第三章相互作用教材分析

第三章 相互作用与力的平衡-单元教学设计一、单元教学任务分析 1. 单元内容分析本单元的学习中，通过研究各类运动项目和生活情境中的平衡结构，介绍了生活中几类常见的力：重力、弹力、摩擦力，学生通过学习能够理解常见力的概念，能运用力的知识解释、解决生产、生活实际中的简单问题。

通过实验探究理解力的合成与分解的平行四边形定则，能运用等效代替的物理方法，认识实验对归纳、提炼物理规律的推动作用。

通过理论推导和实验论证理解共点力平衡的条件，认识到共点力平衡在常见的悬吊、起重、支撑中的作用，经历物理建模、问题解决的过程。

经历本单元的学习后，学生能够在实验中运用等效替代、力的图示等方法，通过分析、归纳得出平行四边形定则，形成实事求是、一丝不苟的科学态度。

在分析建筑物支撑结构或运动项目的平衡等生活实际问题中，感悟物理知识的实际应用价值，能运用物体平衡的知识自觉提高日常生活的安全意识，具有一定的对平衡状态进行判定的意识。

2. 学情分析上海市西郊学校是一所有体教结合的特色学校，因此在进行单元教学设计时会考虑与体育运动相结合的情景作为单元的大任务驱动。

因学生的学习能力相对薄弱，因此会在课堂中提供以教师传达任务，引领的学生自主活动和自主探究，通过问题链的方式一步一步深入每节课的主题。

本章节的学习过程中让学生体会物理规律的研究过程，经历实验探究、推理验证的过程，体会等效替代和数形结合的物理方法，帮助学生养成用运动的观念来研究和分析生活现象的意识，并为进一步学习力和运动的关系奠定基础。

2. 单元内容与核心素养的关联分析编号 核心内容物理观念科学思维 科学探究 科学态度与责任3.1 力 ● ○ ○ ○ 3.2 重力 ◎ ○ ○ ◎ 3.3 弹力 ● ◎ ● ◎ 3.4 摩擦力 ● ● ◎ ◎ 3.5 力的合成 ◎ ● ● ● 3.6 力的分解 ◎ ● ◎ ◎ 相互作用与力的平衡力的合成与分解 （平行四边形定则） 生活中常见的力 共点力的平衡F 合=0重力弹力摩擦力等效 替代推理 验证二、单元教学目标确定1.单元核心任务分析本单元的学习在初中物理知识的基础上进一步认识常见的力，以及力的合成、分解与平衡。

第三章相互作用——力3.1 重力与弹力【教材分析】物体相互作用的初步知识、重力的大小和方向、力的示意图等知识初中物理皆已学习，但对重心概念理解不深，本节引入重心作为知识载体，体现了等效思想。

以重力为例，呈现如何利用力的图示和力的示意图表示力的三要素。

在弹力部分按照一般弹力到特殊弹力的思路，通过微小形变激发学生的学习兴趣，从宏观形变揭示弹力产生的条件，并根据形变说明弹力产生的原因和弹力的方向。

通过实验探究弹簧弹力大小与形变量的关系具体讨论弹力的大小，体现先定性再定量的研究思路。

【教学目标与核心素养】[物理观念]知道重力产生的原因、大小和方向；知道重心的概念；会根据二力平衡测量重力的大小；会画力的图示和示意图；知道弹力产生的原因；会判断弹力的方向。

[科学思维]体会等效替代的思想；体会引入重心概念的意义。

[科学探究]体验探究方法，培养学生建立模型、推理论证的能力。

[科学态度与责任]体会物理与生产生活的紧密联系。

【教学重难点】教学重点：重力的定义；重力的大小和方向；物体的重心及确定重心的方法；形变的定义及分类；弹力的定义及产生条件。

教学难点：影响重力大小的因素；对重力方向的认识；重力和质量的区别；对重心的理解；弹力有无的判断；弹力方向的判断。

【课前准备】多媒体课件、细绳、薄板。

【课时安排】2课时【教学过程】第1课时[新课导入]复习引入：我们在初中已经学过力的有关知识，什么是力？力的作用效果是什么？力的作用效果与哪些因素有关？如何表示一个力？问题引入：一天牛顿坐在树下思考问题，突然被一颗熟透的苹果砸到了头。

苹果原本静止在树上，为什么会从树上掉下来？[新课讲授]一、重力教师活动：指导学生仔细阅读“重力”一部分，同时提出问题：1．重力是如何定义的？重力的施力物体，受力物体是谁？2．重力是接触力还是非接触力？请举例说明。

3．重力的大小和方向如何表示？4．物体的重心是如何定义的？确定中心的方法有哪些呢？学生活动：学生就老师提出的问题去阅读教材，寻求答案，然后分小组交流讨论，初步建立起重力的概念。

第三章相互作用——力【课程标准】1.2.1 认识重力、弹力与摩擦力。

通过实验，了解胡克定律，知道滑动摩擦和静摩擦现象，能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。

1.2.2 通过实验，了解力的合成与分解，知道矢量和标量。

能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。

一、单元教材概述新教材第一章、第二章学习的是关于运动学的知识，不涉及发生各种运动的原因。

本章学习的是关于力的知识，并研究物体处于平衡状态下各力间的相互关系,开始建立运动和力的相互作用间的关系，本章在高中物理教学中占有重要地位，在培养学生的学科素养启着至关重要的地位。

本单元内容可分为四部分：第一部分：包括《3.1 重力与弹力》、《3.2 摩擦力》，这是物体受到的基本性质力，为共点力作用下的物体的受力分析提前做好准备。

第二部分：《3.3 牛顿第三定律》讲述了作用力与反作用力，为解决共点力平衡为题的受力分析奠定了必要的理论知识。

第三部分：《3.4 力的合成与分解》要求学生掌握平行四边形法则进行力的合成与分解的运算，为后续的共点力平衡的学习提供工具。

第四部分：《3.5 共点力的平衡》是本章的重难点，学生在学习共点力的过程中，所形成的科学思维方法，为下一章应用牛顿第二定律带来帮助，有利于学生形成运动和力的相互作用的观念。

【注意事项】1.强化了胡克定律的教学过程课程标准明确要求“通过实验，了解胡克定律”,“探究弹簧弹力与形变量的关系”被列为高中物理学生的必做实验，是新教材必考的12个实验之一。

新教材中以“实验”栏目，全面陈述了探究胡克定律的实验过程，并让学生自主获得实验数据，制作弹簧弹力和伸长量关系的F-x图像，发现并概括弹簧弹力与伸长量的定量关系，形成胡克定律的结论，学生需要对本实验高度关注。

2.牛顿第三定律——为受力分析奠定基础牛顿第三定律在新教材中教学提前，出现在摩擦力之后，有利于加速对重力、弹力和摩擦力的理解，为共点力的分析奠定了知识基础。

牛顿第三定律的结论，学生在初中都已知晓，但具体实践情境中关于作用力与反作用力的认识，又存在不少误区。

高一物理必修1第三章相互作用教材分析●物理教师的教学目的物理教师，他教学的目的不仅是教知识，教知识是必需做的，但更主要的是通过知识的教学教给学生们学习物理的方法、教给他们怎样用知识去改造和利用自然，使他们逐渐形成强大的逻辑思维能力和逻辑推理能力。

老师不仅是传授知识的工具，他应该是使学生们对知识产生兴趣的导游，是学生们遇到困难时的助手。

老师绝对不能代替学生思考，不能代替学生学习知识，代替学生克服困难。

●新课程常用的一些教学方式1。

将学生放在知识的面前，让学生通过自学把没有学过的知识总结出来，通过推理推导出来。

，这种方式教学时间上会用得多一些，但对培养学生的思维能力有好处，习惯于这种方法后，进度就会加快；2举例子时，让学生来解释原因，然后自己再把学生们的结果理顺到正确的道路上。

鼓励学生们参与知识的归纳推理，学生可能会出现错误，但仍要鼓励学生积极参与，从失败中汲取教训；3。

让学生主动参与教学过程，完成课堂教学任务。

鼓励学生不迷信书本或老师的一些说法，如果哪位同学提出了与老师或与课本不同的见解，要鼓励学生，但不能苟同学生的错误，可以在平等的地位上与学生争议以明确事非，理顺学生的思维，让正确的东西凸现出来。

4。

新课程的一个目的是在完成教学任务的前提下，减轻学生的负担，加重学生负担的填压式的教学，题海战术等教学方式应该改变。

要通过我们的努力，找到一条让学生轻轻松松学会知识的方法5.倡导科学探究，注重科学探究质量没有探究就没有科学，高中阶段的物理课程要给学生提供必要的科学探究的机会，让学生通过自已的思维，动手实验，查阅文献等，体验探究过程的曲折和乐趣，发展科学探究的能力。

增强对科学探究的理解。

高中阶段更要注重科学探究的质量。

●人教版新教材特点已获批准并出版的新编教材至少有5个版本人教版新教材1.与原教材相比较体系基本相同,如必修1:第三章相互作用:仍是重力(基本相互作用)、弹力、摩擦力、力的合成、力的分解2。

3.1重力、基本相互作用一、教材分析本章讲述的是关于“力”的基础知识，是学习静力学的基础和准备.内容包括重力、弹力、摩擦力、力的合成、力的分解.本章内容与初中学过的有关力学知识联系密切，是初中知识的扩展和深化，是今后学好其他力学知识的基础.所谓基础性，就是要为学习力学知识打下扎实的基础.从知识方面来说，就是理解力的初步概念，理解重力、弹力、摩擦力产生的条件和特性，会进行力的合成和分解.从运用方面说，是初步熟悉对一个物体的受力分析，会画出正确的受力图.本节具有预备性，不论在知识上和运用上都要有一个“度”.比如在本章第二节提到：“用悬绳挂着的静止物体，用静止的水平支持物支持的物体，它们对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力，大小等于物体受到的重力.”在这一节就不要求从道理上把这一论断说清楚二、教学目标1、知道重力产生的原因及其定义。

2、知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系，能用重锤线检验一条线或一个面是否竖直或水平。

3、知道物体重心的含义4、了解力是物体对物体的作用，力的作用是相互的，认识力能使物体发生形变或运动状态发生改变5、知道力的三要素6、了解四种基本相互作用三、教学重点1、重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系2、力能使物体发生形变或运动状态发生改变四、教学难点1、力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个因素有关2、重心的概念五、教学过程（一）预习检查、总结疑惑匀速直线运动，匀速圆周运动，加速直线运动有何区别？引入物体运动状态发生变化的含义是什么？学生阅读课本P54第一段后答：物体速度（大小、方向）发生变化物体发生形变的含义是什么？学生阅读课本P54第二段后举例。

（二）情景引入、展示目标同学们都平时都习惯这样说，我们班要数某某同学的力量最大，某某同学脚部的力量最强，一脚可以把足球开出五、六十米。

这种对力的说法符合物理角度对力的定义吗？本节课我们将着手研究这个问题，并学习几种简单的力学问题。

普通高中课程标准实验教科书物理教材介绍·必修1（第三章相互作用）课程标准的要求1．通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，能用动摩擦因数计算摩擦力。

2．知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性，知道胡克定律。

3．通过实验，理解力的合成与分解，知道共点力的平衡条件，区分矢量与标量，用力的合成与分解分析日常生活中的问题。

一、本章教材概述本章讲述的是有关“力”的基础知识，是静力学和动力学所必需的预备知识，因此，教材内容的选取具有基础性和预备性。

目的是通过学习一些具体的力的知识，如重力、弹力和摩擦力等，为以后了解和掌握抽象的力的概念做一些铺垫。

除介绍力的概念外，本章的另一个目的是进一步完善对矢量及其合成法则的认识。

教材第一章从实例入手，让学生通过观察一个物体先后两个位移与合位移的关系，初步接触矢量并渗透矢量相加的三角形定则的方法，，这个做法直观而且易于理解。

本章在“力的合成”一节通过实验“得出”了矢量相加的平行四边形定则，并给出矢量的定义，强调其有方向并遵从平行四边形定则这两点。

教材并通过分析后指出：三角形定则与平行四边形定则是一致的，以及第5节的“说一说”进一步深化了对矢量及其合成法则的认识。

本章编写时还有以下一些思考。

1．从四种基本相互作用出发认识力力是物理学的一个基本概念，也是生活中常使用的一个名词。

作为前者，它是物体之间相互作用的一种抽象，作为后者，它是物体之间相互作用的一种表现。

如果从推、拉、提、压的表现来认识力，符合人们的直观感受，看得见，摸得着。

但是，在科学教育的不同阶段，同一概念的教学是应该有层次的，或者说是螺旋式上升的。

如果说上述做法在初中物理教学中恰到好处的话，那么在高中阶段则应该从更深一些的层次来认识力，即把自然界的四种基本相互作用与常见的接触力──弹力和摩擦力联系起来，对通常的推、拉、提、压等有稍微深一些的认识。

本教材是从学生已经熟悉并可以理解的事实出发，分析改变物体运动状态的原因并给出力的概念以及力的图示方法。

《力的分解》一、教材分析本节课是人教版必修一第三章“相互作用”的最后一节,是学生进入高中学习以来普遍认为比较困难的一节内容，难度在于两个方面：一是“等效替代”这种物理思想的建立，这在于让学生深层次的认识为何要将力进行合成和分解；二是不知“如何分”，分是按照实际效果来分，而找实际效果对于学生来说很抽象的。

所以教学设计的重心是放在如何在教学过程中体现等效替代的思想和如何寻找力的作用效果这两个方面。

教材编写思路如图1：图1二、教学设计思路第一方面：引入设计以学生拔河引入课题。

请两名学生模拟拔河时僵持不下的状态，教师用两根手指轻松拉动学生，引起学生好奇，从而引入新课。

第二方面：实验设计通过实验和实际问题的观察与思考，让学生感知“力的实际效果”，这样使学生在实验中体验力的实际效果的确立。

学生根据力的实际效果确定两分力的方向，然后运用平行四边形定则进行分解，训练学生用作图法和计算法处理问题的能力，强化“等效法”的思维教学。

教学过程：可用多媒体演示拖拉机拉耙、人拉箱子情境引入课题并提出问题：斜向上的拉力产生的效果是什么？先让学生根据生活经验猜想，然后设计演示实验进行验证；紧接着提出斜面上的重力有什么样的作用效果，组织学生分组实验进行探究，亲身体验力的作用效果。

最后照应引入的“四两拨千斤”，提出探究合力与分力的大小关系，让学生用橡皮筋和钩码模拟抬水过程，通过橡皮筋的长度来认知分力大小的变化。

第三方面：数学知识的运用⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧ 探究4 探究3 探究 2 探究1 创设物理情境引入新课 力的分解在生活中的应用新课教学 分力与合力究竟是什么关系呢？通过实验使学生认识到力的分解是按照力的实际效果来分解，而不是按人的意愿随意地来分解，自然找到力分解的依据：根据力的实际效果进行分解，从而确定两个分力的方向，进而提出如何作平行四边形，让每一位学生亲自动手画矢量图。

学生在学习力的分解后，不能正确理解“分力与合力等效”的含义，对分力的性质产生误解，应强调“分力与合力等效”这一原则，它们相互遵循平行四边形定则，学生能用平行四边形定则作分力和用三角函数知识进行运算。

第三章相互作用教材分析1. 引言教材的第三章是关于相互作用的内容。

本文将对该章节进行分析，探讨其内容安排和教学特点。

2. 内容概述第三章的主要内容是相互作用的基本概念和原理。

教材首先介绍了相互作用的定义，然后阐述了相互作用的类型和分类。

接着，教材详细讲解了不同类型相互作用的特点和作用机制，包括引力、电磁力、强相互作用和弱相互作用。

最后，教材还介绍了相互作用的重要性和应用领域。

3. 内容分析3.1 相互作用的定义教材对相互作用进行了准确和简明的定义，让学生清晰理解相互作用的内涵和基本概念。

3.2 相互作用的分类教材将相互作用分为引力、电磁力、强相互作用和弱相互作用四大类，使学生了解到相互作用的多样性和广泛性。

3.3 不同类型相互作用的特点和作用机制教材通过详细的讲解，让学生了解到不同类型相互作用的特点和作用机制。

例如，引力的作用特点是吸引，作用机制是质量间的相互吸引；电磁力的作用特点是相互吸引或相互排斥，作用机制是带电物体间的相互作用。

3.4 相互作用的重要性和应用领域教材强调了相互作用的重要性，并介绍了相互作用在不同领域的应用。

例如，在天文学中，引力是构成星系和行星运动的基本力量；在化学中，电磁力是化学键的形成和反应的基础。

4. 教学特点分析4.1 知识结构合理教材的知识结构合理，通过将相互作用的定义、分类、特点和应用进行有机的衔接，帮助学生形成对相互作用的全面认识。

4.2 突出重点难点教材突出了相互作用的重点和难点，例如在讲解不同类型相互作用时，对引力和电磁力进行了详细的讲解，帮助学生深入理解这两种相互作用的特点和作用机制。

4.3 图文并茂教材的内容通过文字和图表相结合的方式呈现，使学生更加直观地理解相互作用的概念和原理，提高学习效果。

4.4 实践性强教材在相互作用的应用领域部分引入了一些实际案例，激发学生的学习兴趣和应用能力，培养学生的实践能力。

5.第三章相互作用是教材中的重要章节，通过对相互作用的定义、分类、特点和应用的讲解，帮助学生全面认识相互作用，并在实践中应用所学知识。

第三章相互作用章末总结一、教材分析本章在物理知识方面可分为两部分：第一部分是1节至3节，主要讲述了重力、重力产生的原因、重心、力、力的三要素、力的效果、四种基本相互作用、弹力产生的条件、弹力、压力、支持力、拉力、力的图示、力的示意图、形变、胡克定律、静摩擦力、静摩擦力产生的条件、滑动摩擦力、滑动摩擦力产生的条件、最大静摩擦力、滚动摩擦力、流体阻力、滑动摩擦力跟压力成正比。

第二部分是4节至5节，主要讲述了力的平行四边形定则、力的合成、合力、分力、共点力、作图法求力、用直角三角形知识求力、力的分解、矢量、标量、三角形定则、共点力的平衡等概念。

在物理技能方面,主要设计及使用了弹簧秤、初步训练设计实验、收集数据、数据处理和总结规律的技能、运用数学工具解决物理问题的能力等基本技能。

在物理过程方面,主要讲述了人类是从力产生的效果开始认识力、“重心”概念的形成、微小形变的放大过程、摩擦力的实验探究、实验探究互成角度的两个共点力的合成等过程。

在物理的思想方法方面,主要讲述了等效代换、微小量放大的方法、控制变量、客观求实的科学研究态度等思想方法。

二、教学目标1、通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，能用动摩擦因数计算摩擦力。

2、知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性，知道胡克定律3、通过实验，理解力的合成与分解，知道共点力的平衡条件，区分矢量和标量，用力的合成与分解分析日常生活中的问题三、教学重点三种性质力――重力、弹力、摩擦力；力的合成与分解。

四、教学难点用力的合成与分解分析解决实际问题。

五、 教学过程（一）投影全章知识脉络，构建知识体系（二）本章复习思路突破Ⅰ 物理思维方法l 、具体——抽象思维方法从大量生活实例中抽象出“力是物体间的相互作用”，再把这种抽象具体形象化――用有向线段进行描述，通过这种方法，把对力的计算转化为几何问题来处理。

2、等效替代方法合力和分力可以等效替代，而不改变其作用效果。

这是物理学中研究实际问题时常用的方法。