第一节 力及其描述（教学设计）物理新教材沪科版八年级全一册

该初中物理教学设计聚焦“力及其描述”核心知识，涵盖力的定义、作用相互性、作用效果、三要素及示意图。以《墨经》“力，形之所以奋也”引入，结合生活推、拉等现象，搭建从生活经验到物理概念的支架，为后续重力、弹力等力学知识奠基。 资料亮点在于融合文化与探究，通过《墨经》引入渗透科学态度与责任，设计手拍桌子体验力的相互性、磁铁影响小铁球运动状态等实验落实科学探究，用控制变量法分析三要素培养科学思维。丰富实验与典例助学生建构物理观念，为教师提供清晰逻辑与实操资源，提升教学效率。

第一节 力及其描述（教学设计） 年级 八年级全一册 学科 物理 教师 课题 第一节 力及其描述 教学 目标 物理观念 1. 理解力的物理定义，知道力是物体对物体的作用，力不能脱离物体独立存在； 2. 知道力的作用是相互的，掌握力的两种作用效果 —— 形变与运动状态改变； 3. 掌握力的三要素，会规范绘制力的示意图，建立力的完整认知体系。 科学思维 1. 能准确辨析施力物体与受力物体，分析生活中力现象对应的作用效果； 2. 理解三要素共同决定力的作用效果，掌握控制变量的研究方法； 3. 能通过现象归纳力的规律，培养归纳概括与逻辑辨析的科学思维能力。 科学探究 1. 通过体验实验感受力的相互性，探究力的大小、方向、作用点对作用效果的影响； 2. 提升实验观察、现象分析与规律归纳的探究能力； 3. 能设计简单实验验证力的作用效果，培养实验设计能力。 科学态度 与责任 1. 了解牛顿的科学贡献与探索精神，树立勇于探索、严谨求实的科学精神； 2. 认识力在生产生活中的广泛应用，体会力学规律对人类文明的推动作用； 3. 感受我国古代力学智慧，增强文化自信。 教材 分析 本节是第六章《熟悉而陌生的力》的开篇课时，是初中力学的入门基础课，也是后续学习重力、弹力、摩擦力、力的平衡的重要基石。教材以《墨经》中 “力，形之所以奋也” 的古代力学记载引入，从生活中的推、拉、举、压等现象切入，系统讲解力的定义、力的作用的相互性、力的作用效果、力的三要素与力的示意图。本节课从生活经验上升到物理概念，从现象感知到规律总结，融入传统文化、科学方法与思维训练，既是学生建立力学基本概念的起点，也是培养科学思维、实验探究能力的重要载体。 学情分析 1. 知识储备：学生对 “力” 有丰富的生活经验，熟悉推、拉、压等现象，但对物理学中力的科学定义、施力物体与受力物体的辨析不清晰；对力的作用的相互性有初步感受，但不能系统理解。 2. 思维能力：学生具备初步的观察与归纳能力，但对 “运动状态改变” 的内涵理解不全面，容易忽略运动方向的改变；对控制变量法的运用不熟练，三要素的逻辑关系需要系统引导。 3. 学习特点：学生对体验实验、生活现象兴趣浓厚，但容易重感知轻本质，对概念的准确性、示意图的规范性需要系统引导。 教学重点 1. 力的定义与力的作用的相互性； 2. 力的两种作用效果； 3. 力的三要素与力的示意图。 教学难点 1. 深入理解力的作用是相互的，明确施力物体同时也是受力物体； 2. 理解三要素共同决定力的作用效果，掌握控制变量的研究方法； 3. 规范绘制力的示意图，准确表示力的作用点与方向。 教学 器材 分组实验器材：弹簧、海绵、磁铁、小铁球、乒乓球、小车、钢尺、砝码； 演示器材：扳手、螺母、不同规格的弹簧； 多媒体素材：古代力学应用视频、力的作用效果动画、牛顿生平简介。 教师活动 学生活动 导入新课 【文化情境引入】引用《墨经》：“力，形之所以奋也。” 讲解：早在两千多年前，我国墨家学派便对力作出了世界最早的定义之一，指出力是物体运动状态改变的根源。古人耕田的犁、汲水的桔槔、攻城的投石机，皆是对力学规律的朴素运用。 提出问题：力究竟是什么？力有怎样的作用规律？又该如何科学描述？ 引入课题：今天我们就系统学习力的基础知识。 感受古代力学智慧，结合生活经验思考力的本质； 对力的作用与规律作出初步猜想，明确本节课的学习主题。 学习新课 一、力是什么 1. 生活中的力现象 展示实例：推土机推土、渔翁拉网、运动员举杠铃、象压跷跷板、同名磁极排斥、橡胶棒吸引纸屑。 引导归纳：推、拉、举、压、排斥、吸引，本质上都是物体之间的相互作用。 2. 力的定义与单位 讲解： - 定义：力是物体对物体的作用，用符号表示。 - 单位：牛顿，简称牛，符号，以纪念英国科学家牛顿。 - 直观参照：托起两个鸡蛋所需的力大约为1N。 强调：力不能脱离物体单独存在，有力必然同时存在施力物体和受力物体。 3. 施力物体与受力物体 讲解： - 施力物体：施加力的物体； - 受力物体：受到力的物体。 举例：运动员举起杠铃，运动员是施力物体，杠铃是受力物体。 辨析：不接触的物体之间也能产生力的作用，如磁力、重力。 4. 力的作用是相互的 组织体验活动： ① 用手拍桌子，手会感觉到疼，说明桌子对手也施加了力； ② 两手互拍，双手都会感到疼，说明力的作用是相互的； ③ 手拉橡皮筋，橡皮筋也拉手。 总结规律：当甲物体对乙物体施力时，乙物体同时也对甲物体施力，物体间力的作用是相互的。 相互作用力特点：大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上。 5. 典例分析 讲解课件例 1、例 2，巩固力的概念与施力、受力物体的辨析。 观察生活实例，归纳力的共同特征； 理解力的定义、符号与单位； 能准确辨析施力物体与受力物体； 参与体验活动，感受力的作用的相互性； 理解相互作用力的特点； 完成典例练习，巩固力的基本概念。 学习新课 二、力的作用效果 1. 力可以改变物体的形状 演示实验：手拉弹簧，弹簧伸长；手捏海绵，海绵凹陷。 结论：力可以使物体的形状发生改变，简称形变。 拓展：即使是坚硬的玻璃，受力也会发生微小形变，只是肉眼不易观察。 2. 力可以改变物体的运动状态 演示实验： ① 将小铁球静止放在水平桌面，用磁铁靠近小铁球，小铁球由静止开始运动； ② 让小铁球做直线运动，将磁铁放在运动路径一侧，小铁球运动方向发生偏转。 讲解：运动状态改变包括两种情况：运动快慢改变、运动方向改变。只要其中一种发生改变，就说明运动状态改变了。 结论：力可以使物体的运动状态发生改变。 3. 典例分析 讲解课件例 3，巩固力的作用效果的辨析。 观察演示实验，感知力的形变效果； 观察磁铁对小铁球的作用，理解运动状态改变的内涵； 能准确区分形变与运动状态改变两类作用效果； 完成典例练习，巩固作用效果的判断。 学习新课 三、力的描述 1. 力的三要素 提出问题：力的作用效果与哪些因素有关？ 结合实例与实验分析： ① 大小：大人能拉开三根弹簧，小孩只能拉开一根 —— 力的大小不同，作用效果不同； ② 方向：用力压弹簧，弹簧缩短；用力拉弹簧，弹簧伸长 —— 力的方向不同，作用效果不同； ③ 作用点：用大小、方向都相同的力推门的不同位置，推门的难易程度不同；握扳手末端比握中间更容易拧紧螺母 —— 力的作用点不同，作用效果不同。 总结：力的大小、方向和作用点叫做力的三要素，它们共同影响力的作用效果。 科学方法：控制变量法—— 探究某一因素对作用效果的影响时，保持其他因素不变，只改变这一因素。 2. 力的示意图 讲解：物理学中常用带箭头的线段表示力，叫做力的示意图。 作图规则： - 线段的起点（或终点）表示力的作用点； - 箭头的指向表示力的方向； - 线段的长短大致表示力的大小，同一图中力越大，线段越长； - 箭头旁标注力的符号与大小。 示范：画出水平向右、大小为 5N 的拉力的示意图。 3. 科学书屋：牛顿 介绍牛顿的科学贡献：发现万有引力定律、牛顿运动三大定律、光的色散现象，奠定了经典物理学的基础。 引导学生学习牛顿坚持真理、积极创新、以实验探究自然的科学精神。 4. 典例分析 讲解课件例 4，巩固力的三要素与控制变量法。 结合生活实例，分析影响力的作用效果的因素； 掌握力的三要素，理解控制变量法的研究思想； 掌握力的示意图的画法与规范； 了解牛顿的科学贡献，感受科学精神； 完成典例练习，巩固三要素的应用。 课 堂 练 习 1．下列关于力的说法正确的是（     ） A．书本对桌面的压力就是书本受到的重力 B．使龙舟前进的力是船桨对水的力 C．作用力与反作用力总是大小相等、方向相同 D．力不能离开物体而存在 【答案】D 【解析】A．压力和重力是不同性质的力，受力物体也不同，不能说“书本对桌面的压力就是书本受到的重力”，故A错误； B．根据力的作用是相互的，划龙舟时，船桨对水施加向后的力，水对船桨施加向前的反作用力，水对船桨的力才是使龙舟前进的力，故B错误； C．作用力与反作用力的特点是大小相等、方向相反、作用在两个不同物体上，故C错误； D．力是物体对物体的作用，必须同时存在施力物体和受力物体，力不能离开物体单独存在，故D正确。 故选D。 2．诗句“儿童散学归来早，忙趁东风放纸鸢”。放风筝时，没有对风筝施力的物体是（     ） A．线绳 B．地球 C．手 D．空气 【答案】C 【解析】A．风筝通过线绳牵引，线绳对风筝施加拉力，施力物体是线绳，故A不符合题意； B．风筝始终受重力作用，重力的施力物体是地球，故B不符合题意； C．手只直接对线绳施力，没有直接对风筝施加力，故C符合题意； D．风筝能在空中保持飞行，空气对风筝有阻力作用，施力物体是空气，故D不符合题意。 故选C。 3．在下列诗文描述中，力所产生的效果与其他三个不一样的是（     ） A．北风卷地白草折 B．荷动知鱼散 C．秋风扫落叶 D．卷我屋上三重茅 【答案】A 【解析】A．力改变了物体的形状； BCD．力改变了物体的运动状态。 故选A。 4．如图所示，端午节龙舟比赛时，站在船头的人击鼓指挥，选手们齐力划桨使船前进。龙舟能向前进的关键是（ 　） A．桨向后划水的力 B．水对桨的反作用力 C．桨对水的作用力大于水对桨的作用力 D．桨对水的作用力小于水对桨的作用力 【答案】B 【解析】AB．当选手用桨向后划水时，桨会对水施加一个向后的作用力，根据物体间力的作用是相互的，水会对桨施加一个大小相等、方向相反的向前的反作用力，这个力会使得船向前运动。故A不符合题意，B符合题意； CD．桨对水的作用力和水对桨的反作用力是一对相互作用力，大小相等，故CD不符合题意。 故选B。 5．武汉青山长江大桥通车。这座主跨度938m的大桥是目前世界上跨度最大的全漂浮体系斜拉桥。如图所示，主桥钢梁没有横梁支撑，成辐射状固定在塔上的钢索拉住钢梁。使主桥呈全悬浮状态的力的施力物体是 _______ ，受力物体是 _________ 。发生大风或罕见地震时，梁体可顺着钢索方向荡秋千，达到抗震效果。 【答案】 钢索 主桥钢梁 【解析】主桥钢梁没有横梁支撑，成辐射状固定在塔上的钢索拉住钢梁。由钢索拉住钢梁可知，使主桥呈全悬浮状态的力的施力物体是钢索，受力物体是主桥钢梁。 6．如图所示，小明坐在右边的小船上，用力推左边的小船，两条小船向______方向移动（选填“相同”或“相反”），说明力的作用是______，以右边小船为参照物，小明是______的。 【答案】 相反 相互的 静止 【解析】[1][2]右边小船上的小明用力推左边的小船，左边的船受到了向左的力，左边的船向左运动，同时左边的船会给小明一个向右的力，使小明带动右边的船向右运动，结果两只小船会向相反的方向运动。这一现象说明物体间力的作用是相互的。 [3]此过程中小明与右边船的相对位置没有发生变化，以右边小船为参照物，小明是静止的。 7．如图所示，小明利用玩具长方体木块做“探究力的作用效果的影响因素”的实验。其中①和②两次实验可说明力的作用效果与力的__________有关；其中__________两次实验可探究力的作用效果与力的作用点关系。 【答案】 大小 ②③ 【解析】[1]观察①和②两次实验：力的方向、作用点都相同，只有力的大小不同，作用效果不同，因此说明力的作用效果与力的大小有关。 [2]探究力的作用效果与力的作用点的关系时，需要控制力的大小、方向都相同，只改变作用点。②和③两次实验中，力的大小相同、方向都向左，只有作用点不同，作用效果不同，符合探究要求。 8．力的作用效果与哪些因素有关呢？为了探究这个问题，小明设计了这样的实验：用一个弹性较好的钢片固定在桌边，在钢片上用细线挂钩码，通过钢片受力而发生的形变来研究问题，如图所示的是小华设计实验的几个主要步骤。（小华使用的钩码规格相同） （1）通过比较（a）和（c）中钢片的形变程度，可以发现：力的作用效果与力的_____有关； （2）通过比较（a）和（d）中钢片的弯曲方向，可以发现：力的作用效果与力的_____有关； （3）通过比较_____和_____中钢片的形变程度，可以发现：力的作用效果与力的作用点有关。 【答案】（1）大小；（2）方向；（3）a b 【解析】（1）(a)和(c)中钢片的形变程度，可以发现(a)中一个砝码弯曲程度比(c)中两个砝码弯曲程度小，故力的作用效果与力的大小有关。 （2）通过比较(a)和(d)中钢片的弯曲方向可知，同样大小的力向上拉和向下拉效果不同，故力的作用效果与力的方向有关。 （3）(a)和(b)中力的作用点不同，在同样力的作用下效果不同，所以研究的是力的作用效果与力的作用点之间的关系。 9．做一做，并思考： （1）一个小铁球静止在水平桌面上，当一个磁体靠近它时，会发现小铁球 _________ 。 （2）如图甲所示，让小铁球从斜面上滚下，沿着它的运动方向放一个磁体，观察到小铁球运动速度 _______ 。 （3）如图乙所示，让小铁球从斜面上滚下，在它运动路径的侧旁放一个磁体，观察小铁球运动的 _______ 发生了变化。 （4）物体由静止开始运动或由运动变为静止、物体运动的快慢或方向发生改变，都叫作 _________ 的改变。分析以上现象，可得出结论：力可以改变 ____________ 。 【答案】（1）开始运动；（2）变大；（3）方向；（4）运动状态 物体的运动状态 【解析】（1）磁体能吸引铁磁性物质，当一个磁体靠近小铁球时，可以观察到小球由静止变为运动。 （2）如图甲，让小铁球从斜面上滚下，沿着它的运动方向放一个磁体，由于磁体能吸引铁物质，可以观察到小铁球运动速度变大。 （3）如图乙，让小铁球从斜面上滚下，在它运动路径的侧旁放一个磁体，由于磁体能吸引铁物质，可以观察到小铁球运动的方向发生了变化。 （4）物体从静止开始运动或运动变为静止、物体运动的快慢或方向发生改变，或运动的快慢和方向都发生改变，都叫作运动状态发生了变化。可得出结论：力可以改变物体的运动状态。 10．如图小明用水平力F向右推木箱未推动，请画出木箱在水平方向上的所受推力的示意图。 【答案】 【解析】推力是作用在木箱上的力，作用点在人手与木箱的接触位置，推力水平向右，沿水平向右画一条带箭头的线段，最后标注推力的符号F即可。 板 书 设 计 第一节 力及其描述 一、力的概念 1．定义：物体对物体的作用，符号 2．单位：牛顿（N），托起两个鸡蛋约 1N 3．特点：力不能脱离物体存在；不接触也能产生力 4．规律：力的作用是相互的（等大、反向、作用在两物体） 二、力的作用效果 改变物体的形状（形变）；改变物体的运动状态（快慢改变、方向改变）。 三、力的三要素与表示 1．三要素：大小、方向、作用点 2．方法：控制变量法 3．示意图：带箭头的线段（作用点、方向、大小） 课 堂 小 结 作业布置 1. 基础作业：完成课后同步练习，画出指定力的示意图； 2. 实践作业：观察生活中 3 个力的现象，分别说明施力物体、受力物体与力的作用效果； 3. 拓展任务：查阅资料，了解牛顿的生平与科学贡献，下节课交流分享。 教学反思 亮点：本节课以《墨经》的古代力学智慧引入，兼具文化性与科学性，快速激发学生的学习兴趣与文化自信；按照 “现象感知 — 概念建构 — 规律总结 — 方法应用” 的逻辑层层递进，符合学生的认知规律；通过丰富的体验实验与演示实验，让学生在感知中建构概念，落实了科学探究能力的培养；融入控制变量法、示意图规范，兼顾了知识与方法的双重目标。 不足：部分学生对力的作用的相互性理解不深入，容易认为 “主动施力的物体才受力，被动物体不施力”；对 “运动状态改变” 的判断容易忽略方向变化；力的示意图的规范性不足，作用点的位置容易出错。 改进：增加相互作用力的演示实验（如磁体小车、对碰小球），通过直观现象突破认知误区；补充运动状态改变的实例辨析，通过对比强化概念的内涵；增加示意图的专项训练，通过分步示范、错例点评，提升作图的规范性。 学科网（北京）股份有限公司2/2 学科网（北京）股份有限公司 $