《相互作用》教材分析.ppt

1、联系生活 注重探究 渗透方法 相互作用教学建议,南京市中华中学 王高,课堂改革目的 让学生学习增值有效教学的证据 增值多少动力值（更想学）方法值（更会学）知能值（同样的条件学得更多）意义值（终身学习或发展的意义）,课堂教学要讲实效,经历“真学习”,学生经历了信息的两次转换：教了学了学会了，实现每个学生的“真学习”,人际转换,自我转换,生活 探究 方法,源,本,魂,物理课要有物理味,如图所示，弯曲光滑轨道和水平光滑轨道在同一竖直平面内，且两端与轨道相切。物体甲和乙以同一水平初速度同时从A点出发分别沿ADB轨道和ACB轨道向B运动，且两者在运动过程中始终未离开各自的轨道，那么（ ） A.甲先到达B

2、 B.乙先到达B C.甲乙同时到达B D.上述三种情况都有可能,实验：走哪条道更快？ 两只相同的小球，同时从相对地面相同高度的斜坡上的平行轨道上滑下，一只小球到达水平面后一直向前，另一只小球从斜坡沿直线进入弯曲隧道，再转入水平面后继续向前，见图。如果假定轨道转折是圆滑的，请问，哪一只球先到轨道另一端的水平面。,两点之间最快的不是直线!,经过无数学霸的论证和科学实验，上图红色路线是最快的路线，此曲线也因此被称为“最速曲线”。,感悟：顺势而行，借力发力才能让自己更快向前。,实验证明：四个颜色的小球在“最速曲线”的不同位置同时出发，却在同一时刻抵达终点。,感悟：不是看起来离目标远，就真的会慢很多，只

3、要选对了路，一切都为时未晚。,等效,问题：质量均匀分布的三角形框对其内心处质点的引力大小如何求呢？,需要用到积分方法方可搞定，但我们可以另辟蹊径。,如左图，线段与一段圆弧引力等效，则我们的问题可以简化为一个圆对在圆心的质点的引力大小。显然应用万有引力即可解决。,相互作用知识结构,力,新课标要求,1、通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，能用动摩擦因数计算滑动摩擦力。2、知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性，知道胡克定律。3、通过实验，理解力的合成与分解，知道共点力的平衡条件，区分矢量和标量，用力的合成与分解分析日常生活中的问题。,第一单元 1、重力、基本相互作用 1课时 2、弹力 2课时 3、

4、摩擦力 2课时 受力分析 1课时第二单元 4、力的合成 1课时 5、力的分解 2课时 本章复习 1课时,课时安排建议,教学目标1知道力是使物体运动状态发生改变和发生形变的原因2初步认识力是物体间的相互作用，能分清施力物体和受力物体3知道力的三要素，会用力的图示和示意图来描述力4知道重力产生的原因，理解重力的大小及方向，知道重心的概念5初步了解四种基本相互作用力的特点和作用范围,1 重力 基本相互作用,重点：力概念的理解难点：力概念和重心概念的理解,重点、难点,?,物体运动状态发生变化,物体发生形变,其他物体作用的结果,生活中我们说：用力了！,科学告诉我们：力是物体间的相互作用。,力的概念,“相

5、互”的含义,教学建议,等效,重心的理解,等效思想的体现,重心是重力等效作用点：借用二力平衡的知识来理解。拿一根细棍，再用线吊细棍使棍保持水平，分析棍受二个力：重力和线的拉力。重力和拉力一定作用在同一条直线上，大小相等，方向相反，从而得出悬点就是重力的作用点，细棍各部分受的重力可以看成集中于一点，这一点就是重心。,重心是一个模型，实际不存在学生常有的错误认识：具有规则几何形状物体的重心在物体的几何中心；重心一定在物体上重心是物体上最重的一点 通过实例，让学生明确重心位置和物体形状和质量分布有关，比如一杯水就可以很好的说明以上内容,薄板重心的确定方法： （1）几何中心法（2）悬挂法（3）平衡法,重

6、心有什么用？,典例精析,一、对力的概念的理解例1下列关于力的说法中正确的是(C)A甲用力把乙推倒，说明甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用B只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受力，不会施力C任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体D只有施力物体或只有受力物体的力是存在的,二、力的图示和示意图例2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,三、重力和重心的特点例3关于重力和重心，下列说法正确的

7、是(D)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,教学目标1知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性2知道弹力产生的原因和条件3知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力，会分析弹力的方向，能正确画出弹力的示意图4通过实验探究弹力和弹簧形变量的关系，理解胡克定律，了解科学研究方法5了解弹力在生产和生活中的应用，体会物理与生产和生活息息相关,2 弹力,重点、难点,重点：弹力产生的条件及方向的判定；探究性实验的实施。难点：弹力方向的判定。,教学建议,创设情景， 引入形变、弹性形变概念,分

8、析弹力产生的原因？ 得出弹力概念，弹力产生的条件。,回归学生生活世界,弹力方向,1. 压力和支持力,弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反。,2.绳的拉力,F,弹簧的弹力,F,实验：演示微小形变，体会放大思想,问题1 情景图片中杆、板等物体发生了什么变化？问题2 用力作用在弹簧和橡皮泥两种情况中物体发生的形变有何异同？问题3 以下情况（碰撞的台球、牛顿摆球图片）有无弹力产生？如果有，形变是否发生？问题4 弹力产生要具备什么条件？问题5 弹力的方向如何确定？问题6 弹簧弹力的大小与哪些因素有关？,弹力的教学,教学过程再现,纵向 以问题串展开探究教学,以问题情景为动力 以科学方法为工具 以探究思维

9、为灵魂,教师精心设计了探究的问题串（链），建构了教学的一条主线弹力（产生、方向、大小），再通过探究情景的创设，引领学生对每个问题展开思考、猜想、实验、总结等探究活动,横向 以探究元素引领探究,概念建立,弹力产生原因凸显“被”字,我被形变（受压迫）我反抗（要恢复原状）我对它物（压迫者）产生弹力,弹力是被动力,弹力方向的判断是本节的重点，又是难点，教学中学生对“弹力的方向总是指向施力物体形变恢复的方向”能够记住，但正确地应用比较困难，教学中通过具体的练习题让学生先猜想再动手验证，再体验其方向。,练习：下列情况弹力的方向如何确定？,重视学生的体验,一、弹力的产生例1下列关于弹力的几种说法，其中正确的

10、是(C)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,二、弹力的方向例2画出下图中静止物体A所受弹力的示意图,典例精析,三、胡克定律例3由实验测得某弹簧所受弹力F和弹簧的长度L的关系图象如图所示，求：(1)该弹簧的原长为多少？(2)该弹簧的劲度系数为多少？,答案(1)15 cm(2)500 N/m,教学目标1通过实验认识静摩擦力的规律，知道最大静摩擦力2知道滑动摩擦力及产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向3会运用公式f=N计算滑动摩擦力的大小4会用二力平衡条件判断静摩擦力

11、的大小和方向5知道生产和生活中增大摩擦和减小摩擦的实例，有将物理知识应用于生产和生活的意识,3 摩擦力,重点、难点,（1）重点：摩擦力的规律（包括条件，大小，方向）（2）难点：静摩擦力的是否存在及方向判断,教学建议,课时安排建议 方案（一）静摩擦力与滑动摩擦力上一节课，然后安排一节习题课。 方案（二）静摩擦力与滑动摩擦力分别上一节课，每节课就一种摩擦力展开一定的讨论。,联系初中教材,摩擦力实验的建议,实验：在较光滑的桌面上放一木板，上面放一质量较大的木块。开始时，在木板与木块接触的外侧面作两个三角形记号。当用手沿如图箭头所示方向缓缓地拉木板时，可以看到木块随木板一起移动，弹簧测力计的示数逐渐增

12、大，但两个三角形记号的相对位置却没有变化，直到弹簧测力计的示数增大到某一数值后，才看到两个三角形记号的相对位置发生变化。由于木块缓慢移动，所以它在水平方向上受的两个力是一对平衡力，弹簧测力计的示数等于木块受到静摩擦力的大小。,认识静摩擦力大小、相对静止,变“动”为“静”,探究影响滑动摩擦力大小的因素正压力、接触面材料、接触面积、运动速度等等。,橡皮演示理解摩擦力,摩擦力的方向与相对运动趋势或相对运动方向相反，与运动方向无关。运动的物体可以受静摩擦，静止的物体可以受滑动摩擦力。摩擦力不一定就是阻力，也可以是动力。,摩擦力的产生机理,凹凸说,现代粘合说,1.摩擦力一定是阻力2.受静摩擦力作用的物体

13、一定处于静止状态3.静摩擦力的大小与正压力成正比4.最大静摩擦力等于滑动摩擦力5.滑动摩擦力一定和物体运动方向相反6.受滑动摩擦力的物体一定是处于运动状态7.正压力大小等于物体的所受的重力,学生最容易出现的问题,一、对摩擦力概念的理解例1关于摩擦力的产生，下列说法中正确的是(D)A相互压紧的粗糙物体间一定有摩擦力B有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力C相互压紧并运动的物体间一定有摩擦力作用D只有相互压紧和发生相对运动(或有相对运动趋势)的物体间才可能有摩擦力的作用,二、静摩擦力例2如图所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容

14、器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是(BC)A容器受到的摩擦力不变B容器受到的摩擦力逐渐增大 C水平力F可能不变D水平力F必须逐渐增大,典例精析,三、滑动摩擦力例3装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出，如图所示，则在匀速拖出的过程中(D)A材料与平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小B材料与平台之间的接触面积逐渐减小，拉力逐渐减小C平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小D材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人拉力也不变,例4质量为2 kg的物体静止在水平地面上，如图所示，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动

15、摩擦力视为相等，给物体一水平推力F.(取g10 N/kg) (1)当推力大小为5 N时，地面对物体的摩擦力是多大？(2)当推力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力是多大？(3)物体运动过程中突然把推力去掉，此时地面对物体的摩擦力是多大？,答案(1)5 N(2)10 N(3)10 N,教学目标1能从力作用的等效性来理解合力和分力的概念，初步体会等效替代的物理思想2能通过实验探究求合力的方法力的平行四边形定则，并知道它是矢量运算的普遍规则3会用作图法和直角三角形的知识求共点力的合力4知道合力的大小和分力夹角的关系5能应用力的合成知识分析日常生活中的有关问题，有将物理知识应用于生产和生活的意识,4

16、力的合成,教学重、难点,（1）重点：平行四边形定则的得出与应用。（2）难点：平行四边形定则的应用。,教学建议,（1）难度建议 在讲述用平行四边形定则的矢量图法可引伸到三角形法则，关于多力合成的多边形法则可放到习题课中去讲，另外也可以考虑给出力的合成中计算合力的公式（根据生源情况来确定），对力的合成的几种特殊情况应加以讨论。,（2）教法建议在引入合力与分力的概念上要多举生活中的例子，渗透等效的思想，加深学生对作用效果相同的认识。,曹冲称象,力的等效和替代,把简单的事情考虑得很复杂，可以发现新领域；把复杂的现象看得很简单，可以发现新定律。牛顿,力的合成实验,在平行四边形定则的得出过程中要重启发，多

17、让学生探究，甚至可以采取边讲边实验的研究方式，让学生体会物理学研究的基本方法、培养学生的科学思维能力，尤其要让学生在探究中发现规律，感受到乐趣。,图1,改进,在应用平行四边形定则作力的合成的矢量图时，要反复强调作图的规范性，可以在复习初中力的图示的要求上加以提高。关于共点力概念的教学，可以在力的三要素和力的效果的基础上，举例让学生体会共点力与非共点力的概念。,一、合力与分力的关系例1关于两个大小不变的共点力F1、F2与其合力F的关系，下列说法中正确的是(B)AF大小随F1、F2间夹角的增大而增大BF大小随F1、F2间夹角的增大而减小CF大小一定小于F1、F2中最大者DF大小不能小于F1、F2中

18、最小者,二、求合力的方法例2杨浦大桥是继南浦大桥之后又一座跨越黄浦江的我国自行设计建造的双塔双索面迭合梁斜拉桥，如图所示挺拔高耸的208米主塔似一把利剑直刺穹苍，塔的两侧32对钢索连接主梁，呈扇面展开，如巨型琴弦，正弹奏着巨龙腾飞的奏鸣曲假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是30，每根钢索中的拉力都是3104 N，那么它们对塔柱形成的合力有多大？方向如何？,答案5.2104 N方向竖直向下,典例精析,5 力的分解,教学目标1理解力的分解概念，强化“等效替代”的物理思想2理解力的分解是力的合成的逆运算3初步掌握一般情况下力的分解要根据实际需要来确定分力的方向4会用作图法和直角三角形的知识求分力

19、5能尝试运用力的分解解决一些日常生活中的有关物理问题，有将物理知识应用于生产和生活的意识6能区别矢量和标量，知道三角形定则，了解三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的,重点：力的分解的方法难点：力的分解的情况讨论,教学建议,（1）难度建议通过力的分解的教学，掌握力的分解的常见情形，并会根据不同的限制情况对力的分解结果展开讨论，适当介绍矢量减法的概念，以及相应的矢量图法。 同时应补充正交分解法。 （2）教学设计 方案（一） 力的分解安排一课时，另外安排一节习题课，就有关需要拓展和延伸的问题展开讨论。方案（二） 力的分解以及相关讨论安排一课时，力的合成与分解综合起来安排一课时。,按实际效果分解的

20、几个实例,不一定按力的实际效果分解正交分解法,力分解时有无解的讨论,一、按力的作用效果分解例1如图所示，轻杆与柱子之间用铰链连接，杆的末端吊着一个重为30 N的物体，轻绳与水平轻杆之间的夹角为30，求轻绳和杆各受多大的力？,答案60 N52 N,二、有限制条件的力的分解例2按下列两种情况把一个竖直向下的180 N的力分解为两个分力(1)一个分力在水平方向上，并等于240 N，求另一个分力的大小和方向(2)一个分力在水平方向上，另一个分力与竖直方向的夹角为30斜向下(如图所示)，求两个分力的大小,答案(1)300 N与竖直方向夹角为53(2)水平方向分力的大小为60 N，斜向下的分力的大小为120 N,典例精析,三、力的正交分解法例3拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图所示)设拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为，重力加速度为g.某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为.若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小,感谢聆听,2014年9月,