运动和力单元教学设计
运动和力单元教学设计
一、教材分析
1．教材的感性材料丰富，每一个知识点都是从观察或实验引入的，符合初中学生的认知规律。
2．书中的插图极富启发性和趣味性，有利于激发学生的学习兴趣。
3．教材主要从运动、长度、时间及其测量、力的描述、牛顿运动定律、力的平衡等方面来讲述力。从编排来看，它遵从从生活走向物理的理念，从大量的生活实例中认识力的作用效果，从效果中感知力，最后达到会分析物体上的受力情况。
二、学情分析
1．学生的年龄特点和认知特点
九年级的学生正处在青少年时期，具有强烈的好奇心，较强的观察能力。通过八年级物理学习，已经具备一定的实验探究能力以及多种物理研究方法。初步了解矛盾对立统一的辩证思维规律，正处于逻辑思维能力发展的最佳时期。并且具备了一定的生活体验，如熟了的苹果要落向地面，等有关事例，但并不明白其中的道理。
2．在学习本课之前应具备的基本知识和技能
学生应具备一定的生活体验，学会生活与物理知识的联系，具备一定的实验探究能力、逻辑思维能力。
[
3．学习者对即将学习的内容已经具备的水平本节课所涉及的内容与实际生活联系紧密，使学生具备了一定的生活体验，进而使学生由对生活现象的初步了解，通过实验探究──观察现象──逻辑推断，最后上升为理论认识，有效的锻炼了学生的逻辑思维能力。
三、教学策略
探究法、引导发现法、阅读指导法、直观演示法和讲解法。
引导发现法属于启发式教学，本课将通过教师的引导、启发、使学生积极参与，主动探索和发现物理规律。直观演示法就是：通过插图、实验、模型、投影、多媒体课件等直观教学手段，使物理情景具体化、形象化，有利于激发学生的学习兴趣，促使知识由具体感知向抽象思维的转化。这两种教学方法配合使用，加上指导学生阅读和教师精确的讲解，严密的推理，将达到教学方法的优化组合。
四、学法指导
（1）通过活动和生活经验感受与力有关的现象。
（2）通过实例体验力与运动的关系。
（3）通过生活的经历初步认识二力平衡的现象，然后通过观察、实验和引导等加深对牛顿运动定律的理解。
运动的描述
五、内容结构
·
运动和力
力
牛顿运动定律
#
六、课时划分
、
§1 力及其作用效果 1课时
§2 弹力弹簧测力计 2课时
§3 重力 2课时
§4 二力平衡2课时
§5 摩擦力3时
§6 牛顿第一定律惯性 2课时
教学目标
知识与技能：
知道力是一个物体对另一个物体的作用。
知道力的单位是牛顿(N)．知道物体间力的作用是相互的。
知道力可以使物体发生形变、也可以使物体的运动状态发生改变。
知道力的三要素，能用力的图示和示意图表示力。
过程与方法：
让学生经历和体验归纳概括力的初步概念的过程；培养学生表述自己的观点，初步具有评估和听取反馈意见的能力；培养学生"从生活走向物理，从物理走向社会"的基本理念。
情感态度与价值观：
保持对力现象的好奇，初步领略力现象中的美妙与和谐，对自然现象有亲近、热爱和谐相处的情感；具有对科学的求知欲，有将自己的见解公开并与他人交流的欲望，认识交流与合作的重要性，有主动与他人合作的精神，敢于提出与别人不同的见解，也勇于放弃或修正自己的错误观点。
教学重难点
~
教学重点
理解力的概念
教学难点
从物理现象和实验中归纳出简单的规律（力的作用是相互的和力的作用效果）。
教学工具
多媒体设备教学用直尺、小车、弹簧等
教学过程
引入新课
【师】同学们，今天我们要学习的是“力”，虽说我们是今天来学习，但是呢，“力”在我们生活中确是非常的常见呀，已经是老朋友了。生活中处处是“力”，就跟我们的空气一样无处不在，可惜呀，我们看不见它。通过今天的学习，你会感觉到它的，就跟感受我们的空气一样。
【生】好神奇呀。
【师】那我们先来看几幅生活中常见的图
【
新知介绍
一、力的存在
【师】看图
【师】我们看到上面的几幅图，人用力推车，车动了；小动物举重，很吃力；小人用力推箱子，箱子没动。这些图中的内容，都能说明生活中有力的作用。
我们的前辈们就是从推拉提压等作用引起肌肉酸痛中感受到力的存在的，
再脑补一些生活中情景：树被风吹弯；用力写字等。
【生】老师这样一说好像还真的是生活中处处有力。
(
【师】对，下面我们来看看力有哪些作用效果。
二、力的作用效果
【师】
下面我们来体验“力”的作用效果，那位同学能用一些器材来演示力的存在吗
【生】可以挤压气球（空可乐瓶、气球），气球变扁；两手拉或压弹簧，弹簧变长或短；手压直尺，尺变弯。
【师】学生们说得很好，想象力也非常丰富啊。
我们从物体的形状改变中感受到力的存在，可见力能使物体发生形变。
【师】各种物体在力的作用下都能发生形变吗
【生】能。
/
【师】力除了使物体发生形变外，还用怎么样的作用效果呢下面我们利用小车子来观察常见的现象。
现象：（1）运动小车在力的作用下静止
（2）静止的小车在力的作用下运动
（3）运动的小车在力的作用下转弯。
【师】可见力能使物体的运动方向、速度大小发生变化，我们把物体的运动方向，速度大小改变统称运动状态的改变。因此力还能使物体的运动状态发生改变。
下面我们来总结下力的作用效果。
力的作用效果：力能使物体发生形变，力还能使物体的运动状态发生改变。
【例题】以下是我们生活中常见到的几种现象：
《
①篮球撞击在篮板上被弹回；
②用力揉面团，面团形状发生变化；
③用力握小球，球变瘪了；
④一阵风把地面上的灰尘吹得漫天飞舞．
在这些现象中，物体因为受力而改变运动状态的是（）
A．①②
B．①④
C．②③
D．②④
【分析】：①撞击在篮板上的篮球被弹回，篮球的运动方向发生了变化，这是受力使物体的运动状态改变；
!
②用力揉面团，面团形状发生变化，这是物体受力后形状发生了改变；
③用力握皮球，皮球变瘪了，是物体受力后形状发生了改变；
④一阵风把地面上的尘土吹得漫天飞舞，尘土由静止到运动，这是物体受力后运动状态改变；
在这四种现象中：①④物体是因为受力而改变运动状态．②③是力改变了物体的形状．故选B。
三、力的三要素
【师】力的作用效果，取决于三点。
【师】从这幅图我们可以感受下，F1和F2力的大小不同，从图中我们可以看出，F1力大。而F3和F4力的大小相同，但是他们使力的作用点不同，使得物体弯曲的程度不同。
！
所以我们总结下，力的三要素。
力的三要素：力的大小、方向、作用点。
【例题】如图所示为一种常用核桃夹，用大小相同的力垂直作用在B点比A点更易夹碎核桃，这说明力的作用效果与（）
A．力的大小有关B．力的方向有关
C．力的作用点有关D．受力面积有关
【分析】
知识点：力的三要素有力的大小、方向、作用点，它们都影响力的作用效果．
解：
可看出，力的大小和方向相同，作用点A、B不同，在B点比A点更易夹碎核桃，说明力的作用效果与作用点有关．
!
故选C．
四、力的示意图
【师】利用我们刚刚说的力的三要素，再来画画力的示意图就很简单了。
一、作图步骤的口诀一标点,二画线,三定标度四截线,再在线末画尖尖(箭头),力名大小标旁边。
二、作图步骤解析：
第一步,标点,指的是在物体上标出力的作用点，
力的作用点的确定:
(一)物体只受到一个力作用的时候,力的作用点的确定：
1.重力、浮力的作用点:在物体的重心(规则物体的重心在物体的几何中心),初中阶段重点掌握规则物体的重心。
2.压力、支持力、摩擦力、拉力、推力的作用点:在施力物体与受力物体的接触面中心。
~
(二)物体同时受到两个以上力作用时,力的作用点的确定。当物体同时受到多个力的作用时,这几个力的作用点通常都视为在物体的重心。
第二步,画线:指的是从力的作用点开始,沿力的方向画一条射线.力的方向的确定:
1.重力的方向:竖直向下。
2.浮力的方向:竖直向上。
3.压力的方向:垂直于支持面,且指向受力物体。
4.支持力的方向:垂直于支持面,且指向施力物体。
5.摩擦力的方向:与物体运动(或将要运动)的方向相反。
【师】下面我们来看看几个图例：
【
【例题】如图所示，物体A叠放在物体B上，在拉力F的作用下物体A和B一起沿着水平地面作匀速直线运动，下列关于物体A受力的示意图正确的是（）
【分析】对A由受力分析得，A受竖直向下的重力、B对A的支持力，因水平方向物体做匀速直线运动，水平方向上不受拉力，故A不受B的摩擦力，故A只受两个力．然后根据力的示意图的画法画出木块A受力示意图．
【解答】解：A受竖直向下的重力、B对A的支持力，这两个力大小相等，方向相反，作用在同一个物体上，是一对平衡力，作用点可以画在物体A的重心上，支持力方向竖直向上，重力方向竖直向下，如图所示：
故选A．
五、力作用的相互性
【师】由前面的知识我们知道了力是物体对物体的作用，
力的作用一定涉及到两个物体，一个是施力的物体，叫施力物体；一个是受力的物体，叫受力物体。
这里提到两个物体，大家想一想，力的作用的相互性。
…
力的作用的相互性，物体间相互作用的两个力一定是同时出现，而且这两个力分别作用在不同的物体上。
【师】我们可以试试用手拍桌子，我们的手是会感觉到点点疼的，那么桌子会不会疼我们再可以尝试两手互拍，两只手是不是都会有点疼所以力是相互的。
甲物体对乙物体施力时，乙物体对甲物体也施力，因此，力的作用是相互的。
这两个力作用在同一条直线上，方向相反，大小相等，是一对作用力与反作用力。
课堂练习
【例题】
坐在船上的人用桨向后划水时，船就会前进．使船前进的力是（）
A．人手作用在桨上的力
B．水作用于桨上的力
C．水作用于船体上的力
~
D．桨作用于水上的力
【解析】
知识点：力的作用是相互的，因此，施力物体同时也是受力物体．使船前进的力应该与船的前进方向是一致的．
解：A、人手作用在桨上的力，它的反作用力应该是桨作用给人手的，这两个力都不是直接使船前进的力，不合题意；
B、水作用于桨上的力，推动了桨，进而推动了船，因此，这是使船前进的力，符合题意；
C、水并没有直接作用于船体，推动船体前进，而是将力作用在桨上，不合题意；
D、桨作用于水上的力方向是向后的，并不是使船前进的力，不合题意．
故选B．
1、下列实例说明力可以改变物体运动状态的是（C）
A．将橡皮泥捏成各种形状的小动物
'
B．撑杆跳高运动员将撑杆压弯
C．穿旱冰鞋的同学推墙会向后滑动
D．将弹簧拉力器拉开
2、一物块沿斜面匀速下滑，如图关于该物块受力的示意图正确的是（D）
3、如图是足球运动员踢足球时的情景，下列说法正确的是（C）
A．球被脚踢出去，说明只有球才受到力的作用
B．脚踢球使球飞出去，说明力是物体运动的原因
C．足球在空中飞行过程中，运动状态一定发生改变
<
D．空中飞行的足球，若它所受的力全部消失，它一定沿水平方向做匀速直线运动
4、重的羽毛球竖直上升，则羽毛相对地面是__（选填“静止”或“运动”）的，羽毛球运动越来越慢，这说明力能改变物体的___，此过程中羽毛球的重力势能将___（选填“变大”、“变小”或“不变”）若羽毛球上升时受到的空气阻力为，则羽毛球所受合力的大小为___N．答案：运动运动状态变大；
5、在初中阶段，我们可以用矿泉水瓶做很多实验：
例如：透过装满水的矿泉水瓶看物体（物体放在距瓶适当的位置），看到一个正立、放大的像，这表明装满水的矿泉水瓶相当于一个放大镜．
（1）双手挤压空矿泉水瓶，____，这表明力的作用效果跟力的大小有关．
（2）在空矿泉水瓶侧壁不同高度的地方锥出上、下两个小孔，往里面倒满水，可以观察到____，这表明液体的压强随深度的增加而增大．
（3）将空矿泉水瓶放倒在水平桌面上，当用力向它的侧壁吹气时它会滚动，当用相同的力向它的底部吹气时它却不容易滑动，这表明在压力相同的条件下。
答案：力越大矿泉水瓶的形变程度越大；可以观察到水从两个小孔流出来，其中下孔流出的水喷得最急或喷得远一些；滚动摩擦力比滑动摩擦力小
课后小结
"
力的作用效果：力能使物体发生形变，力还能使物体的运动状态发生改变。
力的三要素：力的大小、方向、作用点。
甲物体对乙物体施力时，乙物体对甲物体也施力，因此，力的作用是相互的。
这两个力作用在同一条直线上，方向相反，大小相等，是一对作用力与反作用力。
课后习题
完成配套课后练习题
板书
力的作用效果：力能使物体发生形变，力还能使物体的运动状态发生改变。
力的三要素：力的大小、方向、作用点。
甲物体对乙物体施力时，乙物体对甲物体也施力，因此，力的作用是相互的。
$
这两个力作用在同一条直线上，方向相反，大小相等，是一对作用力与反作用力。
教学目标
知识与技能：
知道形变和弹性形变，能识别常见的形变。知道任何物体都会发生形变。
知道弹力及弹力产生的条件，会判断弹力的有无及弹力的方向。
知道胡克定律的图象的意义，掌握利用图象法计算劲度系数的方法。
过程与方法：
根据弹力产生的条件分析弹力方向的能力。
通过分组“探究弹簧的弹力与形变量之间的关系”的实验，培养学生自己动手设计实验和操作实验的能力，提高学生自主、探究和合作学习的能力。
知道实验数据处理中常用的方法，尝试使用图象法进行处理数据。
情感态度与价值观：
真实准确地记录实验数据，体会科学的精神和态度在科学探究过程中的重要作用。在用简单器材显示微小形变的过程中，体会放大法的实验思想，感受学习物理的乐趣。
通过学习弹力在生产和生活中的应用，发展将知识服务于人类的愿望。
从任何物体都能发生形变入手，培养学生用实事求是的科学态度去认识事物本来面目，不被表面现象所迷惑的科学观。
教学重难点
教学重点
弹力有无的判断和弹力方向的判断。
自主设计实验探索弹簧的弹力与伸长量的关系及实验操作。
教学难点
弹力有无的判断及弹力方向的判断。
教学工具
多媒体，教学用直尺、小车、弹簧、钩码等
教学过程
引入新课
;
【师】现在同学们手中都有一个小弹簧，试着去拉一拉它，或者去压一压它。手心里有什么感觉压弹簧的时候是不是感觉被顶着拉弹簧的时候呢，手指有什么感觉
【生】有一股力拽着。
【师】对了，这就是我们今天要学习的弹力。同时大家也有一块橡皮泥，也去捏一捏，试试，橡皮泥能恢复原状吗
【生】不能。
【师】能恢复原状的形变，叫弹性形变；不能恢复原状的形变，叫非弹性形变。
生活中弹性形变有很多。比如：钓鱼时钓鱼杆的形变，绳的扭转，皮球与地面接触时，网球与球拍接触时都有形变。
新知介绍
一、弹力
【师】像钢尺、跳板、弓箭等受到力的作用时发生了形变，撤去外力后物体会自动恢复到原来的形状；而橡皮泥、铁丝变弯在受到力变形后不能自动恢复到原来的状态。将钢尺等发生的形变称为弹性形变，而橡皮泥发生的形变称为非弹性形变或叫塑性形变。
，
有时也会出现这样的情况，在拉一个橡皮筋时，如果用力过大，橡皮筋就会被拉断，这时就不能恢复原来的状态了，也就是说物体的弹性有一定的限度，超过了这个限度也就不能完全复原，甚至可能使物体损坏，将这个限度称为弹性限度。
【师】
发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生一个力的作用，就叫弹力。
施力物：发生弹性形变的物体
受力物：与它接触的物体
产生弹力的条件：
（1）相互接触；
（2）发生弹性形变（发生挤压或拉伸）。
【师】这里要注意：
弹力是接触力，弹力只能存在于物体的相互接触处，但相互接触的物体之间，并不一定有弹力的作用。因为弹力的产生不仅要接触，还要有相互作用。
、
【弹力的三要素】
（1）大小：同一物体，弹性形变越大，弹力越大；
（2）方向：与形变方向相反，与恢复原状方向相同；
（3）作用点：接触面上。
常见的弹力：压力、支持力、绳的拉力、推力等。
【师】现在我们将一个物体放在直尺上，直尺发生形变而产生弹力。类似的，将同一物体放在桌面上，桌面是否发生形变而产生弹力呢肉眼并不能察觉这样细微的形变，但是我们可以通过一些实验来将这个变形的效果放大。
【实验】
在一个大桌上放两个平面镜，用小型激光源发射激光照射平面镜M，用力压桌面，让一束光依次被两面镜子反射，通过反光镜的放大原理可以使墙上的光点移动很大的距离。
，
【实验】
如图所示，用手压扁平瓶子半长轴的不同部位，以细线标记处为基准点，发现细管中的液面上升或下降，通过观察液面的升降也可以放大瓶子发生形变。
【师】上面这两个实验利用的就是微观放大的物理思想方法。
二、弹簧秤
【师】下面我们来介绍一下测量力的工具：测力计。
力可以用F表示，力的单位是牛顿，简称牛，符号用N表示。
原理：
定性原理：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长就越长。
定量原理：在弹性限度内，弹簧的伸长和拉力成正比。
《
下面我们来观察下弹簧秤的外型。
构造：圆环、外壳、指针、刻度、挂钩、弹簧轴线等。
弹簧秤的使用：
先观察：量程、分度值、指针是否对准零刻度线。
测量前，沿弹簧的轴线方向轻轻来回拉动挂钩几次，放手后观察指针是否能回到原来指示的位置，以检查指针、弹簧和外壳之间是否有过大的摩擦；
再调零；
使用时，力的方向与弹簧轴线一致；
【师】弹簧测力计在水平方向可以使用吗斜着呢
【生】可以水平拉，斜着也能拉
：
【师】在水平面使用时指针是否仍然在零刻线可以直接使用吗
【生】不在零刻度了。所以不能直接使用，要调零。
【师】
前面学习天平使用我们知道，如果天平从一个水平桌面搬到另外的桌面需要重新调零。一样的，弹簧测力计在不同方向使用时，也需要重新调零。
读数时：视线与刻度面垂直。读数时，看清弹簧测力计上所标注的单位，知道面板上的数字是表示多大的力，除此之外，还要看清面板上的刻度，知道刻度线的分度值。
【师】测力计是不是只能测弹力呢
测力计倒置时有什么现象为什么
【生】会发现指针不在零刻度了，因为重力对弹簧的影响，指针指示的值为秤壳重。
【师】那是否依然可以测量力
【生】可以测，得到的数值减去初始刻度。
）
【例题】使用弹簧测力计时，下列说法正确的是（）
A．测量前不用将指针调零
B．使用弹簧测力计可以测任何大小的力
C．读数时，视线应正对指针，与刻度盘垂直
D．使用弹簧测力计时，必须竖直提着用
【分析】
知识点：
本题主要考查对测力计的使用方法的记忆．测力计的使用方法如下：
（1）使用前要检查弹簧测力计的指针是否指到零位置．如果没有指在零位置就需要调零．
（2）在使用弹簧测力计之前要根据被测力的大小选择量程合适的弹簧测力计．
`
（3）读数时，视线要与指针位置相垂直．
（4）测竖直方向上的力弹簧测力计要竖直放置，测水平方向上的力弹簧测力计就要水平放置。
解：A、使用前弹簧测力计必须调零，否则会影响读数的结果，故A说法错误．