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視頻標簽：重力與彈力
所屬欄目：高中物理優質課視頻
視頻課題：統編部編版高中新教材優質課比賽（省賽）人教版物理必修一第三章3.1《重力與彈力》青陽
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統編部編版高中新教材優質課比賽（省賽）人教版物理必修一第三章3.1《重力與彈力 》青陽
| 第1課時 | 《重力與彈力》 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 課時教學設計 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1.課時教材分析 | 本節課是2019人教版《高中物理必修第一冊》第三章第1節內容。本章《相互作用——力》在高中物理教學中占有重要地位，在培養學生核心素養方面具有重要意義，本節《重力與彈力》新教材將舊教材第一節重力內容刪減了一些，與彈力放在了一起，增設了實驗：探究彈簧彈力與形變量的關系。本節從回顧初中學習的重力有關知識，到引入重心的概念，通過重心作為知識載體，體現了等效思想，讓學生體會物理思想。難點是常見彈力方向的判斷，教材從物體的明顯形變引入，繼而通過放大和轉化的思想演示微小形變，引出形變、彈性形變和彈力的概念。學會分析重力與彈力，是以后正確進行受力分析的基礎，是解決共點力平衡問題的關鍵，是培養學生解決問題的能力基石。 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 2.課時學情分析 | 初中學生已經對重力、力的三要素及作用效果等有了一定的了解。也對彈力有了初步感性的認識和一定的理念基礎，但有的學生對物理問題探究思維嚴重缺乏，在高中教學中要進一步幫助學生深化理解。重心的等效思想，彈力產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。學生知道了物體的運動形式和類別，了解了相互作用的基本概念，但是還沒有形成完整的運動和相互作用觀念，正處在該觀念形成的過程中。 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 3.課時學習重點 | 通過實驗探究彈簧彈力與形變量的關系 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 4.課時學習難點 | 理解重心的概念、彈力的方向,創設問題情境，通過生活情境建立物理模型，突破難點 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 5.開放性學習環境 |
1、實驗設備器材：傳統實驗器材 2、桌椅擺放：以適合學生分組實驗和小組討論的方式擺放 3、黑板、多媒體設備、投屏設備、智能終端：錄播室全套設備 |
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| 課時學習目標 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 單元學習目標 | 6.課時學習目標 | 對應關系說明 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| A物理觀念 |
A1.知道重力產生的原因、大小和方向。會測量物體重力的大小，知道重心的概念，初步體會等效替代的思想，體會引入重心概念的意義，會畫力的圖示和示意圖。 A2.通過實驗觀察，抽象概括彈力產生的方向。 A3.知道壓力、支持力和拉力都是彈力。會根據彈力產生的條件或者物體的運動狀態及其變化，分析彈力的方向。了解重力和彈力在生產和生活中的應用，體會物理學與生產、生活密切關系。 |
A1對應A、B A2對應A、B、C A3對應A、B、 |
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B．科學思維 |
B1.通過重心作為知識載體，體現了等效思想，讓學生體會物理思想。 B2.能將桌面、氣球、橡皮筋拉重物的物理情境，抽象成簡單的物理模型，培養學生在真實的物理情境中建構模型的能力。 |
B1對應A、B、C B2對應B、C、D |
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C．科學探究 |
C1.微小形變演示實驗，激發學生學生物理的興趣C2.探究彈簧彈力與形變量的關系實驗中，要求學生通過對實驗數據的處理和分析，學會利用物理圖像解釋證據，包括建立坐標系、設計標度、描點、擬合、發現規律、陳述結論等。 |
C1對應B、C C2對應B、C、D |
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D．科學態度與責任 |
D1.通過“探究彈簧彈力與形變量的關系”實驗，得出結論，體會物理學是基于生活經驗和實際，探究自然規律，是一項建立在觀察和實驗基礎上的創造性工作。 D2.在探究實驗中應要求學生對實驗數據采取實事求是的態度，對偏離實驗預期的數據也要如實記錄，然后分析實驗誤差。 |
D1對應 C、D D2對應B、D |
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| 課時教學過程 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 學習活動/任務名稱 | 7.教學過程 | 評價建議 | ||||||||||||||||||||||||||||||
活動1： 【新課導入】以生活中的各種情境引出本章課題《相互作用——力》 |
【新課導入】讓學生觀看一個簡短視頻，展示六幅生活中反應相互作用情境的圖片。 設置問題串：讓學生回答觀察有哪些運動？為什么會出現這些運動？ 師生共同總結：視頻中的運動類型，并總結為什么有這些運動出現。 意圖：通過學生的回答，引出物體受到力的作用，物體與物體間的相互作用叫做力，引出第三章的課題《相互作用——力》 |
從生活情境中提出問題引發思考，回顧上一章勻變速直線運動，引出學習問題。激發學習興趣。 | ||||||||||||||||||||||||||||||
活動2： 【情境一】以視頻中的以“空中人”圖片導入重力的教學。 |
【新課過程】以視頻中的圖片：蹦床運動中在空中的人為情境。  設置問題串：他受到什么力作用？誰施加的力？怎么計算它的大小呢？它的方向如何？作用點在哪里呢？師生共同總結： 一、重力 1、定義：由于地球對物體的吸引，而使物體受到的力。 施力物體：地球 受力物體：物體 2、大小：G＝ mg ，g是自由落體加速度. 3、重力的方向：豎直向下 設置問題串：同一物體在地球上不同位置，物體的重力相同嗎？人身體各部分都受到重力的作用。在各部分都畫出重力的示意圖可行嗎？如果不可行，該怎么辦？ 根據學生回答，教師總結：假設一個物體的各部分都受到重力的作用，從效果上看，可以認為各部分受到的重力作用集中于一點，這一點作物體的重心。這里注意是等效作用點，也是我們以后物理學習經常用到的等效思想。 通過生活中的物理情景從生活走向物理，通過問題串的形式引導學生復習回顧初中所學的重力。啟發引導，并引出重心的問題。 請學生閱讀課本上重心的知識，師生共同總結： 1、形狀規則、質量分布均勻的物體的重心的位置在其幾何中心。 2、質量分布不均勻的物體，重心的位置除了跟物體的形狀有關外，還跟物體內質量分布有關。 ![UNIM105]B%R`0CYI{RK0CVX](file:///C:/Users/DELL/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.jpg)  學生活動：和學生一起尋找不規則薄板的重心。并提問：懸掛法確定物體重心的物理原理是什么呢？ 師生共同總結：原理：二力平衡。在A點懸掛時，細線拉力方向沿直線AB，拉力和重力平衡，薄板重心在直線AB上。同理，重心在直線DE上，交點C即為重心。  練習：如圖所示，質量為0.6㎏的小球，請畫出它的重力的圖示。教師總結：根據學生的練習點評，并總結如果在不需要準確標度力的大小時，通常只需要畫出力的作用點和方向，即畫出力的示意圖。 |
弱化了重力知識部分講解，對重力定義、方向、大小的處理，以設置一些問題串的形式拋給學生，讓學生通過回顧復習的形式重拾舊識，著重強調重心的引入，體現了等效的思想，通過練習形式復習初中所學的力的圖示法。尊重學生的主體性，實現教師角色的轉變以及學生的學習方式的轉變。 |
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活動3： 【情境二】以視頻中的“蹦床上的人”和“滑梯上的人”圖片引出形變，導入彈力的教學。 |
  再次呈現開始上課時視頻中出現的圖片。 設置問題串： 物體間有什么共同點呢？人與蹦床，人與滑梯間是不是都發生了接觸？ 根據學生定性的回答。教師總結： 像這種物體與物體直接接觸才發生的力就叫做接觸力。 （1）通常所說的拉力、壓力、支持力等都是接觸力 （2）接觸力按性質可歸納為：彈力和摩擦力。 設置問題串： 同學們再想一想除了接觸，我們還能在圖中發現什么？ 根據學生回答，教師總結蹦床發生了明顯的形變，那滑梯有沒有形變呢？我們該如何觀察微小形變呢？我們可以借助這樣一個裝置利用微觀放大法來觀察桌面的微小形變。 |
通過一些小實驗引出形變，重點放在了如何判斷彈力方向，通過生活中的兩個常見情景進行建模，總結出生活中常見彈力及其方向。 |
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活動4. 【實驗】探究彈簧彈力與形變量的關系 |
通過平面鏡觀察桌面的微小形變和觀察玻璃瓶形變 實驗1：如圖，在一張大桌子上放兩個平面鏡,讓一束光依次被這兩面鏡子反射，最后射到墻上，形成一個光點。按壓兩鏡之間的桌面，觀察墻上光點位置的變化。這個現象說明了什么? 實驗2：如圖請同學們觀察，在朝不同方向捏玻璃瓶過程中，玻璃管中液柱會如何移動？ 設置問題串：在實驗1中的光點是否會移動？如何移動？在實驗2中，玻璃管中液柱是否會移動？會如何移動？ 根據學生定性回答，教師總結在實驗1中光點在上下移動，說明桌面發生了微小形變，在實驗2中我們發現如果從正面捏玻璃瓶，玻璃管中液柱會上升，如果從側面捏，玻璃管中液柱會下降，這說明玻璃瓶發生了微小形變。 師生共同總結： 1、定義：物體在力的作用下形狀或體積發生的改變。（伸長、縮短、彎曲等等） 2、形變的分類：明顯形變、微小形變 請同學們動手輕輕拉一拉桌面上的彈簧在放手。再觀察教師用力拉一個廢棄彈簧。 設置問題串： 兩次小實驗中，彈簧有什么變化？是否都能恢復原狀？ 師生共同總結：按可否恢復分：非彈性形變、彈性形變 彈性形變：發生形變的物體在撤去作用力后，能恢復原狀的形變稱為彈性形變。 彈性限度：如果形變過大，超過一定限度，即使撤去作用力，物體也不能完全恢復原來的形狀，這個限度叫彈性限度。 請同學們一起輕輕掰一下桌面上的刻度尺。換個大點力再試試。 設置問題串： 與刻度尺兩端接觸的手有什么感覺？換個大點力試試，這種感覺會不會更明顯？ 根據學生定性回答，師生共同總結：
請同學們閱讀課本定義并總結彈力的產生條件： 2、產生條件 ：（1）、直接接觸 （2）、物體發生彈性形變 請同學們觀察實驗：在桌面上放置一個裝水的氣球。用橡皮筋懸掛重物。 設計表格回答問題：
請學生回答問題并根據學生回答建模畫出桌面、氣球、橡皮筋各自所受彈力的方向，引導學生回答這就是初中所學的支持力、壓力、繩的拉力。  師生共同總結: 施力物體：發生彈性形變的物體 受力物體：與形變物體接觸，并阻礙其恢復原狀的物體 方向：物體恢復原狀的方向 教師補充：生活中常見的彈力：支持力、壓力、繩的拉力 1、支持力的方向總是垂直于支持面而指向被支持的物體。（如球受到桌面的支持力，垂直于桌面向上。） 2、壓力的方向總是垂直于支持面而指向被壓的物體。（如桌面受到球的壓力，垂直于桌面向下） 3、繩子的拉力方向：沿繩子而指向繩子收縮的方向。（球受到繩子的拉力沿繩向上） |
通過實驗現象讓學生知道形變的方式，及所有物體都可以發生形變 通過對模型的受力分析掌握彈力產生的方向，物體形變后彈力作用對象。 |
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活動5. 【實驗】探究彈簧彈力與形變量的關系 |
接下來通過實驗探究來解決彈力大小的問題實驗：探究彈簧彈力與形變量的關系。 設置問題串： 那彈力的大小與什么因素有關呢？實驗要測量哪些物理量？如何測量彈簧的伸長量呢？如何設計表格處理實驗數據？ 請同學們分成六小組，設計實驗方案完成實驗。 教師巡視幫助學生解決實驗中遇到的問題，展示參考方案： 實驗操作(參考)： 1、將彈簧的一端掛在鐵架臺上，將其自然下垂，用刻度尺測出彈簧自然伸長狀態時的長度，即原長。 2、將已知質量的鉤碼掛在彈簧的下端，靜止時測出彈簧的總長度并計算鉤碼的重力，填寫在表格中。彈簧的彈力大小等于鉤碼對彈簧的拉力，即鉤碼的重力大小。（每個鉤碼質量50g，重力0.5N） 3、改變所掛鉤碼的個數，重復上述實驗過程，將數據填入表格。
實驗完成后利用投屏展示各組同學的成果： 【分析評價各組成果】整體對比6組實驗結果，討論確定正確的實驗結果，對個別存在差異的成果請該組的學生解釋造成差異的原因及討論實驗過程中遇到的困難。 彈簧彈力跟形變量有什么定量的關系？ 師生共同總結： 三、胡克定律：英國科學家胡克經研究發現，在彈性限度內，彈簧發生彈性形變時，彈力F的大小跟彈簧伸長（或縮短）的長度X成正比，即 F=kx 這個規律叫胡克定律。 k是彈簧的勁度系數，由彈簧自身決定，與彈簧的長度、粗細、材料等有關。 單位:牛頓每米，符號N/m。 x形變量，即彈簧伸長（或縮短）的長度。 例題：如圖所示，光滑固定斜面上有一個質量為10kg的小球被輕繩拴住懸掛在天花板上，已知繩子與豎直方向的夾角為45°，斜面傾角30°，整個裝置處于靜止狀態，畫出小球受力的示意圖。  練習2：一根輕質彈簧，當它受到10 N的拉力時長度為12 cm，當它受到25 N的拉力時長度為15 cm，問彈簧不受力時的自然長度為多少？該彈簧的勁度系數為多少？ 解：設彈簧的原長為L，根據胡克定律得， F1=k（x1-L） F2=k（x2-L）， 代入數據解得L=10cm，k=500N/m． 答：（1）彈簧的原長為10cm． 彈簧的勁度系數為500N/m |
通過學生分組實驗，在探究實驗中應要求學生對實驗數據采取實事求是的態度，對偏離實驗預期的數據也要如實記錄，然后分析實驗誤差，讓學生在物理學習中樹立正確的科學態度與責任，通過設計實驗方案，培養學生解決問題的能力，通過一些問題串的設置，促進學生的深度學習。 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 8.課時教學板書設計 |
一、重力（回顧初中） 1、定義： 2、大小：G＝mg ，g是自由落體加速度. 3、重力的方向：豎直向下 4、作用點——重心 二、彈力： 1、形變 2、彈力 （1）定義： （2）產生條件： （3）彈力方向 1、壓力和支持力： 方向都垂直于接觸面指向被壓或被支持的物體。 2、繩的拉力沿著繩而指向繩收縮的方向。 三、胡克定律 F=kx k是勁度系數 x彈簧形變量 |
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| 9.課時作業設計 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 10.課時反思性教學改進 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
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本節課的亮點是通過生活中的情境：氣球放在桌面上和橡皮筋懸掛重物，設計問題表格引導判斷出彈力的方向，并建模抽象出生活中常見彈力的方向。學生分組實驗并分析討論實驗結論，教師利用計算機處理實驗數據，模擬圖像。 在教學中發現對重力的弱化處理，導致極少數基礎差的學生有點吃力，學生對彈力方向分析時，仍是教學難點。所以在今后的教學中要多多了解學生情況，盡可能做到因材施教，做個心中有學生的有心人。 |
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視頻來源：優質課網 www.jixiangsibao.com
