资源简介

大单元教学设计 高一物理第三单元
单元名称 相互作用 力
本单元内容课程标准的学段要求 《普通高中物理课程标准（2020修订版）》对这部分内容的解读为：初中物理已经学习了重力、弹力的初步知识，高中物理对物体受力分析的要求高一些。高中物理课程对重力、弹力的理解，应该和受力分析的需要想吻合。课程标准中的“通过实验，了解胡克定律”，这里的实验，是学生实验，将“探究弹簧弹力与形变量的关系”列为学生必做实验。 认识重力、弹力和摩擦力。通过实验，了解胡克定律。知道滑动摩擦和静摩擦现象，能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。通过实验，了解力的合成与分解，知道矢量和标量，能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。
单元学习目标与重点难点 讲授力的产生条件，研究力的方向和大小.在重力部分，引入重心作为重力的作用点，体现物理学中的等效思想.弹力部分按照从一般弹力到特殊的弹力的思路，具体讨论弹力的大小和方向，体现出先定性再定量的研究思路.通过探究弹簧弹力与形变量的关系，让学生体验探究的方法，如何设计实验、记录数据、处理数据等.教学中要培养学生建立模型、推理论证的能力，注重联系生活实际. 重点：正确判断滑动摩擦力和静摩擦力的方向，会计算滑动摩擦力的大小，分析静摩擦力的大小和方向;通过实验探究弹力和弹簧形变量的关系，运用等效替代的思想探究力的合成法则;探究共点力的平衡条件。 难点：对物体进行正确的受力分析，应用共点力的平衡条件分析生活和生产中的平衡类的问题。
单元（或主题）整体教学思路（教学结构图）
教学设计
课题 3.1 重力与弹力
课型 新授课
教学内容分析 前面两章学生们已经学习了匀变速直线运动及其规律，即“运动观”，这为本节学习重力与弹力打下了基础，同时为本章的“相互作用观”形成做了很好的铺垫。本节对重力与弹力的学习是学生全面了解相互作用观的基础，为本章后面章节的学习指明了方向。 本节内容包括重力和弹力两部分。这两部分内容主线是一致的，都是首先讲述的产生原因或者条件，然后研究力的方向和大小。另外，在重力部分以重力的作用点——重心作为知识载体，体现了等效思想，即重心在效果上可以等效代替物体各部分所受重力的作用点。在弹力部分按照从一般的弹力到特殊的弹力的思路，具体讨论了弹力的大小和方向，在研究思路上，体现了“先定性”“再定量”的研究思路。
学习者分析 1.学生的知识基础：学生在初中阶段已经初步学习了重力、重心、弹力（支持力、压力）、二力平衡等知识，这一节的学习学生对知识并不陌生。教师加以回顾引导，学生大部分知识能够掌握。 2.学生的认知特点及困难：目前学生对相互作用观念的认识还是模糊的，虽然初中学习过重力等知识但学生对相互作用的本质了解还有所欠缺。另外，重心概念得出过程中的等效思想、弹力探究过程中的定性定量等物理方法的学习对学生来说往往缺乏直观经验，需要教师加以引导才能有比较好的教学效果。
学习目标确定 1.物理观念： （1）重力产生的原因、大小和方向，会测量物体重力的大小。 （2）重心概念的得出。 （3）探究弹簧弹力与形变量的关系。 （4）体会相互作用观与运动观的联系。 （5）能用重力弹力解决生活中的特定现象和实际问题。 2.科学思维： （1）能从重心概念得出的过程体会等效思想。 （2）能从探究弹簧弹力与形变量的实验中抽象概括出胡克定律。 （3）能从定性、定量双重角度培养推理论证思维。 3.科学探究： （1）能从探究弹簧弹力与形变量的具体方案中使用所学的基本器材获取数据。 （2）能用定性定量分析方法得出胡克定律。 4.科学态度与责任： （1）从等效的思想中体会科学本质，增强对科学知识得出过程的认同感和作为物理学习者的成就感。 （2）知道科学知识的得出过程需要进行抽象创造性的工作。 （3）从重力、弹力的角度体会生活中的物理现象，并培养解决科学难题的兴趣及对未来美好生活的向往。
学习重点难点： 【教学重点】重力的大小、方向，重心概念的得出。通过实验探究弹簧弹力与形变量的关系，掌握弹力产生的条件、弹力的接触方式分类、弹力的大小、方向。会用图像法处理实验探究数据并得出实验结论。 【教学难点】理解重心的概念，弹簧弹力与形变量关系的得出，用图像法处理实验数据。
5.学习评价设计 实验探究
6.学习活动设计 教师活动学生活动环节一：温故知新教师活动1 师生共同总结： 1.力是物体对物体的作用。 2.力的三要素：大小、方向、作用点。学生活动1 学生回顾：初中所学力的概念 师生共同总结： 1.力是物体对物体的作用。 2.力的三要素：大小、方向、作用点。活动意图说明： 衔接串联，温故知新。环节二：重力教师活动2： 任务1：重力的定义及三要素 定义：由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。 单位：牛顿，简称：牛；符号用N表示。 大小：G=mg g单位：1m/s2=1N/kg 方向：竖直向下 任务2：等效替代思想 这个历史故事中曹冲通过“大象”和“石头”的等效替代成功称出大象的重量。 作用点： 一个物体的各部分都受到重力的作用，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，这一点叫做物体的重心。 因此，重心在效果上可以等效替代物体各部分所受的重力，可以看做是物体所受重力的作用点。说明：把物体所受重力看成集中于重心体现了等效替代的思想。 任务3：物体重心的位置 质量分布均匀的物体（通常称均匀物体）重心的位置只跟物体的形状有关。可得：形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心在几何中心上。 任务4：物体重心的确定方法 悬挂法：先在A点把物体悬挂起来，通过A点画一条竖线AB。再选另一点D把物体悬挂起来，过D点画一条竖线DE。则，可知物体的重心在AB和DE的交点C。 悬挂法的原理为？ 二力平衡 在A点悬挂时，细线拉力方向沿直线AB，拉力和重力平衡，薄板重心在直线AB上；同理，重心在直线DE上。即，交点C为重心。 任务5：力的图示、力的示意图 力的示意图：只画出力的作用点和方向，无标度，线段长度“合适”即可。学生活动2 体会重力产生的原因、大小和方向，会测量物体重力的大小。 能从重心概念得出的过程体会等效思想。 学生回答身边物体中心在何处：如笔、水杯、篮球等，得出结论。重心与形状、质量分布情况有关。并总结。 学生亲身体会，通过对身边的物体采用悬挂法找重心。明白悬挂法的原理是二力平衡。从等效的思想中体会科学本质，增强对科学知识得出过程的认同感和作为物理学习者的成就感。 学生尝试画力的图示、力的示意图。（F=5N,F=7.8N）活动意图说明：用历史故事引入等效替代思想，为后面学习平行四边形定则做铺垫，为学生科学思维的开发打基础。通过等效替代的思想得到重心的位置，进一步巩固等效替代思想。学生通过悬挂法找重心进一步培养学生科学思维及科学探究能力。环节三：弹力教的活动3形变 任务1： 以上形变物体特点？ 任务2：弹力 1.定义：发生（弹性）形变的物体要恢复原来的形状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。 2.产生条件：接触+弹性形变（挤压）。 问题：用手按压桌子，桌子“基本没变化”，桌子怎么给手的力？桌子有“微小形变” 怎么观察到这个微小形变？ 通过平面镜观察（放大思想） 任务3：判断弹力有无 如何判断弹力有无？ 1.根据弹力产生条件判断 2.假设法（撤去法、删除法、状态法） 任务4：弹力的接触方式 弹力的接触方式分类： 1.面和面接触 2.点和面接触 3.点和点接触 任务5：弹力的方向 如何判断弹力的方向？ 面面接触方向：垂直于接触面 点面接触方向：过点垂直于面 点点接触方向：垂直于过接触点的切线（切面） 任务6：弹力的大小 如何判断弹力的大小？ 1.通过力的平衡间接得到 2.弹簧的弹力大小怎么得知？ 实验：探究弹簧弹力与形变量的关系 原理：弹簧发生形变时会有弹力产生 器材：弹簧、刻度尺、铁架台、质量相同的钩码若干。 步骤： 1.安装器材 2.测量弹簧原长 3.依次刮上钩码 4.用表格记录数据 5.做出图像（ F-X ） 6.描点 7.连线 8.得到弹簧弹力与形变量的关系： 学的活动3 学生思考回答;均能恢复原状 有弹性 弹性：物体受力发生形变，撤去力时又能恢复原状的性质。 弹性限度：如果形变过大，超过一定限度，即使撤去作用力，物体也不能完全恢复原来的形状。 思考微小形变实验方法，理解其原理。 体会相互作用观与运动观的联系。 学生观察总结，自行说出弹力接触方式，用重力弹力解决生活中的特定现象和实际问题。 学生从探究弹簧弹力与形变量的实验中抽象概括出胡克定律。 从探究弹簧弹力与形变量的具体方案中使用所学的基本器材获取数据，总结并得出结论。 实验结论：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小Ｆ与弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。 （在弹性限度内）叫：胡克定律 其中： x是弹簧的形变量 k称为弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，单位的符号是N/m 活动意图说明通过实验培养学生独立思考能力，让学生独自探究，体会科学知识得出过程中的科学探究过程。 逐渐培养学生科学思维、科学探究的能力，将核心素养逐渐渗透、贯穿整个高中教学。从重力、弹力的角度体会生活中的物理现象，并培养解决科学难题的兴趣及对未来美好生活的向往。
7.板书设计 3.1重力与弹力 一、重力：由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。 单位：牛顿，简称：牛；符号用N表示。 弹力:1、定义：发生（弹性）形变的物体要恢复原来的形状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。 产生条件：接触+弹性形变（挤压） 大小：胡克定律
作业与拓展学习设计
9.教学反思与改进

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