2.1 力 教案 - 2026-2027学年科学浙教版八年级上册
2026-07-15
|
14页
|
121人阅读
|
0人下载
普通
摘要:
该教案聚焦力的概念、作用效果、三要素、相互作用、弹力及重力等核心知识点,通过学生体验推、压、拉动作归纳力的定义,结合实验探究作用效果与三要素,构建从具体到抽象的知识支架。
以实验探究为主线,通过磁铁小车、弹簧测力计使用等实验培养探究实践能力,力的图示模型构建体现科学思维,重垂线应用渗透态度责任,助力学生深化科学观念,为教师提供清晰教学流程与实验指导。
内容正文:
2.1 力 教案
浙教版 八年级上册 第2章 力与空间探索 | 3课时 新授课
一、基本信息
项目
内容
项目
内容
课题
2.1 力
课型
新授课
课时
3课时(第1课时:力的概念/作用效果/三要素/力的图示;第2课时:力的相互作用/弹力/弹簧测力计;第3课时:重力/重力方向/G-m关系/重心)
教材版本
浙教版八年级上册
年级
八年级
学科
科学
教法
实验探究法、归纳法、类比法、模型法
教具
弹簧、弹簧测力计(多种量程)、钩码、小车(含磁铁)、旱冰鞋(或滑板)、重垂线、乒乓球/足球/篮球、橡皮泥、塑料瓶
教学重点
力的定义(物体对物体的作用)及施力物体/受力物体的判断;力的作用效果(形变+运动状态改变);力的三要素对作用效果的影响;力的图示画法(标度/线段/箭头);力的相互作用(等大/反向/共线/同时);弹簧测力计原理(弹性限度内F∝ΔL)及使用方法;重力方向(竖直向下)及重垂线应用;G=mg公式计算
教学难点
物体间是否接触与是否产生力的判断(不接触可有力,接触不一定有力);力的图示中标度的选择和力的大小/方向/作用点的准确表示;弹簧测力计调零方向与使用方向的对应;重力的方向是"竖直向下"而非"垂直向下";重力和质量的区别(概念/方向/单位/测量工具)
学情分析
八年级学生对"力"有日常经验——推/拉/压/踢是力,但系统的"力是物体对物体的作用"的表述会让他们觉得生硬。学生容易混淆:(1)"物体间不接触也能产生力"(磁铁/重力)与"接触不一定有力";(2)弹簧测力计的"调零方向"常被忽略——水平用要水平调零,竖直用要竖直调零;(3)重力的"竖直向下"被很多人写成"垂直向下"——这是必须纠正的科学术语。G=mg的计算本身不难,但单位换算(g=9.8N/kg取10N/kg时的近似)要注意提醒。
二、核心素养目标
【科学观念】知道力是物体对物体的作用,能判断施力物体和受力物体;知道力的作用效果(改变形状/改变运动状态)和力的三要素(大小/方向/作用点);理解力的相互性(等大/反向/共线/同时/异体);知道弹力概念和弹簧测力计原理;理解重力的概念(地球吸引)、方向(竖直向下)和G=mg关系。
【科学思维】通过"推/压/拉"等日常动作的抽象归纳建立"力"的物理概念;通过弹簧伸长量与拉力的数据分析建立线性模型(F∝ΔL);通过力的图示将力的三要素转化为几何表示(模型法);能区分重力和质量在概念/方向/单位/测量工具上的差异。
【探究实践】通过"探究力的作用效果""探究力的相互性(磁铁小车/推墙)""探究弹簧伸长量与拉力的关系""探究重力大小与质量的关系"四个实验经历"观察→测量→记录→归纳"的完整探究过程,掌握弹簧测力计的正确使用方法和G-m数据的图表处理。
【态度责任】通过弹簧测力计的原理学习,理解"测量工具一定有量程和分度值→选择合适的工具"的工程思维;了解重垂线在建筑工程中的应用,体会科学知识向实际应用的转化。
三、教学过程
第1课时:力的概念 + 作用效果 + 三要素 + 力的图示
环节一:情境导入 —— 什么是"力"?(3~5分钟)
【教师活动】
让学生做三个动作:(1)用手推一下桌面→桌子不动但手感受到了"推";(2)用拳头压一下课本→课本变凹→"压";(3)两人互拉一根弹簧→弹簧伸长→"拉"。引出问题:这些动作有什么共同点?——都是一个物体对另一个物体施加了某种作用。给出力的定义:力是物体对物体的作用。强调三点:(1)力不能离开物体单独存在——必须有两个物体;(2)有施力物体就有受力物体——总是成对出现;(3)单独一个物体不会有力的作用。
【学生活动】
完成"推/压/拉"三个动作→讨论共同点→自己用一句话归纳"什么是力"→比较教材定义。
【知识点】
力:一个物体对另一个物体的推、压、拉等作用。力是物体对物体的作用。力的产生必须有两个物体:施力物体和受力物体(总是成对出现)。单独一个物体不会产生力,离开物体更不会有力的作用。
【重点强调】力不能离开物体单独存在——有力必有两个物体。如"风吹树叶"中施力物体=风(空气),受力物体=树叶。
环节二:力的理解 —— 是否接触不是判断标准(5~8分钟)
【教师活动】
两个关键判断:(1)相互接触的物体之间不一定产生力的作用——如并排放在桌面上的两个物块,没有相互挤压→没有力的作用。(2)没有接触的物体之间也可能有力的作用——如磁铁吸引铁屑(不接触但有吸引力)、地球吸引苹果(重力)。(3)结论:是否接触不是判断物体间是否存在力的依据。演示:磁铁靠近铁屑(不等接触→铁屑飞起),强化"不接触也能产生力"。
力的实例——人推轮椅/压路机压路面
【学生活动】
判断正误:(1)"两个物体必须接触才能产生力"——错(磁铁/重力)。(2)"接触的两个物体之间一定有力的作用"——错(并排物块不挤压无力)。举一个不接触也能产生力的例子:________________。
【知识点】
(1)相互接触的物体间不一定有力的作用(如并排物块无挤压→无力)。(2)不接触的物体间也可能有力的作用(如磁铁吸引铁屑、地球吸引苹果)。结论:是否接触不是判断是否有力的依据。
典例1
(绍兴柯桥区期末)贝贝用绳拴住水桶从井中提水,水桶受到一个向上的拉力,它的施力物体是____;贝贝的手受到一个向下的拉力,它的施力物体是____。
答案:绳、绳。解析:水桶受向上的拉力→是绳对水桶的拉力→施力物体=绳;手受向下的拉力→是绳对手的拉力→施力物体=绳。关键:找施力物体就是找"谁给的力"。
环节三:力的作用效果 —— 力能做什么?(8~10分钟)
【教师活动】
两个效果——效果一:力能改变物体的形状。演示:挤压塑料瓶→变形;捏橡皮泥→改变形状;钓大鱼→鱼竿弯曲。效果二:力能改变物体的运动状态。演示三种:(1)篮球从静止到飞出→速度由0变大;(2)守门员接住足球→速度由大变小到0;(3)排球被拦网挡回→运动方向改变。归纳:速度大小改变和运动方向改变统称为运动状态的改变。补充强调:有力作用在物体上,物体的运动状态不一定改变——如用力推静止的汽车,汽车仍静止(但力客观存在)。力的作用效果是"可以改变"不是"一定改变"。
力改变物体的形状——塑料瓶/橡皮泥/鱼竿
【学生活动】
分组讨论:将下列现象按"改变形状"和"改变运动状态"分类——①捏扁易拉罐②踢飞足球③拉长弹簧④接住飞来的篮球⑤网球拍击球改变方向。答案:改变形状=①③;改变运动状态=②④⑤。讨论:②④⑤分别改变了运动状态的什么?(速度大小/方向)
【知识点】
力的两个作用效果:(1)改变物体的形状(形变)——压缩/拉伸/弯曲/扭转。(2)改变物体的运动状态——速度大小的改变(静止→运动/运动→静止/速度变快变慢)和运动方向的改变。注意:有力不一定改变运动状态(如推不动墙)。
【易错提示】"力的作用效果是改变运动状态"≠"有力作用时运动状态一定改变"。判断标准——力是否足以克服其他力(如摩擦力/重力等)使物体运动状态改变。
典例2
"足球进校园"活动的开展,使同学们越来越喜欢足球这项运动,下列踢足球时力的作用效果与其他三项不同的是( )
A.静止的足球被踢飞 B.后卫将足球踢出边线 C.被踩在脚下的足球变扁 D.守门员抱住飞来的足球
答案:C。解析:A/B/D都是改变足球的运动状态(速度大小或方向);C是改变足球的形状(变扁)。
环节四:力的三要素 —— 大小/方向/作用点(5~8分钟)
【教师活动】
做一组对比实验:(1)轻拉弹簧vs重拉弹簧→力的大小不同,效果不同;(2)向右推课桌vs向左推课桌→力的方向不同,效果不同;(3)推门的把手边(远端)vs推门轴边(近端)→力的作用点不同→开门难易程度不同。归纳:力的作用效果跟力的大小、方向、作用点有关——这三个因素称为力的三要素。举例:足球运动员能否将足球射入球门,取决于踢球时用力的大小、方向和作用点。
力的三要素——大小/方向/作用点改变则效果不同
【学生活动】
动手验证:(1)用拇指和食指按住笔的两端→笔不动(平衡);(2)用拇指和食指在笔的同一端同向→笔移动→力的作用点相同/方向相同但大小改变效果不同。讨论:开教室门时,推哪个位置最省力?——离门轴最远的把手处(力的作用点离支点越远越省力)。
【知识点】
力的三要素:力的大小、方向、作用点。其中一个要素改变→力的作用效果随之改变。应用:足球射门/开门/拧螺丝等日常动作都涉及三要素的合理选择。
环节五:力的图示 —— 用一根线段完整表示一个力(8~10分钟)
【教师活动】
讲解力的图示画法——用一根带箭头的线段表示力:(1)确定受力物体→画出作用点(通常在物体的重心);(2)沿力的方向画一条线段→线段长度按比例标度表示力的大小;(3)在线段末端画箭头→表示力的方向;(4)在线段旁标注力的符号和大小(如F=50N)。关键概念——标度:线段单位长度代表的力的大小(如1cm代表10N)。注意:同一图中画多个力时,标度必须统一。力的示意图(简化版)——只需标出作用点和方向,线段长度不严格按比例。
力的图示画法——标度/线段/箭头/标注
【学生活动】
练习画力的图示:(1)小车受到水平向右50N的拉力(标度:1cm=10N→线段长5cm→向右箭头→标F=50N)。(2)书受到竖直向下3N的重力(标度:1cm=1N→线段长3cm→向下箭头→标G=3N)。同桌互换检查:标度是否标注/线段比例是否正确/箭头方向是否正确/符号和大小是否标注。
【知识点】
力的图示:用一根带箭头的线段完整表示力的三要素。画法四步——(1)定作用点/受力物体;(2)按标度画线段(表示大小);(3)画箭头(表示方向);(4)标注符号和大小。标度:单位线段长度代表的力的大小。同图多力→标度必须统一。力的示意图(简化)——不严格按比例,仅标方向和作用点。
第2课时:力的相互作用 + 弹力 + 弹簧测力计
环节六:力的相互作用 —— 你推我,我也推你(8~10分钟)
【教师活动】
两个经典实验:(1)磁铁小车——两个小车各放条形磁铁(同名相对)→松手后两车同时向相反方向运动→甲推乙的同时乙也在推甲。(2)穿旱冰鞋推墙——人面朝墙推→人反而向后退→手推墙(施力)的同时墙也推手。归纳结论:物体之间力的作用是相互的。相互作用力特征——大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、分别作用在两个不同物体上。关键:同时产生、同时消失,没有先后主次之分。如踢球——脚踢球的同时球也踢脚,球飞离脚时两者间不再有力的作用。
力的相互作用——磁铁小车同时向相反方向运动
【学生活动】
分组实验:(1)两人各踩滑板面对面→甲推乙→结果?两人都向后运动。(2)用手拍桌面→手疼——为什么?手对桌面施加力→桌面也对手施加力(相互作用力)。讨论:①鸡蛋碰石头→鸡蛋碎石头不碎→是否说明石头对鸡蛋的力更大?不——相互作用力大小相等,鸡蛋碎是因为蛋壳承受力差。②汽车撞柱子→车和柱子都受损——为什么?力的相互性。
【知识点】
力的相互作用:一个物体对另一个物体施加力的同时,也受到另一个物体对它的力。相互作用力特点:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、分别作用在两个物体上。同时产生、同时消失、无先后主次之分。应用:汽车撞柱子双方受损、鸡蛋碰石头双方受力相等(蛋壳更脆弱)、划船(桨推水→水推桨→船前进)。
典例5
图中甲、乙两名同学站在滑板上面,面对面静止在地面上,如果甲用力推一下乙,其结果是( )
A.甲先对乙施加推力,然后乙再对甲施加推力 B.乙受到甲的推力作用,甲不受乙的推力作用
C.乙受到的推力大于甲受到的推力 D.甲、乙同时相对离开
答案:D。解析:甲推乙→乙对甲产生相互作用力→同时产生、大小相等、方向相反→两人同时向相反方向运动。A错——不分先后;B错——甲也受力;C错——大小相等。
环节七:弹力与弹簧测力计 —— 用弹簧"称"力的大小(10~12分钟)
【教师活动】
出示弹簧测力计,讲解结构:拉环、弹簧、指针、拉杆、面板、秤钩。原理——在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的长度越长(F∝ΔL)。测力计上的刻度是均匀的(因为伸长量与拉力成正比)。弹性——弹簧受拉力发生形变,不受拉力时恢复原状的性质。弹力——发生形变的物体要恢复原状,对与它接触的物体产生的力。补充例子——放在桌面的水杯压桌面→桌面发生微小形变→产生向上的支持力(弹力)。使用弹簧测力计的注意事项:①测量前要调零(注意方向!——水平用水平调零,竖直用竖直调零);②所测力的方向应沿弹簧轴线方向;③读数时视线与指针面板垂直;④不能超过量程。
弹簧测力计结构——拉环/弹簧/指针/拉杆/面板/秤钩
【学生活动】
动手使用弹簧测力计:(1)观察量程和分度值——量程=____N,分度值=____N。(2)调零→手持拉环→挂钩上挂不同数量钩码→记录每次读数。(3)讨论:①为什么弹簧测力计的刻度是均匀的?——弹簧伸长量与拉力成正比。②如果弹簧测力计水平使用前在竖直方向调零→测量值偏大还是偏小?——偏小(弹簧自身重力已产生伸长)。
【知识点】
弹性:物体受力发生形变、不受力恢复原状的性质。弹力:发生形变的物体要恢复原状,对接触物体产生的力。弹簧测力计结构:拉环/弹簧/指针/拉杆/面板/秤钩。原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大→弹簧伸长的长度越长(F∝ΔL)。使用方法:调零(注意使用方向)→力的方向沿弹簧轴线→不超量程→读数视线垂直。
【易错提示】弹簧测力计的调零方向必须与使用方向一致!在竖直方向使用时→竖直调零(消除弹簧自重影响);在水平方向使用时→水平调零。不能混用。
典例6
如图,弹簧测力计沿水平方向向右拉木块,使用前,弹簧测力计要沿着______方向调零。弹簧测力计对木块的拉力大小为______,此力的方向是__________。
答案:水平;读数由图示确定(如指针在2N处→2N);水平向右。解析:水平向右拉木块→弹簧测力计也应水平使用→使用前应沿水平方向调零。拉力的方向与测力计的拉伸方向一致。
第3课时:重力 —— 为什么苹果向下落?
环节八:重力的概念 —— 地球的吸引力(5~8分钟)
【教师活动】
四个实验现象引出重力:(1)树上苹果熟了→落向地面;(2)雪花飘向大地;(3)水从高处流向低处;(4)抛出的铅球最终落向地面。共同原因——地球对周围一切物体都有吸引作用。给出定义:物体由于地球的吸引而受到的力叫重力(符号G,单位N)。要点:(1)地球附近所有物体都受重力——不管运动还是静止;(2)施力物体=地球;(3)重力使物体有向下落的趋势;(4)力的相互性——地球吸引物体,物体也吸引地球。特别提醒:日常生活中"多重"指质量(kg),科学中"物重"指重力(N)——两者不要混淆。
物体都落向地面——苹果/雪花/水流/铅球
【学生活动】
举出生活中受到重力作用的例子:(1)跳起来又落回地面——重力使身体向下运动。(2)瀑布从高处流下——重力使水向下流。讨论:为什么宇航员在太空会"漂浮"?——太空远离地球→重力非常微弱但仍然存在(微重力状态)。
【知识点】
重力(G):物体由于地球的吸引而受到的力。施力物体=地球。地球附近所有物体都受重力(无论运动还是静止)。注意区分:日常"多重"=质量(kg),科学"物重"=重力(N)。
环节九:重力的方向 —— 永远是"竖直向下"(8~10分钟)
【教师活动】
核心概念——重力的方向总是竖直向下的。"竖直向下"=指向地心的方向(大致),不是"垂直向下"。解释为什么不是"垂直向下"——垂直是相对于接触面而言的(垂直的参照物可以倾斜),而竖直向下是绝对方向(指向地心)。演示:用重垂线挂在斜面上——悬线始终竖直向下(不随斜面倾斜而改变),证明重力的方向与物体的位置和运动状态无关。重垂线应用——检查墙壁是否竖直、画框是否挂正。补充重心概念——物体的各部分都受重力,但重力作用可等效为作用在某一点(重心)。形状规则、质量分布均匀的物体→重心在几何中心。重心不一定在物体上——如圆环的重心在圆心(空心)。
重力方向——竖直向下/重垂线应用
【学生活动】
用重垂线验证:(1)教室的墙壁是否竖直?→将重垂线靠近墙壁→比较是否平行。(2)画出斜面上物体所受重力的方向——必须画竖直向下(不能沿斜面方向!)。讨论:"竖直向下"和"垂直向下"的区别——垂直是相对某个面垂直,竖直是绝对指向地心方向。
【知识点】
重力方向:总是竖直向下(指向地心),与物体的位置和运动状态无关。"竖直向下"≠"垂直向下"——竖直是绝对方向,垂直是相对接触面。重垂线应用:检查墙壁是否竖直、画框是否挂正。重心:重力作用的等效作用点。规则均匀物体→重心在几何中心。重心不一定在物体上(如圆环)。
【易错提示】重力的方向永远是竖直向下的——哪怕物体在斜面上、在飞机上、在太空中(有重力的地方)。考试常考"画出斜面上物体的重力方向"——箭头必须竖直向下,不是沿斜面向下!
典例7
(台州前山中学期中)下列四幅图中能正确表示足球受到重力的方向的是( )
答案:C。解析:无论足球放在什么位置,重力的方向永远是竖直向下的。A/B/D的箭头均未指向竖直向下。
环节十:重力的大小 —— G=mg(10~12分钟)
【教师活动】
探究重力大小与质量的关系(教材P65实验):(1)用弹簧测力计分别测量不同数量钩码(已知质量)所受的重力→记录数据。(2)在坐标纸上以质量为横轴、重力为纵轴描点→各点在同一条过原点的直线上→G与m成正比。(3)求斜率→G/m≈9.8N/kg(即g值,粗略计算取10N/kg)。得出公式:G=mg(重力=质量×g)。g=9.8N/kg的物理意义——质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。补充——重力和质量的区别(概念/方向/单位/测量工具/与位置的关系→质量不变/重力随g值变化而变化,如月球上g月≈1.6N/kg→重力变小)。
重力与质量关系——G-m图像(过原点直线→正比)
【学生活动】
完成探究数据记录表:
钩码个数
质量m/kg
重力G/N
G/m (N·kg⁻¹)
钩码个数
质量m/kg
重力G/N
G/m (N·kg⁻¹)
2个(100g)
________
________
________
4个(200g)
________
________
________
6个(300g)
________
________
________
8个(400g)
________
________
________
结论:(1)物体所受重力与质量成________比;(2)G/m≈________N/kg,这个值用符号________表示。
计算练习:①一名中学生的质量为50kg→重力G=________N(g=10N/kg)。②一个苹果重1.5N→质量m=________kg=________g。
【知识点】
重力与质量关系:G=mg。g=9.8N/kg(粗略取10N/kg),意义:质量为1kg的物体受重力9.8N。G-m图像:过原点的直线→G与m成正比。重力与质量区别——质量是物体本身属性(没方向/不随位置变/天平测/kg),重力是地球吸引产生的力(竖直向下/随g变/弹簧测力计测/N)。月球上重力约为地球的1/6(因g月≈1.6N/kg)。
【判断技巧】G=mg中g≈10N/kg常用来速算:1kg物体≈10N。1斤(500g)≈5N。记住这个换算是大量估算题的基础。
四、板书设计
2.1 力
一、力的基本概念
力:物体对物体的作用 → 施力物体 + 受力物体(成对出现)
接触不一定有力 / 不接触也可能有力(磁铁/重力)
作用效果:(1)改变形状(形变);(2)改变运动状态(速度大小/方向)
三要素:大小 + 方向 + 作用点 → 力的图示(标度/线段/箭头/标注)
二、力的相互作用 + 弹力
相互作用:等大/反向/共线/异体/同时(磁铁小车/推墙→都后退)
弹性/弹力:物体恢复原状时产生的力(支持力也是弹力)
弹簧测力计:原理 F∝ΔL(弹性限度内)→ 调零方向=使用方向
三、重力
G=mg(g=9.8N/kg≈10N/kg)→ G∝m(过原点直线)
方向:竖直向下(≠垂直向下)→ 重垂线应用
重心:等效作用点(规则均匀→几何中心;圆环→圆心)
重力(N/有方向/弹簧测力计测/随g变) vs 质量(kg/无方向/天平测/不变)
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。