新教材人教版高中物理必修第一册相互作用力教案教学设计

重力与弹力 .-1-2.........................................................................................................................-10-3.牛顿第三定律.............................................................................................................-17-4.力的合成和分解.........................................................................................................-25-5.共点力的平衡.............................................................................................................-33-重力与弹力【教学目标】知道力的三要素，会用力的图示和力的示意图表示力；二、过程与方法的示意图；三、情感态度与价值观了解弹力在生产和生活中的应用，体会物理与生产和生活息息相关。将所学学问与实际生活相联系，增加学生学习的动力和欲望。【重点难点】1〔重点〕2〔重点〕3〔难点〕4〔难点〕【教学预备】课件【教学过程】一、导入课：1、谁受到的力，谁施加的力？2、怎样量度它的大小？3、它的方向如何？作用点在哪里？二、讲授课：1、重力【教师提问】重力是怎样产生的？【学生预习】地球上的一切物体都要受到地球的吸引。这局部内容以后会学到。所以说重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，而不能说地球对物体的吸引力就是物体的重力。的受力分析中重力肯定存在。在月球上，物体也会由于月球的吸引而受到相应的重力，到其他星球外表也一样。怎样的？【学生答复】重力的大小：G＝mg；重力的方向：竖直向下为是恒定的。重力的方向始终是竖直向下的。：1、产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。2、大小在试验室中可以用弹簧测力计测量重力的大小。落体加速度。3、方向：总是竖直向下。重力的等效作用点或物体各局部所受到的重力的合力的作用点。是物理学的一种等效替代思想。【课件演示】查找质量分布均匀的物体的重心。【试验演示】查找不规章薄板的重心AAB，CCD以下图所示)。2、弹力【教师引导】观看图片，日常观看到的相互作用，无论是推、拉、提、举，还是牵引列车、锻打工件、击球、弯弓射箭等，都是在物体与物体接触时才发生的，接触力按其性质可归纳为弹力和摩擦力。【演示】物体受力时会产生形变，但有时形变很小，不易观看。在如以下图中，一块三角形有机玻璃压在另一块有机玻璃上，发生的形变很小，肉的光通过时，可以看到这种差异。力。生的呢？这个形变与弹簧、橡皮条的形变有什么不一样？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。通过放大的思想演示“微小形变”的过程，让学生生疏到任何物体受到外力作用后都会发生形变的事实。这种力叫作弹力。像上面我们所熟知的拉力、压力和支持力就是最常见的几种弹力。绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向；压力和支持力的方向垂直于物体的接触面。3、胡克定律原来的外形，这个限度叫作弹性限度。在弹性限度内，弹力大小与伸长量有什么关系呢？试验思路测量？说出你的想法。进展试验定在铁架台的横杆上，观看弹簧自由下垂时下端在刻度尺的位置。簧的弹力等于钩码对弹簧的拉力)。数据处理FF-x图像。【教师总结】胡克定律1、内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小Fx比。2、公式：F＝kx，kN/m，它的大小反映了弹簧的软硬程度。3、适用条件：在弹簧的弹性限度内。【课堂练习】圆形的均匀薄板，假设将其中心挖掉一个小圆板变成一个圆环，如下图，则以下说法正确的选项是〔 〕C.重力减小，重心位置没有变C

重力和重心位置都没有变D.重力减小，重心位置无法确定2、玩具汽车停在模型桥面上，如下图，以下说法正确的选项是〔 〕B.汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力C.汽车受向上的弹力，是由于桥面发生了弹性形变答案：AC，两辆车在以一样的速度做匀速直线运动，依据图中所给信息和所学学问你可以得出的结论是〔 〕B.重力的方向总是垂直向下的D.力是使物体运动的缘由A4、如下图，一根弹性杆的一端固定在倾角为30的斜面上，杆的另一端固定个重为4N的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力〔 〕大小为4N，方向平行于斜面对上大小为2N，方向平行于斜面对上大小为4N，方向垂直于斜面对上答案：D5和超群的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝。飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是由于〔〕B.马蹄大C.马的重心在飞燕上〔视为质点〕在一条竖直线上答案：D6、某同学利用如图〔a〕装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的试验。在安装刻度尺时，必需使刻度尺保持 状态。0他通过试验得到如图〔b〕所示的弹力大小F与弹簧长度l的关系图线．由此图线可得该弹簧的原长l cm，劲度系数k N/m.0他又利用本试验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图〔c〕所示时，该弹簧的长度l cm.答案：(1)竖直(2)4;50(3)10【板书设计】§3.1重力与弹力一、重力1、产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。2、大小在试验室中可以用弹簧测力计测量重力的大小。落体加速度。3、方向：总是竖直向下。4、重心定义：重力的等效作用点。二、弹力1、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的力。2、方向压力和支持力的方向垂直于物体的接触面。三、胡克定律1、内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。2、公式：F＝kx，其中k为弹簧的劲度系数，单位为牛顿每米，符号N/m，它的大小反映了弹簧的软硬程度。3、适用条件：在弹簧的弹性限度内。2.摩擦力【教学目标】知道滑动摩擦力的概念及产生条件，会推断滑动摩擦力；二、过程与方法Ff

FN

计算滑动摩擦力的大小；三、情感态度与价值观学生把握科学的争论方法，培育学生收集和处理信息的力量，提高学生分析和解决问题及沟通合作的力量。的实例，培育学生应用物理原理和争论方法解决实际问题的力量。【重点难点】1〔重点〕2〔重点〕3〔难点〕4〔难点〕【教学预备】课件【教学过程】一、导入课：回忆一下初中学习的摩擦力的有关学问，思考书上提出的问题。于木块所受摩擦力的大小。转变木块和木板之间的压力，摩擦力的大小也随之转变。系呢？1、滑动摩擦力【教师引导】结合实例分析，回忆初中所学学问，总结一下摩擦力的定义。触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫作摩擦力。【教师补充】摩擦力的种类分为滑动摩擦力和静摩擦力。【教师提问】什么是滑动摩擦力？感受滑动摩擦力面，向前推动手掌，感受两次不同的感觉。【教师补充】通过推手活动，总结滑动摩擦力的产生条件：①两物体接触；②接触物体间有弹力；③接触面粗糙么关系？【试验探究】滑动摩擦力的大小和方向器材：木块、长木板、砝码、弹簧测力计。上砝码的个数，将测量数据填入试验表格中。Ff

FN说明：①动摩擦因数与材料及接触面的粗糙程度有关，与其他因素无关；FN是接触物间的弹力，在数值上不肯定等于重力，方向垂直于接触面。方向：摩擦力的方向可能跟运动方向一样或相反，但肯定跟相对运动方向或相对2、静摩擦力力的作用？结合前面学过的学问分析一下。【教师提问】产生静摩擦力的条件是什么？【学生思考】归纳静摩擦力产生的条件相对运动趋势【教师引导】依据课件和实例，引导学生分析“相对运动趋势”，加深理解。究静摩擦力的大小。如下图，用弹簧测力计匀速直线拉动木块。怎样?又怎样?当拉力F了怎样的变化?F-t【教师补充】教师通过课件，明确试验结论Fmax

0＜FFmax〔1〕静摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体的相对运动趋势的方向相反〔2Fmax

为止。0＜FF。max【课堂练习】1、如下图，用水平力推静止在水平地面上的大木箱，没有推动，这时木箱受到的( )A．推力小于静摩擦力B．推力肯定等于重力D．推力和静摩擦力大小肯定相等D2、如下图,水平地面堆放着原木。关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,以下说法正确的选项是( )A.M处受到的支持力竖直向上B.N处受到的支持力竖直向上C.MMN方向答案：A3mAFA沿竖直墙壁匀速下滑,假设物体A与墙面间的动摩擦因数为,那么物体A与墙面间的摩擦力为( )F mg向上fD

F mg向下 C.F F向下 D.F F向上f f f于水平桌面上,轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与木块水平相连。现在用绳索与木板连接,用手向右水平拉绳索,使木板在桌面上滑动,以下说法中正确的选项是()B.木板必需在桌面上做匀速直线运动答案：D5物体b在力F作用下将物体a压向光滑的竖直墙壁,如下图,a处于静止状态,则关于a受的摩擦力的以下说法中不正确的选项是( )A.a受的摩擦力有两个B.aF变化C.aF的增大而增大答案：ACD6、如图甲所示,一人用由零渐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10kgFf

与F的关系如图乙所示,g取10m/s2,以下说法正确的是( )FfmFfm

21N20N木箱与地面间的动摩擦因数0.21木箱与地面间的动摩擦因数0.2AD【板书设计】§3.2摩擦力滑动摩擦力相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。2、产生条件：3、大小：Ff

FN说明：①动摩擦因数与材料及接触面的粗糙程度有关，与其他因素无关；F是接触物间的弹力，在数值上不肯定等于重力，方向垂直于接触面。N对运动趋势方向相反。静摩擦力摩擦力叫作静摩擦力。2、大小Fmax

0＜FFmax说明：等；②摩擦力方向平行于接触面。牛顿第三定律【教学目标】知道两个物体间的作用总是相互的，而作用力和反作用力的说法也是相对的；例。二、过程与方法用力间的大小、方向等关系；惯。三、情感态度与价值观法，增加创意识和实践力量，留意表达物理学科的本质，培育学生物理核心素养。【重点难点】1〔重点〕2〔重点〕3〔难点〕4〔难点〕【教学预备】课件、小车〔两辆，条形磁铁〔2，长木板，弹簧秤〔每人一个，力传感器〔2，数据采集器等【教学过程】一、导入课：力的作用是相互的，相互作用的力其大小有什么关系？例如，大人和小孩掰手腕，很简洁就把小孩的手压在桌面上，观看图片思考并答复以下问题。1、谁受到的力，谁施加的力？二、讲授课：1、作用力和反作用力下面请大家拍巴掌，体会一下物体间力的作用是不是相互的？用是相互的。后仰。划船时两船互推、人和船的相互作用，让学生生疏作用力和反作用力。作用力和反作用力。么没有直接接触的物体之间，存在作用力与反作用力吗？相互吸引，两小车做相向运动。2、牛顿第三定律用力的关系，应当从那些方面争论？【学生思考】从力的大小、方向和作用点这三个方面进展争论向之间有什么样的关系？线上，利用试验验证自己的猜测。【设计试验】利用两个弹簧测力计对拉，把A、B端固定，另一端用手拉，观看两弹簧测力计示数。教师指导学生设计试验方案，分组进展试验探究【教师演示】教师通过课件，用传感器探究作用力与反作用力的关系。〕【教师总结】运动中两物体间的作用力和反作用力同样是大小相等的，这点从计时间变化，但在任何时刻，作用和与反作用力总保持大小相等。线上。3、物体的受力分析分析物体的受力状况。下面我们先从后一思路分析物体的受力状况。【教师补充】受力分析的步骤：体的组合。它施加了力的作用。结果能否使争论对象处于题目所给的物理状态。【教师总结】受力分析的常见方法：整体法与隔离法假设法【教师提问】人在地面上行走，受到哪几对平衡力？哪几对作用力与反作用力？力和地面受到的静摩擦力。重力和支持力进展比较，看看平衡力与作用力和反作用力有哪些一样点和不同点？内容作用力和反作用力内容作用力和反作用力平衡力作用对象作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上依靠相互依存，不行单独存在，同时无依靠关系，撤除一个，另一个不同关系产生，同时变化，同时消逝照旧可存在点叠加两力作用效果不行叠加，不行求两力作用效果可相互抵消，可叠性合力加，可求合力，且合力为零力的性质肯定是同种性质的力可以是同种性质的力，也可以是不同种性质的力一样点大小相等、方向相反、作用在一条直线上一样点大小相等、方向相反、作用在一条直线上1、如下图,水平桌面上静止叠放了三个苹果,则以下说法正确的选项是( )A.11B.122用力2、如下图,将两弹簧测力计a弹簧测力计时,发F多大,两弹簧测力计的示数总是相等,这个试验说明()2、如下图,将两弹簧测力计a弹簧测力计时,发F多大,两弹簧测力计的示数总是相等,这个试验说明()止状态。则关于的受力状况,以下说法正确的选项是()A.这是两只完全一样的弹簧测力计止状态。则关于的受力状况,以下说法正确的选项是()D.力是转变物体运动状态的缘由C当于两个人拔河,假设甲、乙两人在“押加”竞赛中,甲获胜,则以下说法正确的选项是( )甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力,所以甲获胜C.当甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力D.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小,只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力,所以甲获胜BD4、如下图,物体放在水平地面上,受到一个水平向右的拉力F作用,却仍旧保持静止,则以下说法中正确的选项是( )物体受三个力作用,其中有一对平衡力D.物体受四个力作用,其中有两对平衡力5、如下图,是四个完全一样的木块,与墙面接触。在图甲中,水平力5、如下图,是四个完全一样的木块,与墙面接触。在图甲中,水平力F作用于B上,处于静止状态;图乙中,竖直弹簧作用于D上,处于静图甲中A受五个力作用,图乙中C受三个力作用图乙中墙对C可能有摩擦力图甲中墙对A肯定没有摩擦力DC肯定有向右上方的摩擦力答案：AD于木块上,两个钩子拉力的状况由计算机屏幕显示,如乙图所示。依据图乙所示图像,以下说法正确的选项是( A.可能是木块静止时得到的D.木块的速度肯定变化依据右图可知一对作用力和反作用力之间存在的关系是 (至少写出两点)答案：(1)ABC; 大小相等,方向相反,同时存在,同时变化等【板书设计】§3.3牛顿第三定律作用力和反作用力1、力是物体对物体的作用，只要谈到力，就肯定存在受力物体和施力物体。互作用的这一对力叫作作用力和反作用力。叫作作用力，另一个力叫作反作用力。牛顿第三定律一条直线上。2、表达式：F＝－F′，负号表示两力的方向相反。物体的受力分析1、受力分析：把指定物体(争论对象)在特定的物理环境中受到的全部力找出2、受力分析中常见的三种力：重力：任何物体都受重力，其方向竖直向下。直。接触面处就会产生滑动摩擦力或静摩擦力，其方向与接触面平行。3、作用力、反作用力与平衡力的比较4.力的合成和分解【教学目标】的普遍规章；二、过程与方法想；的分解是力的合成的逆运算，平行四边形定则和三角形定则都是矢量运算法则。三、情感态度与价值观生活和生产实践的意识。留意表达物理学科的本质，培育学生物理核心素养。【重点难点】1〔重点〕〔重点〕3〔难点〕4〔难点〕【教学预备】课件、方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮条、细绳套、三角板、刻度尺、图钉〔假设干〕【教学过程】一、导入课：5的关系呢？1、合力和分力200N，两个孩子用了多大的力？【学生答复】两个孩子一共用了200N的力。作共点力。【教师补充】生活中常见的事例：一个力的单独作用与两个或者更多力的共同作FF1 2

两个力共同提着一桶水，一个成年人单FFFF1 2

两个力的合力。这个力就叫作那几个力的合力；假设几个力的共同效果跟某个力作用在物体上产生的效果一样，这几个力叫作分力。【教师补充】合力与分力的性质：合力与分力是作用效果上的一种等效替代关系。2、力的合成和分解程叫作力的分解。【教师提问】在力的合成与分解中，合力和分力同时作用在物体上吗？【学生思考】不同时存在力的分解中，合力存在，是物体的实际受力，而分力不存在。【探究试验】探究两个互成角度的力的合成规律。A细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条的结点拉到某一位置O，如图甲所示。记O数和细绳套的方向，如图乙所示。FFF1 2

两个力共同作用时的效果是一样的，都能使橡皮条结点保持静止，由于两次橡皮条伸长的长度一样，即橡皮条对结点的拉力相FFF1 2

的合力。FFF1 2

的关系。通过屡次的试验探究我们会觉察，假设两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这把平行四边形定则演化为较为形象简洁的三角形定则：将表示两个分力的有向线段首尾相接，从第一个力的始端指向其次个力的末端的有向线段，就表示这两个力合力的大小和方向。【教师补充】将某个力进展分解，假设没有条件约束，从理论上讲有很多组解，有实际意义的。实际分解时，一个力按力的作用效果可分解为一组确定的分力。一个力到底要怎样分解，要依据具体问题具体分析。m的物体静止在斜面上，其重力产生两个效果：一是使物体具有沿FF1 2 1 2在坐标轴上。3、矢量和标量形定则的物理量。2、标量：只有大小，没有方向，求和时依据算术法则相加的物理量。【课堂练习】1FFF1 2

，以下说法中正确的选项是〔 〕A.F是物体实际受到的力F、FF三个力的作用1 2FF1 2

共同作用的效果与F一样F、FF满足平行四边形定则1 2ACD，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平面上，将杆竖直紧压在地面上，假设三条绳长度不同，以下说法正确的有( )三条绳中的张力都相等杆对地面的压力等于自身重力绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零答案：C3、如下图，一个半径为r、重为G的光滑均匀球，用长度为r的细绳挂在竖直FT

FN

的大小分别是〔 〕G,G

2G,G C.3G,

2 3G, 3G2D

3 3 3420231023说法正确的选项是()增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力为了减小钢索承受的拉力,可以适当降低索塔的高度索塔两侧钢索对称且拉力大小一样时,钢索对索塔的合力竖直向下答案：C5、如下图，将光滑斜面上的物体的重力mgF、F两个力，以下结论正确1 2的是〔 〕F2

就是物体对斜面的正压力N、F、F三个力作用1 2物体受mg、N、F、F四个力作用1 2F、F

二个分力共同作用的效果跟重力mg的作用效果一样1 2D6、某同学做“探究求合力的方法”的试验如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，OOB和OC为细绳。请答复以下问题。试验中，要求先后两次力的作用效果一样，指的是 的科学方法是 。图乙是测量中某一弹簧测力计的示数，该力大小为 N。以下措施中能减小试验误差的是 A.两条细绳必需无弹性且材质一样弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平面平行度全都方向拉动，检查示数是否一样，假设不同，则进展调整使之一样1〕橡皮条沿同一方向伸长同一长度；等效替代法〕〔3〕BD【板书设计】§3.4力的合成和分解合力和分力，这个力就叫作那几个力的合力，原来的几个力叫作分力。一点上或者虽不作用在同一点上，但它们的延长线交于一点，这样的一组力叫作共点力。力的合成和分解1、力的合成：求几个力的合力的过程。2、力的分解：一个力求它的分力的过程。力的分解是力的合成逆运算。这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。端的有向线段就表示合矢量的大小和方向。三角形定则与平行四边形定则实质上是一样的。5、多力合成的方法：先求出任意两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合矢量和标量1、矢量：既有大小，又有方向，相加时遵守平行四边形定则或三角形定则的物理量。2、标量：只有大小，没有方向，求和时依据算术法则相加的物理量。5.共点力的平衡【教学目标】理解共点力的概念及共点力的平衡条件；二、过程与方法通过对生活中平衡现象的推断，培育学生的观看和推理力量；三、情感态度与价值观谨科学的试验态度和正确的生疏观。科学理论得出的过程与方法。【重点难点】1F0〔重点〕2〔重点〕3〔难点〕〔难点〕【教学预备】课件【教学过程】一、导入课：图甲、乙、丙、丁分别画出了重力为G的木棒在力F和F1 2

的共同作用下处于依据什么来划分的？二、讲授课：1、共点力平衡的条件【教师提问】回忆牛顿其次定律，举例说明物体的平衡状态。【学生答复】沟通争论，列举生活中的实例。厢受到重力、支持力、牵引力、阻力作用，但仍可能做匀速直线运动。处于平衡状态。衡，应满足什么条件？这些力之间有什么关系？【教师补充】二力平衡：二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。同一条直线上。个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意一〔n-1力的合力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。【教师引导】作用在同一物体上的两个力，假设大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力平衡。二力平衡时物体所受的合力为0。假设物体受到多个力共点力作用，我们可以逐步通过力的合成，最终等效为两个力的作用。假设这0，0，物体处于平衡状态，因此：在0。2、共点力平衡条件的应用【教师引导】解决物体共点力平衡的一般步骤：确立争论对象〔争论对象可以是单个物体，也可以是多个物体组成的整体〕进展受力分析〔画出力的示意图〕选取争论方法〔明确解题策略，选择最正确方法〕利用平衡条件建立方程〔平衡条件下的方程式〕解方程求结果〔对结果进展争论〕【教师提问】有几种解决共点力平衡条件的应用的方法？【学生思考】小组思考争论力分析。分析将滑梯抽象为一个斜面的模型(图乙)，以正在匀速滑下的小孩为争论对象。【学生活动】思考用什么方法对小孩进展受力分析。〔对于物体受到三个以上的力处于平衡状态的问题求解较便利〕使用条件：物体受三个或三个以上的力作用而平衡Fx合

0y合【教师总结】适用条件留意事项优点〔1表示三个力大小的线合成法物体受三个力作用而平衡段长度不行随便画〔2两力的合力与第三个对于物体所受的三个力，有两个力力等大、反向相互垂直或两个将某一个力按力的效果分力大小相等的平