第二章 A 生活中常见的力

执教：上海市浦东教育发展研究院陈珍国

一、教学任务分析

本节关于常见力的分类和重力、弹力、摩擦力各自的特点，是在初中已学力的基本概念基础上的进一步学习，是高中物理力学部分重要的内容之一，也是后续牛顿运动定律、运动和力的关系的学习奠定基础。

学习本节内容需要以初中已学关于力的基本认识、第一章关于矢量及其表示等知识为基础。

通过小组讨论，交流已有的关于力的知识，相互启发，达到巩固旧知识，启发新知识的目的。

通过力传感器感受力的大小在图像上的反映、“钢丝上放瓶子”等实验增强对重心的认识；通过微小形变实验确认弹性形变。

通过吊装船艏、撑杆跳、画弹力作用点及方向、分自行车中的摩擦力，在实际问题中学习，在学习中解决实际问题。

本节课的教学要求学生主动参与，通过讨论、DIS实验建立概念的过程中，让学生感受到分析、比较、归纳、演绎等科学方法的应用，感悟观察、实验对形成概念和发现规律的重要作用。

在形变实验中可以学习放大物理量的基本方法，通过重心的实验可以激发学生的学习兴趣。

二、教学目标

1、知识与技能

（1）知道重力产生的原因及特点；知道重心的概念及物体重心的位置。

（2）知道形变及其特点；知道显示微小形变的方法；知道弹力产生的条件及特点。

（3）*知道摩擦力及摩擦力的种类。

（4）初步学会画物体受重力、弹力作用时的简单受力示意图。

2、过程与方法

（1）通过“如何让瓶子稳定在钢丝上”、显示微小形变等探究实验，感受实验是认识物理现象、探究物理规律的基本方法和手段。

（2）通过显示微小形变的演示实验，增强学生对微小形变的感性认识，感受放大物理量的方法，促进对弹力特性的理解。

3、情感、态度与价值观

（1）通过参与“如何让瓶子稳定在钢丝上”的探究活动，提高趣味性，感悟生活中处处有物理，激发探究的兴趣和学习的热情。

（2）通过“显示微小形变”的演示实验，懂得物理学习需要细致观察、认真分析的科学习惯，增强对物理现象和物理问题的观察和分析能力。

三、教学重点和难点

重点：力的矢量性，弹性形变及弹力的特点。

难点：如何确定弹力的作用点和方向。

四、教学资源

1、学生实验器材（每两人一套）：DIS实验仪器（数据采集器、力传感器与计算机）。

2、演示实验器材：演示微小形变的实验（圆形墨水瓶、细管、塞子、标尺）。

3、探究重心的位置实验：让瓶子稳定在钢丝上。（钢丝、瓶子、木块、雨伞等）。

4、自制PPT幻灯片。

五、教学设计思路

本设计的内容包括生活中常见的力、形变、弹力等三部分内容。

本设计的基本思路是：以探究小实验、DIS实验、PPT演示和实例分析为基础，以学生分组讨论、教师点拨为基本方法。通过用力传感器探测力的大小的DIS实验、“钢丝上放瓶子”等小实验增强对重心的认识；通过显示微小形变的演示实验认识弹性形变，进而认识弹力及其特点；通过实例情景的讨论，初步学会物体仅受重力、弹力作用时的简单受力受力分析。

本设计要突出的重点是：力的矢量性，弹性形变及弹力的特点。方法是：通过对实例分析、讨论认识力的矢量性；通过显示微小形变的演示实验认识弹性形变，在此基础上建立弹力的概念，通过对实例的分析、讨论，认识弹力的特点，初步学会判断弹力的作用点及方向。

本设计要突破的难点是：如何确定弹力的作用点和方向。方法是：通过小实验和对实例分析、讨论，明确弹力是接触力，两物体的接触点就是弹力的作用点，而弹力的方向就是物体恢复形变的方向。通过“自主活动”当堂训练，当堂巩固。

本设计通过学生自主活动，激发学习兴趣，然后通过DIS实验和实例分析、讨论过程，使学生充分感受科学方法的应用，感悟物理学研究的方法，逐步养成良好的学习习惯。

完成本设计的内容约需2课时。

说明：生活中常见的三种力，即重力、弹力、摩擦力，其中重力已在初中学过，摩擦力《课标》不作要求，因此本设计安排的重点是力的矢量性，弹性形变及弹力的特点。对重力、重心等概念，主要是复习，并强调重力的方向和重心的位置；而对摩擦力仅作常识性的介绍。

六、教学流程

1、教学流程图

教学流程图

2、教学流程图说明及主要环节

情景Ⅰ 录像，大家谈

播放“攀岩”录像，分析此情景中人的受力情况，以“大家谈”的形式讨论、交流常见力举隅，打开思路，增加自主体验，为进一步概括力的特性、力的分类铺设台阶。

问题Ⅰ 设问1、2

通过设问1“根据已经学过的知识，常见的力举隅，谈谈你对力的特性的认识”，设问2“力可以怎样分类？”归纳得出生活中常见的几种力。

活动Ⅰ DIS实验演示

通过DIS实验，体验力的大小，增加对力的基本概念、特性的理解。

活动Ⅱ 学生探究实验

通过探究实验“如何让瓶子稳定在钢丝上？”、“奔马的平衡”，加强对不规则物体重心位置的认识。

活动Ⅲ 分析解释

通过显示微小形变的演示实验，增强对微小形变的感性认识，促进对弹力特性的理解。

活动Ⅳ 自制模型

通过自行车模型，探究自行车的坐垫弹簧、减小与增大摩擦的应用。

3、教学的主要环节

本设计可分为三个主要的教学环节：

第一环节，借境激疑、提出问题通过小组讨论、交流已有的关于力的知识，相互启发，提出问题，引起兴趣，复习已有的关于力的基础知识。

第二环节，实验探究、抓住特性通过力传感器感受力的DIS实验及“钢丝上放瓶子”等小实验增强对重心的认识；通过微小形变实验确认弹性形变，进而建立弹力的概念。

第三环节，实际运用，拓展延伸通过吊装船艏、撑杆跳、画弹力作用点及方向、分析自行车中的摩擦力，在实际问题中学习，在学习中解决实际问题。

七、教案示例

（一）借境激疑、提出问题

1、播放“攀岩”录像

分析此情景中人的受力情况，“大家谈”—─生活中常见的力举隅：重力、弹力、摩擦力、分子力、磁力、拉力、压力、支持力、动力、阻力等等。

2、引出问题

常见的力可以怎么分类？各有什么特性？什么是力？根据已经学过的知识谈谈你对“力”的认识？

从力的性质来看，力学中经常遇到的有重力、弹力、摩擦力（电磁力将在电磁学部分讨论）。

3、力的基本认识

①力是物体间的相互作用，力的效果可以从被作用物体发生形变或运动状态变化来判断。

DIS定量实验：让我们用力传感器与计算机系统相连，显示出力的图像。看一看，力之间的关系，力的大小变化是怎样反映在图线上的？

②力的图示

力的三要素：大小、方向、作用点。

自主活动：请用力的图示表示足球受到水平方向67N的作用力。

③力的种类

各种力可以用两种不同的方法来分类。一种是根据力的性质来分类的，如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等等；另一种是根据力的效果来分类的，如拉力、压力、支持力、动力、阻力等等。效果不同的力，性质可以相同。例如拉力、压力、支持力实际上都是弹力，只是效果不同。性质不同的力，效果可以相同。例如不论是什么性质的力，又要效果是加速物体运动的，就可以称它为动力；效果是阻碍物体运动的，就可以称它为阻力。

下面几节就分别介绍这三种力。

（二）实验探究、抓住特性

重力和重心

重力的定义、方向、大小、重心（略）

重心的位置有关因素：质量分布、形状，重心的位置可在物体上，也可不在物体上。

探究实验：“如何让瓶子稳定在钢丝上？”（附：教学录像片段Ⅰ，“奔马的平衡”）

形变和弹力

A、弹力是怎样产生的？

产生过程：相互接触的二个物体之间由于相互挤压而发生形变。发生形变的物体对要恢复原来的状态，对使它形变的物体产生力的作用。

产生条件：接触、形变

注意：任何物体只要受到弹力的作用都要发生形变。不能发生形变的物体是不存在的。

A、接触不一定有弹力，有弹力一定接触，弹力的数目≤接触点的数目

产生原因：形变

B、演示实验：显示微小形变（附：教学录像片段Ⅱ。）

C、如何确定弹力的作用点和方向？

垂直于接触面，和物体形变的方向相反。

D、自主活动：判断正误

（1）接触的物体一定有弹力的作用

（2）一个物体受到的各力中有弹力，那么此物体一定和其它物体接触

（3）物体A对B有弹力，是由于B发生了形变

（4）弹力的方向一定垂直于接触面

（5）电线吊电灯静止，电灯使电线的形变向下

（6）没有发生形变而产生弹力是不可能的

（7）弹力的方向和施力物体形变的方向相反

（8）弹力的方向和受力物体形变的方向相反

画出弹力的作用点和方向

E、拓展联想：

弹力的大小：胡克定律 F＝kx 其中：F为物体受到的弹力。x为弹簧的形变量（弹簧伸长的长度、缩短的长度、弹簧的长度、弹簧的原长、自然长度）

注意：仅适用于弹簧；在弹性限度内；一般物体的弹力和形变成正变关系。

摩擦力

什么是摩擦力？它有哪几类？(略)

（三）实际运用，拓展延伸