【人教版】高中物理必修一第三章（第3章 相互作用）全章節(jié)教案

高中物理新課標教學設計

第一節(jié)重力基本相互作用

一、教材分析

這一節(jié)首先從力的概念入手進行研究，“力是物體間的相互作用”這個表達是抽象的，

也是教學中的一個難點，教學中要從生活中的具體例子出發(fā)，說明力是改變物體運動狀態(tài)的

原因，是使物體產(chǎn)生形變的原因，在此基礎上給出力的定義.對于力的相互性的理解是從施

力物體和受力物體的角度來進行定義的，剛開始分析物體受力時，可以把施力物體找出來以

便在分析時不會憑空增加力的個數(shù).

力的三要素是對物體進行受力分析時把問題簡單化的一種方法，也是以后作力的分析草

圖時必須用到的一種基本知識和技能，所以要學生多加練習，特別是對力的示意圖更要加以

重視，這是受力分析的基礎.

重力概念的理解難點在于重心的理解，重心是重力的作用點，但重心的位置與物體的形

狀和物體的密度分布都有關(guān)系.理解重力可以從演示實驗入手進行，把抽象的問題具體化是

解決難點的很好的方法.

二、教學目標

1、知道重力產(chǎn)生的原因及其定義。

2、知道重力的方向以及重力的大小與物體質(zhì)量的關(guān)系，能用重錘線檢驗一條線或一個

面是否豎直或水平。

3、知道物體重心的含義

4、了解力是物體對物體的作用，力的作用是相互的，認識力能使物體發(fā)生形變或運動

狀態(tài)發(fā)生改變

5、知道力的三要素

6、了解四種基本相互作用

三、教學重難點

重點：1、重力的方向以及重力的大小與物體質(zhì)量的關(guān)系

2、力能使物體發(fā)生形變或運動狀態(tài)發(fā)生改變

難點：1、力的作用效果與力的大小、方向、作用點三個因素有關(guān)

2、重心的概念

四、學情分析

力的概念在初中己經(jīng)有所接觸，但是它的理解仍然是一個難點，關(guān)鍵是在于力是物體

間的相互作用這一問題上,并且兩個力地位是相同的.重力是在初中已經(jīng)學習過的一個概念,

對它的理解主要應該放在重心的研究上，知道不同情況下物體重心的位置.自然界四種基本

相互作用是新教材新增的內(nèi)容，對它的理解不必太深，了解這方面的知識，為將來發(fā)展打下

基礎.

五、教學方法

創(chuàng)設情景，導入目標一一自主探索，實踐體驗一一表達交流，總結(jié)歸納

六、課前準備

多媒體，長方形木塊，鋸條，橡皮條，己知質(zhì)量的鉤碼，重錘線，鉛筆，刻度尺，質(zhì)量

均勻分布的金屬板等。

七、課時安排

八、教學過程

(-)預習檢查、總結(jié)疑惑

勻速直線運動，勻速圓周運動，加速直線運動有何區(qū)別？

引入物體運動狀態(tài)發(fā)生變化的含義是什么？

學生閱讀課本P54第一段后答：物體速度（大小、方向）發(fā)生變化

物體發(fā)生形變的含義是什么？學生閱讀課本P54第二段后舉例。

（二）情景引入、展示目標

同學們都平時都習慣這樣說，我們班要數(shù)某某同學的力量最大，某某同學腳部的力量最

強，一腳可以把足球開出五、六十米。這種對力的說法符合物理角度對力的定義嗎？本節(jié)課

我們將著手研究這個問題，并學習幾種簡單的力學問題。

（H）合作探究、精講點播

一、力和力的圖示

⑴力的描述：力是物體與物體的作用。（即力產(chǎn)生的條件是兩個或兩個以上的物體發(fā)生

作用）

⑵力的作用效果：使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變或是物體發(fā)生形變。

⑶力的測量工具：測力計（彈簧秤）

⑷力的單位：牛頓

⑸力的量性：矢量，遵循矢量運算法則

⑹力的圖示：按一定比例作出的帶箭頭的線段，線段的長短表示力的大小，箭頭的方向

表示力的作用方向，箭頭或箭尾表示力的作用點。

二、重力

!重力

提問：重力是怎樣產(chǎn)生的？

學生在預習后回答：地球上的一切物體都要受到地球的吸引，所以人跳起來總會落在地

上，扔出去的東西總要落回地面。

提問：有的同學說物體的重力就是地球的吸引力，到底是不是呢？

學生猜疑：有的說是，有的說不是。

教師釋疑：嚴格地說，重力并不是地球的吸引力，而是吸引力的一部分，以后才會學到

這些知識，現(xiàn)在知道就行了。所以說重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，而不能說地

球的吸引力就是物體的重力.由于兩者相差很小，通?？梢杂弥亓Υ嫖Α?/p>

⑴概念：由于地球?qū)ξ矬w的吸引而使物體受到的力，叫做重力。重力就是重量。

一個物體受到ION的重力，可以說這個物體的重量是ION。

提問：重物受到的重力的施力物體和受力物體各是誰？

學生：施力物體是地球，受力物體是重物。

強調(diào)：地球上的任何物體在任何狀態(tài)下都受到重力的作用。因此，在今后的受力分析中

重力肯定有。

在月球上，物體也會由于月球的吸引而受到相應的重力，到其他星球表面也一樣。

⑵產(chǎn)生條件：是由于地球的吸引。

2、重力的大小和方向

提問：重力的大小可以用彈簧秤來測量，為什么？

學生：物體靜止時對彈簧秤的拉力大小等于其重力。

實驗:手提彈簧稱及其下掛的鉤碼,測出鉤碼的重力;在豎直方向上用不同的方式運動，

觀察彈簧稱示數(shù)及其變化。

卸導學生根據(jù)實驗，并結(jié)合二力平衡知識得出結(jié)論）

⑴重力的大?。?/p>

重力的大小可以用彈簧秤測出。

在靜止的情況下，物體對豎直懸繩的拉力或?qū)λ街С治锏膲毫Γ跀?shù)值上等于物體重

力的大小。

動手實驗：用彈簧秤測量一個鉤碼、兩個鉤碼、三個鉤碼的重力的大小，觀察計算重力

I

學生馬上得到：G與m成正比。

重力大小與物體質(zhì)量關(guān)系：G=mg（g=9.8N∕kg）

強調(diào)：g值在地球的不同位置取值不同，一般情況下忽略這個差異，可認為g值是恒定的。

實驗：從靜止釋放的小石塊總是豎直下落，重錘線的方向總是豎直向下。

歸納：從靜止釋放的小石塊總是豎直下落，分析重錘線下重物的受力情況，可知重力的

方向豎直向下。

⑵重力的方向：總是豎直向下。

強調(diào)：豎直向下不能說成垂直向下，豎直向下指的是與水平地面相垂直，不能籠統(tǒng)指垂

直方向。

3、重心

⑴概念

物體的各部分都受到重力的作用。從效果上看，可以認為物體各部分受到的重力作用集

中于一點，或各部分重力的等效作用點，或各部分所受到的重力的合力的作用點，叫物體的

重心。

通俗點講，重心就是重力的作用點。把物體的全部質(zhì)量集中到一點將不影響研究結(jié)果,

這就是物理學的一種等效替代的思想。

⑵與重心位置有關(guān)的因素：

①與物體的形狀有關(guān)；

②與物體的質(zhì)量分布有關(guān)。

質(zhì)量分布均勻的物體的重心，跟物體的形狀有關(guān)。

質(zhì)量分布均勻的有規(guī)則形狀的物體，其重心在此幾何中心上。

同學們在初中知識的基礎上，找出這些質(zhì)量分布均勻的物體的重心（投影分析）

質(zhì)量分布均勻的形狀不規(guī)則的薄板形物體的重心可用二次懸掛法或?qū)ふ抑c法找到。

學生動手找自己的不規(guī)則薄板的中心，并且說出其原理。

教師演示：木圓環(huán)，不規(guī)則形狀薄木板的重心。（參照課本

中P5的實驗）

驗證：用懸掛法確定重心之后，在板上固定一條細線，讓其φ\

穿過重心C點，再在其重心C處拴上細繩提拉，驗證薄板可以水平

平衡。也可以重心C為支點，讓薄板水平平衡。

演示講解：不倒翁的制作就是改變橢圓空腔的重心，增強對重心概念的印象。

演示：將一段均勻的直鐵絲，做成直角、四邊形、圓形等不同的形狀，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。

物體的穩(wěn)定程度與重心的高低及支承面的大小等有關(guān)。

簡單介紹一下不倒翁的原理，讓學生有一種印象，為以后學習平衡的種類奠定基礎。

鞏固練習：用卡車運輸一些有的輕、有的重物體，將這些物體怎樣堆放到卡車上較為合

理。

I盡量將重的物體放在車的底部，整體的重心較低，行駛較安全）

三、基本相互作用

引力相互作用是是所有物體之間都存在的一種相互作用。對于通常大小的物體，它們之

間的引力非常微弱，常被忽略不計。

電磁相互作用包括靜止電荷之間以及運動電荷之間的相互作用。電和磁是密切相關(guān)的，

在一個參考系中觀察到的磁力可以和另一個參考系中的電力聯(lián)系起來，電力和磁力可統(tǒng)一為

電磁相互作用。

引力和電磁力能在宏觀世界里顯示其作用。這兩種力是長程力，從理論上說，它們的作

用范圍是無限的。但是，電磁力要比引力強得多。宏觀物體之間的相互作用，除引力外，所

有接觸力都是大量原子、分子之間電磁相互作用的宏觀表現(xiàn)。

強相互作用和弱相互作用都是短程力。短程力的作用范圍在原子核尺度內(nèi)。強作用力只

在I（F5m范圍內(nèi)有顯著作用，弱作用力的作用范圍不超過10"m0這兩種力只有在原子核

內(nèi)部和基本粒子的相互作用中才顯示出來,在宏觀世界里不能覺察它們的存在。核子（質(zhì)子、

中子）、電子和中微子等參與弱相互作用。強相互作用是介子和重子（包括質(zhì)子、中子）之

間的相互作用，因為這種力將核子束縛在一起，核物理學家們把它稱為核相互作用。

（四）、反思總結(jié)、當堂檢測

教師組織學生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進行當堂檢測

（五）發(fā)導學案、布置作業(yè)

1、課后完成課本54頁”問題與練習”中的習題。

2、用懸掛法確定形狀不規(guī)則物體的重心（硬紙板、衣服掛）

九、板書設計

一、力和力的圖示

二、重力

1、重力

2、重力的大小和方向

3、重心

三、基本相互作用

十、教學反思

本節(jié)課的應用主要涉及力的概念、力的圖示、重力大小的計算和方向的判定，以及物體重心

位置的確定。對四種基本相互作用只要作一般性的了解。這節(jié)課重點是對重物牽引下小車的

運動進行探究，在探究過程中，涉及到了實驗的設計、操作以及作圖象的方法、原則，很好

地提高了大家各方面的能力，同時又為后面學習這種勻變速運動打下了基礎。

高中物理新課標教學設計

第二節(jié)《彈力》教學設計

【學習者分析］

①.本人所在學校屬于省級示范學校，學生在初中就已經(jīng)進行了很長時間的探究體驗，因此

他們有探究的基礎，優(yōu)點是思維活躍，善于觀察、總結(jié)、提出并回答問題，不過還存在“眼

高手低”的問題及實驗器材問題。

②.新課程改革打破了以前的應試教育模式，教育教學過程中師生地位平等，充分貫徹以學

生為本，堅持學生的主體地位，教師的主導地位。

③.通過前面的對“重力及相互作用”的學習，學生已經(jīng)對力的三要素及作用效果等有了一

定的了解。而且在初中階段的學習過程中，也對彈力有了初步感性的認識和一定的理念基礎。

在高中教學中要進一步幫助學生深化對彈力的理解。彈力產(chǎn)生的原因及其方向的判定，是學

生普遍感到難以把握的問題。為此，在這節(jié)課的教學中要精心設計實驗，通過形象直觀的實

驗教學幫助學生突破難點，并讓學生在親歷探究的過程中，體驗到探究未知世界的樂趣，領(lǐng)

悟科學探究的真諦。

【教材分析】

《彈力》是高中物理新課程（必修1）第三章第二節(jié)的內(nèi)容，是力學的核心內(nèi)容之一，在

整個高中物理中占有相當重要的地位，是以后正確進行受力分析的基礎。其重點是彈力產(chǎn)生

的原因及彈力的方向，難點是常見的彈力方向的確定。教材從物體的明顯形變引入，繼而通

過放大的思想演示“微小形變”的過程中，用實例引出了形變、彈性形變和彈力的概念。并

通過研究形變來探究彈力產(chǎn)生的原因、彈力的方向和作用點，探究支持力、壓力和繩子的拉

力這幾種彈力產(chǎn)生的原因和方向。對于胡克定律的教學，要先讓學生親身經(jīng)歷體驗，然后引

導學生設計實驗“探索彈力的大小與形變量大小之間的關(guān)系”，這種先從感性認識出發(fā)，上

升到理性認識，再通過實驗檢驗并進行具體運用的研究辦法十分重要，在教學過程中應注意

滲透。

【教學目標】

知識與技能：

1.了解彈性、塑性及其在生活中的應用；

2.研究彈簧伸長長度與拉力的關(guān)系；

3.探究彈簧測力計的制作方案，并學會它的制作和使用。

過程與方法：過程與方法

1.經(jīng)歷彈性、塑性的體驗，探究彈簧伸長長度與拉力關(guān)系；

2.學習從實驗數(shù)據(jù)歸納結(jié)論、培養(yǎng)學生初步的分析、概括能力；

3.培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的能力，學會將理論應用于實踐、理論服務于實踐的能力。

情感態(tài)度與價值觀：

1.通過對彈簧伸長與受力的探究，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度與協(xié)作精神；

2.通過探究活動體驗成功的喜悅，增強對科學探究的興趣，培養(yǎng)學生的合作與交流精神，

感悟物理與生活的和諧關(guān)系；

3.關(guān)注日常生活，樂于將所學的物理知識應用到自然現(xiàn)象和日常生活中去，樂于探索自然

的奧妙。

【重點難點】

重點：彈力產(chǎn)生的條件及彈力的方向的判定，胡克定律的內(nèi)容及應用

難點：接觸的物體是否發(fā)生形變及彈力方向的確定

【設計思想】

高一新生正處于從初中物理向高中物理跨越階段的特點，本節(jié)教材在文字敘述上非常簡潔并

配有大量的插圖。內(nèi)容直觀、感性，較易為學生接受，加上學生們在初中時對彈力已有了一

定的感性認識與理論基礎，若只是照本宣科，教學會很空泛。教師覺得“沒戲可唱”，學生

則有“炒冷飯”之感。因此將彈力這節(jié)課設計成了探究性學習課，采用了“參與——體驗一

一內(nèi)化——外延”的物理課堂教學模式，由教師創(chuàng)設情景,讓學生自己提出想要知道的問題，

在教師的引導下，通過全班同學的討論，自評和互評來不斷完善。教師在教學中通過具體的

實例、實驗，激發(fā)學生的求知欲望，讓學生主動參與到探究的過程，成為學習的主體，積極

主動地獲取知識和能力

本教學設計特別強調(diào)了對實驗的挖掘。通過引入新課時設計的實驗，培養(yǎng)學生的問題意

識和激發(fā)學生的學習興趣。通過教學中的若干個演示實驗的設計，特別是精心設計了研究桌

面的微小形變實驗，使學生感悟科學的探究方法和強化創(chuàng)新的意識。學生在互動和探索的過

程中，培養(yǎng)學生的合作精神、獲得探究的成功體驗，使原本平淡的課堂教學變得充實、飽滿、

有聲有色。

【教學環(huán)節(jié)】

本課以探究式教學模式為主，結(jié)合問題法、演示法、啟發(fā)法、歸納法、多媒體輔助法等教學

方法。

（1）本節(jié)課流程設計：實驗引入（產(chǎn)生疑問）一設計實驗f學生探究一分析歸納~得

出結(jié)論（解決問題）f拓展應用（產(chǎn)生新疑問）。

（2）對探究實驗設計好實驗的內(nèi)容、步驟和表格，便于學生的探究。

（3）教學中通過設計演示實驗，多媒體課件動畫演示創(chuàng)設物理情景，把復雜抽象的問

題形象化，以便于學生的思考分析。

【新課教學】

（-）活動中感悟親歷體驗

（課前每小組分發(fā)一根細鋼絲，讓學生在課前自己動手繞制一個小彈簧）

（學生實驗）用細鋼絲繞制的小彈簧，輕輕地拉一拉或壓一壓，感受彈簧被拉伸或壓縮

的同時，手受到了力的作用。

【思考】這種力是什么性質(zhì)的力？它產(chǎn)生的條件是什么？它的大小、方向和作用點又

如何呢？讓學生親身感受彈力的存在，從而揭示課題《彈力》。

（演示實驗）讓學生了解物體的形變。

施加外力停止用力?

原狀?

產(chǎn)生形變/形變消失?

橡

皮

泥

施加外力，停止用力”

產(chǎn)生形變?:形變保留,

（小組討論）上面的這些形變有什么特點：有的形變可以恢復原狀，有的不可以恢復原

狀

【結(jié)論】能恢復原狀的形變，叫彈性形變；不能恢復原狀的形變，叫非彈性形變。

讓學生舉例在日常生活中所發(fā)現(xiàn)或觀察到的一些形變,看看哪些是彈性形變哪些是非彈

性形變。

（播放視頻）：釣魚時釣魚桿的形變，繩的扭轉(zhuǎn)，皮球與地面接觸時，網(wǎng)球與球拍接觸

時都有形變。

觀看視頻，形成印象，物體的形變、由于形變而產(chǎn)生的彈力在現(xiàn)實生活中很常見的。讓

學生感覺到，物理很實用，物理就在我身邊，從而調(diào)動起其學習物理的興趣。

（二）放大形變突破難點

一本書放在桌子上，我們知道書本對桌子有壓力，桌子對書本有支持力。

【提問】那么壓力和支持力又是怎樣產(chǎn)生的呢？會不會也象彈簧一樣由于物體的形變而

產(chǎn)生的呢？若有這個形變與彈簧、橡皮條的形變有什么不一樣？

【學生猜想】沒有，可能發(fā)生了形變，但是由于形變量太小，所以肉眼觀察不出來。我

們怎樣來體現(xiàn)微小的形變量。

在課堂教學中引導滲透微觀放大的物理思想方法。設計微小形變實驗，在一個大桌上放

兩個平面鏡，用小型激光源發(fā)射激光照射平面鏡M,用力壓桌面，讓一束光依次被兩面鏡子

反射，通過反光鏡的放大原理可以使墻上的光點移動很大的距離。通過放大的思想演示“微

小形變”的過程，讓學生認識到任何物體受到外力作用后都會發(fā)生形變的事實。

激光束

現(xiàn)

點，發(fā)

為基準

標記處

以細線

位，

同部

的不

長軸

子半

平瓶

壓扁

，用手

所示

】如圖

【體驗

上臺體

個學生

。請幾

形變

發(fā)生

瓶子

判斷

可以

升降

面的

察液

過觀

降，通

或下

上升

液面

中的

細管

諦。

的真

探究

科學

領(lǐng)悟

趣，

的樂

科學

自然

體會

一步

，進

信心

心，

積極

生的

了學

激發(fā)

演，

驗表

。

原狀

恢復

不能

態(tài)，

伸狀

于拉

終處

下始

作用

的力

較大

簧在

）彈

實驗

（演示

度，超

的限

一定

超過

，不能

件的

有條

狀是

復原

要恢

物體

變的

彈性形

，發(fā)生

原因

得到

引導

,

說明

從而

度。

性限

做彈

度叫

種限

，這

原狀

恢復

不會

，也

作用

力的

使撤去

，即

限度