八年级物理（沪科版）第六章 熟悉而陌生的力 教学设计

八年级物理（沪科版）第六章熟悉而陌生的力教学设计

一、教学内容分析

本章内容属于物理学中力学领域的基石，承载着从日常生活经验向系统科学概念转变的关键功能。本章在整套教材中起到承上启下的作用，既是对小学科学中力现象认知的深化与系统化，也为后续学习压强、浮力、简单机械乃至整个经典力学体系奠定坚实的观念基础和方法论准备。本章的核心在于引导学生从“熟悉”的力现象出发，通过科学探究和理性分析，揭示其背后“陌生”的物理规律与本质。内容编排遵循从具体到抽象、从现象到本质的认知规律，依次展开力的概念、力的作用效果、力的三要素、力的示意图表示法，并在此基础上深入探究三种典型力——重力、摩擦力的特性，最后引入力的合成作为力的作用效果的初步定量研究。整个章节逻辑链条清晰，概念密度较高，实验探究活动丰富，对培养学生的物理观念、科学思维、实验探究能力及科学态度具有极高的教育价值。本章内容既是八年级物理学习的重点，也是整个初中物理力学部分的【基础】和【核心】。

二、学情分析

八年级学生正处于形象思维向抽象逻辑思维过渡的关键阶段。他们对“力”有着丰富的、但往往是模糊甚至错误的前概念。例如，他们认为力是维持物体运动的原因，只有相互接触的物体之间才能产生力，重力就是地球的吸引力等。这些前概念具有顽固性，会对科学概念的建构形成干扰。同时，学生经过前一阶段的学习，已经具备了一定的观察、实验和简单归纳能力，但控制变量法的熟练运用、实验数据的分析处理、以及从现象中抽象出物理模型的能力尚显薄弱。因此，本章教学的关键在于充分利用学生的“熟悉感”创设认知冲突情境，暴露其前概念，并通过精心设计的探究活动和师生深度对话，引导他们自主建构科学、系统的力的概念，逐步提升科学思维品质。学生对动手实验抱有浓厚兴趣，这是本章教学可以利用的宝贵资源，需将兴趣引导至规范的探究程序和深刻的思维层面。

三、教学目标设计

基于核心素养导向，本章教学目标设定如下：

（一）物理观念

1.形成正确的力的概念，理解力是物体对物体的作用，明确力的产生必须涉及两个物体，且物体间力的作用是相互的。【基础】

2.建立力的作用效果观念，能辨析并解释生活中力改变物体形状或改变物体运动状态的实例。【重要】

3.形成重力、摩擦力等具体力的观念，理解它们的三要素，并能用这些观念解释相关自然现象和生活问题。

（二）科学思维

4.通过实验观察与归纳，能抽象出力是物体间的相互作用这一本质，并能用力的示意图这一理想模型描述具体的力。【重要】【高频考点】

5.在探究重力与质量关系、影响滑动摩擦力大小因素的实验中，能熟练运用控制变量法、图像法分析数据，并得出科学结论。【非常重要】【高频考点】

6.运用力的合成思想，初步理解同一直线上二力的合成规则，体会等效替代的物理学方法。

（三）科学探究

7.能针对力的作用效果、重力大小、摩擦力大小等问题提出可探究的科学问题。

8.能根据问题设计简单的实验方案，自主选择实验器材，规范操作进行实验。

9.能准确记录实验数据，运用表格、图像等方式处理数据，基于证据得出结论并做出解释。

10.能与小组成员有效合作交流，准确表达自己的探究过程和结果，对他人的观点进行客观评价。

（四）科学态度与责任

11.通过观察和探究日常生活中的力现象，激发对自然世界的好奇心和求知欲，增强学习物理的兴趣。

12.在实验探究中养成实事求是的科学态度，严谨细致、一丝不苟的实验作风和尊重事实的科学精神。

13.通过了解摩擦力在生产生活中的广泛应用（如交通、体育、机械等），认识物理知识对社会发展的促进作用，培养将科学服务于人类的意识和责任感。【热点】

四、教学重点与难点

（一）教学重点

1.建立力的概念，理解力是物体对物体的作用以及物体间力的相互性。【非常重要】

2.理解力的作用效果，能够区分并判断力使物体发生的形变和运动状态的改变。【高频考点】

3.掌握力的三要素，并能用力的示意图规范地表示力。【重要】【高频考点】

4.通过探究实验，得出重力与质量的正比关系，理解重力的方向和作用点。

5.通过探究实验，得出影响滑动摩擦力大小的因素，并能解释生活中的相关现象。【热点】

（二）教学难点

6.理解并区分力的相互性，特别是对不直接接触的物体间也存在力的作用的认识。【难点】

7.对物体运动状态改变的理解，尤其是对“运动方向改变”这一抽象概念的把握。

8.摩擦力的方向判断，特别是对“相对运动趋势”方向的理解。【难点】【高频考点】

9.在探究实验中，精确控制变量，尤其是对摩擦力实验中“匀速拉动”条件的理解和操作控制。

10.等效替代思想在力的合成中的初步理解和应用。

五、教学方法与媒介

（一）教学方法

本章教学将综合运用以下方法：以启发式讲授法为引导，以探究式实验法为核心，以小组合作讨论法为组织形式，以多媒体辅助演示法为补充。通过创设情境、设疑激趣、实验探究、归纳总结、应用迁移等环节，实现教师主导性和学生主体性的有机统一。对于核心概念和规律，采用问题链驱动，引导学生层层深入；对于探究实验，坚持“做中学”，让学生经历完整的科学探究过程。

（二）教学媒介

教师用：多媒体课件（包含图片、视频、动画）、演示用弹簧测力计、弹簧、钩码、铁架台、磁铁、小车、气球、海绵、木板、毛巾、玻璃板、长方体木块（带钩）、定滑轮、细线等。

学生用（分组）：弹簧测力计、钩码一盒（含200g、100g、50g）、带钩长方体木块、木板、毛巾、玻璃板、砝码、坐标纸、实验记录单。

六、教学实施过程（核心环节，分课时详细展开）

【第一课时】力的初步概念与力的作用效果

（一）创设情境，激趣导入

上课伊始，教师播放一组精心剪辑的视频短片：运动员举起杠铃、熊猫啃竹子、磁铁吸引铁钉、人推车、球拍击球、风吹树叶飘落。画面定格，教师用充满悬念的语气提问：“同学们，这些千姿百态的现象背后，隐藏着一个共同的物理学概念，它无处不在，我们每时每刻都能感受到它的存在，但你真的了解它吗？它是什么？”学生齐声回答：“力！”教师顺势板书课题，并引出本课核心问题：“今天，就让我们一起走进这个既熟悉又陌生的力的世界，首先来探究‘什么是力’以及‘力能产生什么效果’。”【导入】

（二）聚焦核心，建构概念——“什么是力？”

1.初步感知，寻找共性：教师引导学生回顾视频中的场景，并鼓励他们列举更多生活中的“用力”或“受力”的例子，如“人推桌子”、“马拉车”、“手提水桶”、“脚踢足球”等。教师将这些例子简要板书在黑板上。

2.深度剖析，提炼本质：教师以“人推桌子”为例，进行追问：“在这个事件中，出现了几个物体？哪个物体在推？哪个物体被推？”学生很容易答出：两个物体，人和桌子。教师接着引导：“如果没有人和桌子，这个‘推’的动作还存在吗？”学生思考后回答：不存在。教师继续引导其他例子，让学生逐一分析其中的两个物体。

3.归纳定义，揭示内涵：在学生充分讨论和分析的基础上，教师引导他们尝试用一句话概括所有这些例子的共同点。学生可能会说：“都是物体在作用。”教师予以肯定并精确表述：“对！物理学中，我们把一个物体对另一个物体的作用，就称为力。”教师在板书上写下力的定义，并强调定义中的两个关键要素——“物体”和“作用”。“这里的作用，可以理解为推、拉、提、压、吸引、排斥等等。”

4.辨析概念，突破难点：

（1）【基础】施力物体与受力物体：教师以“手提水桶”为例，提问：“哪个是施力物体？哪个是受力物体？”明确手是施力物体，水桶是受力物体。

（2）【非常重要】力的相互性：教师演示实验：将一个气球放在讲桌上，请一位同学用力拍打气球。气球被压扁，同时学生的手感觉到疼。教师问：“为什么手会疼？这个‘疼’说明了什么？”学生凭经验能想到：手也受到了力的作用。教师进一步演示：将两块条形磁铁的同名磁极相对，用细线悬挂起来，可以看到它们相互排斥。教师总结：“当一个物体对另一个物体施加力时，另一个物体也同时对这个物体施加力。也就是说，物体间力的作用是相互的。【非常重要】这说明了施力物体同时也是受力物体，受力物体同时也是施力物体。”教师让学生分析“拍桌子”时手的感觉，加深理解。

（3）【难点】力的产生不一定需要接触：教师引导学生对比“人推车”（接触）和“磁铁吸引铁钉”（不接触），得出“力的产生不一定需要接触”这一重要结论，为后续学习重力、磁力打下伏笔。

（三）实验探究，揭示奥秘——“力的作用效果”

1.设问过渡，激发猜想：教师问：“我们知道了什么是力，那么力作用在物体上，会产生什么样的效果呢？请大家根据生活经验猜想一下。”学生踊跃回答：物体会变形、物体会动起来、物体会停下来、物体会改变方向等。

2.分组实验，自主探究：教师将学生分成若干小组，为每组提供弹簧、海绵、橡皮泥、小车、磁铁等器材。布置任务：“请同学们利用手边的器材，设计实验，让力作用在它们上面，看看力能产生哪些神奇的效果。将你们的发现记录在实验记录单上。”

3.汇报交流，归纳总结：各小组派代表上台展示实验成果并汇报观察到的现象。

第一组：用手捏海绵，海绵变形；拉弹簧，弹簧伸长。得出结论：力可以使物体发生形变。

第二组：用手推静止的小车，小车开始运动；用运动的磁铁靠近静止的小铁球，小铁球被吸引并开始运动。得出结论：力可以使物体由静止变为运动。

第三组：用磁铁靠近运动中的小铁球，小铁球的运动方向发生改变。得出结论：力可以改变物体的运动方向。

第四组：用手挡一下滚来的小球，小球慢慢停下来。得出结论：力可以使物体由运动变为静止。

教师对各组的发现给予高度评价，并引导全班同学进行系统归纳：“大家通过精彩的探究，共同揭示了力的两大作用效果：第一，力可以使物体发生形变；第二，力可以改变物体的运动状态。【非常重要】【高频考点】”教师接着追问：“什么是运动状态的改变？它包含几种情况？”引导学生总结出运动状态的改变包括：物体速度大小的改变（由静到动、由动到静、由快到慢、由慢到快）和物体运动方向的改变。任何一个方面发生改变，我们就说物体的运动状态发生了改变。

（四）巩固练习，迁移应用

教师出示典型实例，让学生判断主要体现了力的哪种作用效果：

1.射箭运动员把弓拉弯。（形变）

2.守门员扑住飞来的足球。（运动状态改变：由运动变为静止）

3.风车在风力作用下不停地转动。（运动状态改变：运动方向改变）

4.跳板运动员在起跳前将跳板压弯。（形变）

通过练习，强化学生对两个作用效果的理解和区分。

【第二课时】力的三要素与力的示意图

（一）复习回顾，引入新课

教师引导学生快速回顾上节课内容：力的概念和力的作用效果。并提出新的问题：“影响力的作用效果的因素有哪些？我们如何将一个力清晰、准确地描述出来呢？”由此导入新课。

（二）实验探究，揭示要素——“力的三要素”

1.游戏引入，激发兴趣：教师邀请两名力气差不多的同学上台进行推门比赛。规则：一人用力推门把手附近，另一人用力推门靠近转轴（合页）的地方，看谁能把门推开。结果出人意料：推门把手附近的学生轻松获胜。教师问：“为什么同一个门，用同样大小的力，作用点不同，效果却如此不同？”学生意识到力的作用点也会影响效果。

2.系统探究，层层深入：教师组织学生分组进行系列实验，探究影响力的作用效果的因素。

（1）探究力的大小对效果的影响：用大小不同的力拉同一根弹簧。学生观察到：力越大，弹簧伸长越长。结论：力的大小影响力的作用效果。【重要】

（2）探究力的方向对效果的影响：用同样大小的力向上拉弹簧和向下压弹簧。学生观察到：弹簧被拉长和被压缩，效果相反。结论：力的方向影响力的作用效果。【重要】

（3）探究力的作用点对效果的影响：用同样大小的力，在不同位置（如门把手处、门中间、近转轴处）推门，感受开门难易程度。结论：力的作用点影响力的作用效果。【重要】

3.归纳定义，形成概念：教师总结：力的大小、方向和作用点，都会影响力的作用效果。因此，我们把它们称为力的三要素。【非常重要】【高频考点】

（三）模型建构，规范表达——“力的示意图”

1.引入模型，化抽象为直观：教师提问：“力的三要素非常重要，但我们如何在纸上或黑板上，简单明了地将一个力完整地表示出来呢？比如，一个水平向右、大小为50N的力作用在小车上。”引导学生思考表示方法。

2.讲解示范，规范画法：教师讲解力的示意图的画法，并同步在黑板上示范。【重要】

（1）确定受力物体，并画出一个能代表它的简单图形（如方框）。

（2）在物体上找到力的作用点，用一个小圆点“·”表示（如果物体形状规则，一般画在几何中心）。

（3）从作用点开始，沿着力的方向画一条线段。

（4）在线段的末端标上箭头，表示力的方向。

（5）在箭头旁边标上力的符号和大小（如F=50N）。

教师强调：线段的长短应大致表示力的大小，在同一图中，力越大，线段应越长。

3.模仿练习，巩固深化：教师给出几个力的描述，让学生在自己的笔记本上练习画力的示意图。

（1）用100N的力水平向左推桌子。

（2）用绳子沿与水平方向成30度角斜向上拉小车，拉力为80N。

（3）放在水平地面上的箱子受到竖直向下的重力，大小为200N（重力用G表示）。

教师巡视，发现学生作图中的常见问题（如作用点画错、箭头忘标、线段方向与要求不符等），及时进行个别指导和集中纠错。

（四）联系实际，拓展应用

教师展示拔河比赛的图片，引导学生讨论：“拔河比赛中，队员们的用力涉及了力的哪些要素？怎样才能赢？”学生运用本节课知识进行分析，认识到除了队员力气大小（力的大小）外，用力方向是否一致（力的方向）、队员的站位和握绳姿势（力的作用点）都至关重要，加深了对力的三要素的理解。

【第三课时】重力

（一）情境引入，感受重力

教师播放视频：成熟的苹果从树上落下、跳高运动员越过横杆后落回地面、水从高处流向低处。提问：“这些现象背后，是什么力在起作用？”学生自然想到是“地球的吸引力”。教师引出课题：重力。

（二）概念建立，深化理解

1.定义：教师讲解：由于地球的吸引而使物体受到的力，叫做重力，通常用字母G表示。【基础】

2.施力物体与受力物体：教师提问：“重力的施力物体是谁？受力物体是谁？”明确：地球是施力物体，地球附近的所有物体（如苹果、人、水）都是受力物体。【重要】

3.强调普遍性：教师强调，地球附近的所有物体，都受到重力的作用。

（三）实验探究，定量研究——“重力的大小跟什么因素有关？”

1.提出问题，引导猜想：教师手拿一个钩码和一个大砝码，问：“这两个物体，哪个受到的重力大？”学生根据经验回答：砝码重。教师追问：“看来重力的大小可能与物体的质量有关。那么，它们之间可能存在怎样的定量关系呢？是相等？是成正比？还是其他关系？”【非常重要】【高频考点】

2.设计实验，明确方法：教师引导学生设计实验方案。需要测量哪些物理量？需要哪些器材？如何进行测量？学生讨论后明确：需要测量不同质量物体的重力，用弹簧测力计来测量。为了得出普遍规律，需要改变质量，多次测量。教师点明，这里用到的是“多次实验寻找普遍规律”的方法。

3.分组实验，收集数据：学生分组实验，用弹簧测力计分别测量一个钩码（50g）、两个钩码（100g）、三个钩码（150g）、四个钩码（200g）所受的重力，并将数据填入表格。

4.分析数据，得出结论：教师引导学生分析实验数据。可以让学生计算重力与质量的比值，或者以质量为横坐标、重力为纵坐标，在坐标纸上描点作图。学生会发现，无论哪种方式，都显示重力与质量成正比。教师给出精确结论：物体所受的重力跟它的质量成正比，其比值约为9.8N/kg，用g表示。公式：G=mg。【非常重要】【高频考点】教师需解释g的含义：质量为1kg的物体受到的重力是9.8N。在粗略计算中，g可以取10N/kg。

（四）联系生活，探究方向——“重力的方向”

1.观察现象，提出问题：教师演示：将一重物用细线悬挂起来，让它自由静止。问：细线处于什么方向？学生回答：竖直向下。教师追问：什么是竖直向下？它和“垂直向下”一样吗？

2.实验探究，深化理解：教师将悬挂重物的铁架台底座一端垫高，使其倾斜。学生观察到，细线仍然与水平面垂直，但相对于斜面来说是斜的。教师总结：重力的方向始终是竖直向下的，即垂直于水平面向下，指向地心。【重要】【难点辨析】

3.学以致用，解释现象：教师展示建筑工人利用重垂线检查墙壁是否垂直的图片，以及水平仪的原理图，让学生解释其中应用的物理原理，感受物理知识在生产生活中的应用价值。

（五）建构模型，理解重心

1.引入概念：教师指出，重力作用在物体的每一个部分，但从效果上看，我们可以认为它作用在某一个点上，这个点叫做物体的重心。【基础】

2.探究重心位置：教师引导学生分析质地均匀、形状规则的物体（如直尺、橡皮、球）的重心在它的几何中心。对于形状不规则的薄板，教师演示悬挂法找重心，并简要说明原理，让学生课后尝试。

3.联系实际：教师展示稳度相关的图片（如不倒翁、汽车装载货物），说明重心高低和支撑面大小对物体稳定性的影响，拓宽学生视野。

【第四课时】摩擦力

（一）体验引入，感知摩擦

教师请每位同学将手平放在桌面上，用力向前推，但不要让手滑动。问：“你有什么感觉？”学生回答：感觉到一种阻碍手运动的力。教师再让大家把手在桌面上滑动一下。问：“又有什么感觉？”学生回答：还是感觉到一种阻碍，但比刚才更容易感受到。教师引出课题：摩擦力。【重要】

（二）概念辨析，认清本质

1.定义：教师讲解：两个互相接触的物体，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一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力。【基础】

2.产生条件：教师引导学生从定义中归纳出摩擦力产生的三个必要条件：【重要】

（1）两物体相互接触并挤压（有压力）。

（2）接触面粗糙。

（3）两物体间有相对运动或相对运动的趋势。

3.分类介绍：教师简要介绍摩擦力的三种类型：静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力，并举例说明。

（三）【难点】突破：“摩擦力的方向”

1.实例分析：教师以人走路为例，分析脚与地面的摩擦力。播放人走路慢动作视频，引导学生思考：脚向后蹬地时，脚相对地面向哪个方向运动？摩擦力要阻碍这个相对运动，方向又如何？通过师生互动，得出结论：人走路时，地面对脚的摩擦力方向是向前的，它推动人前进。教师再分析汽车启动时驱动轮的摩擦力方向，加深学生对摩擦力方向的理解——总是与相对运动或相对运动趋势的方向相反。【难点】【高频考点】

2.对比辨析：教师提供多个实例（如推桌子未动、钢笔写字、用橡皮擦擦字等），让学生分组讨论并判断摩擦力的类型和方向，然后全班交流，教师点评纠错。

（四）【非常重要】实验探究：“影响滑动摩擦力大小的因素”

1.提出问题：教师演示用弹簧测力计水平拉动木块在木板上做匀速直线运动，指出此时的拉力大小等于滑动摩擦力大小。提问：“滑动摩擦力的大小可能跟哪些因素有关？”【非常重要】【高频考点】【热点】

2.猜想与假设：学生根据生活经验提出猜想：可能与压力大小有关？可能与接触面的粗糙程度有关？可能与接触面积大小有关？可能与运动速度有关？

3.设计实验：教师引导学生运用控制变量法设计实验方案。讨论如何改变压力（加减砝码），如何改变接触面粗糙程度（更换木板、毛巾、玻璃板），如何保持其他变量不变。特别强调，实验中必须确保木块做匀速直线运动，以确何拉力等于摩擦力。

4.进行实验与收集证据：学生分组进行实验，分别探究摩擦力与压力、接触面粗糙程度的关系，并记录数据。对于接触面积和运动速度的影响，可作为选做内容或教师演示。

5.分析与论证：各小组汇报实验数据，全班共同分析。结论是：滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关，压力越大，滑动摩擦力越大；滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小与接触面积大小、运动速度大小基本无关。【非常重要】【高频考点】

6.评估与交流：教师引导学生反思实验过程中可能存在的误差，如弹簧测力计是否调零、是否匀速拉动木块等，培养严谨的科学态度。

（五）学以致用，服务生活

1.增大有益摩擦：教师展示轮胎花纹、鞋底花纹、运动员手上抹镁粉等图片，让学生分析其原理（增大接触面粗糙程度）。展示自行车刹车装置，分析其原理（增大压力）。【热点】

2.减小有害摩擦：教师展示磁悬浮列车、气垫船、轴承中加滚珠、机器加润滑油等图片，让学生分析其原理（使接触面分离、变滑动为滚动）。【热点】

通过联系实际，让学生深刻理解物理知识来源于生活，又服务于生活的道理。

【第五课时】力的合成

（一）复习引入，创设情境

教师复习提问：“力的作用效果有哪些？”学生回答。教师接着创设情境：一辆小车，前面一个人用50N的力向前拉，后面一个人用30N的力向前推。问：“小车受到几个力的作用？这些力共同作用的效果，相当于一个多大的力在向前拉车呢？”由此引入力的合成问题。

（二）概念教学，建立模型

1.合力与分力：教师讲解：如果一个力产生的作用效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，那几个力就叫做这个力的分力。【基础】

2.力的合成：教师指出，求几个力的合力叫做力的合成。这里研究的是一种等效替代的思想。【重要】

3.限制条件：明确本节课研究的是最简单的情况——同一直线上的二力合成。

（三）实验探究，发现规律

1.设计实验，模拟情景：教师介绍实验装置：一个弹簧，下端固定，上端挂有指针和刻度板。用两个弹簧测力计同时向上拉弹簧的上端，使弹簧伸长到某一特定长度（即达到某一作用效果），记下两个测力计的示数F1和F2。然后，用一个弹簧测力计向上拉弹簧，使弹簧伸长到完全相同的位置（效果相同），记下示数F。F即为F1和F2的合力。

2.分组探究，收集数据：

（1）探究同向合力：学生按上述步骤，改变F1和F2的大小，进行多次测量，记录数据。引导学生分析数据，发现F=F1+F2。

（2）探究反向合力：教师演示或学生分组，将两个测力计一个向上拉，一个向下拉，使弹簧伸长到某一位置（注意防止弹簧被压缩）。记录F1（向上）、F2（向下）和合力F（用向上的测力计拉到同一位置）。引导学生分析数据，发现F=|F1-F2|，方向与较大的那个力方向相同。

3.总结规律，得出结论：【非常重要】【高频考点】

（1）同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和，方向跟这两个力的方向相同。

（2）同一直线上，方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之差，方向跟较大的那个力的方向相同。

（四）巩固练习，迁移