2024-2025學(xué)年新教材高中物理第三章相互作用-力第一節(jié)重力與彈力教案新人教版必修1

PAGE1-重力與彈力教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)一、學(xué)問(wèn)與技能1.知道力的三要素，會(huì)用力的圖示和力的示意圖表示力；2.知道重力產(chǎn)生的緣由，理解重力的大小和方向，知道重心的概念。二、過(guò)程與方法1.知道壓力、支持力和繩的拉力都是彈力，會(huì)分析彈力的方向，能正確畫(huà)出彈力的示意圖；2.通過(guò)試驗(yàn)探究彈簧彈力和形變量的關(guān)系，理解胡克定律，了解科學(xué)探討方法。三、情感看法與價(jià)值觀1.了解彈力在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，體會(huì)物理與生產(chǎn)和生活休戚相關(guān)。2.將所學(xué)學(xué)問(wèn)與實(shí)際生活相聯(lián)系，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力和欲望。重點(diǎn)難點(diǎn)1、理解重力的大小和方向，知道重心的概念程念。（重點(diǎn)）2、彈力的產(chǎn)生條件，彈力方向的推斷。（重點(diǎn)）3、知道壓力、支持力和繩的拉力都是彈力，會(huì)分析彈力的方向。（難點(diǎn)）4、通過(guò)試驗(yàn)探究彈簧彈力和形變量的關(guān)系，理解胡克定律。（難點(diǎn)）教學(xué)打算課件教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入新課：力是一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體的作用。相識(shí)一個(gè)力，須要弄清以下幾個(gè)問(wèn)題：1、誰(shuí)受到的力，誰(shuí)施加的力？2、怎樣量度它的大小？3、它的方向如何？作用點(diǎn)在哪里？分析空中人所受的重力。關(guān)于上述問(wèn)題你知道哪些?二、講授新課： 1、重力【老師提問(wèn)】重力是怎樣產(chǎn)生的？【學(xué)生預(yù)習(xí)】地球上的一切物體都要受到地球的吸引?！纠蠋熞龑?dǎo)】嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，重力并不是地球?qū)ξ矬w的吸引力，而是吸引力的一部分，這部分內(nèi)容以后會(huì)學(xué)到。所以說(shuō)重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，而不能說(shuō)地球?qū)ξ矬w的吸引力就是物體的重力?！纠蠋熝a(bǔ)充】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存在。在月球上，物體也會(huì)由于月球的吸引而受到相應(yīng)的重力，到其他星球表面也一樣?！纠蠋熖釂?wèn)】重力的大小可以用彈簧測(cè)力計(jì)來(lái)測(cè)量，那么重力的大小和方向都是怎樣的？【學(xué)生回答】重力的大小：G＝mg；重力的方向：豎直向下【老師補(bǔ)充】g值在地球的不同位置取值不同，一般狀況下可以忽視這個(gè)差異，認(rèn)為是恒定的。重力的方向始終是豎直向下的?！纠蠋熆偨Y(jié)】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)在試驗(yàn)室中可以用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量重力的大小。(2)重力的計(jì)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?！纠蠋熝a(bǔ)充】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。重心可看成物體各部分重力的等效作用點(diǎn)或物體各部分所受到的重力的合力的作用點(diǎn)。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)將不影響探討結(jié)果，這就是物理學(xué)的一種等效替代思想?！菊n件演示】找尋質(zhì)量分布勻稱的物體的重心?！驹囼?yàn)演示】找尋不規(guī)則薄板的重心先在A點(diǎn)把物體懸掛起來(lái)，通過(guò)A點(diǎn)畫(huà)一條豎直線AB，然后再選另一處C點(diǎn)把物體懸掛起來(lái)，同樣通過(guò)點(diǎn)畫(huà)一條豎直線CD，AB和CD的交點(diǎn)O，就是薄板的重心(如下圖所示)。2、彈力【老師引導(dǎo)】視察圖片，日常視察到的相互作用，無(wú)論是推、拉、提、舉，還是牽引列車(chē)、鍛打工件、擊球、彎弓射箭等，都是在物體與物體接觸時(shí)才發(fā)生的，這種相互作用可稱為接觸力。我們通常所說(shuō)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?！狙菔尽课矬w受力時(shí)會(huì)產(chǎn)生形變，但有時(shí)形變很小，不易視察。在如下圖中，一塊三角形有機(jī)玻璃壓在另一塊有機(jī)玻璃上，發(fā)生的形變很小，肉眼不能看出。但是，形變使有機(jī)玻璃內(nèi)不同部位的光學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生了差異，讓特別的光通過(guò)時(shí)，可以看到這種差異。【老師提問(wèn)】一本書(shū)放在桌子上我們知道書(shū)本對(duì)桌子有壓力，桌子對(duì)書(shū)本有支持力。那么壓力和支持力又是怎樣產(chǎn)生的呢？會(huì)不會(huì)也象彈簧一樣是由物體的形變而產(chǎn)生的呢？這個(gè)形變與彈簧、橡皮條的形變有什么不一樣？【設(shè)計(jì)試驗(yàn)】在一個(gè)大桌上放兩個(gè)平面鏡，用小型激光源放射激光照耀平面鏡M，用力壓桌面，讓一束光依次被兩面鏡子反射，通過(guò)反光鏡的放大原理可以使墻上的光點(diǎn)移動(dòng)很大的距離。通過(guò)放大的思想演示“微小形變”的過(guò)程，讓學(xué)生相識(shí)到任何物體受到外力作用后都會(huì)發(fā)生形變的事實(shí)?！纠蠋熝a(bǔ)充】發(fā)生形變的物體，要復(fù)原原狀，對(duì)與它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用，這種力叫作彈力。像上面我們所熟知的拉力、壓力和支持力就是最常見(jiàn)的幾種彈力。繩的拉力沿著繩而指向繩收縮的方向；壓力和支持力的方向垂直于物體的接觸面。3、胡克定律【老師引導(dǎo)】物體在發(fā)生形變后，假如撤去作用力能夠復(fù)原原狀，這種形變叫做彈性形變。假如形變過(guò)大，超過(guò)肯定的限度，撤去作用力后，物體不能完全復(fù)原原來(lái)的形態(tài)，這個(gè)限度叫作彈性限度?！纠蠋熖釂?wèn)】彈簧在形變時(shí)產(chǎn)生的彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量是有關(guān)系的。那么，彈簧在彈性限度內(nèi)，彈力大小與伸長(zhǎng)量有什么關(guān)系呢？【試驗(yàn)】探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系試驗(yàn)思路探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系，須要測(cè)量多組彈簧彈力和形變量的數(shù)據(jù)，如何測(cè)量？說(shuō)出你的想法。進(jìn)行試驗(yàn)要完成這個(gè)試驗(yàn)探究，我們可以通過(guò)如圖所示的裝置進(jìn)行試驗(yàn)。把彈簧上端固定在鐵架臺(tái)的橫桿上，視察彈簧自由下垂時(shí)下端在刻度尺的位置。在彈簧下端懸掛不同質(zhì)量的鉤碼，記錄彈簧在不同拉力作用下伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度(彈簧的彈力等于鉤碼對(duì)彈簧的拉力)。數(shù)據(jù)處理為了找出彈簧彈力與形變量的關(guān)系，我們以彈簧的彈力F為縱軸、彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度x為橫軸建立直角坐標(biāo)系。依據(jù)表格中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)作出F-x圖像?！纠蠋熆偨Y(jié)】胡克定律1、內(nèi)容：彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈力的大小F跟彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)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(hào)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)。課堂練習(xí)1、有一圓形的勻稱薄板，若將其中心挖掉一個(gè)小圓板變成一個(gè)圓環(huán)，如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（）A.重心位置向外側(cè)偏移，重力減小 B.重力和重心位置都沒(méi)有變C.重力減小，重心位置沒(méi)有變 D.重力減小，重心位置無(wú)法確定答案：C2、玩具汽車(chē)停在模型橋面上，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A.橋面受向下的彈力，是因?yàn)槠?chē)發(fā)生了形變B.汽車(chē)沒(méi)有發(fā)生形變，所以汽車(chē)不受彈力C.汽車(chē)受向上的彈力，是因?yàn)闃蛎姘l(fā)生了彈性形變D.汽車(chē)受向上的彈力，是因?yàn)槠?chē)發(fā)生了形變答案：AC3、如圖所示，兩輛車(chē)在以相同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，依據(jù)圖中所給信息和所學(xué)學(xué)問(wèn)你可以得出的結(jié)論是（）A.物體各部分都受重力作用，但可以認(rèn)為物體各部分所受重力集中于一點(diǎn)B.重力的方向總是垂直向下的C.物體重心的位置與物體形態(tài)或質(zhì)量分布無(wú)關(guān)D.力是使物體運(yùn)動(dòng)的緣由答案：A4、如圖所示，一根彈性桿的一端固定在傾角為的斜面上，桿的另一端固定一個(gè)重為4N的小球，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，彈性桿對(duì)小球的彈力（）A.大小為4N，方向平行于斜面對(duì)上 B.大小為2N，方向平行于斜面對(duì)上C.大小為4N，方向垂直于斜面對(duì)上 D.大小為4N，方向豎直向上答案：D5、如圖所示，“馬踏飛燕”是漢代藝術(shù)家集高度才智、豐富想象、浪漫主義精神和超群的藝術(shù)技巧的結(jié)晶，是我國(guó)古代雕塑藝術(shù)的稀世之寶。飛奔的駿馬之所以能用一只蹄穩(wěn)穩(wěn)地踏在飛燕上，是因?yàn)椋ǎ〢.馬跑得快 B.馬蹄大C.馬的重心在飛燕上 D.馬的重心位置和飛燕（視為質(zhì)點(diǎn)）在一條豎直線上答案：D6、某同學(xué)利用如圖（a）裝置做“探究彈簧彈力大小與其長(zhǎng)度的關(guān)系”的試驗(yàn)。(1)在安裝刻度尺時(shí)，必需使刻度尺保持________狀態(tài)。(2)他通過(guò)試驗(yàn)得到如圖（b）所示的彈力大小與彈簧長(zhǎng)度l的關(guān)系圖線．由此圖線可得該彈簧的原長(zhǎng)______，勁度系數(shù)________.(3)他又利用本試驗(yàn)原理把該彈簧做成一把彈簧測(cè)力計(jì)，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)上的示數(shù)如圖（c）所示時(shí)，該彈簧的長(zhǎng)度________.答案：(1)豎直(2)4;50(3)10板書(shū)設(shè)計(jì)§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)在試驗(yàn)室中可以用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量重力的大小。(2)重力的計(jì)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)重心位置確定因素：物體的形態(tài)和質(zhì)量分布。二、彈力1、定義：發(fā)生形變的物體，由于要復(fù)原原狀，對(duì)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