1.3重力 弹力 摩擦力 教学设计方案-2025-2026学年高一上学期（中职）物理高教版（2021）通用类

《重力 弹力 摩擦力》教学设计方案 一、 教材与学情分析 教材分析：本节内容是力学部分的基石，系统介绍了三种常见重要力的概念、产生条件、大小计算和方向判断。其中，力的矢量性、弹力的产生条件、静摩擦力的方向判断以及滑动摩擦力的计算是后续学习力的合成与分解、牛顿运动定律的关键。教材通过实验探究和实例分析，引导学生从定性感知走向定量计算，培养学生的科学思维和建模能力。 学情分析： 知识基础：学生在初中已初步接触过重力、弹力和摩擦力，对力的作用效果有感性认识，但对力的三要素、矢量性以及定量计算（如胡克定律、滑动摩擦力公式）较为生疏。 认知特点：中职学生形象思维较强，对实验和生活实例兴趣浓厚，但抽象思维能力仍需加强，尤其是对“静摩擦力的方向”（相对运动趋势）和“微小形变产生弹力”的理解可能存在困难。 专业衔接：本节课内容与汽车专业（刹车系统、轮胎摩擦力）、建筑专业（建筑材料受力、支撑结构）、机电专业（弹簧应用、轴承润滑）等紧密相关，是理解专业领域中受力分析的重要基础。 二、 核心素养培养目标 1. 物理观念：理解重力、弹力、摩擦力的概念和产生条件，形成相互作用的观念。掌握重力与质量的关系（G=mg），了解重心的概念；理解弹力产生的条件及胡克定律；理解静摩擦力和滑动摩擦力的特点，掌握滑动摩擦力公式 。 2. 科学思维：通过“微小形变放大”实验，体会放大法在物理研究中的应用；通过分析静摩擦力的方向，培养演绎推理能力；通过比较静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力，建立分类比较的思维方法。 3. 科学探究：通过实验探究弹簧弹力与形变量的关系（胡克定律），经历数据收集、图像绘制、规律总结的过程；通过探究滑动摩擦力的影响因素，培养控制变量法的实验设计能力。 4. 科学态度与责任：了解我国古代对弹力的研究（汉代郑玄“每加物一石，则张一尺”的记载），增强民族自豪感；了解“复兴号”动车组空气弹簧、轴承润滑等技术应用，感受物理知识在生产生活中的价值，培养精益求精的工匠精神。 三、 教学重难点 教学重点： 1. 重力的概念及G=mg的计算。 2. 弹力的产生条件及胡克定律 。 3. 滑动摩擦力的计算公式 及应用。 教学难点： 1. 微小形变产生弹力的理解。 2. 静摩擦力方向的判断（与相对运动趋势方向相反）。 3. 区分静摩擦力、滑动摩擦力和最大静摩擦力。 四、 教学方法与资源 教法：情境教学法、启发式讲授、演示实验法、问题驱动法、小组合作探究法。 学法：观察分析法、实验操作法、讨论交流法、练习巩固法。 教学资源：多媒体课件（PPT）、视频素材（冰壶比赛、汽车刹车、弹簧应用）、实验器材（弹簧测力计、钩码、滑块、木板、毛巾、玻璃板、激光笔、平面镜、铁架台、刻度尺）、教学互动平台。 五、 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 1. 情境导入（5分钟） 播放视频：剪辑一段包含多种运动场景的视频——① 跳高运动员下落；② 蹦床运动员被弹起；③ 冰壶运动员投掷冰壶（或汽车刹车）。提问：① 为什么跳高运动员最终会落回地面？（重力）② 为什么蹦床运动员能被弹起？（弹力）③ 为什么冰壶最终会停下来？为什么汽车刹车能减速？（摩擦力）引入新课——今天我们就来系统学习这三种常见的力：重力、弹力、摩擦力。 观看视频，思考并回答问题。初步感知三种力在生活中的存在。 利用综合性的运动视频导入，激发兴趣，自然引出本节课的三个核心内容，让学生对所学内容有整体认知。 2. 核心概念建构（60分钟） （一）重力 1. 概念与来源：讲解重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。介绍万有引力定律。提问：同一物体在郑州和在西藏，重力相同吗？（不同，g值略有差异）。 2. 大小与方向：公式 （g=9.8N/kg），强调g的物理意义。方向：竖直向下（指向地心）。通过举例（铅垂线在建筑中的应用）加深理解。 3. 重心：讲解重心是物体各部分所受重力等效的作用点。活动：让学生尝试寻找自己文具盒或钢笔的重心（悬挂法或支撑法简介）。 （二）弹力 1. 形变与弹力：演示拉伸弹簧、挤压海绵，引导学生观察形变。讲解弹性形变、塑性形变、弹性限度的概念。 2. 微小形变放大实验：【演示实验】将激光笔照射在固定的平面镜上，反射到墙上形成光斑。用手按压桌面，观察墙上光斑的移动。提问：光斑移动说明了什么？（桌面发生了微小形变）——引出放大法。 3. 弹力的方向：讲解压力、支持力、拉力的方向特点。压力/支持力：垂直于接触面；拉力：沿绳指向绳收缩的方向。 4. 胡克定律：【分组实验】每组提供弹簧、钩码、刻度尺。指导学生测量弹簧原长，逐次添加钩码，测量弹簧长度，计算伸长量，记录弹力大小。引导学生绘制F-x图像，发现正比关系。讲解胡克定律 ，介绍劲度系数k。拓展：介绍我国汉代郑玄“每加物一石，则张一尺”的记载，比胡克早1500年。 （三）摩擦力 1. 静摩擦力：【演示实验】用弹簧测力计水平拉木块，拉力逐渐增大，木块保持静止。提问：木块为什么静止？水平方向受力如何？（静摩擦力与拉力平衡）。讲解静摩擦力的概念、方向（与相对运动趋势相反）、大小范围（0 < ）。 2. 滑动摩擦力：继续拉木块，直到木块滑动起来。提问：木块滑动后，弹簧测力计示数如何变化？（略小于最大静摩擦力）。讲解滑动摩擦力的概念、方向（与相对运动方向相反）。 3. 滑动摩擦力的大小：【探究实验】控制变量法：① 改变压力（加钩码），保持接触面不变；② 改变接触面材质（木板、毛巾、玻璃板），保持压力不变。引导学生总结：，介绍动摩擦因数μ。 4. 滚动摩擦力：简介滚动摩擦力远小于滑动摩擦力，举例说明（轴承、滚珠丝杠）。 跟随教师引导，理解重力的来源和特点，计算物体重力，寻找重心。观察实验现象，理解微小形变的存在。分组实验，测量数据，绘制图像，总结胡克定律。观察演示实验，区分静摩擦力和滑动摩擦力。分组探究滑动摩擦力的影响因素。 通过层层递进的问题和实验，帮助学生系统构建三种力的知识体系。通过微小形变实验突破难点，通过分组实验培养科学探究能力。结合我国古代科技成就，增强民族自豪感。 3. 巩固提高（10分钟） 展示练习题： 1. 基础题：关于重力、弹力和摩擦力，下列说法正确的是（ ） A. 重力的方向总是垂直于支持面向下。 B. 放在水平桌面上的书对桌面的压力就是书的重力。 C. 摩擦力总是阻碍物体的运动。 D. 物体间有摩擦力时，一定有弹力。 2. 郑州地铁实例：郑州地铁某列车车厢内，一乘客用手提着一个质量为2kg的行李箱。求：① 行李箱受到的重力（g取10N/kg）；② 若行李箱的弹簧提手劲度系数为5000N/m，手提时弹簧被压缩了多少？ 3. 汽车专业实例：一辆质量为1.5t的汽车停在水平路面上，轮胎与路面间的动摩擦因数为0.3。求：① 汽车受到的支持力；② 汽车受到的静摩擦力大小；③ 若汽车启动时，牵引力为5000N，求汽车受到的滑动摩擦力大小。 独立思考，举手回答，或在互动平台上提交答案。 及时巩固所学概念和公式，检测理解程度。结合郑州地铁和汽车专业实例，增强知识的应用意识，体现专业衔接。 4. 课堂小结（5分钟） 引导学生回顾本节课的核心内容：① 重力的公式、方向、重心；② 弹力的产生条件、胡克定律、方向特点；③ 摩擦力的分类、静摩擦力的范围、滑动摩擦力的公式。强调物理学的研究方法：放大法、控制变量法、比值定义法。 跟随教师的引导，在脑海中或笔记本上构建本节课的知识框架。 帮助学生梳理知识脉络，强化重点，将零散知识点系统化。 5. 作业布置（5分钟） 1. 必做：完成课后练习题1、2、3。 2. 选做：查阅资料，了解你所学专业领域（如汽车刹车片材料、建筑地基处理、机械轴承润滑等）中，是如何利用或减小摩擦力的？写一篇200字左右的短文。 3. 实践作业：用弹簧测力计测量你身边几种常见物品（如课本、笔袋、水杯等）所受的重力，并计算其质量。 记录作业。 分层作业，兼顾基础巩固和能力拓展，引导学生关注专业知识与物理的联系，培养动手实践能力。 六、 板书设计 §1.3 重力 弹力 摩擦力 一、重力（G） 二、弹力（F） 1. 产生：地球的吸引 1. 产生：接触 + 弹性形变 2. 大小：G = mg （g=9.8N/kg） 2. 大小：胡克定律 F = kx 3. 方向：竖直向下（指向地心） （k—劲度系数，N/m） 4. 重心：等效作用点 3. 方向：压力/支持力—垂直接触面 拉力—沿绳收缩方向 三、摩擦力（Ff） 1. 静摩擦力：0 < Ff ≤ Fmax 方向：与相对运动趋势相反 2. 滑动摩擦力：Ff = μFN （μ—动摩擦因数，FN—正压力） 方向：与相对运动方向相反 3. 滚动摩擦力：远小于滑动摩擦力 七、 教学反思 预期效果：预计大部分学生能掌握重力、弹力的基本计算，但对静摩擦力方向的判断和最大静摩擦力的概念可能仍需通过后续习题巩固。实验环节的顺利进行需要提前检查器材，确保各组都能有效参与。 改进设想：可引入更多与各专业相关的实例（如汽修专业分析刹车片磨损、建筑专业分析地基承载力），使教学更贴近职业需求。对于“微小形变”实验，可尝试使用更灵敏的装置（如光杠杆）增强效果。静摩擦力部分可结合“推箱子”游戏等数字化资源，帮助学生直观理解。 学科网（北京）股份有限公司 $