高一物理《重力、彈力》教案設計
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【教學內容】
第一單元第3節第1課時:“重力、彈力”。
【教學目標】
知識與技能:知道力是物體對物體的作用,能在具體問題中區分施力物體與受力物體。知道力既有大小又有方向,是向量;瞭解重力的概念,知道重力的方向及大小計算;瞭解彈力的概念及其產生條件。
過程與方法:通過聯繫生產生活中的力現象,通過各種力現象的區別比較,培養觀察概括能力及分析綜合能力。
情感態度價值觀:通過對微小形變現象的實驗觀察,培養嚴謹求實的科學態度。
【教學重點】
重力、彈力的概念。
【教學難點】
彈力的產生條件及方向確定。
【教具準備】
彈簧、彈簧秤、小車、砝碼、橡皮泥、PPT課件等。
【教學過程】
◆創設情境──引出課題
一、力
1.回顧初中所學內容:
(1)什麼是力?
力是物體對物體的作用。這裏的作用指的是一個物體提、壓、推、拉另一個物體,所以一提到力,至少有兩個物體,一個物體施加出力,稱為施力物體,另一個物體受到力,稱為受力物體,力不能離開物體而存在。
(2)力作用在物體上,能產生什麼效果?
力作用在物體上,可以改變物體的運動狀態,使物體產生加速度;也可以改變物體的形狀。
(3)力的三要素是什麼?
力有大小、方向、作用點,稱為力的三要素。意思是説,力作用於物體,所產生的作用效果與力的大小、方向、作用點有關係。要明確説明一個力,就要説明白力的大小是多少牛頓,方向朝什麼方向,作用在受力物體上的什麼位置(點)。
力是向量。
(4)力的單位是什麼?
在國際單位制中,力的單位是牛頓,簡稱牛,用字母“N”表示。
(5)力的大小能測量嗎?
力的大小可用測力計來測量。
(6)如何用圖示表示一個力?
用圖示表示一個力,就是運用圖形表示出力的三要素。具體做法是:從力的作用點起,沿力的方向按一定的標度(比例)畫一條帶箭頭的線段,這樣,線段的起點就代表力的作用點,線段的長度表示力的大小,箭頭的方向表示力的方向。
在以後的學習中常常需要分析一個物體的受力情況,用受力示意圖表示分析結果,相當於畫出每個力的圖示,不過對線段的長度沒有嚴格要求,不需要確定標度。
2.教師講述
在物理學的力學部分,按照力的產生過程,即力的性質,把力分為重力、彈力、摩擦力。
◆合作探究──新課學習
二、重力
1.回顧初中所學內容
(1)什麼是重力?
由於地球的吸引而使物體受到的力是重力。需要注意的是,重力是由於地球對物體的吸引而產生的,但重力不等於地球對物體的吸引力。
(2)重力的方向是怎樣的?
重力的方向是豎直向下的。
(3)怎樣測量重力的大小?
演示並講解:將物體掛在彈簧秤彈簧自由端的掛鈎上,提起彈簧稱外殼上的掛鈎,使彈簧秤和物體靜止在空中,此時彈簧秤指鍾所指出的值,就是被測物體所受重力的大小。
(4)物體所受的重力大小與它的質量有什麼關係?
在地球上的同一地點,物體所受的重力的大小與物體的質量成正比,用公式表示就是:,式中的,表示質量1kg的物體受到的重力是9.8牛頓。
若已知物體的質量,利用此式可以求出物體的重力大小。
物體的質量不隨它的地理位置的變化而變化,但不同地理位置處的g值不一樣,所以同一物體在地球上的不同位置(緯度)所受重力大小不同。
(5)怎樣確定重力的作用點?
物體有一定的大小和形狀,它的各個部分都受到重力作用,我們可以把各部分的重力等效成物體上的一個點所受到的重力,這個點稱為物體的重心。
2.交流評價──關於重心的討論
(1)重心的確定:對於形狀規則且質量分佈均勻(各處密度相同)的物體,它的重心就在它的幾何中心。如均勻球體的重心在球心,均勻細杆的中心在它的中點,均勻圓柱體的重心在其軸線的中點。
質量分佈不均勻的物體的'重心位置,隨物體中質量分佈的變化而變化;有些物體的重心不一定在物體上,可能在物體之外。
(2)重心與穩度
把物體豎直放置在支持面上,物體的重心位置越低,物體受到讓它晃動的力以後,越不容易翻到,重心位置越高,越容易翻到。
在建築中,建築物的重心應儘量低;裝載貨物的車輛、船隻的重心要儘量低。
三、彈力
1.舉例並演示
(1)物體的形變:物體受力作用後,形狀發生變化。
(2)兩種形變:用橡皮筋、彈簧、橡皮泥等演示並説明:有些物體,當引起形變的外力撤去後不能恢復原狀;有些物體,當引起形變的外力撤去後,能夠恢復原狀,這種形變叫彈性形變,能夠發生彈性形變的物體具有彈性。
(3)彈力的演示:用彈簧與小車演示被壓縮或拉長的彈簧能夠對別的物體(使它形變的物體)產生力的作用,想把使它形變的物體彈開,這種力是由於物體發生了彈性形變而產生的,稱為彈力。
2.探究彈力的產生條件
(1)兩物體直接接觸。
(2)兩物體的接觸處發生彈性形變。
這兩條必須同時具備,才會出現彈力。接觸處是否發生彈性形變,可根據其中一個物體所受已知力的方向確定,如對另一物體在接觸處造成擠壓或拉伸效果,則接觸處一定發生彈性形變。如將書本放在水平桌面上,書本受到向下的重力,書本向下擠壓桌面,使桌面向下彎曲,桌面產生向上的彈力F2,作用給了書本,支持着書本,按這個效果,可稱它為支持力;同時桌面向上擠壓書本的下表面,使其向上彎曲,書本產生向下的彈力F1作用給了桌面,向下壓桌面,可稱為壓力。
3.彈力方向探究
(1)壓力、支持力的方向:垂直於接觸面指向被壓物體或被支持的物體。
(2)拉力的方向:線、繩子等只能產生伸長形變,所以只能產生拉力,拉力沿着線、繩子指向它們縮短的方向
4.彈力大小的探究
(1)與物體的彈性形變大小有關,彈性形變越大,彈力越大。
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