《重力與彈力》教學設計

唐傳武

教材分析：

本節課屬于人教版高一第三章第一節的內容，主要內容為重力和彈力知識，本節課主要是為牛頓運動定律打好基礎。這節課的內容和初中所學的力學知識密切銜接，是對初中力學知識的擴展和深化。教師在教學時要從重力的概念、重力的大小、方向、重心等方面幫助學生理解重力，引導學生理解彈力和形變的關系，掌握產生彈力的條件、彈力的方向、彈力的大小等知識。

學情分析：

高一年級的學生在初中時已經有了力方面的基礎知識。但是初中教材的內容比較淺顯，高中內容詳細介紹了幾種常見的力，高中物理要求學生有較強的邏輯思維能力，需要學生抽象出物理情景，并進行分析。但是高一年級的學生邏輯思維能力還有所欠缺，因此，在教學時，還需要借助直觀形象的圖片來輔助教學。高一年級的學生他們上課喜歡提出問題，在課堂中比較活躍。

教學目標：

一、知識與能力目標

1.了解什么是重力，知道重力是如何產生的，知道重力的方向和大小的計算方法。理解重心，會找物體的重心。

2.了解彈力的概念及產生條件，能夠正確畫出彈力示意圖，了解胡克定律，會計算彈力。

二、過程與方法目標

1.通過聯系生活中的力現象，能夠對各種力進行比較，培養概括能力和分析綜合能力。

2.通過實驗觀察物體的形變，了解彈力的知識。

三、情感、態度與價值觀目標

培養學生認真思考、積極探索的品質，培養學生的科學思維。

教學重難點：

教學重點：

力的概念的建立過程，重力三要素的分析過程。

教學難點：

彈力的產生條件及方向確定。

教學用具：

多媒體課件、彈簧秤、彈簧、小車、砝碼等。

教學過程：

一、情境導入

用手拉橡皮筋，拖動桌面上的書。

師：觀察橡皮筋，它的形狀發生了變化，拖動桌面上的書，它的運動狀態發生了變化。他們為什么會發生變化？

生：它們受到了力。

師：在物理學中，我們把物體與物體之間的相互作用稱為力。力可以改變物體的運動狀態和形狀。今天我們來學習兩種力——重力和彈力

二、講授新課

（一）重力

多媒體展示牛頓思考蘋果落地的圖片。

師：重力是怎么產生的？

學生思考

師：重力是由于受地球的吸引而使物體產生的力。

（1）重力的大小

重力的大小可以用彈簧秤測出

演示：將物體掛在彈簧秤彈簧自由端的掛鉤上，提起彈簧秤外殼上的掛鉤，使彈簧秤和物體靜止在空中，顯示的數就是重力的大小。

師：重力的大小和什么有關？

學生提出自己的猜想。學生的猜想有重力的大小和體積、密度、質量等方面有關，我引導學生運用控制變量法通過對質量相等，體積不同、密度不同的物體測重力，學生發現他們的重力是一樣的。實驗后學生總結重力的大小和物體的質量相關。

師：重力大小和質量之間的關系可以用G=mg（g=9.8N/kg）表示。

師：重力的方向是怎樣的？

生：向下

師：重力的方向總是豎直向下。我們怎樣確定重力的作用點？

（2）重心

向學生講解重心的定義。

小組探討：物體的重心一般在哪里？重心都在物體上嗎？

我借助多媒體展示了球體、圓柱、長方體幾個規則的幾何物體，學生探究這幾個物體的重心。

不規則的物體的重心：我向學生介紹了懸掛法和尋找支點法。

學生探討并總結形狀規則的物體的重心以及不規則物體的重心。

重心和穩度

師：物體的重心越低，在晃動后，越不容易翻到。你能根據這個理論解釋一下不倒翁不倒的原因嗎？

生：不倒翁制作的時候降低了重心。

（二）彈力

多媒體展示拉弓射箭、蹦極、跳水的圖片

師：拉弓射箭這個圖片為什么箭能夠射的特別遠？蹦極為什么人們能夠蹦出去？跳水時跳板為什么能夠將跳水運動員彈起？

生：因為受到了彈力。

師：彈力物體對作用對象的作用我們稱為彈力。

用彈簧和小車演示，被壓縮和拉長的彈簧對小車產生的力。

師：觀察彈簧和小車，壓縮的彈簧為什么可以使小車向左加速運動？

生：彈簧發生了形變。

我向學生講解了彈力的概念，并提問：彈力產生的條件是什么？學生進行探討并回答。

（1）探究彈簧彈力大小——胡克定律

學生通過實驗探究彈簧彈力和形變量之間的關系。

學生安裝實驗裝置，記下不掛鉤碼時的刻度以及懸掛一個鉤碼時彈簧的總長度以及鉤碼的重力。增加鉤碼個數，在表格中填入數據。學生畫出圖像，發現彈簧彈力和形變量成正比，學生得出實驗結論F=kx

師：在F=kx 中，這個k 為勁度系數，它的大小和彈簧的形狀、大小等有關，這個關系叫胡克定律。

三、案例研究

重力案例

1. 學習了重力的知識，“高空走鋼絲”的演員為什么要用手拿著一根長桿？人為什么在冰上行走時習慣下蹲一些？

2.如果沒有了重力，我們的生活會發生什么變化？

2.彈力案例

（1）書本靜止放在斜面上，畫出斜面產生的彈力方向。

（2）光滑的水平面上放著靜止的木塊A、B， 它們之間是否有彈力？

（3）鐵塊放在海綿上，它們都發生了形變，海綿對鐵塊的支持力是怎么產生的？方向是怎樣的？鐵塊對海綿的壓力是怎樣產生的？方向怎樣？

四、課堂小結

這節課我們學習了重力的概念、重力大小的計算和方向的判定、重心的位置，還學習了彈力的概念，彈簧彈力大小和形變量的關系，這節課從實際生活出發來分析物體運動狀態和形狀的變化。學完這節課，在課下梳理下本節課的知識。

板書設計

重力與彈力

重力的概念、大小、方向

重心位置

彈力大小、方向 胡克定律