第三单元 《相互作用的力》整体教学设计-【大单元教学】高一物理同步备课系列（人教版2019必修第一册）

第三章 相互作用——力 【课程标准】 1.2.1 认识重力、弹力与摩擦力。通过实验，了解胡克定律，知道滑动摩擦和静摩擦现象，能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。 1.2.2 通过实验，了解力的合成与分解，知道矢量和标量。能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。 一 、单元教材概述 新教材第一章、第二章学习的是关于运动学的知识，不涉及发生各种运动的原因。本章学习的是关于力的知识，并研究物体处于平衡状态下各力间的相互关系,开始建立运动和力的相互作用间的关系，本章在高中物理教学中占有重要地位，在培养学生的学科素养启着至关重要的地位。 本单元内容可分为四部分： 第一部分：包括《3.1 重力与弹力》、《3.2 摩擦力》，这是物体受到的基本性质力，为共点力作用下的物体的受力分析提前做好准备。 第二部分：《3.3 牛顿第三定律》讲述了作用力与反作用力，为解决共点力平衡为题的受力分析奠定了必要的理论知识。 第三部分：《3.4 力的合成与分解》要求学生掌握平行四边形法则进行力的合成与分解的运算，为后续的共点力平衡的学习提供工具。 第四部分：《3.5 共点力的平衡》是本章的重难点，学生在学习共点力的过程中，所形成的科学思维方法，为下一章应用牛顿第二定律带来帮助，有利于学生形成运动和力的相互作用的观念。 【注意事项】 1. 强化了胡克定律的教学过程 课程标准明确要求“通过实验，了解胡克定律”,“探究弹簧弹力与形变量的关系”被列为高中物理学生的必做实验，是新教材必考的12个实验之一。新教材中以“实验”栏目，全面陈述了探究胡克定律的实验过程，并让学生自主获得实验数据，制作弹簧弹力和伸长量关系的F-x图像，发现并概括弹簧弹力与伸长量的定量关系，形成胡克定律的结论，学生需要对本实验高度关注。 2.牛顿第三定律 — — 为受力分析奠定基础 牛顿第三定律在新教材中教学提前，出现在摩擦力之后，有利于加速对重力、弹力和摩擦力的理解，为共点力的分析奠定了知识基础。 牛顿第三定律的结论，学生在初中都已知晓，但具体实践情境中关于作用力与反作用力的认识，又存在不少误区。在新教材中创设一情境，完美的解释了作用力和反作用力，即：大人和小孩掰手腕， 他们相互的作用力一样大吗?这不仅可以从理论上抽象地认识相互作用力，而且从实践上具体地感受了该结论的真实性，引导学生从理论和实验相结合的方式来认识产生困惑的物理问题。 3. 落足高中物理教学设计力的合成与分解 关于力的合成和分解的教学目标，在现行高中物理教学中是存在一定误区的。有不少教师在力的合成和分解教学中，急功近利地用平行四边形定则求解物体的受力，进行像三角形支架、劈、日光灯悬线等各种实践情境的受力计算。面对学生解答该类习题的困惑，教师还提出了“根据力的作用效果来判断分力方向”的方法，使力的分解成了教学的难点。这种教学设计，是对力的分解教学目标的误解。 新教材中，力的分解不过是共点力平衡问题解答中的一个数学计算步骤，它不属于运动与相互作用观念的核心知识。新教材突出“等效替换”的思想，学生会用平行四边形定则求解有确定方向的力的分解问题，对于求解实际问题，在共点力和牛顿第二定律中进行学习，有利于减轻学生的学习负担，培养解答静力学和动力学的解题思路。 4. 共点力的平衡——高中物理培养运动与相互作用观念的里程碑 本章开始把运动与相互作用两者之间建立了联系，共点力的平衡条件是运动与相互作用关系 研究的起点。其中一个重要原因，是因为运用共点力的平衡条件解决物体受力问题的思路是一个 在高中物理中具有普遍意义的重要思路。在用共点力的平衡条件解决问题时，首先要明确相互作 用的对象(受共点力作用的物体),接着要分析和描述相互作用的物理量(受力分析),随后要 根据相互作用的效果(加速度为0的平衡状态)和运用相互作用的规律(合力为0)来建立数学 关系。这种解决问题的思维链条在以后的学习中还将会不断出现。例如，运用牛顿第二定律、欧 姆定律、气体实验定律解决问题，都涉及“明确作用对象”"分析作用的量”“认识作用效果和规 律”等思路，这种视角和核心思路，普遍用于力、电和热等问题的分析。共点力的平衡是高中物 理课程中这一思路的起点，为形成运动与相互作用观念起到基础性的作用。教学中，不仅要用共 点力的平衡条件分析日常生活中的问题，而且要通过共点力平衡问题的分析，培养学生形成规 范、科学的思维程序，养成科学的思维习惯，促进学生运动与相互作用观念的形成。 2、 教材分析与教学建议 【课时建议】 第1节 重力与弹力 2课时 第2节 摩擦力 2课时 第3节 牛顿第三定律 1课时 第4节 力的合成和分解 2课时 第5节 共点力的平衡 2课时 3.1 重力与弹力 1. 教学目标 (1)知道重力产生的原因、大小和方向。会测量物体重力的大