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视频标签：重力与弹力
所属栏目：高中物理优质课视频
视频课题：统编部编版高中新教材优质课比赛（省赛）人教版物理必修一第三章3.1《重力与弹力》青阳
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统编部编版高中新教材优质课比赛（省赛）人教版物理必修一第三章3.1《重力与弹力 》青阳
| 第1课时 | 《重力与弹力》 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 课时教学设计 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1.课时教材分析 | 本节课是2019人教版《高中物理必修第一册》第三章第1节内容。本章《相互作用——力》在高中物理教学中占有重要地位，在培养学生核心素养方面具有重要意义，本节《重力与弹力》新教材将旧教材第一节重力内容删减了一些，与弹力放在了一起，增设了实验：探究弹簧弹力与形变量的关系。本节从回顾初中学习的重力有关知识，到引入重心的概念，通过重心作为知识载体，体现了等效思想，让学生体会物理思想。难点是常见弹力方向的判断，教材从物体的明显形变引入，继而通过放大和转化的思想演示微小形变，引出形变、弹性形变和弹力的概念。学会分析重力与弹力，是以后正确进行受力分析的基础，是解决共点力平衡问题的关键，是培养学生解决问题的能力基石。 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 2.课时学情分析 | 初中学生已经对重力、力的三要素及作用效果等有了一定的了解。也对弹力有了初步感性的认识和一定的理念基础，但有的学生对物理问题探究思维严重缺乏，在高中教学中要进一步帮助学生深化理解。重心的等效思想，弹力产生的原因及其方向的判定，是学生普遍感到难以把握的问题。学生知道了物体的运动形式和类别，了解了相互作用的基本概念，但是还没有形成完整的运动和相互作用观念，正处在该观念形成的过程中。 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 3.课时学习重点 | 通过实验探究弹簧弹力与形变量的关系 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 4.课时学习难点 | 理解重心的概念、弹力的方向,创设问题情境，通过生活情境建立物理模型，突破难点 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 5.开放性学习环境 |
1、实验设备器材：传统实验器材 2、桌椅摆放：以适合学生分组实验和小组讨论的方式摆放 3、黑板、多媒体设备、投屏设备、智能终端：录播室全套设备 |
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| 课时学习目标 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 单元学习目标 | 6.课时学习目标 | 对应关系说明 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| A物理观念 |
A1.知道重力产生的原因、大小和方向。会测量物体重力的大小，知道重心的概念，初步体会等效替代的思想，体会引入重心概念的意义，会画力的图示和示意图。 A2.通过实验观察，抽象概括弹力产生的方向。 A3.知道压力、支持力和拉力都是弹力。会根据弹力产生的条件或者物体的运动状态及其变化，分析弹力的方向。了解重力和弹力在生产和生活中的应用，体会物理学与生产、生活密切关系。 |
A1对应A、B A2对应A、B、C A3对应A、B、 |
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B．科学思维 |
B1.通过重心作为知识载体，体现了等效思想，让学生体会物理思想。 B2.能将桌面、气球、橡皮筋拉重物的物理情境，抽象成简单的物理模型，培养学生在真实的物理情境中建构模型的能力。 |
B1对应A、B、C B2对应B、C、D |
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C．科学探究 |
C1.微小形变演示实验，激发学生学生物理的兴趣C2.探究弹簧弹力与形变量的关系实验中，要求学生通过对实验数据的处理和分析，学会利用物理图像解释证据，包括建立坐标系、设计标度、描点、拟合、发现规律、陈述结论等。 |
C1对应B、C C2对应B、C、D |
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D．科学态度与责任 |
D1.通过“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验，得出结论，体会物理学是基于生活经验和实际，探究自然规律，是一项建立在观察和实验基础上的创造性工作。 D2.在探究实验中应要求学生对实验数据采取实事求是的态度，对偏离实验预期的数据也要如实记录，然后分析实验误差。 |
D1对应 C、D D2对应B、D |
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| 课时教学过程 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 学习活动/任务名称 | 7.教学过程 | 评价建议 | ||||||||||||||||||||||||||||||
活动1： 【新课导入】以生活中的各种情境引出本章课题《相互作用——力》 |
【新课导入】让学生观看一个简短视频，展示六幅生活中反应相互作用情境的图片。 设置问题串：让学生回答观察有哪些运动？为什么会出现这些运动？ 师生共同总结：视频中的运动类型，并总结为什么有这些运动出现。 意图：通过学生的回答，引出物体受到力的作用，物体与物体间的相互作用叫做力，引出第三章的课题《相互作用——力》 |
从生活情境中提出问题引发思考，回顾上一章匀变速直线运动，引出学习问题。激发学习兴趣。 | ||||||||||||||||||||||||||||||
活动2： 【情境一】以视频中的以“空中人”图片导入重力的教学。 |
【新课过程】以视频中的图片：蹦床运动中在空中的人为情境。  设置问题串：他受到什么力作用？谁施加的力？怎么计算它的大小呢？它的方向如何？作用点在哪里呢？师生共同总结： 一、重力 1、定义：由于地球对物体的吸引，而使物体受到的力。 施力物体：地球 受力物体：物体 2、大小：G＝ mg ，g是自由落体加速度. 3、重力的方向：竖直向下 设置问题串：同一物体在地球上不同位置，物体的重力相同吗？人身体各部分都受到重力的作用。在各部分都画出重力的示意图可行吗？如果不可行，该怎么办？ 根据学生回答，教师总结：假设一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点作物体的重心。这里注意是等效作用点，也是我们以后物理学习经常用到的等效思想。 通过生活中的物理情景从生活走向物理，通过问题串的形式引导学生复习回顾初中所学的重力。启发引导，并引出重心的问题。 请学生阅读课本上重心的知识，师生共同总结： 1、形状规则、质量分布均匀的物体的重心的位置在其几何中心。 2、质量分布不均匀的物体，重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量分布有关。 ![UNIM105]B%R`0CYI{RK0CVX](file:///C:/Users/DELL/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.jpg)  学生活动：和学生一起寻找不规则薄板的重心。并提问：悬挂法确定物体重心的物理原理是什么呢？ 师生共同总结：原理：二力平衡。在A点悬挂时，细线拉力方向沿直线AB，拉力和重力平衡，薄板重心在直线AB上。同理，重心在直线DE上，交点C即为重心。  练习：如图所示，质量为0.6㎏的小球，请画出它的重力的图示。教师总结：根据学生的练习点评，并总结如果在不需要准确标度力的大小时，通常只需要画出力的作用点和方向，即画出力的示意图。 |
弱化了重力知识部分讲解，对重力定义、方向、大小的处理，以设置一些问题串的形式抛给学生，让学生通过回顾复习的形式重拾旧识，着重强调重心的引入，体现了等效的思想，通过练习形式复习初中所学的力的图示法。尊重学生的主体性，实现教师角色的转变以及学生的学习方式的转变。 |
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活动3： 【情境二】以视频中的“蹦床上的人”和“滑梯上的人”图片引出形变，导入弹力的教学。 |
  再次呈现开始上课时视频中出现的图片。 设置问题串： 物体间有什么共同点呢？人与蹦床，人与滑梯间是不是都发生了接触？ 根据学生定性的回答。教师总结： 像这种物体与物体直接接触才发生的力就叫做接触力。 （1）通常所说的拉力、压力、支持力等都是接触力 （2）接触力按性质可归纳为：弹力和摩擦力。 设置问题串： 同学们再想一想除了接触，我们还能在图中发现什么？ 根据学生回答，教师总结蹦床发生了明显的形变，那滑梯有没有形变呢？我们该如何观察微小形变呢？我们可以借助这样一个装置利用微观放大法来观察桌面的微小形变。 |
通过一些小实验引出形变，重点放在了如何判断弹力方向，通过生活中的两个常见情景进行建模，总结出生活中常见弹力及其方向。 |
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活动4. 【实验】探究弹簧弹力与形变量的关系 |
通过平面镜观察桌面的微小形变和观察玻璃瓶形变 实验1：如图，在一张大桌子上放两个平面镜,让一束光依次被这两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点。按压两镜之间的桌面，观察墙上光点位置的变化。这个现象说明了什么? 实验2：如图请同学们观察，在朝不同方向捏玻璃瓶过程中，玻璃管中液柱会如何移动？ 设置问题串：在实验1中的光点是否会移动？如何移动？在实验2中，玻璃管中液柱是否会移动？会如何移动？ 根据学生定性回答，教师总结在实验1中光点在上下移动，说明桌面发生了微小形变，在实验2中我们发现如果从正面捏玻璃瓶，玻璃管中液柱会上升，如果从侧面捏，玻璃管中液柱会下降，这说明玻璃瓶发生了微小形变。 师生共同总结： 1、定义：物体在力的作用下形状或体积发生的改变。（伸长、缩短、弯曲等等） 2、形变的分类：明显形变、微小形变 请同学们动手轻轻拉一拉桌面上的弹簧在放手。再观察教师用力拉一个废弃弹簧。 设置问题串： 两次小实验中，弹簧有什么变化？是否都能恢复原状？ 师生共同总结：按可否恢复分：非弹性形变、弹性形变 弹性形变：发生形变的物体在撤去作用力后，能恢复原状的形变称为弹性形变。 弹性限度：如果形变过大，超过一定限度，即使撤去作用力，物体也不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度。 请同学们一起轻轻掰一下桌面上的刻度尺。换个大点力再试试。 设置问题串： 与刻度尺两端接触的手有什么感觉？换个大点力试试，这种感觉会不会更明显？ 根据学生定性回答，师生共同总结：
请同学们阅读课本定义并总结弹力的产生条件： 2、产生条件 ：（1）、直接接触 （2）、物体发生弹性形变 请同学们观察实验：在桌面上放置一个装水的气球。用橡皮筋悬挂重物。 设计表格回答问题：
请学生回答问题并根据学生回答建模画出桌面、气球、橡皮筋各自所受弹力的方向，引导学生回答这就是初中所学的支持力、压力、绳的拉力。  师生共同总结: 施力物体：发生弹性形变的物体 受力物体：与形变物体接触，并阻碍其恢复原状的物体 方向：物体恢复原状的方向 教师补充：生活中常见的弹力：支持力、压力、绳的拉力 1、支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。（如球受到桌面的支持力，垂直于桌面向上。） 2、压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体。（如桌面受到球的压力，垂直于桌面向下） 3、绳子的拉力方向：沿绳子而指向绳子收缩的方向。（球受到绳子的拉力沿绳向上） |
通过实验现象让学生知道形变的方式，及所有物体都可以发生形变 通过对模型的受力分析掌握弹力产生的方向，物体形变后弹力作用对象。 |
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活动5. 【实验】探究弹簧弹力与形变量的关系 |
接下来通过实验探究来解决弹力大小的问题实验：探究弹簧弹力与形变量的关系。 设置问题串： 那弹力的大小与什么因素有关呢？实验要测量哪些物理量？如何测量弹簧的伸长量呢？如何设计表格处理实验数据？ 请同学们分成六小组，设计实验方案完成实验。 教师巡视帮助学生解决实验中遇到的问题，展示参考方案： 实验操作(参考)： 1、将弹簧的一端挂在铁架台上，将其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度，即原长。 2、将已知质量的钩码挂在弹簧的下端，静止时测出弹簧的总长度并计算钩码的重力，填写在表格中。弹簧的弹力大小等于钩码对弹簧的拉力，即钩码的重力大小。（每个钩码质量50g，重力0.5N） 3、改变所挂钩码的个数，重复上述实验过程，将数据填入表格。
实验完成后利用投屏展示各组同学的成果： 【分析评价各组成果】整体对比6组实验结果，讨论确定正确的实验结果，对个别存在差异的成果请该组的学生解释造成差异的原因及讨论实验过程中遇到的困难。 弹簧弹力跟形变量有什么定量的关系？ 师生共同总结： 三、胡克定律：英国科学家胡克经研究发现，在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度X成正比，即 F=kx 这个规律叫胡克定律。 k是弹簧的劲度系数，由弹簧自身决定，与弹簧的长度、粗细、材料等有关。 单位:牛顿每米，符号N/m。 x形变量，即弹簧伸长（或缩短）的长度。 例题：如图所示，光滑固定斜面上有一个质量为10kg的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，已知绳子与竖直方向的夹角为45°，斜面倾角30°，整个装置处于静止状态，画出小球受力的示意图。  练习2：一根轻质弹簧，当它受到10 N的拉力时长度为12 cm，当它受到25 N的拉力时长度为15 cm，问弹簧不受力时的自然长度为多少？该弹簧的劲度系数为多少？ 解：设弹簧的原长为L，根据胡克定律得， F1=k（x1-L） F2=k（x2-L）， 代入数据解得L=10cm，k=500N/m． 答：（1）弹簧的原长为10cm． 弹簧的劲度系数为500N/m |
通过学生分组实验，在探究实验中应要求学生对实验数据采取实事求是的态度，对偏离实验预期的数据也要如实记录，然后分析实验误差，让学生在物理学习中树立正确的科学态度与责任，通过设计实验方案，培养学生解决问题的能力，通过一些问题串的设置，促进学生的深度学习。 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 8.课时教学板书设计 |
一、重力（回顾初中） 1、定义： 2、大小：G＝mg ，g是自由落体加速度. 3、重力的方向：竖直向下 4、作用点——重心 二、弹力： 1、形变 2、弹力 （1）定义： （2）产生条件： （3）弹力方向 1、压力和支持力： 方向都垂直于接触面指向被压或被支持的物体。 2、绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向。 三、胡克定律 F=kx k是劲度系数 x弹簧形变量 |
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| 9.课时作业设计 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 10.课时反思性教学改进 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
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本节课的亮点是通过生活中的情境：气球放在桌面上和橡皮筋悬挂重物，设计问题表格引导判断出弹力的方向，并建模抽象出生活中常见弹力的方向。学生分组实验并分析讨论实验结论，教师利用计算机处理实验数据，模拟图像。 在教学中发现对重力的弱化处理，导致极少数基础差的学生有点吃力，学生对弹力方向分析时，仍是教学难点。所以在今后的教学中要多多了解学生情况，尽可能做到因材施教，做个心中有学生的有心人。 |
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视频来源：优质课网 www.youzhik.com
