《相互作用》教材分析

1、聯(lián)系生活 注重探究 滲透方法 ——《相互作用》教學建議,南京市中華中學 王高,課堂改革目的 讓學生學習增值有效教學的證據(jù) 增值多少動力值（更想學）方法值（更會學）知能值（同樣的條件學得更多）意義值（終身學習或發(fā)展的意義）,課堂教學要講實效,經(jīng)歷“真學習”,學生經(jīng)歷了信息的兩次轉換：教了—學了—學會了，實現(xiàn)每個學生的“真學習”,人際轉換,自我轉換,,,生活 探究 方法,源

2、,本,魂,物理課要有物理味,如圖所示，彎曲光滑軌道和水平光滑軌道在同一豎直平面內，且兩端與軌道相切。物體甲和乙以同一水平初速度同時從A點出發(fā)分別沿ADB軌道和ACB軌道向B運動，且兩者在運動過程中始終未離開各自的軌道，那么（ ） A.甲先到達B B.乙先到達B C.甲乙同時到達B D.上述三種情況都有可能,,實驗：走哪條道更快？ 兩只相同的小球，同時從相對地面相同高度的斜坡上的平行

3、軌道上滑下，一只小球到達水平面后一直向前，另一只小球從斜坡沿直線進入彎曲隧道，再轉入水平面后繼續(xù)向前，見圖。如果假定軌道轉折是圓滑的，請問，哪一只球先到軌道另一端的水平面。,,,兩點之間最快的不是直線!,經(jīng)過無數(shù)學霸的論證和科學實驗，上圖紅色路線是最快的路線，此曲線也因此被稱為“最速曲線”。,感悟：順勢而行，借力發(fā)力才能讓自己更快向前。,實驗證明：四個顏色的小球在“最速曲線”的不同位置同時出發(fā)，卻在同一時刻抵達終點。,感悟：不是看起來離

4、目標遠，就真的會慢很多，只要選對了路，一切都為時未晚。,等效,問題：質量均勻分布的三角形框對其內心處質點的引力大小如何求呢？,,需要用到積分方法方可搞定，但我們可以另辟蹊徑。,如左圖，線段與一段圓弧引力等效，則我們的問題可以簡化為一個圓對在圓心的質點的引力大小。顯然應用萬有引力即可解決。,《相互作用》知識結構,力,新課標要求,1、通過實驗認識滑動摩擦、靜摩擦的規(guī)律，能用動摩擦因數(shù)計算滑動摩擦力。2、知道常見的形變，通過實驗了解物體的彈

5、性，知道胡克定律。3、通過實驗，理解力的合成與分解，知道共點力的平衡條件，區(qū)分矢量和標量，用力的合成與分解分析日常生活中的問題。,第一單元 1、重力、基本相互作用 1課時 2、彈力 2課時 3、摩擦力 2課時

6、 受力分析 1課時第二單元 4、力的合成 1課時 5、力的分解 2課時 本章復習 1課時,課時安排建議,

7、教學目標1．知道力是使物體運動狀態(tài)發(fā)生改變和發(fā)生形變的原因2．初步認識力是物體間的相互作用，能分清施力物體和受力物體．3．知道力的三要素，會用力的圖示和示意圖來描述力．4．知道重力產(chǎn)生的原因，理解重力的大小及方向，知道重心的概念．5．初步了解四種基本相互作用力的特點和作用范圍．,1 重力 基本相互作用,重點：力概念的理解難點：力概念和重心概念的理解,重點、難點,?,物體運動狀態(tài)發(fā)生變化,物體發(fā)生形變,,,其他物體作用的結果

8、,,生活中我們說：用力了！,,科學告訴我們：力是物體間的相互作用。,力的概念,“相互”的含義,教學建議,等效,,,,重心的理解,等效思想的體現(xiàn),重心是重力等效作用點：借用二力平衡的知識來理解。拿一根細棍，再用線吊細棍使棍保持水平，分析棍受二個力：重力和線的拉力。重力和拉力一定作用在同一條直線上，大小相等，方向相反，從而得出懸點就是重力的作用點，細棍各部分受的重力可以看成集中于一點，這一點就是重心。,①重心是一個模型，實際不存在

9、②學生常有的錯誤認識：具有規(guī)則幾何形狀物體的重心在物體的幾何中心；重心一定在物體上重心是物體上最重的一點 通過實例，讓學生明確重心位置和物體形狀和質量分布有關，比如一杯水就可以很好的說明以上內容,薄板重心的確定方法： （1）幾何中心法（2）懸掛法（3）平衡法,重心有什么用？,典例精析,一、對力的概念的理解例1　下列關于力的說法中正確的是(　C　)A．甲用力把乙推倒，說明甲對乙有力的作用，乙對甲沒有力的作用B．只有有生

10、命或有動力的物體才會施力，無生命或無動力的物體只會受力，不會施力C．任何一個物體，一定既是受力物體，也是施力物體D．只有施力物體或只有受力物體的力是存在的,二、力的圖示和示意圖例2　在圖甲中木箱P點，用與水平方向成30°角斜向右上的150 N的力拉木箱；在圖乙中木塊的Q點，用與豎直方向成60°角斜向左上的20 N的力把木塊抵在墻壁上，試作出甲、乙兩圖中所給力的圖示，并作出圖丙中電燈所受重力和拉力的示意圖．,三、

11、重力和重心的特點例3　關于重力和重心，下列說法正確的是(　D　)A．當物體漂浮在水面上時重力會減小B．放置在水平面上的物體對水平面的壓力就是物體的重力C．物體的重心位置總是在物體的幾何中心上D．物體的重心位置可能隨物體形狀的變化而改變,教學目標1．知道常見的形變，通過實驗了解物體的彈性．2．知道彈力產(chǎn)生的原因和條件．3．知道壓力、支持力和繩的拉力都是彈力，會分析彈力的方向，能正確畫出彈力的示意圖．4．通過實驗探究彈力和

12、彈簧形變量的關系，理解胡克定律，了解科學研究方法．5．了解彈力在生產(chǎn)和生活中的應用，體會物理與生產(chǎn)和生活息息相關．,2 彈力,重點、難點,重點：彈力產(chǎn)生的條件及方向的判定；探究性實驗的實施。難點：彈力方向的判定。,教學建議,創(chuàng)設情景， 引入形變、彈性形變概念,分析彈力產(chǎn)生的原因？ 得出彈力概念，彈力產(chǎn)生的條件。,回歸學生生活世界,彈力方向,1. 壓力和支持力,彈力的方向總是與施力物體形變的方向相反。,2.繩的拉力,,F,彈簧的彈力

13、,,F,實驗：演示微小形變，體會放大思想,,問題1 情景圖片中桿、板等物體發(fā)生了什么變化？問題2 用力作用在彈簧和橡皮泥兩種情況中物體發(fā)生的形變有何異同？問題3 以下情況（碰撞的臺球、牛頓擺球圖片）有無彈力產(chǎn)生？如果有，形變是否發(fā)生？問題4 彈力產(chǎn)生要具備什么條件？問題5 彈力的方向如何確定？問題6 彈簧彈力的大小與哪些因素有關？,《彈力》的教學,,教學過程再現(xiàn),,,,縱向 以問題串展開探究教學,以問

14、題情景為動力 以科學方法為工具 以探究思維為靈魂,教師精心設計了探究的問題串（鏈），建構了教學的一條主線——彈力（產(chǎn)生、方向、大?。偻ㄟ^探究情景的創(chuàng)設，引領學生對每個問題展開思考、猜想、實驗、總結等探究活動,橫向 以探究元素引領探究,概念建立,彈力產(chǎn)生原因——凸顯“被”字,我被形變（受壓迫）——我反抗（要恢復原狀）——我對它物（壓迫者）產(chǎn)生彈力,彈力是被動力,彈力方向的判斷是本節(jié)的重點，又

15、是難點，教學中學生對“彈力的方向總是指向施力物體形變恢復的方向”能夠記住，但正確地應用比較困難，教學中通過具體的練習題讓學生先猜想再動手驗證，再體驗其方向。,練習：下列情況彈力的方向如何確定？,重視學生的體驗,一、彈力的產(chǎn)生例1　下列關于彈力的幾種說法，其中正確的是(　C　)A．只要兩物體接觸就一定產(chǎn)生彈力B．靜止在水平面上的物體所受重力就是它對水平面的壓力C．靜止在水平面上的物體受到向上的彈力是因為地面發(fā)生了形變D．只要物體

16、發(fā)生形變就一定有彈力產(chǎn)生,二、彈力的方向例2　畫出下圖中靜止物體A所受彈力的示意圖．,典例精析,三、胡克定律例3　由實驗測得某彈簧所受彈力F和彈簧的長度L的關系圖象如圖所示，求：(1)該彈簧的原長為多少？(2)該彈簧的勁度系數(shù)為多少？,答案　(1)15 cm　(2)500 N/m,教學目標1．通過實驗認識靜摩擦力的規(guī)律，知道最大靜摩擦力．2．知道滑動摩擦力及產(chǎn)生的條件，會判斷滑動摩擦力的方向．3．會運用公式f=μN計算滑動

17、摩擦力的大?。?．會用二力平衡條件判斷靜摩擦力的大小和方向．5．知道生產(chǎn)和生活中增大摩擦和減小摩擦的實例，有將物理知識應用于生產(chǎn)和生活的意識．,3 摩擦力,重點、難點,（1）重點：摩擦力的規(guī)律（包括條件，大小，方向）（2）難點：靜摩擦力的是否存在及方向判斷,教學建議,課時安排建議 方案（一）靜摩擦力與滑動摩擦力上一節(jié)課，然后安排一節(jié)習題課。 方案（二）靜摩擦力與滑動摩擦力分別上一節(jié)課，每節(jié)課就一種摩擦力展開一定的

18、討論。,聯(lián)系初中教材,摩擦力實驗的建議,實驗：在較光滑的桌面上放一木板，上面放一質量較大的木塊。開始時，在木板與木塊接觸的外側面作兩個三角形記號。當用手沿如圖箭頭所示方向緩緩地拉木板時，可以看到木塊隨木板一起移動，彈簧測力計的示數(shù)逐漸增大，但兩個三角形記號的相對位置卻沒有變化，直到彈簧測力計的示數(shù)增大到某一數(shù)值后，才看到兩個三角形記號的相對位置發(fā)生變化。由于木塊緩慢移動，所以它在水平方向上受的兩個力是一對平衡力，彈簧測力計的示數(shù)等于木塊

19、受到靜摩擦力的大小。,認識靜摩擦力大小、相對靜止,變“動”為“靜”,探究影響滑動摩擦力大小的因素正壓力、接觸面材料、接觸面積、運動速度等等。,橡皮演示理解摩擦力,①摩擦力的方向與相對運動趨勢或相對運動方向相反，與運動方向無關。②運動的物體可以受靜摩擦，靜止的物體可以受滑動摩擦力。③摩擦力不一定就是阻力，也可以是動力。,摩擦力的產(chǎn)生機理,凹凸說,現(xiàn)代粘合說,1.摩擦力一定是阻力2.受靜摩擦力作用的物體一定處于靜止狀態(tài)3.靜摩擦力

20、的大小與正壓力成正比4.最大靜摩擦力等于滑動摩擦力5.滑動摩擦力一定和物體運動方向相反6.受滑動摩擦力的物體一定是處于運動狀態(tài)7.正壓力大小等于物體的所受的重力,學生最容易出現(xiàn)的問題,一、對摩擦力概念的理解例1　關于摩擦力的產(chǎn)生，下列說法中正確的是(　D　)A．相互壓緊的粗糙物體間一定有摩擦力B．有相對運動或有相對運動趨勢的物體間一定有摩擦力C．相互壓緊并運動的物體間一定有摩擦力作用D．只有相互壓緊和發(fā)生相對運動(或有

21、相對運動趨勢)的物體間才可能有摩擦力的作用,二、靜摩擦力例2　如圖所示，有一重力不計的方形容器，被水平力F壓在豎直的墻面上處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)緩慢地向容器內注水，直到將容器剛好盛滿為止，在此過程中容器始終保持靜止，則下列說法中正確的是(　BC　)A．容器受到的摩擦力不變B．容器受到的摩擦力逐漸增大 C．水平力F可能不變D．水平力F必須逐漸增大,典例精析,三、滑動摩擦力例3　裝修工人在搬運材料時施加一個水平拉力

22、將其從水平臺面上拖出，如圖所示，則在勻速拖出的過程中(　D　)A．材料與平臺之間的接觸面積逐漸減小，摩擦力逐漸減小B．材料與平臺之間的接觸面積逐漸減小，拉力逐漸減小C．平臺對材料的支持力逐漸減小，摩擦力逐漸減小D．材料與平臺之間的動摩擦因數(shù)不變，支持力也不變，因而工人拉力也不變,例4　質量為2 kg的物體靜止在水平地面上，如圖所示，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.5，最大靜摩擦力與滑動摩擦力視為相等，給物體一水平推力F.(取g＝1

23、0 N/kg) (1)當推力大小為5 N時，地面對物體的摩擦力是多大？(2)當推力大小為12 N時，地面對物體的摩擦力是多大？(3)物體運動過程中突然把推力去掉，此時地面對物體的摩擦力是多大？,答案　(1)5 N　(2)10 N　(3)10 N,教學目標1．能從力作用的等效性來理解合力和分力的概念，初步體會等效替代的物理思想．2．能通過實驗探究求合力的方法－－力的平行四邊形定則，并知道它是矢量運算的普遍規(guī)則．3．會用作圖法和

24、直角三角形的知識求共點力的合力．4．知道合力的大小和分力夾角的關系．5．能應用力的合成知識分析日常生活中的有關問題，有將物理知識應用于生產(chǎn)和生活的意識．,4 力的合成,教學重、難點,（1）重點：平行四邊形定則的得出與應用。（2）難點：平行四邊形定則的應用。,教學建議,（1）難度建議 在講述用平行四邊形定則的矢量圖法可引伸到三角形法則，關于多力合成的多邊形法則可放到習題課中去講，另外也可以考慮給出力的合成中計算合力的公式（

25、根據(jù)生源情況來確定），對力的合成的幾種特殊情況應加以討論。,（2）教法建議在引入合力與分力的概念上要多舉生活中的例子，滲透等效的思想，加深學生對作用效果相同的認識。,曹沖稱象,力的等效和替代,把簡單的事情考慮得很復雜，可以發(fā)現(xiàn)新領域；把復雜的現(xiàn)象看得很簡單，可以發(fā)現(xiàn)新定律。——牛頓,力的合成實驗,在平行四邊形定則的得出過程中要重啟發(fā)，多讓學生探究，甚至可以采取邊講邊實驗的研究方式，讓學生體會物理學研究的基本方法、培養(yǎng)學生的科學思維能力

26、，尤其要讓學生在探究中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，感受到樂趣。,圖1,改進,在應用平行四邊形定則作力的合成的矢量圖時，要反復強調作圖的規(guī)范性，可以在復習初中力的圖示的要求上加以提高。關于共點力概念的教學，可以在力的三要素和力的效果的基礎上，舉例讓學生體會共點力與非共點力的概念。,一、合力與分力的關系例1　關于兩個大小不變的共點力F1、F2與其合力F的關系，下列說法中正確的是(　B　)A．F大小隨F1、F2間夾角的增大而增大B．F大小隨F1、F2間

27、夾角的增大而減小C．F大小一定小于F1、F2中最大者D．F大小不能小于F1、F2中最小者,二、求合力的方法例2　楊浦大橋是繼南浦大橋之后又一座跨越黃浦江的我國自行設計建造的雙塔雙索面迭合梁斜拉橋，如圖所示．挺拔高聳的208米主塔似一把利劍直刺穹蒼，塔的兩側32對鋼索連接主梁，呈扇面展開，如巨型琴弦，正彈奏著巨龍騰飛的奏鳴曲．假設斜拉橋中某對鋼索與豎直方向的夾角都是30°，每根鋼索中的拉力都是3×104 N，那么

28、它們對塔柱形成的合力有多大？方向如何？,答案　5.2×104 N　方向豎直向下,典例精析,5 力的分解,教學目標1．理解力的分解概念，強化“等效替代”的物理思想．2．理解力的分解是力的合成的逆運算．3．初步掌握一般情況下力的分解要根據(jù)實際需要來確定分力的方向．4．會用作圖法和直角三角形的知識求分力．5．能嘗試運用力的分解解決一些日常生活中的有關物理問題，有將物理知識應用于生產(chǎn)和生活的意識．6．能區(qū)別矢量和標量，知

29、道三角形定則，了解三角形定則與平行四邊形定則的實質是一樣的．,重點：力的分解的方法難點：力的分解的情況討論,教學建議,（1）難度建議通過力的分解的教學，掌握力的分解的常見情形，并會根據(jù)不同的限制情況對力的分解結果展開討論，適當介紹矢量減法的概念，以及相應的矢量圖法。 同時應補充正交分解法。 （2）教學設計 方案（一） 力的分解安排一課時，另外安排一節(jié)習題課，就有關需要拓展和延伸的問題展開討論。方案（二） 力的分解以及相

30、關討論安排一課時，力的合成與分解綜合起來安排一課時。,按實際效果分解的幾個實例,不一定按力的實際效果分解——正交分解法,力分解時有無解的討論,一、按力的作用效果分解例1　如圖所示，輕桿與柱子之間用鉸鏈連接，桿的末端吊著一個重為30 N的物體，輕繩與水平輕桿之間的夾角為θ＝30°，求輕繩和桿各受多大的力？,答案　60 N　52 N,二、有限制條件的力的分解例2　按下列兩種情況把一個豎直向下的180 N的力分解為兩個分力．(

31、1)一個分力在水平方向上，并等于240 N，求另一個分力的大小和方向．(2)一個分力在水平方向上，另一個分力與豎直方向的夾角為30°斜向下(如圖所示)，求兩個分力的大?。?答案　(1)300 N　與豎直方向夾角為53°　(2)水平方向分力的大小為60 N，斜向下的分力的大小為120 N,典例精析,三、力的正交分解法例3　拖把是由拖桿和拖把頭構成的擦地工具(如圖所示)．設拖把頭的質量為m，拖桿質量可忽略；拖把頭與地