高中物理必修一第四章教学案

§4.1重力基本相互作用

【学习目标】

1．对力有全面的认识，会粗略和精确地描物体受到的力。

2．知道重力的产生原因、方向以及影响因素．3．知道测量重心的方法．

【自主探究】

任务一、力和力的形象化描述

阅读教材p56-57第一个标题内容（10分钟）思考下列问题并把自己的答案写在题目旁边（5分钟）

1、提到力一定会牵扯到几个物体？

2、当力作用到物体上时，物体会做出哪些反应？或者说如何判断一个物体是否受到了力？

3、试将下图中物体受到绳的拉力150N精确表示出来。

4、试将图中物体受到绳的拉力150N粗略表示出来。

练习1．关于图一所示的两个力F1和F2，下列说法正确的是 ( )．

A．F1＝F2，因为表示两个力的线段一样长 B．F1>F2，因为表示F1的标度大

C．F1

D．无法比较，因为两个力的标度的大小未知

任务二、重力与重心阅读教材p57-58第二个标题内容（11分钟）思考下列问题（4分钟）

重力的影响因素：

练习.下列说法，正确的是 ( )

A. 重力就是地球对物体的吸引力B．重力的方向总是指向地球中心的

C．物体的各部分中，只有重心处受重力

D．重力是由于物体受到地球的吸引而产生的

2、课堂演示寻找物体重心的过程

练习．关于物体的重心，下列说法中正确的是 ( )．

A．任何物体的重心都一定在这个物体上

B．重心的位置只与物体的形状有关

C．形状规则、质量分布均匀的物体，其重心在物体的几何中心

D．物体重心的位置一定会随物体形状改变而改变，所以可以用悬吊法寻找之。【课下作业】学生自己阅读教材P57页四种基本相互作用，请把四种相互作用和作用尺度总结一下？

课下练习．关于四种相互作用,下列说法中错误的是 ( )

A.使原子核内质子、中子保持在一起的作用是电磁相互作用

B.在天然放射现象中起作用的基本相互作用是弱相互作用

C.万有引力和电磁相互作用是远程力，强相互作用和弱相互作用是近程力

D.地球绕太阳旋转而不离去是由于万有引力作用

学习总结：（3-5分钟）

通过本节课的学习，我已经学会了：

本节课学习结束之后，我仍然在：

存在不足，仍需加强。

§4.2形变与弹力教学案课型：新授课

学习目标：

系统了解形变与弹力的相关知识通过实验探究，掌握确定弹力方向的方法体会实验在物理学习、研究中的基础作用

【自主探究】

一、了解形变

阅读教材P63—P64结合生活实例回答下列问题：1）人在对弹簧、海绵、细铁棒和保险丝施加力时，这几个物体有何反应？试着给出形变的定义？物体为什么会发生变？

2)保险丝的形变与其他几个物体的形变有何区别?

3）保险丝、弹簧以及细铁棒的形变方式是否相同？

课堂演练1、关于物体发生形变，下列说法正确的是( )．

A．弹簧在弹性限度内的形变属于弹性形变，橡皮泥的形变属于范性形变

B．物体发生形变的不需要原因

C．常见的形变方式有伸缩、弯曲和扭转形变

D．物体的形变有明显与微弱之分，不存在不发生形变的物体

二、认识弹力

教师演示实验结合教材P65前三段以及两幅图下列问题

弯曲的直尺放开外力就会原状，使跟它接触的粉笔头由静止变为，粉笔头的运动状态是（否）改变，粉笔头是（否）受到力的作用。阅读教材回答老师的问题。

课堂演练2、下列关于弹力的说法正确的是( )．

A．当物体产生弹力时，该物体一定发生了形变

B．当物体与其他物体接触时，就一定产生弹力

C．弹力的作用点与物体形变方式有关 D．力是矢量，所以弹力也是矢量

三、实验验证弹力方向

教师演示弹簧拉起钩码实验

当钩码被提起时弹簧形变方向是怎样的？

此时弹簧弹力的方向是怎样的？请说出原因

结论一：弹簧弹力方向与弹簧形变方向

教师演示弯曲实验

细铁棒水平放置在其中间部位放一钩码，细铁棒的形变方向是怎样的？细铁棒产生弹力方向是怎样的，请说明原因。

结论二：

结合上述演示实验以及大量的物理实验，表明，弹力方向与物体形变的方向。

课堂例题：请找出图中黑色物体所受弹力的方向。

课堂演练4：请找出图中光滑黑色物体所受弹

课堂小结：通过本节课的学习我学会了：

课下作业：1）寻找发现微小形变的方法

2）预习弹簧弹力的产生规律

学习反思：我已经学会了：

。

我还有

需要加强。

§4.3探究寻找弹力大小的方法

【学习目标】 掌握获得弹力大小的方法平衡法与Hooke Law 知道影响弹簧劲度系数的因素 【自主探究】 一、受力物体 平衡法（3分钟） 试分析得出桌面上物体所受的弹力大小

课堂练习:试分析得出静止吊起的物体所受的弹力大小（3分钟）

二、弹簧与类弹簧产生的弹力（测力计原理）（15分钟） 阅读教材P65-66（5分钟） 1.独立完成教材P67的例题（3分钟） 一根劲度系数为400N/m 的轻质弹簧，原长为为12cm ，受到一个大小为16N 的压力作用时，弹簧将缩短到多少厘米（3分钟） 2、有两根弹簧1K 与2K ，当两个弹簧发生相同的形变量时，产生的弹力是否相同？

说出你的理由。

学习总结： （3-5分钟） 通过本节课的学习，我已经学会了： 本节课学习结束之后，我仍然在：

存在不足，仍需加强。

§4.3.1摩擦力

【学习目标】

1．知道摩擦力及其产生条件，会判断摩擦力的有无和方向．

2．会区分运动与相对运动以及相对运动趋势

【学习重点】摩擦力断摩擦力的有无和方向判断．

【学习难点】摩擦力产生条件

【自主探究】

一、通篇阅读教材总结出摩擦力的定义、条件、效果、作用点、方向和分类。

二、区分相对静止与静止、相对运动与运动放在水平地面上的运动物体经过

三、判断下列几种情况是否存在摩擦力（利用摩擦力产生的条件），存在何种摩擦力。

教师推桌子推动与不动两种情况的分析

水平面上的物体、斜面上的物体（均静止）水平面上的物体用一根斜绳拉动与没有拉动。

1、如图所示，质量分别为m和M的物体，在F作用下处于静止状态，试分析m和M所受摩擦力的情况。

2、如图，当物体A与传送带一起向上匀速运动时，关于物体A受到的摩擦力说法中正确的是( )

A．因为是匀速运动，物体A没有受到皮带的摩擦力

B．受到皮带的摩擦力，方向与前进方向相同

C．受到皮带的摩擦力，这个摩擦力是物体向上运动的阻力

D．物体A受到皮带的摩擦力是滑动摩擦力

例 2 水平地面上放一个重为200N的铁块，铁块与地面间的最大静摩擦力大小为63N，铁块与地面间动摩擦因数为0.3，一个人用水平方向的力推静止的铁块，试求下列各种情况下铁块所受的摩擦力的大小：

⑴物体静止时，用F=50N的向右推力；

⑵物体静止时，用F=80N的向右推力；

⑶物体以10m/s的初速度向左，用F=62N的推力向右

3、重100N的木块放在水平面上，它与水平面的动摩擦因数为0.25，最大静摩擦力为27N。现用水平拉力拉木块，当此拉力的大小由零增大到26N时木块受到的摩擦力大小为f1；当拉力大小由30N减小到27N时，木块受到的摩擦力大小为f2。则下列关于的说法正确的是…（）

A f1＝25N f2＝25N

B f1＝25N f2＝27N

C f1＝26N f2＝25N

D f1＝26N f2＝27N

【学习反思】

摩擦力：

滑动摩擦力产生条件及效果：

滑动摩擦力的计算：

【课下作业】

1、关于摩擦力,下列说法正确的是( )

A、物体受到摩擦力作用时,一定受到弹力作用

B、只有运动的物体才能受到摩擦力作用

C、具有相对运动的两物体间一定存在摩擦力作用

D、摩擦力的方向与物体运动方向相反

2、下列关于摩擦力的说法正确的是( )

A、摩擦力的方向总与物体的运动方向相反

B、摩擦力的大小与相应的正压力成正比

C、运动着的物体一定受摩擦力作用

D、摩擦力的方向与接触物体相对运动的方向相反

§4.3.2滑动摩擦力

【学习目标】

1．学习滑动摩擦力的相关知识．

2．会区分重力与压力的大小关系

3．会通过公式计算滑动摩擦力的大小．

【学习重点】滑动摩擦力的学习．

【学习难点】滑动摩擦力的有无和方向判断

【自主探究】

一、阅读教材得出滑动摩擦力的定义、条件、效果、作用点、方向、大小规律

二、确定重力与压力的大小是否相等

给出几种情景让学生判断

三、学会判断滑动摩擦力是否存和方向

a等于零与a不等于零

四、计算滑动摩擦力与平衡条件的应用（练习解答力学问题的规范格式）

P72例题课后习题第4题。

课后练习：三维设计大本题目，课后习题。

【学习反思】

静摩擦力大小的影响因素：

静摩擦力大小计算：

学习总结：（4分钟做1分钟讲解）

通过本节课的学习，我已经学会了：

本节课学习结束之后，我仍然在：

存在不足，仍需加强。

§4.3.3静摩擦力

【学习目标】

1．学习静摩擦力的相关知识．

2．会通过公式计算静摩擦力的大小

【学习重点】会计算静摩擦力的大小．

【学习难点】静摩擦力有无和方向判断

【自主探究】

一、阅读教材得出静动摩擦力的定义、条件、效果、作用点、方向、大小规律（5分钟）

二、学会判断滑动摩擦力是否存和方向（15分钟）

a等于零与a不等于零

四、计算滑动摩擦力与平衡条件的应用（练习解答力学问题的规范格式）（1分钟）

例题:如图所示，两块木板紧紧夹住木块，一直保持静止，木块重为30 N，木块与木板间的动摩擦因数为0.2，若左右两端的压力F都是100 N，则木块所受的摩擦力大小和方向是( )．（3分钟）

A．30 N，方向向上 B．20 N，方向向上

C．40 N，方向向下 D．100 N，方向向上

运动员用双手握住竖直的竹竿匀速滑下和匀速攀上时，

受的摩擦力分别是什么摩擦力、大小是多少？（2分钟）

【课下作业】1下列关于摩擦力的说法，正确的是 ( )．

A．相对运动的两物体间一定存在摩擦力 B．摩擦力总是阻碍物体的运动

C．运动物体受到的摩擦力的方向总是与运动方向相反

D．相对静止的两个物体之间，也可能有摩擦力的作用

2．有关静摩擦力的说法中正确的是( )．

A．只有静止的物体才受静摩擦力C．静摩擦力的方向可能与运动方向垂直

B．静摩擦力与压力成正比D．静摩擦力的方向与物体运动方向一定相反

3．把一重力为10 N的木块放在水平长木板上，一端与力的传感器相连，用水平方向的力拉长木板，如图甲所示，当拉力逐渐增大时，木板由静止开始加速运动，从计算机屏幕上得到木块与长木板间的摩擦力f随拉力F变化的图线如图4－3－7乙所示．根据图线及题意，求： (1)木块所受最大静摩擦力及滑动摩擦力．(2)木块与木板间的动摩擦因数．

4．要将重300 N的木箱在水平地面上推动，至少需要150 N的水平推力，但在推动以后只需120 N的水平推力就能使它匀速运动．求：(1)木箱所受最大静摩擦力和滑动摩擦力的大小？(2)在木箱静止时用100 N的水平力推和在木箱滑动过程中用100 N的水平力推，两种情况下，木箱所受的摩擦力各为多大？

学习总结：（4分钟做1分钟讲解）

通过本节课的学习，我已经学会了：

本节课学习结束之后，我仍然在：

存在不足，仍需加强。

§4.4物体的受力分析

【学习目标】

1、掌握物体受力分析的方法和步骤

2、能够通过受力分析给出物体所受到的力【自主学习】

一、自主学习下列内容（10分钟）

1．重力

①重力的定义：重力是由于地球对______________而产生的。

②重力的大小：G=__________。③重力的方向：____________。

④重力的作用点：_________。质量分布均匀、外形规则的物体的重心在物体的__________，有些物体的重心在物体__________，也有些物体的重心在物体____________。

2．弹力

①定义：物体由于__________形变，对跟它接触的物体产生的力。

②产生条件：a、物体相互接触；b、物体间相互________。

③方向：和物体形变方向_______或和使物体发生形变的外力方向______。压力和支持力的方向：_____接触面指向被______或被______的物体；绳子拉力的方向：_____________指向绳的收缩方向。

④弹簧的弹力：遵循胡克定律。定律条件是弹簧发生______形变。弹力的大小跟弹簧______或______的量x成____比。公式为___________。其中k为___________，x 为_________。

3．摩擦力

①定义：相互接触的物体，如果有相对运动或相对运动的趋势时，两物体的接触面就产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这就是摩擦力。摩擦力分为_________-____和______________两种。

②滑动摩擦力：a、产生条件：两物体接触面压紧，且发生_________；b、方向：和_________的方向相反；c、大小：f滑=______；d、μ称为__________，跟两物体的_____________及_____________有关。

③静摩擦力：a、产生条件：两物体接触面压紧，且有___________；b、方向：和_________的方向相反；c、大小：由二力平衡确定；d、范围：0～fmax。fmax是___________(未指明的情况下可近似认为fmax=f滑)

二、合作学习求：给出均静止的A，B，C三物体所受的力。

总结受力分析的一般流程：

例题讲练

例题1．试画出斜面上的物体A的受力示意图

习题1、在倾角 ＝30’的斜面上有一块竖直放置的挡板，在挡板和斜面之间放有一个重为G＝20N的光滑圆球，如图所示．试画出球的受力分析图．

例2. 如图所示，电灯在AO、BO和OC三根绳子的作用下保持静止，试对O点和点灯进行受力分析？

通过本节课的学习，我已经学会了：

。本节课学习结束之后，我仍然在

存在不足，仍需加强。（3—5分钟）

第四章知识清单

一、本章知识达标要求：

二、难题集锦高考达标（这些概念与运动的关系，或者是如何反应运动的）

§3章末检测(时间：45分钟 满分：100分)

一、选择题(本题共8小题，每小题7分，共56分．有的小题只有一个选

项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对得7分，选对但不全的得4分，错选得0分)

1．某物体的位移—时间图象如图1所示，则下列叙述正确的是 ( )． A ．物体运动的轨迹是抛物线 B ．物体运动的时间为8 s

C ．物体运动所能达到的最大位移为80 m

D ．在t ＝4 s 时刻，物体的瞬时速度为零 图1

2．从竖直上升的气球上掉下的石块与从同一高度自由下落的铁球相比，相等的量是 ( )．

A ．落地的时间

B ．落地时的速度

C ．加速度

D ．落地过程中的位移 3．某物体运动的v －t 图象如图2所示，下列说法正确的是 ( )． A ．物体在第1 s 末运动方向发生变化

B ．物体在第2 s 内和第3 s 内的加速度是相同的

C ．物体在4 s 末返回出发点

D ．物体在5 s 末离出发点最远，且最大位移为

0.5 m

图1 图3

4．宇航员在月球上做了一个落体实验：在同一高度同时释放羽毛和铁锤，如图3所示，出现的现象是(月球上是真空) ( )． A ．羽毛先落地，铁锤后落地 B ．铁锤先落地，羽毛后落地

C ．铁锤和羽毛都做自由落体运动，重力加速度为9.8 m/s2

D ．铁锤和羽毛都做自由落体运动，同时落地 5．汽车刹车做匀减速直线运动，那么，它的 ( )． A ．速度和路程都随时间减小

B ．速度随时间减小，路程随时间增大

C ．速度和加速度都随时间增大

D ．速度和加速度都是负值

6．某物体做匀加速直线运动，先后通过A 、B 两点，经A 点时速度是A v ，经B 点时速度是B v ，则下列说法正确的是 ( )．

A ．通过A

B 段的平均速度是2

B

A v v +

B ．通过AB 段时在中间时刻的速度是2B

A v v +

C ．通过AB 段的中点时的瞬时速度是2

B

A v v +

D ．通过AB 段的中点时的瞬时速度等于AB 段的位移和所用时间的比值 7．汽车以20 m/s 的速度做匀速直线运动，刹车后加速度大小是5 m/s2，则刹车后6 s 的位移是 ( )． A ．30 m B ．40 m C ．10 m D ．0

8．一物体做匀减速直线运动，初速度为10 m/s ，加速度大小为1 m/s2，则物体在停止运动前1 s 内的平均速度为( )． A ．5.5 m/s B ．5 m/s C ．1 m/s D ．0.5 m/s 二、实验题(9分)

9．图4所示为“研究匀变速直线运动”实验中打点计时器打出的纸带，相邻计数点间还有两个点未画出(电源频率50 Hz)，由图知纸带上D 点瞬时速度vD ＝______ m/s ；加速度a ＝______ m/s2；E 点瞬时速度vE ＝______

m/s.

图4

三、计算题(本题共3小题，共35分

)

10．(9分)海滨浴场的滑梯从顶端到入水处长约12 m，一人由滑梯顶端开始做初速度为零的匀加速直线运动，开始运动后第一秒通过路程是0.75 m，则人的加速度大小是多少？从顶端开始到入水，所需要的时间是为多长，人入水时的速度大小是多少？从顶端开始到入水人的平均速度的大小是是多少？

11．(13分)甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现：甲经短距离加速后能保持9 m/s的速度跑完全程；乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的．为了确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置设置标记．在某次练习中，甲在接力区前x0＝13.5 m处做了标记，并以v＝9 m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令．乙在接力区的前端听到口令时起跑，并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棒．已知接力区的长度为l ＝20 m，求：(1)此次练习中乙在接棒前的加速度a；(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离．12．(13分)跳伞运动员做低空跳伞表演，当飞机离地面224 m时，跳伞运动员离开飞机做自由落体运动．运动一段时间后，立即打开降落伞，跳伞运动员以12.5 m/s2的加速度做匀减速运动，为了运动员的安全，要求运动员落地时的速度不得超过5 m/s，g取10 m/s2.求：(1)运动员展伞时，离地面的高度至少为多少？(2)运动员在空中的最短时间为多少？