第三章相互作用[上学期]

第3节 摩擦力
江苏省海门中学 顾靖锋
一、课标要求
通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，能用动摩擦因数计算摩擦力
二、教学目标
1．让学生通过自身体验与实验认识滑动摩擦和静摩擦异同；
2．通过对实验图像的分析，与再探究深入理解静摩擦力的产生条件，方向的判断，以及大小的求解；
3．通过数字化实验仪器的使用，提高教学效果，实现教学的现代化；
4．在教师的指导下学生自主探究滑动摩擦力的规律，了解探究学习的一般步骤和方法，培养学生分析实验数据并从中得出规律的能力；
5．能利用所学的物理规律解决实际生活中的问题；
6．在学生活动中，培养学生交流合作，相互尊重的人际交往能力，培养学生认真严谨的科学态度和探究创造的心理品质。
三、重点、难点
1．重点：摩擦力产生的条件和规律，以及学生在教师的指导下进行探究的过程
2．难点：
（1）、认识到静摩擦力有一个范围，理解由静摩擦力到滑动摩擦力是由量变到质变的过程。
（2）、课堂教学时间有限，如何引导学生进行实验、自主探究。
四、设计思路
摩擦力作为物理力学中的一个重要概念，在初中阶段有所涉及，但只是定性的研究，高中物理要在其基础上的进一步深入。
本节采用学生体验和定量实验相结合，把静摩擦力与滑动摩擦力用图像表现在学生面前，从而使学生了解二种摩擦力的异同，加强其的辨析能力。
对静摩擦力的处理是用演示，分析，思考，讨论，练习，总结相结合，力求让学生对它有一个先入为主的了解，强调其求解用二力平衡的方法。而对滑动摩擦力采用的是让学生自主探究，发现它与哪些因素有关，在探究中得到科学的熏陶，对学生在人际交往，个人情感方面均有促进，课后练习注重与生活想结合，试图让学生感到物理就在我们身边。
五、活动设计
教学进程 教师活动 学生活动 活动目标及说明
引入新课 1、观察以下几段视频或图片，我们看到后能联想到哪二个字？钻木取火 滑雪走路 拔河 学生看一看，想一想议一议：摩擦 让学生联想吧，想像是创造的源泉
认识摩擦力 1、在初中我们学习过关于摩擦力的知识，知道摩擦力可分为滑动摩擦力、静摩擦力和滚动摩擦力三种。2、两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫摩擦力3、由于手的感觉只是粗略的描述，在物理中我们要借助实验仪器对摩擦力有更深的认识：（1）在教师的指导下完成学生活动2（2）利用二力平衡的知识向学生解释弹簧秤的读数就是物体所受的摩擦力（3）提醒学生注意相对滑动的临界时弹簧秤读数的变化（4）学生完成的图像可能不是很清楚，读数突变现象不是很明显，向学生说明这是由于受到仪器的限制。4、利用数字化实验仪器演示用力的传感器代替实验中的弹簧秤，f—F图像将直接显示在电脑屏幕上，图像变得十分精确且清楚，让学生感到科技的力量和魅力5、分析图像（1）对两个物体相对不动时，物体所受的是静摩擦力，静摩擦力的大小随外力的变化而变化，它有一个最大值，因此它的大小的在零与最大静摩擦力之间。（2）两个物体相对滑动时物体受到的摩擦力，就是滑动摩擦力，它的大小是不变的，却略小于最大静摩擦力。 1、试对这三种摩擦力各举一事例2、学生活动1用手压在桌面上，推力由小变大，谈谈手的运动情况及手的感觉？（先受静摩擦力后是滑动摩擦力）3、学生活动2如图所示用力拉放在水平面上的物体，拉力逐渐变大，记录弹簧秤的读数f与对应的拉力大小F，并画出f与F的图像关系。4、学生观察，对比两次图像5、与教师一起分析图像对两类摩擦力异同有大致的了解 唤起旧知体验摩擦力在实验活动中认识摩擦力通过这样的实验能让学生很好的理解最大静摩擦力与及静摩擦力与滑动摩擦力的异同
静摩擦力 1、定义：两个互相接触的物体之间只有相对运动趋势，而无相对运动就会产生一种阻碍相对运动的力，这个力就是静摩擦力。2、演示：A、B物体处于静止3、静摩擦力的方向分析若把A放在光滑的玻璃板上A向右运动，说明A有向右运动的趋势，静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反，并总是沿着接触面。若把B拿下，A无运动趋势，则不受静摩擦力4、静摩擦力产生的条件两物体直接接触接触处存在压力接触面不光滑两物体间有相对运动的趋势5、静摩擦力存在特征两个物体相对静止，运动的物体之间也有可能存在静摩擦力6、思考：若在A上加一个物体C，那么A受到的静摩擦力是否变化？静摩擦力的大小是一个范围，它大于零，小于最在静摩擦力。它的大小一般用二力平衡去求。7、生活中的静摩擦力（1）请学生说出至少三个以上在生活中是利用静摩擦力的事例（2）课后调查同学身边鞋子的防滑情况，并对鞋底的防滑原理进行研究 看一看学生做一做与学生共同分析讨论练一练 前一段学生活动，这一段以教师活动为主联系生活，学以至用
滑动摩擦力 感受滑动摩擦力2、滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，并且与物体相对运动的方向相反。3、教师指导学生观察，并请两位同学谈谈拔河后的感受，并请他们来猜猜滑动摩擦力大小可能和哪些因素有关？4、物理学是基于实验的一门学科，请大家设计实验方案来证实自己的想法。请注意以下几个问题：①怎样测量物体在滑动中的摩擦力？②滑动摩擦力可能和这么多的因素有关，该怎样研究？用什么方法？③.请大致说说你的实验步骤④怎样测量压力和改变压力？⑤请你设计一个记录实验数据的表格（3）教师演示(如图)，学生分组实验，观察读数，记录数据。表1：接触面：木块与木块123正压力（N）摩擦力（N）比较表1中的实验数据，正压力不同，滑动摩擦力也不同，有什么规律吗？指导学生在坐标系中画出图像。表2：接触面：木块与布面123正压力（N）摩擦力（N）根据表2中的实验数据能得到上述同样的结论吗？比较表格1和表格2，正压力一致，为什么摩擦力又不同，有什么规律吗？比较两表数据，经讨论得出以下结论：①滑动摩擦力的大小与正压力成正比，其比例系数由接触面的材料决定，称之为动摩擦因数②滑动摩擦力的大小与动摩擦因数成正比即：用 同样的方法研究，可以得出结论：在 其它条件不变的情况下①滑动摩擦力的大小与面积无关②在速度变化不大的情况下，滑动摩擦力的大小与速度也无关在上述研究过程中，对你感触最深的是什么？上述研究过程对我们以后遇到类似问题有哪些方面值得借鉴的？ 1、学生活动3让一力气大的男生和一力气小的女生抓一不锈钢管进行拔河比赛，男生赢；教师给男生这端的钢管涂上洗洁精，再拔，女生赢。学生举例说明3、猜想摩擦力可能与正压力、接触面的粗糙程度、面积、速度等物理量有关4、同学们自主探究滑动摩擦力大小与什么因素有关（1）学生提出设想，共同讨论，得出方案（2）进行实验与收集数据：1．木块在木板上各种压力下的匀速直线运动。2．木块在布面上各种压力下的匀速直线运动。观察弹簧秤示数，记录各种情况下的数据在坐标系中画出图像。讨论：各个小组画出的这个图像的斜率是否相同？在同一坐标系中画出图像。比较两幅图的斜率是否相同？为什么？学生针对两表格讨论得出结论：斜率大小等于动摩擦因数学生小结科学探究的一般方法，思索技能与方法方面的收获 通过观察和感受，为学生提出的猜想打下事实基础学生自己设计表格，力图鼓励学生自主进行探索，经历一些错误，并在实践中逐渐改善，最终获得成功实验之后，用图像法来处理数据的过程，培养了学生分析论证能力，学生要经历分析、比较等思维过程。谈收获，为以后的探究活动打好基础，提高学习的深度与高度
例题 课本P63例题分析学生练习强调解题步骤格式 学生板演 注重解题的严谨
滚动摩擦 1、生活中的滚动摩擦地面上有沙子，易滑倒，这是因为滚动摩擦比滑动摩擦小。手推车下面装上轮子，省力很多2、滚动轴承的优点，课后动手组装 联系生活，提高动手能力
课后作业 P65问题与练习 1，2，3阅读科学漫步补充练习现代生活节奏日益加快，试从克服摩擦力的角度设想如何提高车速？ 加强与社会生活的联系，树立学物理服务于社会的思想
六、同行评点
本节课能按新课标的要求，充分调动学生自主学习，让学生自主探究，学生能设计实验，进行探究活动，学生有各种各样的想法，很多学生能通过控制变量的方法开展设计实验，有不少新颖的设计，培养了学生的探究能力和思维能力。整个课堂教学中，改变了重知识传授、轻学习过程的传统教学方法，让学生人人参与，学生的思维活跃，听课效率也高，收到良好的教学效果。
O
F
Fmax
f
F1
物体不动
物体滑动
F第三章 相互作用
第1节 重力　基本相互作用
江苏省海门中学 顾靖锋
一、课标要求
二、教学目标
1． 通过学生亲自实验，体验并认识到力是物体与物体之间的相互作用，力是改变物体的运动状态、产生形变的原因；
2． 能在具体的情境中指出力的施力物体和受力物体，并画出这个力的图示和示意图；
3． 知道重力的概念，重力的大小与质量的关系，重力的方向；通过学生之间在实验过程中的合作与交流，使他们体验学习过程中所得到的快乐，培养学习兴趣；
4． 知道重心的概念，掌握重心位置的确定方法；理解等效替换是一种常用的科学研究方法；
5． 学会用悬挂法确定物体重心的位置；也要明白这种方法的局限性
6． 了解四种基本相互作用；并能意识到“真理的大海”我们尚未发现；
7． 在观察与思考，讨论与归纳的学习过程中渗透唯物主义价值观与方法论教育。
三、重点、难点
1． 重点：力的概念、力的三要素、重力的大小和方向
2．难点：力的图示、重力的方向、“重心”概念的理解
四、设计思路
1、 基础性和预备性是本章也是本节的特点，力是一个最要而基本的概念，它贯穿了整个高中物理。真正理解力的含义，在具体问题中能找出施力物体和受力物体，会画力的图示和示意图等，是物体受力分析的基础，也是解决与力相关问题的最基本的要求。虽然本节内容学生在初中已经有所涉及，但往往是不确切甚至是不科学的，要使学生初步建立起力的概念，最好是从学生熟悉的大量的生活、生产的实例中抽象出力是物体对物体的作用。
2、 本节按排2课时，第一课时主要是研究力与力图示，第二课时主要研究重力与四种基本相互作用力。
3、 本节针对力与重力教学，设计的思路是从实验中发现规律，归纳物理概念，联系生活加强对概念的理解，再利用实验，激发认知冲突，引发思考，使学生对知识认知的更加全面，或者是提出思考，学生猜想，设计实验证明，两种方法在教学中交替出现，难易结合，在让学生掌握知识的同时，训练能力。把知识与技能，过程与方法，情感态度和价值观的三维目标融合在教学过程中。
五、活动设计
教学进程 教师活动 学生活动 活动目标及说明
引入新课 看一段足球比赛，“神舟六号”发射的录像手压锯条,用手拉橡皮条 看一看，记录足球、“神舟六号”的运动情况。做一做，记录观察到的现象。 手眼并用，在记录的同时提高学生观察能力
力和力的图示 力的效果1．试着比较a、b两个活动的相同点和不同点。2．生活中还有哪些类似的例子？3．学生自行归纳力的作用效果：二、力的定义1．结合初中物理知识，请同学给出力的定义：2．思考：任一个力都需要几个物体？你用一个简便的实验来说明物体间的力的作用是相互的？3．物体间发生相互作用一定要直接接触吗？不直接接触的物体之间是否也有力的作用呢？4．演示实验：磁铁吸引大头针、地球吸引粉笔头、条形磁铁的同名磁极互相排斥（用投影仪演示）、两只弹簧互相拉伸…教师小结：力是物体间的相互作用；力的效果是既可以改变物体的运动状态；又可以改变物体的形状。三、力的三要素1、大小：可以用测力计（弹簧称）测量在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号是N。2、方向：突出力是矢量，不但有大小而且有方向。演示：作用在运动小车上的力，如果方向与运动方向相同，将加快物体的运动；反之则阻碍物体的运动。提问： 我们还学过什么物理量也是矢量？3、作用点：力的作用效果与作用点有关由于一个力的作用效果不仅与大小有关而且与方向和作用点有关。那么，我们如何来全面地描述一个力呢？四、力的图示：用带箭头的线段表示力的方法。线段是按一定比例（标度）画出的，长短表示力的大小，指向表示力的方向，箭尾（或箭头）表示力的作用点，线段所在的直线叫做力的作用线。举例：小车受到与水平方向夹角为30度向右上方的100N的力F，如何表示这个力呢？强调：有时只需要画出力的示意图，即只画出力的作用点和方向，表示物体在这个方向上受到了力。 力的效果1．学生主动归纳得出相同点：都受到力的作用。不同点：a运动状态改变了，b发生了形变。2．学生自由发言用力推车或箱子、打球，神舟飞船升空；风吹树枝摇摆，压弹簧发生形变等等。3．学生自主归纳力的作用效果：力可以改变物体的运动状态；力可以改变物体的形状。二、力的定义1．力是物体间的相互作用2．二个物体，一个是施力物体，另一个是受力物体；比如用手拍桌子，手也会感到痛。3．猜一猜试用一个例子来为你的猜想提供依据。4．观察实验5．结论：物体间发生相互作用不一定要直接接触。三、力的三要素力的效果由哪些因素决定：通过让学生翻书，开门等活动，让学生体会力的大小、方向和作用点都是影响力的作用效果的物理量。回忆和再认有关力的图示和力的示意图的知识请一位学生板演，其他同学在底下作出该力的图示 观察—记录—比较—归纳结合生活，加强理解概念的获得尽可能让学生来完成架起新旧知识的桥梁体会“相互”4中的实验也可用3中学生想到的实验完成同学之间的交流合作活动已经开始，学生尝试自主探究活动由学生活动引入力的三要素，注重生活中的体验对力的矢量性可以联想到的位移与速度等及时发现和纠正学生在解决问题的过程中不良习惯
重力 1、重力的产生为什么日常生活中我们跳起来，总会落回地面，扔出去的东西，也都要落回地面，悬挂物体的绳子静止时总会指向地面？物体由于地球的吸引而受到的力，叫重力。地球上的一切物体都受到地球的吸引力。2、重力的大小和方向由初中所学知识可知（1）重力的大小G=mg（2）重力的方向总是竖直向下3、教师演示弹簧测力计测量重力（1）并利用二力平衡的知识向学生解释弹簧测力计测的是绳子的拉力而不是重力（2）请同学自主研究：挂在弹簧秤下的物体的速度发生变化时，弹簧秤的拉力F与物体的重力G有什么关系呢？4、请同学们设计一个简易实验来说明重力的方向是竖直向下而不是垂直向下？ 1、学生观察教师演示结合生活经验回答：这都是因为在地面附近的物体都要受到地球的吸引作用。也就是我们常说的重力2、学生活动1 练习使用弹簧测力计测量重力在使用中体会它的使用注意事项。3、学生活动 2 ①重物静止②重物匀速③重物向上加速④重物向上减速学生根据实验结果，可归纳：绳悬挂着的物体静止时，物体对悬绳的拉力的大小等于物体的重力4、学生思考并想出可能的解决方案 这是一段学生自主学习的时间，让学生和他们的伙伴去研究，探究，这本是一个教师想要说明的问题，我把它变成一个学生探究实验
重心 1、重心的定义一个物体的各部分都要受到重力作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点就叫做物体的重心。我们就用作用于重心的一个重力，等效地代替了实际作用于物体无数个点上的无数个微小重力，这种方法叫等效代替。等效代替是物理学中常用的一种方法，以后还会用到。通俗点讲，重心就是重力的作用点。那么物体的重心在哪，我们如何来确定物体的重心2、确定重心的方法（1）组织学生阅读课本P55页，总结物体的重心位置与什么因素有关？①质量分布均匀的物体，重心位置只跟物体的形状有关。?②质量分布不均匀的物体，重心的位置跟物体的形状及质量分布有关（2）多媒体展示①载重汽车的重心随着装货多少和装载位置而变化②起重机的重心随着提升物的重量和高度而变化3、用悬挂法确定薄板的重心让学生拿出事先准备好的薄板，做一做课后思考：证明悬挂法确定薄板的重心的合理性4、学生讨论物体的重心是不是只能在物体上？举例说明5、教师小结（1）重力的大小为G=mg，方向竖直向下。（2）等效代替是物理学中常用的一种方法。（3）悬挂法找物体的重心，要注意它的局限性，它只适用于薄板状物体 2、（1）阅读课文（2）学生活动实验一：刻度尺从中点支起在水平位置平衡实验二：均匀圆板从中点吊起，圆板在水平位置平衡结论：质量分布均匀、形状规则的物体，重心在物体的几何中心实验三：拿一支钢笔，把它支起来在水平位置平衡。实验四：把钢笔帽拔下，套在另一边，把它支起来在水平位置平衡。结论：质量分布不均匀的物体，重心位置除跟物体形状有关外，还跟物体的质量分布有关，重心偏向于质量分布大的那一端3、做一做，并与同学相互交流成果 在交代完重心的定义后，突出强调”等效代替”的物理研究方法培养学生自学能力用生活中随处可见的器材加强学生对物理概念的理解，也可以增强学生学习物理的兴趣培养分析问题能力，激发学习兴趣，增强求知欲望
四种基本相互作用 1、先让学生阅读教材（1）万有引力是自然界的一种基本相互作用。（2）电荷间的相互作用、磁体间的相互作用，本质上是同一种相互作用的不同表现，这种相互作用称为电磁相互作用。（3）原子核是由若干带正电荷的质子和不带电的中子组成的，而带正电的质子之间存在斥力，其间有一种新的强大的相互作用存在，使得原子核紧密地保持在一起，这种作用称做强相互作用。（4）有些原子核能够自发地放出射线，这种现象称为放射现象。在放射现象中起作用的基本相互作用称为弱相互作用。2、播放与四种基本相互作用有关的视频文件3、谈谈你对这四种基本相互作用力的想法？引发学生思考为什么是四种？有没有其它的力存在，或者说这四种力可以统一为一种力？ 1、学生阅读教材，然后分组讨论归纳2、观看录象资料。进一步加深对四种基本相互作用的理解3、学生提出各自畅想 培养学生自学能力和终身学习的思想对四种基本相互作用力的了解让学生感受学习物理的意义树立不迷信权威的科学态度正确的人生价值观极大的提高了学生学习物理的兴趣和持久的学习动力
课后作业：教材第57页“问题与练习”第2、第3题
六、同行评点
这节课摆脱了传统空洞的说教，从生活中的具体的事例出发，引发学生观察——记录——思考——讨论。注重学生体验，注重提高学生学习的主动性，通过设计不同层次的问题，让学生充满活力的去探究物理问题，把方法，情感，态度和价值观的教育渗透于教学活动中，做到“随风潜入夜，润物细无声。”。通过学生自主探究活动有效的发展学生对物理科学的好奇心，同时也体验到探索自然规律的艰辛与喜悦。从总体上讲，本设计能吃透新课程理念，通过多种教学方式，有效的完成教学目标。第四节 力的合成
江苏省海门中学 顾靖锋
一、课标要求
通过实验，理解力的合成，用力的合成分析日常生活中的问题；认识实验在物理学中的地位和作用，掌握物理实验的一些技能；经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律；认识到数学工具在物理学习中的作用；能尝试用有关物理知识解释一些生活中的问题。
二、教学目标
1．通过实验让学生体会合力与分力等效性，从而理解合力与分力的概念，领会物理学中的等效思想。
2．在学生自主探究求合力的方法过程中，培养学生实验技能和勇于探索、大胆猜想，善于总结规律的能力，真正体会到学习的乐趣，体验成功的快乐，使学生乐学、会学以达到学会的目的。
3．让学生学会根据实验目的和需要，选择器材，制订方案，与同伴相互协作，有激情的探索未知规律，获得知识、技能、方法和情感多方面收获；
4．掌握力的平行四边形定则，会用作图法求共点力的合力；
5．知道合力的大小与分力间夹角的关系；
6．知道矢量和标量的含义及区别
三、重点、难点
1．重点：
（1）用等效思想理解合力与分力的关系；
（2）力的平行四边形定则。
（3）探究物理规律的过程与方法
2．难点：
（1）自主探究设计方案，进而总结物理规律。
（2）如何让学生理解矢量运算应遵循平行四边形定则。
四、设计思路
在实验中体会合力与分力的等效思想；教师的提问为学生探究作好准备，通过让小组各自设计不同的方案，选择不同的器材，在自我摸索中得到物理实验技能与物理思维能力的双提高；认识到科学探究对物理学的发展的作用。经历这样的科学探究，不仅加强学生对物理知识，规律的认识，同时使学生学会有计划的调控自己的学习，能通过自己的努力解决学习中遇到的困难，培养其坚定的意志。
五、活动设计
教学进程 教师活动 学生活动 活动目标及说明
引入新课 1、生活中常常见到的这样的事例，一个人施力的作用效果与两个人或多个人共同施力的作用效果相同。如图2、那么这一个力和具有共同作用效果的几个力可以相互等效替代。3、这个力就叫做那几个力的合力，那几个力叫做这个力的分力。4、思考与讨论：假如这桶水的重量是200N，两个孩子合力的大小一定也是200N。现在的问题是：两个小孩用力F1和F2 两个数值相加正好等于200N吗？由学生实验产生的疑惑，提出：那么合力和分力之间究竞存在着怎样的定量关系呢？求几个力的合力的过程或求合力的方法，叫做力的合成。 学生活动1学生在思考与讨论的基础上动手实验以得到准确的结论。小组活动，用一个弹簧秤提一重物，得读数F，用二个弹簧秤提重物，得读数F1，F2，比较F与F1+F2的大小关系。同学交流各自结果，发现有的同学得到小于，有的得到等于，既使同一重物，不同的小组得到的F1，F2的值也是不同的。也会有同学发现这与二力的夹角有关。 唤起学生生活情境，引发认知共鸣强调合力与分力的等效在思考与讨论的基础上动手实验，使学生明白物理实验对物理学习的重要性产生认知冲突，引发探究的需要和兴趣
力的合成 1、探究预备教师投影，学生思考：实验的目的实验依据的原理怎样控制力的效果相同？我们需要测量哪些物理量？怎样测量和记录它们？挑选合适的实验仪器，提供多种器材，允许不同学生有不同的实验方法预期可能得到的结果？2、教师指导学生先进行尝试实验，再写出大致的实验步骤，了解实验中可能出现的注意事项3、学生自主探究，教师深入指导，及时纠正4、对得到的图像大胆猜测，小心验证学生得到的图像，还不能就此得出合力与分力的平行四边形关系，教师引导学生进行猜测， 引导学生以两个分力为邻边做出平行四边形，看合力是否与平行四边形的对角线重合，如果重合平行四边形得以验证并让学生改变条件再次实验，进而归纳结论。5、教师与学生共同归纳：两个力合成时，以表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。这就叫平行四边形定则。 1、学生思考，个别回答探究求合力的方法分力与合力的作用效果相同控制橡皮筋的伸长量相同（教师要提醒还要注意方向相同）在橡皮筋的背景板上固定一张白纸，在上面记录橡皮筋的伸长量与方向，以及力的方向，在弹簧秤上的读数并记录下来，用的图示法表示各个力。有的学生提出：方板，白纸，两个弹簧秤，橡皮筋，细绳，刻度尺，图钉。各种猜测，让学生对实验更好奇，期待实验结果3、学生分组探究活动2下面列出学生可能的探究方案：(简介)小组一：利用二个弹簧秤把橡皮筋拉至某一形变量，记录，再用一个弹簧秤拉到同一位置，记录该力的大小和方向，再作图分析小组二：如左图所示，先用二组钩码跨滑轮把橡皮筋拉到某一位置，再用另一组钩码把橡皮筋拉到同一位置，再作图分析小组三：利用朗威DISlab力的合成与分解实验装置，力传感器实现实验目的。
学生通过作图法，明确合力与分力的矢量关系图 引导学生围绕实验目的设计方案，明确待测量，选择器材，设计操作步骤。使学生体会解决此类问题的基本思路和方法，提高学生自主设计、制定方案的能力三组设计大同小异，各有其优缺点，但具有互补性。对于学生设计方案的热情和信心及时给予鼓励，即使方案有缺陷或不完善，也绝不能简单地将其统一为某标准模式。提供学生选择的机会。猜想尽管带有一定想象、推测成分，但它是依据客观事实和科学理论进行思辨的结果，是创造思维的表现，也是科学家科学研究中产生的新的想法，新的发现途径之一。
例题与思考 例题1：力F1＝45N,方向水平向右.力F2＝60N,方向竖直向上,用作图法求解合力F的大小和方向.解：选择某一标度，利用8mm的长度表示15N的力，作出力的平行四边形，用刻度尺量出对角线的长度L，利用F＝15N× 即可求出。 教师在黑板上演示。思考与讨论（1）课件演示纤夫拉船动画，提出当受到两个以上力时，如何求合力？（2）如果两个力F1、F2的夹角为零（作用在同一直线上且方向相同）时，合力为多大？方向如何？如果两个力F1、F2的夹角等于1800（作用在同一直线上且方向相反）时，合力为多大？方向如何？（3）两个大小一定的力F1、F2，当它们间的夹角由00增大到1800的过程中，合力F的大小怎样变化？（变小） 学生活动3学生黑板演示两个力互成30°角，大小分别为90N和120N，用作图法求出合力的大小和方向。 图示法也可以用力的平行四边形法则师生共同归纳：1、力既有大小，又有方向，力的合成要遵守平行四边形定则。两个力的合力随夹角的变化而变化。①夹角为00时：F=F1+F2 F的方向与F1、F2的方向相同。②夹角为1800时：F=|F1-F2| F的方向与两个力中较大的那个力方向相同 ③夹角为任意角度时 |F1-F2|≤F≤F1+F2 习题巩固所学知识，发现存在问题，及早纠正认识生活中的力的合成问题
共点力与矢量标量 1、几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫做共点力；除此以外就不是共点力。力的合成的平行四边形定则只适用于共点力 2、像力一样既有大小，又有方向的物理量叫做矢量。只有大小没有方向的物理量叫标量。互成角度的两矢量的合成都遵循平行四边形定则。
课堂小结 本节课利用探究的方法，学习了的力的合成应当遵循的平行四边形法则，掌握用作图法求两个共点力的合力。知道力的合成的平行四边形定则只适用于共点力，互成角度的任意矢量的合成都遵循平行四边形定则 最后复习帮助学生在头脑中形成知识网络
课后作业 P67问题与思考2，3，4调查我国一座斜拉桥，试用力的合成的知识研究它的结构。 用力的合成分析日常生活中的问题
六、同行评点
本堂课的教学设计将生活实例、问题思考、讨论与交流、分步实验探究等融合在一起，形成教学的主线，从而实现数字化信息技术与物理实验教学的有机整合，巧妙化解了学生的思维难点，使学生对学习的知识、方法逐渐明朗，最终形成解决问题的思路，大大提高了时间的利用率，展现了教学的亮点。在教学过程中充分发挥学生的主体性、独特性、协作性，同时加强教师的主导作用，使整个探究过程做到“形散而神不散”。设计的 “理念”深刻体现了新课标的精神，能有效地从多个角度培养学生的综合素质。它是一个动态方案，具有较强的可操作性,是一份出色的、科学的教学设计。
乙
甲
F
F2
F1
PAGE
6第二节　　弹力
江苏省海门中学　　顾靖锋
一、课标要求
知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性，知道胡克定律。
二、教学目标
1．知道常见的形变
2．知道形变、弹性形变的概念，理解弹性限度
3．知道什么是弹力，掌握弹力产生的条件
4．知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，会确定它们的方向
5．知道形变与弹力的关系，掌握胡克定律
6．观察演示实验，把看到的现象与已有的经验结合起来
7．经历探究弹簧形变与弹力的关系，了解科学探究的方法
8．在探究物理规律的过程中，感受学习物理的乐趣，把亲自探究出的规律与平时对弹力的认识相结合，体会物理规律的价值
三、重点、难点
1．重点：
（１）弹力产生的条件及方向的判定。
（２）胡克定律。
（３）探究的过程。
2．难点：
（１）两物体相接触时如何判定是否有弹力；
（２）弹力方向的确定。
四、设计思路
本节教学中从生活中熟悉的常见的形变现象引入新课，突出演示实验的作用，多联系实际，利用学生头脑中已有的物理事实，加深对物理概念的理解。在前面探究实验教学的基础上，使学生逐步学会自主探究，学会如何团结协作，依靠集体的力量，共同合作；享受探究物理规律成就感。
五、活动设计
教学进程 教师活动 学生活动 活动目标及说明
引入新课 请同学们用一根细铁丝做一弹簧，用手压一下，有何感受？这个就是我们今天要研究的弹力。 每个同学用发到的一根细铁丝，绕在笔上做成一弹簧； 动手体验，直奔主题
一、认识形变 1．生活中的形变教师提问，激发学生生活情境2．教师演示①弓箭的弯曲形变；②弹簧的压缩、拉伸形变；③海绵的扭曲形变④面团高处落下发生形变3．教师提问问：摩天大楼在风的吹拂下会不会摆动，发生形变？4．教师小结：（1）有些形变可以观察到，而有些形变比较小，肉眼观察不到。提出问题：对肉眼不易观察到的微小形变，我们可以采用什么样的方法观察到？比如①桌面的形变②玻璃瓶的形变使学生意识到“放大”也是一种科学研究方法（2）形变有拉伸、压缩、弯曲、扭转等不同形式，它们属于两类情况：一类是，受力发生形变，外力停止作用，物体可恢复原状，这种叫做弹性形变；另一类是，受力发生形变后，外力停止作用亦不再恢复到原状。 1．学生结合生活经验作出可能的回答：a．人坐在沙发上b．手拉橡皮筋c．用手按压正常人的皮肤等2．学生观察并回答这些物体发生形变的原因：都受到力的作用。3．学生作思考各抒已见：会摆动，发生微小形变（有部分学生可能不知道）4．积极思考，伙伴合作（1）提出可能的方案（不一定要局限于书本上的方法）①桌面的形变：a 用放大镜b 课本P58页镜子反射光点②玻璃瓶的形变：a 在瓶塞上插入一细管 b 用光照，利用光学性质的变化等c 还可以用课件演示①②（2）学生分别对两类情况举例 使学生感到生活中物理无处不在直观的教学演示避免了单纯的想像把微小形变的问题让给学生来解决，充分让学生成为课堂的主角使“放大”作为一种研究方法对学生印象深刻
二、什么是弹力 1．弹性物体受力发生形变，撤去外力后，具有恢复原状的性质称为弹性。像你们刚才制作的弹簧就具要弹性。演示：轻拉和重拉2．如果外力过大，形变程度太大，撤去外力后，物体形状不能完全恢复，我们称这种现象为超过了物体的弹性限度。演示：已被拉坏了的弹簧3．弹力（1）演示实验①弯曲的锯条将小球弹出②压缩弹簧将与之相毗邻的物理小车推出③伸长着的橡皮筋将与之相连的物理小车拉过来④扭转着的橡筋条使与之相系的螺旋桨转动⑤重物放在一海绵上⑥重物挂在一细线下（2）弹力的方向由分析以上各个实验中的情况可以得出：弹力的方向总是指向施力物体形变恢复的方向。4.几个常见弹力的方向(1)压力与支持力演示：把一块海绵放在另一块海绵上，提示同学观察海绵的形变。用刻度尺测它们的高度（2）绳子的拉力试让学生自己分析绳子的形变方向5.二个例子（1）介绍判断弹力有无的方法假设法：假设存在弹力，则物体的受力情况与运动情况是否一致？（2）6、教师小结任何物体在力的作用下都　会发生形变，形变有些明显，有些比较微小；若发生形变的物体要恢复原状对与它接触的物体产生的力的作用，这就是弹力。形变越大，弹力也越大。 1、学生可以在听完定义后说说生活中有哪些物体也有弹性？2．让学生用较大的力拉自制的弹簧，看能否恢复原状，体会弹簧的伸长量超过弹性限度后才产生的后果3．观察（l）根据实验现象，归纳出弹力发生的两个条件：①施力物体与受力物体必须直接接触；②施力物体必须发生了弹性形变（2）在教师的引导下概括弹力的定义：发生形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。4.利用弹力的方向总是指向施力物体形变恢复的方向，结合分析实际形变方向，在教师的引导下归纳： (1)压力与支持力压力的方向是垂直于支持面并且指向被压物体；支持力的方向是垂直于支持面并且指向被支持物体。（2）绳子的拉力它的方向总是沿着绳子收缩的方向。5.学生作图（1）学生作图（2）作出细杆受到弹力的示意图弹力的方向垂直于接触点所在平面或曲面的切平面 对弹性和弹性限度的概念有感性的认识培养观察和分析能力能理解物理概念是从众多物理现象中归纳出来的强调假设法是判断弹力有无的方法对点面弹力的方向作出示范课中小结，对上述物理概念理一理，对学生知识的体系的建构有帮助
胡克定律 1、探究弹簧的弹力大小与形变的定量关系教师向学生提出以下要求：（1）同学们的猜想是：（2）为了验证猜想，你和你的伙伴设计实验方案，写出实验原理；（3）根据方案，提出所需实验器材，画出实验装置图，并安装好；（4）写出实验步骤，以及对应的注意事项；（5）设计所要记录数据的表格，写上所要测量的物理量及其单位；（6）进行实验，记录数据（7）利用数据，作出弹力与形变量的图像；（8）由图像分析结论；（9）与同学交流研究成果；这个规律最早由英国科学家胡克发现。2、胡克定律（1）内容：弹力的大小F与弹簧的伸长量经x（或压缩量）成正比。（2）公式：F＝kx（3）劲度系数k它的单位牛顿每米，符号N/m。对于相同的伸长量，劲度系数越大，所需拉力也越大，这就是我们平时所说的弹簧的软和硬。（4）胡克定律的适用范围：①一般只适用于弹簧弹力的计算；②也适用于弹簧压缩时弹力的计算③只能在弹性限度内成立 1、学生自主探究活动弹簧的弹力大小与形变量的大小是一种什么关系？小组开展探究活动实验装置图：实验步骤：注意事项：表格：图像：结论：弹力的大小与弹簧的伸长量成正比。 在前面探究学习基础上，学生自主探究，充分发挥主观能动性，要放手
布置作业 1、P59－60问题与练习1,2,3,42、上网或图书馆查阅了解胡克生平以及其对物理学的贡献 课后对物理学史的学习有助于增加学生对物理学的兴趣
六、同行评点
该教学设计从认识形变、知道弹性形变到研究弹力的主要教学过程中，在落实常规教学的基础上，注重了学生的能力培养，注重了实验探究，特别注重了科学研究方法的渗透。在探究弹簧的弹力大小与形变的定量关系时，由学生进行猜想、实验和得出规律，较好地体现了以学生为主体的新的教学理念。实验器材易得，教师演示到位，学生动手实验的时间充足，做到了时间分配较合理。教学目标落实在三维目标上，既详细又能达到，比较符合实际。教学重点突出，难点把握比较准确，基本概念、基本规律的介绍，比较简单、清晰。最后结合物理学史的课后练习，有助于学生对物理学习的兴起与科学素养的提高。第五节 力的分解
江苏省海门中学 顾靖锋
一、课标要求
通过实验，理解力的分解，用力的分解分析日常生活中的问题。认识到数学工具在物理学习中的作用；能尝试用有关物理知识解释一些生活中的问题。
二、教学目标
1．通过实验，让学生体会一个力存在二个效果，有进行力的分解的需要；从而更好的理解力的分解和分力的概念；
2．理解力的分解是力的合成的逆运算，培养学生的逆向思维能力。
3．知道力按效果进行分解，并能根据具体的情况运用力的平行四边形定则计算分力
4．从物体的受力情况分析其力的作用效果，培养学生分析问题、解决问题的能力；
5．利用学生身边的事物激引起的学习兴趣，激发学生的求知欲望，培养学生关心周围事物的良好习惯。
三、重点、难点
1．重点：利用平行四边形进行力的分解
2．难点：如何判定力的作用效果及分力之间的关系
四、设计思路
积极倡导“课堂是生成的”这一新课程教学形式，力求以老师为主导，使学生作为主体主动积极参与到学习中来。采用直观事例、实验演示和讨论的方法，突破学生存在的主要困惑，即“分力是否真实存在？如何正确分解一个已知力？”的问题。在教学过程中力求让学生先动手体会，再分析讨论。把传授知识，提高技能，渗透方法，促进情感交流有机结合起来。
五、活动设计
教学进程 教师活动 学生活动 活动目标及说明
新课引入 1、教师演示，学生活动如图所示：用绳子拉着图中的铅笔，在铅笔与绳子的结点处挂一重物G分析：重物G产生了两个效果：对杆一个压的效果；对斜绳一个拉的效果。这两个效果相当于两个力产生的：一个水平向左的F1压缩铅笔；一个沿斜绳向下的力F2使绳伸长。2、教师归纳：可见力G可以用两个力F1和F2来代替，力F1和F2就叫做力G的分力。求一个已知力的分力叫做力的分解。我们本节就研究有关力的分解的知识。 学生动手实验，体会手指受力情况，说出感觉：感受到手指受的拉力，手掌受到的是压力。 学生动手实验，体验一个力产生的两个效果，使人切身感受到力的分解的存在与研究的必要
力的分解 1、请同学阅读课本，结合图3.5-1回答：（1）拉机对耙的拉力起到了什么效果？（2）图中什么是分力？什么是合力？（3）力的分解遵守什么定则，为什么？（4）如果没有条件限制，对于同一条对角线，可以作出几个不同的平行四边形？2、教师小结：同一个力F可以平行四边形定则分解为无数对大小、方向不同的分力。力的分解是力的合成的逆运算。3、具体到物体的实际受力分解时，答案并不是任意的。播放人拉车录像，画出它的受力示意图。由平行四边形定则分解F1＝Fcosθ， F2=Fsinθ想一想：生活中有哪些事例利用了这种力的分解？4、实验演示：请观察橡皮筋和斜面的形变情况（用一薄板当斜面，容易观察形变）提问：物体放在倾角为θ的斜面上，那物体受到的竖直向下的重力产生有什么样的效果？因此重力G可以分解为：平行于斜面使物体下滑的分力F1，垂直于斜面使物体紧压斜面的分力F2。由平行四边形定则，重力G分解为F1、F2 ，有： F1=Gsinθ F2=Gcosθ用课件动态演示当斜面倾角变化时，两分力的变化情况。思考与讨论：有人说竖直向下的重力Ｇ可以分解为下滑力Ｆ１和对斜面的压力Ｆ２，这种说法对吗？为什么？想一想，生活中有哪些事例利用了这种力的分解？分析研究：车辆上桥时，分力F1阻碍车辆前进；车辆下桥时，分力F1使车辆运动加快。为了行车方便与安全，高大的桥要造很长的引桥来减小桥面的坡度。5、教师小结：进行力的分解的方法：①找到力的实际作用效果，并确定两分力的方向（学会观察）。②根据力所产生的效果画出两分力的方向。（强调作图的规范）③根据所学知识用计算法求出分力的大小（限直角三角形时才求解） 1、学生自学，思考回答：（1）、这个力产生两个效果：使耙克服泥土的阻力前进，同时把耙向上提，使它不会陷得太深。（2）、某一个力F，可用F1和F2来代替，那这两个力叫F的分力。求一个已知力的分力叫力的分解。（3）、力的分解是力的合成的逆运算，当然应该遵循平行四边形定则（4）、如果没有条限制，对于同一条对角线可以作出无数个不同的平行四边形。学生思考人此时的拉力有什么样的效果？并将拉力按效果进行分解：力F的作用效果有水平向前拉物体和竖直向上提物体的效果，那么F可以分解为沿水平方向的分力F1和沿竖直方向的分力F2。学生讨论回答：机械工场装卸车、车站码头的推、拉车学生思考，略加议论，应看出橡皮条被拉长，斜面被压弯等现象学生回答：重力Ｇ方向竖直向下，而重物又不能下落。物体在垂直于斜面方向产生紧压斜面的力的作用效果，在沿斜面方向上使物体产生沿斜面向下滑动的效果学生动手画力的分解图学生讨论从分力与合力等效替代，施力物体与受力物体的角度来澄清，批驳错误观点。学生回答：沿斜面向上推物、螺旋千斤顶、高大的桥要有很长的引桥学生记录，反思自己学习体会。 学生自学，再由问题带动思考，引导学生对力的分解的认识步步深入。用力的分解知识理解和解决生活中的事例，使学生体会物理就在身边实验演示形象，直观。加强学生作图规范课件的动态变化让学生体会深刻
课堂练习 课堂练习一如图小球挂在墙上，绳与墙的夹角为α，绳对球的拉力F产生什么样的效果，可以分解为哪两个方向的里来代替F？解答：（1）分析：球靠在墙上处于静止状态，拉力产生向上提拉小球的效果，向左紧压墙面的效果。分力的方向确定了，分解就是唯一的。（2）F的分力，在竖直方向的分力F1来平衡重力，在水平方向的分力F2来平衡墙对球的支持力。（3）F1=Fcosα，F2=Fsinα课堂练习二如图，物体处于静止状态，重力G产生的效果是什么，如何分解重力G 学生自主练习，教师个别指导，学生上台板演。学生作出受力分析图，并对重力进行力的分解
矢量相加的法则 1、复习提问上节课矢量与标量的定义，使学生明确二者的区别2、提问：哪些我们学过的物理量也是矢量？3、如图，两个位移与它们的合位移又组成一个三角形。像这样把两个矢量首尾相接从而求出合矢量，这种方法叫做三角形定则。4、矢量相加遵循平行四边形定则或三角形定则。5、说一说：如图，一个物体的速度V1在一段时间内发生了变化，变成了V2。让学生根据V1、V2，按照三角形定则找出变化量⊿V。（提示学生把矢量的减法，转化为加法来处理，V1+⊿V= V2） 1、学生回答：既有大小，又有方向的物理量叫做矢量。只有大小没有方向的物理量叫标量。2、位移、速度、加速度、力学生思考，作图
课堂小结 一个力作用在物体上同时产生几个效果，我们可以把这个力按效果进行力的分解，力的分解与力的合成互为逆运算，它们都遵循矢量相加的法则，即平行四边形定则或三角形定则。 我们要学会在各种不同的情境中将力按效果进行分解，掌握力的分解的方法。
课后作业 P70 问题与练习 1，2，3总结与复习本章内容，写出概念网络图 梳理一章，复习巩固
六、同行评点
力的分解是本章教学的一个难点，也是重点。学生的主要困惑在于：力的分解的实际意义何在？分力是否真实存在？如何正确分解一个已知力？本教案突出了引导学生正确理解分力的概念。在力的合成的基础上引导学生学习力的分解，从较直观的事例入手，配合演示，并增加了几个有创意的学生实验，使学生在自己动手的基础上从实验中掌握按力的实际作用效果分解已知力的方法。教案中实验丰富、器材简单、易得；实验效果显著，充分体现了物理学科的教学特点。教案设计者根据教学内容，为落实新课改积极倡导的动态生成的教学形式，在教法上采用实验演示、师生讨论，学法上让学生实验探究、分组交流等，使学生主动、积极参与到学习中来，充分体现了学生的主体地位，让学生在动手探究的过程中体验成功与经受挫折。使学生在学习知识的同时，受到科学方法的熏陶，把传授知识、培养能力和学生情感体验有机地结合起来，较好地体现了新课程改革精神。