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