:用弹簧与小车演示被压缩或拉长的弹簧能够对别的物体(使它形变的物体)产生力的.作用,想把使它形变的物体弹开,这种力是由于物体发生了弹性形变而产生的,称为弹力。

  2.探究弹力的产生条件

  (1)两物体直接接触。

  (2)两物体的接触处发生弹性形变。

  这两条必须同时具备,才会出现弹力。接触处是否发生弹性形变,可根据其中一个物体所受已知力的方向确定,如对另一物体在接触处造成挤压或拉伸效果,则接触处一定发生弹性形变。如将书本放在水平桌面上,书本受到向下的重力,书本向下挤压桌面,使桌面向下弯曲,桌面产生向上的弹力F2,作用给了书本,支持着书本,按这个效果,可称它为支持力;同时桌面向上挤压书本的下表面,使其向上弯曲,书本产生向下的弹力F1作用给了桌面,向下压桌面,可称为压力。

  3.弹力方向探究

  (1)压力、支持力的方向:垂直于接触面指向被压物体或被支持的物体。

  (2)拉力的方向:线、绳子等只能产生伸长形变,所以只能产生拉力,拉力沿着线、绳子指向它们缩短的方向

  4.弹力大小的探究

  (1)与物体的弹性形变大小有关,弹性形变越大,弹力越大。

  (2)弹性限度:学生阅读课本相关内容。

  5.弹簧弹力大小探究──胡克定律

  (1)内容:在弹性限度内,弹簧的弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比。用公式表示就是:。式中的x是弹簧伸长或缩短的长度,单位是m,k称为弹簧的劲度系数,单位是N/m,F是弹力,单位是N。

  (2)弹簧的劲度系数:

  胡克定律公式中的k称为劲度系数,它的大小只由弹簧自身因素决定,如弹簧的长度、材料、粗细等,与弹力大小及形变大小无关。

  (3)应用:弹簧测力计测量力的大小,缓冲装置等。

  ◆案例研究──归纳小结

  1.案例研究

  例1 书本静止在斜面上,画出斜面所产生的弹力方向。

  解析:(1)确定接触面:斜面

  (2)判断斜面有无弹性形变:书本受重力作用,挤压斜面,斜面产生弹性形变。

  (3)垂直斜面,指向被支持的书本──垂直斜面向上。

  例2 画出图中的两根细绳产生的弹力。

  简析:沿细绳斜向上。

  2.学生练习:课本第25页“复习与巩固”1、2、4、5。

  【布置作业】

  1.复习课文,书面完成课本第25页“复习与巩固”3、7。

  2.预习本节“摩擦力”部分内容。

  【板书设计】

  重力

  弹力

  定义

  产生条件

  方向

  大小计算

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