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視頻標(biāo)簽：重力與彈力

所屬欄目：高中物理優(yōu)質(zhì)課視頻

視頻課題：統(tǒng)編部編版高中新教材優(yōu)質(zhì)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(tǒng)編部編版高中新教材優(yōu)質(zhì)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(shí)	《重力與彈力》
課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)
1.課時(shí)教材分析	本節(jié)課是2019人教版《高中物理必修第一冊》第三章第1節(jié)內(nèi)容。本章《相互作用——力》在高中物理教學(xué)中占有重要地位，在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)方面具有重要意義，本節(jié)《重力與彈力》新教材將舊教材第一節(jié)重力內(nèi)容刪減了一些，與彈力放在了一起，增設(shè)了實(shí)驗(yàn)：探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系。本節(jié)從回顧初中學(xué)習(xí)的重力有關(guān)知識(shí)，到引入重心的概念，通過重心作為知識(shí)載體，體現(xiàn)了等效思想，讓學(xué)生體會(huì)物理思想。難點(diǎn)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(zhuǎn)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(xué)會(huì)分析重力與彈力，是以后正確進(jìn)行受力分析的基礎(chǔ)，是解決共點(diǎn)力平衡問題的關(guān)鍵，是培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力基石。
2.課時(shí)學(xué)情分析	初中學(xué)生已經(jīng)對(duì)重力、力的三要素及作用效果等有了一定的了解。也對(duì)彈力有了初步感性的認(rèn)識(shí)和一定的理念基礎(chǔ)，但有的學(xué)生對(duì)物理問題探究思維嚴(yán)重缺乏，在高中教學(xué)中要進(jìn)一步幫助學(xué)生深化理解。重心的等效思想，彈力產(chǎn)生的原因及其方向的判定，是學(xué)生普遍感到難以把握的問題。學(xué)生知道了物體的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)和相互作用觀念，正處在該觀念形成的過程中。
3.課時(shí)學(xué)習(xí)重點(diǎn)	通過實(shí)驗(yàn)探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系
4.課時(shí)學(xué)習(xí)難點(diǎn)	理解重心的概念、彈力的方向,創(chuàng)設(shè)問題情境，通過生活情境建立物理模型，突破難點(diǎn)
5.開放性學(xué)習(xí)環(huán)境	1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備器材：傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)器材 2、桌椅擺放：以適合學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)和小組討論的方式擺放 3、黑板、多媒體設(shè)備、投屏設(shè)備、智能終端：錄播室全套設(shè)備
課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)
單元學(xué)習(xí)目標(biāo)	6.課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)		對(duì)應(yīng)關(guān)系說明
A物理觀念	A1.知道重力產(chǎn)生的原因、大小和方向。會(huì)測量物體重力的大小，知道重心的概念，初步體會(huì)等效替代的思想，體會(huì)引入重心概念的意義，會(huì)畫力的圖示和示意圖。      A2.通過實(shí)驗(yàn)觀察，抽象概括彈力產(chǎn)生的方向。 A3.知道壓力、支持力和拉力都是彈力。會(huì)根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件或者物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其變化，分析彈力的方向。了解重力和彈力在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，體會(huì)物理學(xué)與生產(chǎn)、生活密切關(guān)系。		A1對(duì)應(yīng)A、B  A2對(duì)應(yīng)A、B、C A3對(duì)應(yīng)A、B、
B．科學(xué)思維	B1.通過重心作為知識(shí)載體，體現(xiàn)了等效思想，讓學(xué)生體會(huì)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(yǎng)學(xué)生在真實(shí)的物理情境中建構(gòu)模型的能力。		B1對(duì)應(yīng)A、B、C B2對(duì)應(yīng)B、C、D
C．科學(xué)探究	C1.微小形變演示實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)生物理的興趣C2.探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，要求學(xué)生通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析，學(xué)會(huì)利用物理圖像解釋證據(jù)，包括建立坐標(biāo)系、設(shè)計(jì)標(biāo)度、描點(diǎn)、擬合、發(fā)現(xiàn)規(guī)律、陳述結(jié)論等。		C1對(duì)應(yīng)B、C C2對(duì)應(yīng)B、C、D
D．科學(xué)態(tài)度與責(zé)任	D1.通過“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論，體會(huì)物理學(xué)是基于生活經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際，探究自然規(guī)律，是一項(xiàng)建立在觀察和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的創(chuàng)造性工作。 D2.在探究實(shí)驗(yàn)中應(yīng)要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采取實(shí)事求是的態(tài)度，對(duì)偏離實(shí)驗(yàn)預(yù)期的數(shù)據(jù)也要如實(shí)記錄，然后分析實(shí)驗(yàn)誤差。		D1對(duì)應(yīng) C、D D2對(duì)應(yīng)B、D
課時(shí)教學(xué)過程
學(xué)習(xí)活動(dòng)/任務(wù)名稱		7.教學(xué)過程		評(píng)價(jià)建議
活動(dòng)1： 【新課導(dǎo)入】以生活中的各種情境引出本章課題《相互作用——力》		【新課導(dǎo)入】讓學(xué)生觀看一個(gè)簡短視頻，展示六幅生活中反應(yīng)相互作用情境的圖片。 設(shè)置問題串：讓學(xué)生回答觀察有哪些運(yùn)動(dòng)？為什么會(huì)出現(xiàn)這些運(yùn)動(dòng)？ 師生共同總結(jié)：視頻中的運(yùn)動(dòng)類型，并總結(jié)為什么有這些運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)。 意圖：通過學(xué)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(fā)思考，回顧上一章勻變速直線運(yùn)動(dòng)，引出學(xué)習(xí)問題。激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
活動(dòng)2： 【情境一】以視頻中的以“空中人”圖片導(dǎo)入重力的教學(xué)。		【新課過程】 以視頻中的圖片：蹦床運(yùn)動(dòng)中在空中的人為情境。 設(shè)置問題串：他受到什么力作用？誰施加的力？怎么計(jì)算它的大小呢？它的方向如何？作用點(diǎn)在哪里呢？         師生共同總結(jié)： 一、重力 1、定義：由于地球?qū)ξ矬w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(shè)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(jù)學(xué)生回答，教師總結(jié)：假設(shè)一個(gè)物體的各部分都受到重力的作用，從效果上看，可以認(rèn)為各部分受到的重力作用集中于一點(diǎn)，這一點(diǎn)作物體的重心。這里注意是等效作用點(diǎn)，也是我們以后物理學(xué)習(xí)經(jīng)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(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)回顧初中所學(xué)的重力。啟發(fā)引導(dǎo)，并引出重心的問題。 請學(xué)生閱讀課本上重心的知識(shí)，師生共同總結(jié)： 1、形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體的重心的位置在其幾何中心。 2、質(zhì)量分布不均勻的物體，重心的位置除了跟物體的形狀有關(guān)外，還跟物體內(nèi)質(zhì)量分布有關(guān)。 學(xué)生活動(dòng)：和學(xué)生一起尋找不規(guī)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(jié)：原理：二力平衡。在A點(diǎn)懸掛時(shí)，細(xì)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(diǎn)C即為重心。 練習(xí)：如圖所示，質(zhì)量為0.6㎏的小球，請畫出它的重力的圖示。           教師總結(jié)：根據(jù)學(xué)生的練習(xí)點(diǎn)評(píng)，并總結(jié)如果在不需要準(zhǔn)確標(biāo)度力的大小時(shí)，通常只需要畫出力的作用點(diǎn)和方向，即畫出力的示意圖。		弱化了重力知識(shí)部分講解，對(duì)重力定義、方向、大小的處理，以設(shè)置一些問題串的形式拋給學(xué)生，讓學(xué)生通過回顧復(fù)習(xí)的形式重拾舊識(shí)，著重強(qiáng)調(diào)重心的引入，體現(xiàn)了等效的思想，通過練習(xí)形式復(fù)習(xí)初中所學(xué)的力的圖示法。尊重學(xué)生的主體性，實(shí)現(xiàn)教師角色的轉(zhuǎn)變以及學(xué)生的學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。
活動(dòng)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(dǎo)入彈力的教學(xué)。		再次呈現(xiàn)開始上課時(shí)視頻中出現(xiàn)的圖片。 設(shè)置問題串： 物體間有什么共同點(diǎn)呢？人與蹦床，人與滑梯間是不是都發(fā)生了接觸？ 根據(jù)學(xué)生定性的回答。教師總結(jié)： 像這種物體與物體直接接觸才發(fā)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(zhì)可歸納為：彈力和摩擦力。 設(shè)置問題串： 同學(xué)們再想一想除了接觸，我們還能在圖中發(fā)現(xiàn)什么？ 根據(jù)學(xué)生回答，教師總結(jié)蹦床發(fā)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(gè)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(shí)驗(yàn)引出形變，重點(diǎn)放在了如何判斷彈力方向，通過生活中的兩個(gè)常見情景進(jìn)行建模，總結(jié)出生活中常見彈力及其方向。
活動(dòng)4. 【實(shí)驗(yàn)】探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系		通過平面鏡觀察桌面的微小形變和觀察玻璃瓶形變 實(shí)驗(yàn)1：如圖，在一張大桌子上放兩個(gè)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(gè)光點(diǎn)。按壓兩鏡之間的桌面，觀察墻上光點(diǎn)位置的變化。這個(gè)現(xiàn)象說明了什么? 實(shí)驗(yàn)2：如圖請同學(xué)們觀察，在朝不同方向捏玻璃瓶過程中，玻璃管中液柱會(huì)如何移動(dòng)？ 設(shè)置問題串：在實(shí)驗(yàn)1中的光點(diǎn)是否會(huì)移動(dòng)？如何移動(dòng)？在實(shí)驗(yàn)2中，玻璃管中液柱是否會(huì)移動(dòng)？會(huì)如何移動(dòng)？ 根據(jù)學(xué)生定性回答，教師總結(jié)在實(shí)驗(yàn)1中光點(diǎn)在上下移動(dòng)，說明桌面發(fā)生了微小形變，在實(shí)驗(yàn)2中我們發(fā)現(xiàn)如果從正面捏玻璃瓶，玻璃管中液柱會(huì)上升，如果從側(cè)面捏，玻璃管中液柱會(huì)下降，這說明玻璃瓶發(fā)生了微小形變。 師生共同總結(jié)： 1、定義：物體在力的作用下形狀或體積發(fā)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(xué)們動(dòng)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(gè)廢棄彈簧。 設(shè)置問題串： 兩次小實(shí)驗(yàn)中，彈簧有什么變化？是否都能恢復(fù)原狀？ 師生共同總結(jié)：按可否恢復(fù)分：非彈性形變、彈性形變 彈性形變：發(fā)生形變的物體在撤去作用力后，能恢復(fù)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(fù)原來的形狀，這個(gè)限度叫彈性限度。 請同學(xué)們一起輕輕掰一下桌面上的刻度尺。換個(gè)大點(diǎn)力再試試。 設(shè)置問題串： 與刻度尺兩端接觸的手有什么感覺？換個(gè)大點(diǎn)力試試，這種感覺會(huì)不會(huì)更明顯？ 根據(jù)學(xué)生定性回答，師生共同總結(jié)： 彈力： 1、定義：發(fā)生形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，而對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用，這種力叫做彈力。 請同學(xué)們閱讀課本定義并總結(jié)彈力的產(chǎn)生條件： 2、產(chǎn)生條件 ：（1）、直接接觸               （2）、物體發(fā)生彈性形變 請同學(xué)們觀察實(shí)驗(yàn)：在桌面上放置一個(gè)裝水的氣球。用橡皮筋懸掛重物。 設(shè)計(jì)表格回答問題： 物體 形變方向 恢復(fù)原狀的方向 彈力方向 桌面     桌面對(duì)氣球產(chǎn)生             的彈力 氣球       氣球?qū)ψ烂娈a(chǎn)生        的彈力 橡皮筋     橡皮筋對(duì)重錘產(chǎn)生      的彈力   請學(xué)生回答問題并根據(jù)學(xué)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(dǎo)學(xué)生回答這就是初中所學(xué)的支持力、壓力、繩的拉力。 師生共同總結(jié):   施力物體：發(fā)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(fù)原狀的物體            方向：物體恢復(fù)原狀的方向 教師補(bǔ)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象讓學(xué)生知道形變的方式，及所有物體都可以發(fā)生形變                           通過對(duì)模型的受力分析掌握彈力產(chǎn)生的方向，物體形變后彈力作用對(duì)象。
活動(dòng)5. 【實(shí)驗(yàn)】探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系		接下來通過實(shí)驗(yàn)探究來解決彈力大小的問題 實(shí)驗(yàn)：探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系。 設(shè)置問題串： 那彈力的大小與什么因素有關(guān)呢？實(shí)驗(yàn)要測量哪些物理量？如何測量彈簧的伸長量呢？如何設(shè)計(jì)表格處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)？ 請同學(xué)們分成六小組，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案完成實(shí)驗(yàn)。 教師巡視幫助學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，展示參考方案： 實(shí)驗(yàn)操作(參考)： 1、將彈簧的一端掛在鐵架臺(tái)上，將其自然下垂，用刻度尺測出彈簧自然伸長狀態(tài)時(shí)的長度，即原長。 2、將已知質(zhì)量的鉤碼掛在彈簧的下端，靜止時(shí)測出彈簧的總長度并計(jì)算鉤碼的重力，填寫在表格中。彈簧的彈力大小等于鉤碼對(duì)彈簧的拉力，即鉤碼的重力大小。（每個(gè)鉤碼質(zhì)量50g，重力0.5N） 3、改變所掛鉤碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過程，將數(shù)據(jù)填入表格。 次數(shù) 彈簧的總長度L/cm 彈簧的伸長量X/cm 彈力F/N 1       2       3       4       5       6         實(shí)驗(yàn)完成后利用投屏展示各組同學(xué)的成果： 【分析評(píng)價(jià)各組成果】整體對(duì)比6組實(shí)驗(yàn)結(jié)果，討論確定正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)個(gè)別存在差異的成果請?jiān)摻M的學(xué)生解釋造成差異的原因及討論實(shí)驗(yàn)過程中遇到的困難。 彈簧彈力跟形變量有什么定量的關(guān)系？ 師生共同總結(jié)： 三、胡克定律：英國科學(xué)家胡克經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在彈性限度內(nèi)，彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，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(gè)規(guī)律叫胡克定律。 k是彈簧的勁度系數(shù)，由彈簧自身決定，與彈簧的長度、粗細(xì)、材料等有關(guān)。 單位:牛頓每米，符號(hào)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(gè)質(zhì)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(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，畫出小球受力的示意圖。           練習(xí)2：一根輕質(zhì)彈簧，當(dāng)它受到10 N的拉力時(shí)長度為12 cm，當(dāng)它受到25 N的拉力時(shí)長度為15 cm，問彈簧不受力時(shí)的自然長度為多少？該彈簧的勁度系數(shù)為多少？ 解：設(shè)彈簧的原長為L，根據(jù)胡克定律得， F1=k（x1-L） F2=k（x2-L）， 代入數(shù)據(jù)解得L=10cm，k=500N/m． 答：（1）彈簧的原長為10cm． 彈簧的勁度系數(shù)為500N/m		通過學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，在探究實(shí)驗(yàn)中應(yīng)要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采取實(shí)事求是的態(tài)度，對(duì)偏離實(shí)驗(yàn)預(yù)期的數(shù)據(jù)也要如實(shí)記錄，然后分析實(shí)驗(yàn)誤差，讓學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中樹立正確的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，通過一些問題串的設(shè)置，促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。
8.課時(shí)教學(xué)板書設(shè)計(jì)		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(diǎn)——重心 二、彈力： 1、形變 2、彈力 （1）定義： （2）產(chǎn)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(shù)   x彈簧形變量
9.課時(shí)作業(yè)設(shè)計(jì)
請同學(xué)們寫一篇小作文，假如生活中沒有重力。 2、完成課本中59頁練習(xí)4、5、6。
10.課時(shí)反思性教學(xué)改進(jìn)
本節(jié)課的亮點(diǎn)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(shè)計(jì)問題表格引導(dǎo)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(xué)生分組實(shí)驗(yàn)并分析討論實(shí)驗(yàn)結(jié)論，教師利用計(jì)算機(jī)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，模擬圖像。 在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)對(duì)重力的弱化處理，導(dǎo)致極少數(shù)基礎(chǔ)差的學(xué)生有點(diǎn)吃力，學(xué)生對(duì)彈力方向分析時(shí)，仍是教學(xué)難點(diǎn)。所以在今后的教學(xué)中要多多了解學(xué)生情況，盡可能做到因材施教，做個(gè)心中有學(xué)生的有心人。

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