高中物理教科版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用1 力 重力教学设计及反思

这是一份高中物理教科版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用1 力 重力教学设计及反思，共6页。教案主要包含了教学目标，教学重难点，教学过程等内容，欢迎下载使用。

【教学目标】
1．理解力是物体对物体的作用，力的作用是相互的，能指出具体问题中的受力物体和施力物体。
2．知道力的三要素，会正确地画出力的图示和力的示意图。
3．知道力的分类。
4．知道重力的大小和方向。
5．知道重心的概念以及均匀物体重心的位置。
【教学重难点】
教学重点：
力的物质性和相互性，力的三要素和力的图示。
教学难点：
力和重心的理解以及重心位置的确定。
【教学过程】
一、导入新课
创设情境：首先给学生演示“手拿起书”和“推桌子”，让学生思考为什么我们能把书拿起来、把桌子推动？学生会说是因为施加了力，那力的产生需要什么条件呢？力有哪些作用效果呢？力有哪些类型呢？
二、讲授新课
（一）力
提问：什么是力？
1．力是物体对物体的作用。
演示：用细线使放在桌上的钩码上升。
引导答出：细线对钩码施加了力。
演示：磁铁吸引铁块。
引导答出：磁铁对铁块施加了作用力。
小结：力是一物体对另一个物体的作用。
这里指出了力的物质性，没有脱离物体而存在的力，一个孤立的物体不会存在力的作用。也就是说，有受力物体，一定有另一个物体对它施加力的作用。力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的。
当我们研究某一个物体受力时，有时不一定指明施力物体，但施力物体一定存在。
（例如说物体受重力，其施力物体是地球）
提问：力是有大小的，力的大小用什么来测量？在国际单位制中，力的单位是什么？符号是什么？
提问：仅说一个力多大（是多少N）能不能完整地表达了这个力？
引导学生答出力是有方向的物理量。（力的作用点）
2．力的大小和方向
（1）力的大小用弹簧秤来测量。单位是N（牛）。
（2）力是有方向的物理量。
提问：物体受的重力方向是？水里的船受到的浮力方向是？
（3）力的图示
为了形象地表达一个力，可以用一条带箭头的线段（有向线段）来表示：
①线段的长短表示力的大小；
②箭头指向表示力的方向；
③箭尾（或箭头）常画在力的作用点上（在有些问题中为了方便，常把物体用一个点代表）。
例1（教师做）：卡车对拖车的牵引力F的大小是，方向水平向右，作出力F的图示。
步骤：选一标度（依题而定其大小）：如用长的线段表示的力。
从力F的作用点O向右水平画一线段四倍于标度（），然后画上箭头（图1）：
例2（学生做）：作出下列力的图示：（可同时出三个题，全班分三组，每组做一个题，并分别选一个学生在黑板上做。）
①物体受的重力。
②用细线拴一个物体，并用的力竖直上提物体。
③水平向左踢足球，用力大小为。
答案：
说明：①选不同标度（单位），力的图示线段的长短可不同；
②标度的选取要有利于作图示。
提问：上述三例的受力物体和施力物体分别是什么？
提问：回忆初中所学过的知识。力的作用效果是什么？
3．力的作用效果是使物体发生形变；改变物体的运动状态。
（可利用已有的弹簧秤等演示，总结上述两方面效果。）
今后我们将定量地研究力的作用效果。
小结：力不但有大小，而且有方向。大小、方向和作用点常称为力的三要素。
力的图示是形象地表述一个力的方法，不要忘记定标度。力的图示要正确反映力的三要素。
提问：说出不同力的名称。
（学生边答，教师边在黑板写出，并有意识地分成两类：按性质命名的力和按效果命名的力。）
4．力的分类
按性质命名的力：重力、弹力、摩擦力、分子力、电力、磁力，等等。
按效果命名的力：拉力、压力、支持力、动力、阻力等。
（浮力、向心力都是按效果命名的力，而且是合力，不宜过多说明。）
不同效果的力可以是同一种性质的力。如绳子的拉力、车轮的压力、路面的支持力，实际上都是弹力。
按效果命名的同一名称的力，可能是不同性质的力，如动力、重力、弹力、摩擦力、电力、磁力都可以是动力。
上述关于力的分类，还要在不断学习中扩展并深化。
在力学范围内，接力的性质划分，常见的有重力、弹力和摩擦力。为了学好力学，首先要从产生、方向及作用效果上认清这三种力。
（二）重力
1.演示提问：这里有两个物体，请同学来描述一下它们有什么不一样，最显著的不同是什么？
用手掂一掂，或弹簧秤称量一下，发现它们不一样重。这里的“重”是我们的感受，或是测量的结果，这说明这两个物体受到的重力不同。
2.重力是怎样产生的
地球上的一切物体都受到地球的吸引，（水会自动从高处流向低处，抛出的物体会落回地面）重力是由于地球对物体的吸引而产生的力。
明确：地球上物体受到重力，施力者是地球。物体都有质量，只要在地球的引力范围之内，物体就会受到重力作用。
3．重力的方向和大小
（1）请同学回答：根据什么说“重力的方向是竖直向下的”？
观察：由静止释放的物体（粉笔头）沿竖直方向下落；悬挂在细绳下的物体静止时，绳沿竖直方向——由二力平衡和重力沿竖直方向向下。
如果有同学问“纸片飘飘落到地上，并不是竖直下落的，怎样解释？”
答：飘忽不定是因为空气阻力的作用，如果没有空气阻力，纸片也是竖直落下的。以后我们还会做这个实验的。
指出几点：
①竖直方向也叫重锤线方向，也就是与水平面相垂直的方向，因此，不宜把竖直方向说成“垂直”方向；
②“向下”是相对于地面上的观察者来说的，对于地球另一端的观察者，其“上”、“下”指向刚好与我们相反。
（2）重力的大小跟物体的质量成正比。
①重力的大小可以用弹簧测力计、托盘称、电子秤来测量（原理：二力平衡）；
②重力的大小跟物体的质量成正比：
4．重心
物体的每一部分都受到重力作用，为了研究问题方便，从效果上看，我们可以认为物体受到的重力集中作用在一点，这一点叫物体的重心。
“认为”：重心的概念是人为引入的。
“从效果上看”：等效代换的思想，即在处理某些问题时，如果想象把构成物体的全部物质压缩成一个点集中在重心处，将不影响研究的结果。
（1）质量分布均匀的物体，重心的位置只跟物体的形状有关。
演示：均匀直棒的重心在中点；均匀三角板的重心在三条中线的交点。
均匀球的重心在球心，均匀圆环重心在圆心。
回顾：初中学过，可以用悬挂法找物体的重心。演示：薄板重心实验。
物体的重心不一定是物体上的一个点（如圆环、直角尺等）。
（2）质量分布不均匀的物体，重心的位置还跟质量的分布情况有关。如：一把铁锹的重心在靠近鍬头的一侧。
演示“模拟铁鍬”的重心。
问：如果从重心处切开，哪头重？同学回答并用杠杆平衡解释支点在重心处时“铁鍬”的平衡。最后用剪刀剪开“铁鍬”，两段各放在天平两盘中，验证一下。
放录像：欹器。
静止时向右倾斜，倒入一半水时处于正位，继续倒水，重心向左上方移动，倒满水则倾覆。——“满则覆，中则正，虚则欹”。
三、课堂检测
1.如图所示是足球撞击球网的瞬间，以下说法正确的是（ ）
A.因为是足球撞击球网，所以球对网有作用力，网对球没作用力
B.因为球有重力，所以对网的作用力方向竖直向下
C.是网对球的作用力改变了球的运动状态
D.球对网之所以有作用力，是因为球受到一个向前的推力
解析：力的作用是相互的，选项A错误；对网的作用力方向与重力方向无关，大致是水平方向的，选项B错误；力是改变物体运动状态的原因，选项C正确；球向前运动是因为惯性，并没有向前的推力，选项D错误。
答案：C
2.如图所示是某人在投飞镖，飞镖在飞行途中受到的力有（ ）
A.推力
B.重力、空气阻力
C.重力、推力
D.重力、推力、空气阻力
解析：飞镖投出后不再与手接触，不受推力作用，但飞行途中总受重力作用，同时与空气有相对运动，还受空气阻力，选项B正确。
答案：B
3.如图所示，两辆车以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是（ ）
A.物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点
B.重力的方向总是垂直向下的
C.物体重心的位置与物体形状和质量分布无关
D.物体只有重心受重力作用，其他部分不受重力作用
解析：重力作用在物体的各部分，重心是物体各部分所受重力的等效作用点，选项A正确，D错误；重力的方向总是竖直向下的，选项B错误；物体的形状和质量分布影响物体的重心位置，选项C错误。
答案：A
4.双层巴士靠站后，上车乘客向上层的后方走动，此时车的重心将（ ）
A.向前上方移动B.向后上方移动
C.向上移动D.不变
解析：重心将随物体中的质量分布变化而变化。
答案：B