人教社高一物理必修一全套精品教案(下)

人教社高一物理必修一全套精品教案(下)人教社高一物理必修一全套精品教案(下)目录第四章 相互作用11 重力 基本相互作用12 弹力83 摩擦力164 力的合成245 力的分解33第四章 牛顿运动定律411 牛顿第一定律412 实验：探究加速度与力、质量的关系473 牛顿第二定律524 力学单位制575 牛顿第三定律626 用牛顿运动定律解决问题（一）677 用牛顿运动定律解决问题（二）74第四章 相互作用1 重力 基本相互作用从容说课 从这一节课开始研究物体所受的力，首先从力的概念入手进行研究，“力是物体间的相互作用”这个表达是抽象的，也是教学中的一个难点，教学中要从生活中的具体例子出发，说明力是改变物体运动状态的原因，是使物体产生形变的原因，在此基础上给出力的定义.对于力的相互性的理解是从施力物体和受力物体的角度来进行定义的，刚开始分析物体受力时，可以把施力物体找出来以便在分析时不会凭空增加力的个数.力的三要素是对物体进行受力分析时把问题简单化的一种方法，也是以后作力的分析草图时必须用到的一种基本知识和技能，所以要学生多加练习，特别是对力的示意图更要加以重视，这是受力分析的基础.重力概念的理解难点在于重心的理解，重心是重力的作用点，但重心的位置与物体的形状和物体的密度分布都有关系.理解重力可以从演示实验入手进行，把抽象的问题具体化是解决难点的很好的方法.三维目标 知识与技能1.了解力是物体对物体的作用，力的作用是相互的，认识力能使物体发生形变或使物体运动状态发生改变.2.知道力的三要素，会画力的图示和力的示意图.3.知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系.4.知道物体重心的含义.5.知道重力产生的原因及其定义.6.了解四种基本相互作用.过程与方法1.知道人类认识力的作用是从力的作用产生的效果开始的.2.能通过探究活动体验力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个因素有关.3.能通过多个实验现象归纳得出力的作用是相互的.4.自己动手，找不规则薄板重心的实验锻炼自己的动手能力.5.通过“重心”概念的引入渗透“等效代换”的物理学方法.情感态度与价值观1.通过实例激发学生对科学的求知欲、激励探索与创新的意识.2.通过实验，培养学生的团结协作精神.3.通过本节课的学习，培养全面观察分析问题的能力.教学重点 1.力的概念、图示以及力的作用效果.2.重力的概念及重心的理解.教学难点 1.力的概念.2.重心的概念和位置.教具准备 多媒体课件，长方形木块，锯条，橡皮条，已知质量的钩码，重垂线，铅笔，刻度尺，质量均匀的金属板等.课时安排 2课时教学过程 新课导入【多媒体投影】播放“运动员踢球、守门员接球、运动员用头顶球、人推物体（但没有推动）、火箭发射、压缩海绵”等录像资料.学生观察讨论，引发学生的兴趣.师：通过以上的观看，大家可以总结出这几个物体的共同点吗？生1：这几个物体都在运动.生2：不对，有的在运动，有的静止，比如说人推物体时并没有推动物体.生3：海绵的情况和那几个物体有所不同，那几个物体都是从运动到静止或者从静止到运动，形状都没有发生变化，但是海绵形状变化比较明显.师：刚才这位同学观察得很仔细，除了海绵之外的其他物体形状好像没有发生变化，或者说它们的变化从图中观察不出来.是不是真的没有发生变化呢？其他几个物体从运动到静止或从静止到运动，而海绵的形状发生了变化，这些都是什么原因造成的呢？生：是因为物体受到了力的作用.新课教学一、力和力的图示【演示实验】演示用手压锯条、拉橡皮条等等，提出问题.师：类似这些你还能举出哪些生活实例？生：类似这样的例子很多，比如小树在大风的作用下的弯曲，直尺在力的作用下的弯曲，绳子在力的作用下的扭转，弹簧对压缩它的物体的力的作用.师：所有这些现象说明了什么？生：要使物体形状发生变化，要对它施加力的作用.师：物体形状或体积的变化称为形变，从刚才几个例子我们可以得到什么样的结论？生：力是使物体产生形变的原因.师：这是力的作用效果之一，除了这样一种作用效果之外，力还有什么样的作用效果呢？试举例说明.生1：用力推箱子，可以发现箱子开始运动了，说明是力使物体从静止变为运动了.可见力可以使物体从静止变为运动.生2：汽车停下来，首先要刹车，可见要使物体从运动变为静止，需要力的作用.生3：飞行在空中的足球，当一个运动员用头顶一下，发现足球的运动方向发生了变化，可见运动方向的变化需要力的作用.师：刚才几个同学举例非常好，物体速度的变化称为物体运动状态的变化，那么我们能不能把上述几位同学的话总结成一句话呢？生：力是物体运动状态发生变化的原因.师：结合上面的分析，再加上我们初中所学的知识，大家给力下一个定义.生：力是物体间的相互作用，力是物体运动状态变化的原因，力是物体发生形变的原因.师：当我们向东拉一个物体和向南拉一个物体时，同样大小的力产生的作用效果一样吗？生：不一样.师：所以力是既有大小又有方向的物理量，这样的物理量叫什么？以前我们所学的哪几个物理量和力具有相同的情况？生：这样既有大小又有方向的物理量称为矢量，我们在以前的学习中位移、速度、加速度都是矢量.师：物理量都有自己的单位，力的单位是什么呢？生：力的单位是牛顿，简称牛，符号是N.师：要想测量力的大小，我们可以用什么工具呢？生：可以用测力计（弹簧秤）.师：要具体描述作用在物体上的一个力，我们可以采用什么样的方法?生：可以用力的图示的方法.师：要想画力的图示，需要了解哪几个问题?生：力的三要素：大小、方向和作用点.师：下面我们就进行一下力的图示的练习.（多媒体投影例题）【参考例题】如图311所示，绳对物体竖直向上的拉力大小为150 N，用力的图示法表示拉力.图311解析：画力的图示要严格按照以下步骤进行：（1）选定标度.（2）从作用点沿力的方向画一线段，线段长短按选定的标度和力的大小画.线段上加刻度，如图甲所示从O点竖直向上画一段3倍于标度的线段；（3）在线段终点上加箭头表示力的方向.为了简便也可以照图乙那样不画物体，而用质点来表示物体，画出力F的图示.学生活动：做例题中物体受力的图示，教师巡回指导，帮助水平较差的学生，把做得好的同学的图示用实物投影投到大屏幕上，和学生自己做的进行比较，也可以让同位之间互换进行检查，找出对方的缺点，锻炼学生发现错误的能力.师：（微笑）刚才同学们做得很好，看来大家初中的基础还是比较好的，由于高中对物体进行受力分析的时候很多，力的图示画起来比较麻烦，我们以后会经常画一种简化的力的图示力的示意图.力的示意图是在力的图示的基础上，不对力的大小有具体的要求，只画力的作用点和方向，表示物体在这个方向上受到了力.我们在以后经常要用到这种方法，希望大家能够熟练掌握.课堂训练下列关于力的说法中正确的是A.射出枪口的子弹，能打到很远的距离，是因为子弹离开枪口后受到一个推力作用B.甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用C.只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受到力D.任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体解析：子弹在枪管内受到火药爆炸所产生的强大推力，使子弹离开枪口时有很大的速度，但子弹离开枪口以后，只受重力和空气阻力作用，并没有一个所谓的推力，因为不可能找到这个“推力”的施力物体；故不存在，所以A错.物体间力的作用总是相互的，甲推乙的同时乙也推甲，故说法B错.不论物体是否有生命或是否有动力，它们受到别的物体作用时，都会施力，马拉车时，车也拉马；书向下压桌子，桌子也向上推书，故C错.由于自然界中的物体都是相互联系的，找不到一个孤立的、不受其他物体作用的物体，所以每一个物体既是受力物体，又是施力物体，故说法D正确.（投影展示物体下落的几幅图象）下落的物体可以有从树上下落的苹果、跳高运动员、飞机投下救援物资等等.师：这样几个物体有一个共同的特点是什么？生：它们都落向地球.师：通过刚才的学习，我们知道力是改变物体运动状态的原因，那么物体的下落是由于什么力作用呢？生：是受到重力的作用.二、重力师：重力产生的原因是什么？生：是由于地球的吸引而使物体受到的力.师：要研究一个力，首先要研究这个力的三要素，重力的三要素应该怎样进行研究呢？生：重力的大小可以用弹簧秤进行测量.师：同样一个物体受重力的大小在地球的不同地方是不同的，根据公式Gmg中的g是我们以前所学的自由落体加速度，它的大小与物体所处的高度和纬度有关.当高度增加时，g的值减小；当纬度增加时，g的值增大.那么重力的方向是如何的呢？生：重力的方向是竖直向下的.师：重力的作用点称为重心，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中在一个点上，这个点叫做物体的重心.物体的重心是如何进行确定的呢？生1：如果是规则形状的物体，物体的重心一定在物体的几何中心.生2：不一定，当物体密度分布不均匀时，即使是规则形状的物体，重心也不一定在物体的几何中心.比如一个空杯子，逐渐地向里面注入水，它的重心应该不断地变化.所以应该说成规则形状并且质量分布均匀的物体重心是在几何中心.师：（鼓励的微笑）刚才这位同学分析得非常好.物体的重心可以随物体质量分布变化而变化.现在这里有一个不规则形状的薄木板，大家设计一个实验方案来标出这块木板的重心所在.（学生设计实验，对实验方案进行讨论）【参考案例】用悬挂法确定薄板的重心这是一种老师们比较熟悉的方法.演示时可以增加重心在物体之外的情况.例如，如图312所示的薄板，在用悬挂法确定了物体的重心之后，在板上固定一条细线ab，再在其重心c处拴上细线提拉，可使薄板水平平衡.图312生：可以用悬挂的方法来确定这块薄木板的重心位置.师：实验的原理是什么呢？生：根据物体的拉力和物体的重力平衡，拉力的方向一定是竖直向上，绳子的反向延长线一定通过重心的位置，我们可以改变薄木板的悬挂点，用两条直线的交点来确定薄木板的重心.师：很好，根据自己的实验方案，大家分组进行实验，同时，也可以选择其他的物体想办法测出他们的重心，例如我们的直尺、三角板、物理课本、橡皮等等.（学生进行分组实验，寻找薄物体的重心）课堂训练关于重力的说法，正确的是A.重力就是地球对物体的吸引力B.只有静止的物体才受到重力C.同一物体在地球上无论怎样运动都受到重力D.重力是由于物体受到地球的吸引而产生的答案：CD解析：重力是由于物体受到地球的吸引而产生的，地球对物体的吸引力产生两个效果：一个效果是吸引力的一部分使物体绕地球转动；另一个效果即另一部分力才是重力，也就是说重力通常只是吸引力的一部分.重力只决定于地球对物体的作用，而与物体的运动状态无关，也与物体是否受到其他力的作用无关.师：除了重力之外，自然界还有很多力的作用，它们的类别很多，根据不同的分类方法有很多方法，这些相互作用都是由四种基本相互作用演变而来，下面我们来看一下这四种基本相互作用.三、四种基本相互作用（学生自己阅读教材第56页四种基本相互作用）注：由于这一部分是属于了解性质的问题，让学生自己阅读，有利于提高学生阅读科技论文的能力，是学生提高自己水平的很好机会，老师一定要相信学生有这个能力，不能把一切都进行讲解，而是应该把这一部分时间让学生自由支配，锻炼学生的自学能力，为终身学习作好准备.师：请同学们把自己阅读的内容总结一下.生：这一部分叙述的是自然界的四种基本相互作用，它们分别是万有引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用.师：它们的基本特点是什么？生：万有引力相互作用存在于一切物体之间，相互作用的强度随距离的增大而减小；电磁相互作用是存在于电荷之间和磁体之间，它们的本质是相同的，称之为电磁相互作用；强相互作用和弱相互作用存在范围很小，它们的作用范围只有1015 m，但是弱相互作用的强度只有强相互作用的1012.师：刚才这几位同学总结得非常好，自然界的这四种相互作用是近几十年才发现的，许多科学家都认为这四种相互作用是一种相互作用不同的体现形式，也就是说有更为一般的一种相互作用就可以解释自然界所有的力学现象了，这里面包括著名科学家爱因斯坦也支持这种说法，并且在晚年致力于统一场方面的研究但没有成功.这也给我们同学们留下了需要研究的问题，希望有一天我们的同学当中有一位能够解决这个问题.同学们有没有信心解决这个问题呢？生：有.点评：通过讲解这一部分，可以激发学生对科学前沿的了解，积极投身到为科学而献身的队伍中去.小结力的概念在初中已经有所接触，但是它的理解仍然是一个难点，关键是在于力是物体间的相互作用这一问题上，并且两个力地位是相同的.重力是在初中已经学习过的一个概念，对它的理解主要应该放在重心的研究上，知道不同情况下物体重心的位置.自然界四种基本相互作用是新教材新增的内容，对它的理解不必太深，了解这方面的知识，为将来发展打下基础.布置作业教材第57页问题与练习.课外训练1.下列说法中正确的是A.有的物体自己就有力，如爆炸的手榴弹，所以这个力可以没有施力物体B.力不能离开物体而存在C.不接触的物体之间一定没有力的作用D.有物体存在就一定存在力2.如果地面上一切物体受到的重力都消失了，则不可能出现的现象是A.江河的水不会流动B.鸡毛和铁球都可以悬浮在空中C.天不会下雨D.一切物体的质量都变为零3.一个边长为2 m的质量均匀分布的正方形薄板，一边放在水平桌面上，薄板平面与桌面垂直，绕其位于桌面上的一个顶点转到薄板平面的对角线处于竖直位置的过程中，其重心位置升高了_m.4.两位同学在看体育比赛时，发现“背越式”跳高比“跨越式”跳高好得多，如图313.请你来探究一下这个问题，说说为什么是这样的.图313参考答案1.B2.答案：D解析：江河的水从高处向低处流动、鸡毛和铁球下落、雨滴下落，靠的都是重力的作用，如果没有了重力，这些现象都不会发生，因此，A、B、C都会出现，所以这三个选项都不能选；质量是物质的一种属性，不随重力的改变而改变，所以D是应该选的选项.3.答案：1解析：正方形薄板的重心位置在几何中心，当对角线处于竖直位置时，重心离桌面高 m，而一边在水平桌面上时，重心离桌面高1 m.所以在题目所说过程中，重心位置升高了1 m.4.解析：“背越式”跳高与“跨越式”跳高相比较，在跳过相同高度的横杆时，重心升高要低一些，对运动员来说容易做到，有助于跳高运动员成绩的提高，所以说“背越式”跳高要优于“跨越式”跳高.板书设计1 重力 基本相互作用一、力和力的图示二、重力三、四种基本相互作用1.力的定义1.大小G=mg1.万有引力2.力的单位2.方向2.电磁相互作用3.力的图示和力的示意图3.重心3.强相互作用和弱相互作用活动与探究 1.活动主题：力的分类和四种基本相互作用说明：四种基本相互作用课本只是粗略地提了一下，并没有进行进一步的说明，而自然界力的种类很多，这些种类又都属于哪一种基本相互作用呢？通过查阅资料，更深层次地了解有关这一类问题.2.活动步骤步 骤学生活动教师指导目的1到图书馆、上网查阅有关四种基本相互作用方面的书籍介绍相关网站和书籍1.让学生更多地了解科学发展的前沿动态2.培养学生组织材料的能力和独立思考能力.加强对科学的认识，让学生能够自觉地投入到学习物理中去2到图书馆、上网查阅有关力的分类方面的书籍介绍相关网站和书籍3看不同性质的力分别属于哪一种基本相互作用和学生共同探讨各种不同性质的力属于哪一种基本相互作用4写出调查报告，并对调查报告进行交流教师指出学生的调查报告中的优缺点，鼓励学生多进行这方面的探讨，不一定要求有什么结论2 弹力从容说课 本节教学总体可从展示宏观的形变引入，而演示微小的形变更为关键，可以根据各地不同的情况进行选取实验器材，使学生确信微小形变的存在，让学生认识任何物体受到外力作用后都会产生形变事实.对于几种常见的弹力的教学，弹力有无的判断和弹力方向的确定是两个难点，对于弹力的有无，要使学生掌握用假设的方法来进行判断，提高学生分析问题的能力，为以后受力分析打下良好的基础，对于弹力方向的教学，要注意支持力和重力方向的区别以及接触面形状不容易确定的物体表面间受到的弹力方向.对于胡克定律的教学，可以先从现实生活中获得具体的体验，然后再用实验验证弹力的大小和形变量大小之间的关系，注意区别弹簧的原长和弹簧的形变量，并能够应用胡克定律进行简单的计算.学习胡克定律之后，可以将“研究橡皮筋的弹力与橡皮筋的形变量之间的关系”作为学生研究性学习的课题，让学生体会其他物体产生的弹力与形变量的关系，研究一下这种关系是否满足胡克定律，如果不满足胡克定律，让学生想一想这种关系是否存在内在规律性.三维目标 知识与技能1.知道弹力产生的条件.2.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的示意图中画出它们的方向.3.知道形变越大弹力越大，知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比，即胡克定律.会用胡克定律解决有关问题.过程与方法1.通过在实际问题中确定弹力方向的能力.2.自己动手进行设计实验和操作实验的能力.3.知道实验数据处理常用的方法，尝试使用图象法处理数据.情感态度与价值观1.真实准确地记录实验数据，体会科学的精神和态度在科学探究过程的重要作用.在体验用简单的工具和方法探究物理规律的过程中，感受学习物理的乐趣，培养学生善于把物理学习与生活实践结合起来的习惯.2.从任何物体都能发生形变入手，培养学生实事求是的世界观.认识事物本来面目，不被表面现象所迷惑.教学重点 1.弹力有无的判断和弹力方向的判断.2.弹力大小的计算.3.实验设计与操作.教学难点 弹力有无的判断及弹力方向的判断.教具准备 刻度尺、钢锯条、弹簧、泡沫塑料块、铜片、面团、白纸、墨水瓶（灌满红墨水）、通过橡皮塞插有细玻璃管的椭圆形玻璃瓶、激光光源、平面镜及支架（两套）、物理小车、橡皮筋、小螺旋桨、小球、演示胡克定律用的带刻度的木板、弹簧、钩码等等.课时安排 1课时教学过程 新课导入每小组分发一根细铁丝，让同学们自己动手绕制一个小弹簧.（可以让学生在家先做好）让学生拿起自己绕制的小弹簧，轻轻地拉一拉或压一压.师:在弹簧被拉伸的同时，有没有感觉到你的手受到一个力的作用？生:有.师:那么，这又是个什么力呢？它是怎样产生的，它的大小、方向各如何？带着这些问题我们一起来探究有关弹力的有关知识.新课教学一、弹性形变和弹力【实验演示】演示实验1:钢锯条在手的作用下弯曲.演示实验2:弹簧被拉长或压短.演示实验3:泡沫塑料块受力而被压缩、弯曲与扭转.演示实验4:铜片被弯成直角状.演示实验5:面团在重力作用下下坠，形状变化.演示实验6:纸张被手揉皱.学生观察思考什么是形变师:上面的几个实验非常容易做，大家可以在课下做这几个实验，同时也可以根据自己的思路设计出更好的实验.这几个实验共同的特征是什么？生1:它们的形状都发生了变化.生2:它们的体积有的发生了变化.师:物体形状或体积的变化叫做形变.物体的形变分为几种类型呢？请举例说明.生1:根据物体形变的程度，有一种形变是由于物体被弯曲造成的，比如说弯曲的直尺，弯曲的竹竿等等.生2:有的形变可能是由于物体被拉长而引起的，比如说拉长的橡皮筋、被拉长的弹簧等等.生3:弹簧还可以由于被压缩而产生形变，我们可以把这种形变叫做压缩形变，同样的例子还有被压缩的面包、海绵等等.生4:绳子被扭转后也会发生形变，我们可以称之为扭转形变，被扭转的金属也有这样的特征.师:（鼓励）刚才同学们总结得非常好，我们可以根据形变的不同状况把形变分为弯曲形变、拉伸或压缩形变以及扭转形变.刚才举的那些例子都很容易观察到，如果一本书放在桌面上，书和桌面发生形变了没有？生1:没有.生2:可能发生了形变，但是由于形变量太小，所以肉眼观察不出来.师:我们来看这样几个实验.【实验参考】如图321所示，用手压扁平瓶子的不同部位，细管中的液面上升或下降，通过观察液面的升降可以判断瓶子发生形变；在一个大桌上放两个平面镜，用小型激光源发射激光照射平面镜M，用力压桌面，让一束光依次被两面镜子反射，通过反光镜的放大原理可以使墙上的光点移动很大的距离.图321【演示实验】师:通过上面的实验，我们观察到什么样的实验现象?生:通过观察，我们发现原来不容易观察的瓶子和桌面也发生了形变.师:我们用了什么样的方法？生:微观放大的方法.师:可以得出什么样的结论？生:一切物体都可以发生形变.师:形变分为很多种类，有些物体在形变后能够恢复原状，这种形变叫做弹性形变.发生弹性形变的物体是不是在所有的情况下都可以恢复原状呢？实验演示橡皮筋在较大的力的作用下的断裂师:通过刚才的观察说明什么情况呢？生:发生弹性形变的物体要想恢复原状是有条件的，不能超过一定的限度.超过一定限度，即使撤去力的作用，也不会恢复原状.师:（微笑鼓励）刚才这位同学分析得非常好，这种限度叫做弹性限度.任何发生弹性形变的物体都有弹性限度，这也是为什么弹簧秤不能称量质量过大物体的原因，如果质量过大，会损坏弹簧秤.师:当发生弹性形变的物体要恢复原状就会对与它接触的物体有什么作用?生:将会对与它接触阻碍它恢复原状的物体有力的作用.师:我们把这种发生弹性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.下面通过观察几个演示实验，大家来总结一下弹力产生的条件.实验方案参考1.弯曲的锯条将小球弹出.2.压缩弹簧将与之相毗邻的小车推出.3.伸长着的橡皮筋将与之相连的小车拉过来.学生讨论回答生:通过观察以上的几个实验，可以知道弹力产生的条件有两个:接触并且发生形变.师:力是一个矢量，弹力当然也是矢量，那么通过以上的实验，大家总结一下弹力的方向.生:弹力方向总是指向施力物体形变恢复的方向.【课堂训练】关于弹力的产生，下列说法中正确的是A.只要两物体相接触就一定产生弹力B.只要两物体相互吸引就一定产生弹力C.只要物体发生形变就一定有弹力产生D.只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用答案:D解析:此题根据弹力的产生条件，接触和弹性形变缺一不可.A、C都只有弹力产生条件的一个方面，而B只说“有相互吸引”，只能证明有力存在，不是弹力，故选项D正确.二、几种弹力师:让我们通过几种常见的弹力进一步来研究弹力问题.实验演示课本放在桌面上，绳子悬挂物体师:当把课本放在桌面上，根据我们以前所学的知识，课本和桌面之间的相互作用力是什么呢？生:是课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力.师:它们是不是弹力？为什么？生:它们是弹力，因为它们符合弹力产生的条件，接触并且发生形变.师:压力和支持力的方向是怎样的呢？生:压力的方向是垂直于支持面并且指向被压的物体，支持力的方向是垂直于支持面指向被支持的物体.师:刚才我们演示了绳子拉物体的情形，绳子的拉力是不是弹力呢？它的方向又是如何规定的呢？生:绳子的拉力也是弹力，它的方向沿着绳指向绳收缩的方向.师:好的，下面我们通过具体的例子判断一下弹力的有无和方向.多媒体投影例题【参考例题】试分析图322中光滑小球受到的弹力的情况（小球放在水平面上静止），并画出小球受到的重力和弹力（示意图）.图322师:在这个例子中，倾斜的墙面对小球有没有弹力的作用呢？生1:墙和小球之间好像应该有弹力.生2:不好判断，因为二者虽然接触但是它们的形变情况从图中观察不出来.生3:产生弹力的必要条件是接触，充分条件是挤压产生形变.在上图中与小球相接触的有两点A和B，因此小球所受到的弹力只能来自这两点，但是有接触并不一定就产生弹力，必须要挤压才产生形变.对B点来说，小球一定与水平面挤压，因为假设没有水平面，小球在重力作用下一定掉下来，因此B点有弹力且方向垂直于B点的切面指向圆心；对于A点来说，假设受到侧壁的弹力F，则F将会使小球向右运动，这与题目（小球静止）相矛盾，所以侧壁对小球没有弹力，小球受力情况如图所示，两力大小相等、方向相反.师:刚才那位同学分析得非常好，这种方法我们以后经常用来判断力的有无，这种方法叫做假设法，就是假设这个力存在，看在这个力存在时作用效果是否与物体实际的运动状态相符合，如果确实符合，说明这个力确实存在，如果不相符合，可以判定这个力不存在.【课堂训练】1.请在图323中画出杆及球所受的弹力.图323（1）杆靠在墙上.（2）杆放在半球形的槽中.（3）球用细线悬挂在竖直墙上.（4）球放在两个等高的支座上.解析:（1）A图中杆在重力的作用下，对A、B两处都产生挤压的作用，故A、B两点处对杆有弹力，弹力的方向与接触点的平面垂直，如图324所示.图324（2）B图中杆对C、D两处有挤压作用，因C处是曲面，D处为支承点，所以，C处的弹力垂直其切面指向球心，D处的弹力垂直于杆斜向上.如图所示.（3）C图中球挤压墙面且拉紧绳子，所以墙对球的弹力与墙垂直，绳子对球的弹力沿绳斜向上.如图所示.（4）D图中球与两点接触并且挤压，球受的弹力F1、F2垂直于接触点的切面（虚线是切面），沿着半径方向指向球心.如图所示.2.在图325中，A、B两小球相互间一定有弹力作用的图是图325答案:B解析:我们可以用假设的方法来判断A、B之间是否有弹力.如果把其中的一个物体撤去，看另外一个物体运动状态是否发生变化，只有B选项中当其中一个物体去掉后另外一个物体将会运动.三、胡克定律师:下面我们大家设计一个实验，实验的目的是寻找与弹簧的弹力有关的因素.学生设计实验，然后分组实验参考实验案例如图326所示，用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，系统静止时，弹簧的弹力等于所悬挂钩码的总重；弹簧的长度及伸长量可由刻度尺测出.图326注意事项（1）本实验要求定量测量，因此要尽可能减小实验误差.标尺要竖直且紧靠指针以减小读数带来的误差，每次改变悬挂钩码个数后，要待系统稳定后再读数.（2）实验中所提供的米尺精确度为1 mm，应估读一位.（3）弹簧组的说明书已说明每个弹簧的弹性限度，注意不要超过它的弹性限度使用.建议做法:（1）选择器材:从弹簧组中选择一只弹簧（注意它的弹性限度）悬挂在铁架台的横杆上；实验桌上有200 g、50 g的钩码各一盒，选择50 g钩码来做这一实验.（想一想，为什么？）（参考答案:50 kg的钩码质量比较小，容易调节，另外增加一个不会损坏弹簧）（2）首先将实验装置调整妥当（如整个装置是否竖直平稳，标尺与弹簧的距离是否合适，标尺面与弹簧上的指针是否在同一平面内，是否便于读数等）.（3）读出弹簧自然下垂时指针所指刻度.（4）悬挂50 g钩码一个，待稳定后，读出弹簧上指针所指刻度并计算出弹簧的伸长量记入表格.（5）逐个增加钩码，重复第4步，至少做5组数据.初态指针对应刻度（cm）弹簧弹力（N）指针所指刻度（cm）弹簧伸长量（cm）（6）图象法处理数据:在下面的坐标纸上，以弹簧弹力为纵轴，弹簧伸长量为横轴建立坐标系，如图327所示.描出5个特殊点，以寻找弹簧弹力和弹簧伸长量之间的关系.图327拓展一步:常用的实验数据的处理方法有:计算法（求比值、求积、求和、求差等）和图象法两种.两者比较，图象法处理数据更为直观、更容易得出物理变化规律，且该种方法处理数据能更好地减小实验的偶然误差.师:通过以上的实验，我们可以得出怎样的结论？生:通过分析实验中的实验数据，我们可以得到弹簧弹力的大小与弹簧的形变量成正比.师:用一个公式来表示这种关系.生:F=kx.其中是弹簧受到的弹力大小，x是弹簧的形变量，既可以是弹簧的伸长量，又可以是弹簧的压缩量.师:这个公式实际上是一个定律，叫做胡克定律，是英国科学家胡克首先发现的，其中式子中的k是弹簧的劲度系数，单位是牛每米，符号是N/m.生活中常说有的弹簧“硬”，有的弹簧“软”指的就是它们的劲度系数不同.弹簧的劲度系数跟弹簧丝的粗细、材料、弹簧的直径、绕法、弹簧的长度等量有关，这个量反映了弹簧的特性.【课堂训练】如图328所示，为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系，根据图象判断，正确的结论是图328A.弹簧的劲度系数为1 N/mB.弹簧的劲度系数为100 N/mC.弹簧的原长为6 cmD.弹簧伸长0.2 m时，弹力的大小为4 N解析:弹簧处于原长时，弹簧的弹力应为0，由此可知弹簧原长为6 cm.由图象可知:当拉长2 cm时，弹力为2 N，可得劲度系数为100 N/m，因此答案为BC.小结在弹力的教学过程中，有这样几个难点需要突破，一是任何相接触的物体间都可能有弹力，弹力的产生条件是接触并且有形变，但是有些物体的形变量很小，不容易观察到，就会使学生产生这样的疑问:这种情况下弹力到底有没有?例如物体放在桌面上，压力和支持力不能通过形变来进行判断，解决这个问题的方法是微小形变的演示，通过演示，使学生确信任何两个接触的物体间都可以有弹力.另外一个难点是弹力有无的判断，解决这个问题可以用假设判断的方法，不仅让学生知道判断的方法，更应该让学生学会这些方法的迁移，例如假设的判断方法，也可以用到摩擦力有无的判断中去.一般弹力大小的判断要根据物体的实际情况判断，而弹簧弹力的判断可以根据胡克定律进行判断，让学生通过实验“发现”胡克定律，在发现中锻炼探究物理规律的能力.布置作业教材第59页问题与练习.课外训练1.关于弹力的产生，下列说法中正确的是A.木块放在桌面上受到向上的弹力，是由于木块发生微小形变而产生的B.木块放在桌面上受到向上的弹力，是由于桌面发生微小形变而产生的C.挂在悬线下的物体受到向上的拉力，是由于悬线发生微小形变而产生的D.挂在悬线下的物体受到向上的拉力，是由于物体发生微小形变而产生的 2.如图329所示，细绳竖直拉紧，小球和光滑斜面接触，则小球受到的力是图329A.重力、绳的拉力B.重力、绳的拉力、斜面的弹力C.重力、斜面的弹力D.绳的拉力、斜面的弹力3.一根弹簧在弹性限度内，对其施加30 N的拉力时，其长为20 cm，对其施加30 N的压力时，其长为14 cm，试求该弹簧的自然长度和它的劲度系数.4.在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的Fx图线如图所示，由图3210可知弹簧的劲度系数为_.图线不过原点的原因是由于_.图3210参考答案1.BC2.A3.答案:17 cm 10 N/cm解析:设弹簧的自然长度为x0，劲度系数为k，根据F=kx，x为弹簧伸长（或缩短）的长度，由此得30=k（20x0），30=k（x014），解此两方程即得x0=17 cm，k=200 N/m.4.答案:2 N/cm 弹簧自身有重力提示:根据图示倾斜直线可求出其斜率（注意切忌用量角器量角度的方法得到斜率），从而求出弹簧的劲度系数.从直线与坐标轴的交点可以看出，当弹簧的伸长量为0.5 cm时，向下施加的外力F为零，说明没加外力时弹簧已有一个伸长量，这主要是由于弹簧的自身重力作用造成的.板书设计2 弹力弹 力形 变概 念物体的形状和体积的改变特 点1.任何物体都能发生形变2.有的形变明显，有的形变极其微小分 类按形式分:拉伸（或压缩）形变、弯曲形变、扭转形变按效果分:弹性形变、非弹性形变弹 力概 念发生形变的物体由于要恢复原状，对跟它接触的物体间产生的力产生条件直接接触发生形变方 向1.压力的方向垂直于支持面指向被压的物体2.支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物体3.绳的拉力方向总是沿着绳指向绳子收缩的方向大 小1.形变越大，弹力也越大2.形变消失，弹力也随之消失活动与探究 探究活动内容的主题:制作一个弹簧秤，用来粗略测量身边物体的重力.步 骤学生活动教师指导目的1选择材料，为制作弹簧秤作好物质准备介绍有关材料供学生选择1.培养学生自主设计小实验、小发明的能力，为发明创造打下基础2.体会物理学的作用，更加热爱这门学科2设计实验方案，并验证实验方案的可行性，写出实验报告指导学生设计实验方案，对实验方案进行点评3相互交流实验中的感受.用自己制作的弹簧秤称量身边物体的重力，体会成功的喜悦建议学生验证自己制作的弹簧秤的准确度，与学生一起分享快乐3 摩擦力从容说课 学过高中物理的人都知道，高中物理学的难点在于受力分析，受力分析的难点在于摩擦力的分析.摩擦力是力学中的三大性质力之一，正确认识摩擦力对后面知识的学习有着至关重要的作用.在摩擦力这节课中，重点是研究滑动摩擦力，要求会计算其大小和判断其方向，难点是静摩擦力，尤其是静摩擦力方向的判断.教师要试图将学生初中学过的相关概念与本节的内容有机地溶合在一起.教学中要力图从两种摩擦力的区别与联系出发，让学生从产生的条件、影响摩擦力大小的因素、范围及其计算来理解两种摩擦力的异同.在探究实验中要充分利用初中学习过的已有的二力平衡的条件知识，通过观察物体从不动到滑动过程静摩擦力随动力逐渐增大而增大的情况，在探究中去理解静摩擦力.对于动摩擦因数（如与接触面的粗糙程度、物体接触面的压力有关）教学中要适当考虑，不是要通过教师的说明，而是要通过具体的实验让学生充分感受后得出.有关摩擦力的教学，可以多举身边的例子，因为摩擦力无处不在，举身边的例子可以使学生很容易接受，并且学生在理解摩擦力的时候，自己也可以多举身边的例子进行验证，物理学实际上是来源于对生活的观察，教学一定不要脱离实际.三维目标 知识与技能1.知道滑动摩擦力的产生条件，认识滑动摩擦的规律.知道动摩擦因数与相互接触的物体的材料和接触面的粗糙程度有关，会判断滑动摩擦力的方向.2.能运用滑动摩擦力公式来计算滑动摩擦力.3.认识静摩擦的规律，知道静摩擦力的变化范围及其最大值.4.知道最大静摩擦力略大于滑动摩擦力.5.会根据物体的平衡条件简单地计算静摩擦力的大小.过程与方法1.培养学生利用物理语言分析、思考、描述摩擦力概念和规律的能力.2.培养学生的实验探究能力.3.让学生学会在实验中控制变量和实验条件.4.通过自己动手实验，培养学生分析问题、解决问题的能力.情感态度与价值观1.利用实验和生活实例激发学生学习兴趣.2.培养学生实践认识（规律）实践（解决实际问题）的思想.3.在研究问题时，要培养突出主要矛盾，忽略次要因素的思维方法.教学重点 1.滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断.2.静摩擦力的有无的判断以及静摩擦力方向的判断.3.静摩擦力产生的条件及规律，正确理解最大静摩擦力的概念.教学难点 1.静摩擦力有无的判断和静摩擦力方向的判断.2.静摩擦力大小的简单计算.教具准备 多媒体教学课件、长方体木块（每组3块）、弹簧秤、毛巾；玻璃板、毛刷（两个学生一组）.身边的物体（例如水杯、黑板擦、钢笔、橡皮、讲桌等物体）课时安排 3课时教学过程 新课导入师:（举生活中的例子，也可以用多媒体演示）【演示实验】用手握住水杯.师:水杯为什么没有运动？生:因为水杯受力平衡.师:水杯受几个力呢？生:两个，重力和手对它的摩擦力.重力和摩擦力应该是平衡力.师:那么摩擦力的方向又是如何呢？生:重力的方向竖直向下，摩擦力和重力大小相等，方向相反，所以在这个问题中摩擦力的方向应该竖直向上.师:这位同学回答得很好，今天我们就在初中学习的基础上进一步学习摩擦力.进行新课一、静摩擦力师:首先看一下什么是摩擦力，大家回忆一下初中所学的内容，叙述一下摩擦力的概念.生: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趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这个力叫做摩擦力.师:（举身边的例子，用水平推力推课桌时，课桌没有运动）当我用力推课桌时，课桌为什么没有运动?生:因为课桌与地面之间有摩擦力的作用.师:这种摩擦力发生在相对静止的两个物体之间，我们把这种摩擦力叫做静摩擦力.同学们思考一下静摩擦力存在的条件.生1:首先两个物体间的接触面不光滑.生2:两个物体间有相对运动趋势.生3:两个物体应该接触并且相互挤压.师:（鼓励）刚才几位同学分析得非常好，根据上节课的知识，弹力产生的条件是接触并且有形变，那么把摩擦力产生的条件概括成一句话，这句话应该怎样表达？生:两个接触面不光滑的物体间有弹力并且有相对运动趋势.师:下面我们通过实验探究一下静摩擦力的大小和方向.【实验探究】（参考实验）（1）用弹簧测力计水平地拉静止在水平桌面上的木块，逐渐增大拉力，直到木块运动为止.观察在此过程中弹簧测力计的示数变化，并将实验数据填入表格中.（2）在木块上增加砝码，重复上述实验，将实验数据填入表中.师:实验数据记录的表格应该怎样设计?生:我设计的表格是这样的.多媒体投影学生的表格设计（参考表格） 实验数据记录表实验次数木块的运动情况木块（或含砝码）的重力G/N弹簧测力计的示数F/N123师:根据实验结果，尝试讨论以下问题:木块在水平桌面上，不用外力去拉，它有没有受到摩擦力的作用？生:没有.师:用弹簧测力计轻轻拉木块，但它不动，木块有没有受到摩擦力的作用?生:有.师:其大小和方向如何?依据是什么?生:大小与拉力大小相同，方向与相对运动趋势的方向相反，即与拉力的方向相反；依据二力平衡.师:静摩擦力的大小是一个固定的值吗?它与压力有关系吗?如何确定其大小?生:静摩擦力的大小不是一个固定值，它与压力没有关系，可以用二力平衡条件来确定它的大小，在物体静止时，物体受到的拉力和物体受到的地面对它的静摩擦力相等.师:当物块才刚开始相对于桌面滑动，这时物块所受的静摩擦力叫什么？它的大小和方向呢？生:最大静止摩擦力；大小等于物块刚开始运动时的最小拉力，方向与相对运动趋势的方向相反.师:大家讨论归纳一下静摩擦力的特点.生:一般静摩擦力的大小没有一个确定的值，类似上述情况，当物块不动处于平衡状态时，静摩擦力的大小随拉力大小的变化而变化，总是等于拉力的大小.静摩擦力的方向，总是沿接触面切线方向，跟物体间相对滑动趋势方向相反.静摩擦力增大到某数值后就不再增大了，这时静摩擦力达到最大值，叫做最大静摩擦力，用fm表示.最大静摩擦力的方向，也总是沿接触面切线方向，跟物体间相对运动趋势相反.师:（微笑鼓励）刚才这位同学分析得很好，在一般情况下，如果两个相接触的物体之间存在着静摩擦力的作用，则并不一定处于最大静摩擦状态，最大静摩擦力等于使物体将要开始运动所需的最小推力.师:对于静摩擦力，我们还要讨论几个问题，首先考虑第一个问题:静摩擦力能不能发生在运动的物体之间?生1:我看不可以，因为这种摩擦力是静摩擦力.生2:我不同意刚才这位同学的看法，静摩擦力中的“静”应该是指的相互接触并且有相对运动趋势的物体之间的摩擦力，它应该是指的相对静止.师:对，静摩擦力中的“静”是指的相对静止.第二个问题是静摩擦力的大小如何确定？生:可以根据平衡条件来做.师:下面我们看这样一个例子.【课堂训练】用手握住一个油瓶（瓶始终处于竖直方向，如图331）.下列说法正确的是图331A.瓶中油越多，手必须握得越紧B.手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大C.不管手握得有多紧，油瓶受到的摩擦力总是一定的D.以上说法都正确答案:AC解析:手握住油瓶，油瓶不掉落下来，表明手对油瓶竖直向上的静摩擦力跟油瓶受到的重力平衡静摩擦力的大小由瓶的重力（大小）决定；油瓶变重，它受到的静摩擦力必须随之增大，手握得紧一点，相应的最大静摩擦力值也就大一些，才能保障油瓶不会掉落下来；如果手握得不够紧，正压力不够大，最大静摩擦力小于油瓶的重力，油瓶就会掉下来.所以选项A正确.手握得越紧，手与瓶之间的正压力越大，最大静摩擦力值也越大；但这时油瓶受到的是静摩擦力，是与油瓶重力平衡的静摩擦力，是一个定值等于油瓶的重力.可见，选项B错误，C正确；显然D也不正确.师:继续刚才的分组实验，当拉力大于物体与地面间的最大静摩擦力时，物体的运动情况发生了怎样的变化？学生继续做实验，仔细观察实验现象，并对实验现象进