2026年一轮复习 第二章 第1讲《重力和弹力》教学设计+随堂测验

第1讲《弹力和重力》教学设计 【教材与考情分析】 教材版本：2019人教版高中物理必修1 新高考命题趋势（近5年统计）： 1. 弹力：频次85%，常结合弹簧模型、接触面弹力方向判断（如斜面、杆件连接） 2. 重力：频次90%，多考查重心变化（如悬挂法测薄板重心）、与万有引力综合 3. 创新题型：生活情境（如蹦床、桥梁承重）占比增长35%，实验题侧重“探究弹簧弹力与形变量关系” 【教学目标】 核心素养 具体目标 物理观念 理解弹力产生条件（接触+形变），掌握胡克定律（F=kx）和重力公式（G=mg） 科学思维 运用假设法判断弹力有无，建立“微小形变”理想模型 科学探究 通过实验探究弹簧劲度系数，设计“悬挂法测重心”实验 科学态度与责任 分析弹力在工程中的应用（如桥梁抗震），探讨重力对天体运动的影响 【教学重难点】 1. 重点： （1）弹力方向判断（面面接触、点面接触、绳/杆弹力） （2）胡克定律应用（形变量计算、多弹簧问题） 2. 难点突破策略： （1）弹力有无的判断 → 采用“假设法+形变模拟动画” （2）重心概念理解 → 通过“悬挂法”实验动态演示 【教学方法与策略】 · 教学方法：问题链引导、实验探究法、小组合作 · 教学策略： 1. 数字化实验（Phyphox测微小形变） 2. 情境类比（弹簧与蹦床形变对比） 3. 思维导图归纳弹力类型与方向 教学过程设计（45分钟） 环节 教师活动 学生活动 设计意图 时长 导入： 演示橡皮筋拉伸、压缩形变，提问：“形变消失时弹力是否还存在？” 观察现象并讨论，总结弹力产生条件 从直观现象切入，建立“形变是弹力产生根源”的物理观念 3min 概念 辨析 1. 播放“微小形变”放大动画（玻璃瓶挤压） 2. 对比绳、杆、弹簧弹力方向 绘制不同接触方式下弹力方向示意图 突破“形变观察难”的认知障碍，强化方向判断 10min 实验 探究 分组实验： 1. 测弹簧弹力与形变量关系 2. 悬挂法测不规则薄板重心 记录数据并绘制F-x图，计算k值；通过悬挂法标记重心位置 培养实验操作能力，理解胡克定律和重心的等效思想 15min 模型 突破 例题： “斜面物体静止，分析接触面弹力方向” “蹦床运动员下落过程弹力变化” 用假设法分析弹力存在性；分段讨论弹力变化 掌握弹力动态分析技巧，链接高考情境 10min 高考 实战 母题改编（2023湖南卷T4）： “弹簧串联问题，求总劲度系数” 推导串联公式k总=k₁k₂/(k₁+k₂)，对比并联规律 强化弹簧模型解题思维，渗透等效思想 5min 【板书设计】 【课堂作业】 1. 基础题：画出静止在斜面上的物体所受弹力方向。 2. 提升题：弹簧原长10cm，悬挂2kg物体后伸长至12cm，求劲度系数。 3. 拓展题：分析“重心越低越稳定”在汽车设计中的应用。 【教学反思】 1. 预设问题：学生对“杆的弹力方向”易混淆，需增加杆件模型例题对比。 2. 改进方向：引入“形变传感器”动态演示微小形变，增强直观性。 3. 素养达成：通过实验和情境分析，强化“模型构建”与“科学推理”能力。 说明：本设计以新高考“一核四层四翼”为导向，注重实验探究与模型建构，紧密关联生活与科技前沿。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1讲《弹力和重力》随堂测验（45分钟） 姓名：________ 班级：________ 得分：________ 一、选择题 1. 下列情境中，关于弹力有无的判断正确的是（ ） A. 静止在水平桌面上的书与桌面间一定无弹力 B. 用细线悬挂的小球与斜面接触时，斜面一定对小球产生弹力 C. 被压缩的弹簧在恢复原长过程中，弹力逐渐减小 D. 人站在木板上，木板弯曲，说明木板对人施加了弹力 2. 关于弹力方向，下列说法正确的是（ ） A. 点面接触时，弹力方向一定垂直于接触面指向被支持的物体 B. 轻杆的弹力方向一定沿杆 C. 绳子拉力方向沿绳子收缩方向，但不可能竖直向上 D. 放在斜面上的物体所受弹力方向竖直向上 3. 两根弹簧串联后悬挂一物体，弹簧劲度系数分别为k₁=200N/m、k₂=300N/m，则总劲度系数为（ ） A. 500N/m B. 250N/m C. 120N/m D. 100N/m 4. 关于重心，下列说法错误的是（ ） A. 悬挂法测薄板重心利用了二力平衡原理 B. 物体的重心一定在物体上 C. 质量分布均匀的圆环重心在圆心 D. 降低重心可以提高物体的稳定性 二、填空题 1. 弹簧原长15cm，悬挂2kg物体后长度变为18cm，劲度系数k=________N/m。（g=9.8m/s²） 2. 两根弹簧并联后劲度系数为500N/m，若单独一根弹簧的劲度系数为200N/m，另一根为________N/m。 3. 静止在倾角30°斜面上的木块，所受斜面弹力方向为________。 4. 用细绳悬挂一重物处于静止状态，绳子的拉力方向为________。 三、实验题 某同学用如图装置探究弹簧弹力与形变量的关系，得到以下数据： 砝码质量m/kg 0 0.2 0.4 0.6 弹簧长度l/cm 10 12 14 16 1. 计算弹簧的劲度系数k=________N/m。 2. 若弹簧原长为10cm，挂0.6kg砝码时形变量x=________cm。 3. 实验中若砝码质量过大，可能导致________现象。 四、计算题 1. 蹦床运动员从离蹦床1m高处自由下落，接触蹦床后继续向下运动0.5m至最低点。已知运动员质量50kg，蹦床可视为弹簧，劲度系数k=8000N/m。求： （1）运动员到达最低点时蹦床的弹力大小； （2）运动员接触蹦床后下落的加速度变化范围。 2. 如图所示，斜面倾角θ=37°，木块静止在斜面上，质量m=2kg。 （1）画出木块所受弹力方向； （2）计算斜面对木块的支持力大小。 答案与解析 一、选择题 1. D（木板形变产生弹力） 2. A（点面接触弹力垂直接触面） 3. C（串联公式k总= k₁k₂/(k₁+k₂)=120N/m） 4. B（重心可在物体外，如圆环） 二、填空题 1. 653.3（F=mg=19.6N，k=F/x=19.6/0.03≈653.3） 2. 300（并联公式1/k总=1/k₁+1/k₂） 3. 垂直斜面向上 4. 沿绳子竖直向上 三、实验题 1. 100（k=ΔF/Δx=2×9.8/0.02=98≈100N/m） 2. 6（形变量=16-10=6cm） 3. 超出弹性限度（或弹簧损坏） 四、计算题 1. （1）弹力F=kx=8000×0.5=4000N （2）接触前：a=g=9.8m/s²；最低点：a=(F-mg)/m=(4000-490)/50≈70.2m/s²（方向向上），故加速度范围：从9.8m/s²向下逐渐减小至0，再反向增大到70.2m/s²向上。 （1）弹力方向垂直斜面向上（作图略） （2）支持力N=mgcosθ=2×9.8×0.8≈15.68N 学科网（北京）股份有限公司 $$