《重力与弹力 第1课时》 教学设计【人教版高中物理必修1(新课标)】

《重力与弹力》教学设计

第1课时

教学目标

1．知道重力的概念、重力的产生条件、重力的大小和方向。

2．知道重力的作用点在物体的每一部分，理解重心。

3．知道弹力的概念，理解弹力的产生条件。

教学重难点

教学重点

重力的大小、重力的方向、重心、弹力的有无的判断、胡克定律

教学难点

弹力的有无的判断、弹力的方向的判断、胡克定律

教学准备

多媒体课件、带有支架的平面镜、激光器

教学过程

引入新课

教师活动：播放滑雪、高尔夫、撑竿跳高、蹦床的视频。

教师口述：大家进行过滑雪、高尔夫球、撑竿跳高、蹦床的运动吗。滑雪运动员在展现出漂亮的身法后，最终落向地面。高尔夫球划出一道美丽的弧线后，也最终落在地面。借助于撑竿、蹦床为什么可以跳得这么高？这就是我们今天要解决的问题。

讲授新课

一、力重力

教师设问：我们在初中学习了力、重力。请大家回顾一下力的概念、力的三要素、力的描述、重力的概念、重力的三要素。

设计思路：学生在初中已经学习过力的概念、力的三要素、力的描述、重力的概念、重力的三要素。没有必要再从头到尾详细地讲一遍，让学生回顾一下，教师再给答案即可。

学生活动：学生之间讨论老师所提问题，然后举手回答。

力是物体之间的相互作用。

力的三要素有力的大小、方向、作用点。

初中用力的示意图来描述力，即用一个有向线段来表示力。有向线段的方向表示力的方向，有向线段的起点或终点表示力的作用点。有向线段的长度大体地表示力的大小。

由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力。重力的方向竖直向下，重力的大小为G=mg，重力的作用点在物体的每一部分。

教师活动：讲解重心。

一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫作物体的重心。因此，重心可以看作是物体所受重力的作用点。

质量均匀分布的物体，重心的位置只跟物体的形状有关。形状规则的均匀物体，它的重心在几何中心。

重心并一定就在物体上，如光盘。

教师活动：播放交互动画《悬挂法确定薄板的重心》。

教师设问：我们初中已经学过力的示意图，力的示意图准确地表示出了力的方向和作用点，而大体地表示力的大小。如果需要精确地表示力的大小时应该怎么办呢？

教师活动：讲解力的图示。

要解决这个问题需要力的图示。与力的示意图一样，用有向线段表示力。力的方向用有向线段的方向表示，力的作用点用有向线段的起点或终点表示。而力的大小是通过有向线段的长度来表示的，线段是按一定比例（标度）画出的。

教师活动：布置学生在练习本画力的图示。

一重为10 t停在水平路面上，请画出它所受的重力的图示。

学生活动：在练习本上完成老师布置的任务。

教师活动：巡视并作必要指导。

教师活动：演示力的图示的画法。

二、弹力

教师活动：讲解场力的概念。

像重力、电场力、磁场力等力不需要接触就可以产生相互作用，这种相互接触是依靠场来传播的。这种力是场力。

教师活动：播放撑竿跳高和蹦极的视频。

教师活动：讲解接触力的概念。

像拉力、推力、支持力等力只能发生在相互作用的物体之间。这种力称为接触力。

教师活动：讲解弹力、形变、弹性形变的概念。

撑竿跳高运动中，远离运动员一端的撑竿着地后，由于力的作用会发生形变。发生形变撑竿由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用，正是这个力将运动员弹起。

蹦极运动中，在人的拉力下，蹦极绳会伸长。伸长的蹦极绳由于要恢复原状，会对运动人产生向上的拉力的作用，正是这个力将人向上拉起。

发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力。

教师设问：请同学们描述一下撑竿跳高运动中、蹦极运动中弹力的产生过程。

学生活动：学生之间讨论老师所提问题。

教师活动：再次描述撑竿跳高运动中，蹦极运动中弹力的产生过程。

撑竿和弹性绳的形变非常明显，人们能够看出它的形变。从而可以从形变判断出是否有弹力的作用及弹力的方向。

教师活动：在演示拉弹簧时讲解如何判断弹力的有无和方向。

将弹簧拉长后，弹簧有恢复原状的趋势。这时可以直接看出弹簧已经发生了形变，因此可以判断出这时弹簧对与其接触的物体有弹力的作用。

拉长的弹簧有恢复原状的趋势，故对与其接触的物体的弹簧的方向向着恢复原状的方向。

教师演示：将教室内的一重物放讲台上。

教师设问：放一摞书放在讲台上，我们没有看到讲台的形变。这时是不是讲台对这摞书没有弹力的作用呢？

教师设问：根据二力平衡的知识，书会受到重力的作用，但同时书还是静止的。因此还有一个向上的力来平衡书所受到的重力。这与前面分析相矛盾，怎么回事呢？

教师活动：演示通过平面镜观察微小形变。

教师总结：将书放在桌面上时，虽然形变效果不明显，但通过放大法仍然可以观察到桌面的形变。这说明了形变是产生弹力的必要条件。

教师设问：总结弹力的产生条件。

学生活动：思考老师所提问题。

教师活动：总结弹力的产生条件。

（1）两物体相互接触；（2）两物体发生弹性形变。

典题剖析

例1在图甲中木箱P点，用与水平方向成30°角斜向右上的150 N的力拉木箱；在图乙

中木块的Q点，用与竖直方向成60°角斜向左上的20 N的力把木块抵在墙壁上。试作出甲、乙两图中所给力的图示，并作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图。

答案：如下图。

例2关于重力和重心，下列说法正确的是()

A.当物体漂浮在水面上时重力会减小

B.放置在水平面上的物体对水平面的压力就是物体的重力

C.物体的重心位置总是在物体的几何中心上

D.物体的重心位置可能随物体形状的变化而改变

答案：D

解析：物体的重力与物体所处状态无关，A错；

物体对水平面的压力与物体的重力的施力物体及受力物体不同，B错；

物体的重心位置与物体的形状及质量分布有关，只有质量分布均匀、形状规则的物体的重心才在其几何中心，C错，D对。

例3下列关于弹力的几种说法，其中正确的是()

A.只要两物体接触就一定产生弹力

B.静止在水平面上的物体所受重力就是它对水平面的压力

C.静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变

D.只要物体发生形变就一定有弹力产生

答案：C

解析：两物体接触并发生弹性形变才会产生弹力，A、D错误。

静止在水平面上的物体所受重力的施力物体是地球，而压力的施力物体是该物体，受力