初中物理力和机械教案

初中物理力和机械教案一、教学目标1.知识与技能目标理解力的概念，知道力是物体对物体的作用，能正确判断施力物体和受力物体。掌握力的三要素，能用力的示意图表示力。理解重力的概念，知道重力的大小与质量的关系，会用公式\(G=mg\)进行计算，了解重力的方向和重心。知道摩擦力的概念，能区分滑动摩擦力、滚动摩擦力和静摩擦力，理解影响滑动摩擦力大小的因素，会用控制变量法探究相关实验。认识杠杆，知道杠杆的五要素，理解杠杆的平衡条件，会用杠杆平衡条件解决简单问题。理解滑轮的工作特点，知道定滑轮和动滑轮的实质及作用，会组装简单的滑轮组。2.过程与方法目标通过观察、实验和分析，培养学生的观察能力、实验操作能力和逻辑思维能力。在探究力的相关规律和杠杆平衡条件等实验中，让学生经历科学探究的过程，学习科学探究的方法，培养学生的探究能力和创新精神。通过对实际问题的分析和解决，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。3.情感态度与价值观目标通过对力和机械的学习，激发学生对物理学科的兴趣，培养学生热爱科学、勇于探索的精神。在小组合作探究实验中，培养学生的团队合作意识和交流能力。让学生认识到物理知识在生活和生产中的广泛应用，体会物理与生活的紧密联系，提高学生学习物理的积极性。

二、教学重难点1.教学重点力的概念、力的三要素和力的示意图。重力的概念、公式及方向。影响滑动摩擦力大小的因素。杠杆的平衡条件。滑轮的工作特点及滑轮组的组装。2.教学难点对力的概念的理解，特别是力不能脱离物体而存在。探究影响滑动摩擦力大小因素的实验设计与操作，控制变量法的应用。杠杆平衡条件的探究过程及应用，尤其是力臂的概念和画法。滑轮组的组装及省力情况的分析。

三、教学方法讲授法、实验探究法、讨论法、演示法相结合

四、教学过程

（一）力1.引入新课通过展示一些生活中力的现象，如运动员踢球、起重机吊起货物、人推车等，引导学生思考这些现象中都涉及到了什么。提问学生是否知道力是什么，从而引入本节课关于力的学习。2.力的概念讲解：力是物体对物体的作用。例如，运动员踢球时，运动员的脚对球施加了力；起重机吊起货物时，起重机对货物施加了力；人推车时，人对车施加了力。强调：力不能脱离物体而存在，有力就一定有施力物体和受力物体。让学生分析上述例子中的施力物体和受力物体分别是什么。练习：给出一些实例，让学生判断哪些物体之间存在力的作用，并指出施力物体和受力物体。如：磁铁吸引铁钉、地球吸引苹果、手提水桶等。3.力的作用效果演示实验：用手压弹簧，观察弹簧的形状发生了什么变化。用小锤敲击音叉，然后将音叉靠近乒乓球，观察乒乓球的运动情况。讲解：力可以使物体发生形变，也可以使物体的运动状态发生改变。物体由静止变为运动、由运动变为静止、速度大小改变、运动方向改变都属于运动状态的改变。让学生举例说明生活中力使物体发生形变和改变物体运动状态的实例。4.力的三要素讲解：力的大小、方向和作用点叫做力的三要素。力的三要素不同，力的作用效果就不同。演示实验：分别用不同大小、不同方向的力推门，让学生观察门的运动情况有何不同；在门的不同位置用力推门，感受力的作用效果也不同。练习：画出用\(50N\)的力水平向右拉小车的力的示意图。5.课堂小结回顾力的概念、作用效果和三要素，强调力是物体对物体的作用，力不能脱离物体存在，力的三要素影响力的作用效果。

（二）重力1.引入新课提问学生：为什么我们向上抛出去的物体最终会落回地面？熟透的苹果为什么会从树上掉下来？引导学生思考这些现象都与一种力有关，从而引出重力的概念。2.重力的概念讲解：由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力，重力的施力物体是地球。3.重力的大小实验探究：探究重力的大小跟质量的关系。提出问题：重力的大小与质量有什么关系？猜想假设：学生分组讨论并提出猜想，如重力大小与质量成正比等。设计实验：用弹簧测力计分别测出不同质量钩码的重力，记录数据。进行实验：学生分组进行实验操作，教师巡视指导。分析数据：引导学生分析实验数据，得出重力与质量的关系。得出结论：物体所受重力的大小跟它的质量成正比，关系式为\(G=mg\)，其中\(g=9.8N/kg\)，它表示质量为\(1kg\)的物体受到的重力是\(9.8N\)。练习：已知一个物体的质量是\(5kg\)，求它受到的重力是多少？4.重力的方向演示实验：用细线将物体悬挂起来，静止时观察细线的方向。讲解：重力的方向总是竖直向下的。应用：利用重力的方向竖直向下，制成了重垂线，可以检查墙壁是否竖直、窗台是否水平等。让学生举例说明生活中还有哪些地方应用了重力方向竖直向下这一特点。5.重心讲解：重力在物体上的作用点叫做重心。质地均匀、形状规则的物体的重心在它的几何中心上。例如，均匀正方体的重心在它的中心，均匀球体的重心在球心等。对于形状不规则的物体，可以通过悬挂法来确定其重心。6.课堂小结回顾重力的概念、大小计算、方向及重心，强调重力与质量的关系\(G=mg\)以及重力方向竖直向下的应用。

（三）摩擦力1.引入新课展示一些生活中与摩擦力有关的现象，如鞋底有花纹、汽车刹车、推箱子时箱子不动等，让学生思考这些现象中都涉及到了什么力，从而引入摩擦力的学习。2.摩擦力的概念讲解：两个互相接触的物体，当它们做相对运动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做摩擦力。3.摩擦力的分类讲解：摩擦力分为滑动摩擦力、滚动摩擦力和静摩擦力。举例说明：滑动摩擦力：当一个物体在另一个物体表面滑动时产生的摩擦力，如擦黑板时黑板擦与黑板之间的摩擦力。滚动摩擦力：当一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦力，如滚动的足球在地面上受到的摩擦力。静摩擦力：当两个物体有相对运动趋势时，在接触面上产生的摩擦力，如推箱子但箱子没有动时，箱子与地面之间的摩擦力。4.影响滑动摩擦力大小的因素实验探究：探究影响滑动摩擦力大小的因素。提出问题：滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？猜想假设：学生分组讨论并提出猜想，如与压力大小有关、与接触面的粗糙程度有关等。设计实验：采用控制变量法，分别控制压力大小和接触面粗糙程度不变，研究它们对滑动摩擦力大小的影响。进行实验：把木块放在水平木板上，用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数，此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小，记录数据。在木块上加砝码，改变压力大小，重复上述实验，记录数据。把棉布铺在木板上，改变接触面的粗糙程度，重复上述实验，记录数据。分析数据：引导学生分析实验数据，得出影响滑动摩擦力大小的因素。得出结论：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，压力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。应用：根据影响滑动摩擦力大小的因素，解释一些生活中的现象，如鞋底为什么有花纹、汽车轮胎为什么有花纹等。5.增大和减小摩擦力的方法讲解：增大摩擦力的方法：增大压力、增大接触面的粗糙程度。例如，鞋底有花纹、汽车刹车时用力踩刹车踏板等。减小摩擦力的方法：减小压力、减小接触面的粗糙程度、用滚动代替滑动、使接触面分离。例如，给机器加润滑油、在冰面上撒沙子等。举例说明：让学生举例说明生活中还有哪些地方应用了增大或减小摩擦力的方法。6.课堂小结回顾摩擦力的概念、分类、影响滑动摩擦力大小的因素以及增大和减小摩擦力的方法，强调控制变量法在探究实验中的应用。

（四）杠杆1.引入新课展示一些生活中常见的杠杆，如撬棒、剪刀、镊子等，让学生观察它们的工作特点，从而引入杠杆的学习。2.杠杆的概念讲解：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。3.杠杆的五要素讲解：支点：杠杆绕着转动的点，用字母\(O\)表示。动力：使杠杆转动的力，用字母\(F_1\)表示。阻力：阻碍杠杆转动的力，用字母\(F_2\)表示。动力臂：从支点到动力作用线的距离，用字母\(l_1\)表示。阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用字母\(l_2\)表示。练习：画出一个杠杆，并标注出它的五要素。4.杠杆的平衡条件实验探究：探究杠杆的平衡条件。提出问题：杠杆在什么条件下平衡？猜想假设：学生分组讨论并提出猜想，如动力×动力臂=阻力×阻力臂等。设计实验：调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量力臂。在杠杆两端分别挂钩码，改变力和力臂的大小，使杠杆再次平衡，记录数据。进行实验：学生分组进行实验操作，教师巡视指导。分析数据：引导学生分析实验数据，得出杠杆的平衡条件。得出结论：杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂，即\(F_1l_1=F_2l_2\)。应用：利用杠杆平衡条件解决一些简单问题，如已知杠杆两边的力和力臂，求另一边的力或力臂等。5.杠杆的分类讲解：省力杠杆：动力臂大于阻力臂的杠杆，省力但费距离，如撬棒、铡刀等。费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆，费力但省距离，如镊子、钓鱼竿等。等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，不省力也不费力，如天平。举例说明：让学生举例说明生活中还有哪些杠杆属于省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。6.课堂小结回顾杠杆的概念、五要素、平衡条件及分类，强调杠杆平衡条件的应用和力臂的画法。

（五）滑轮1.引入新课展示一些使用滑轮的场景，如起重机上的滑轮、升旗时的滑轮等，让学生观察滑轮的特点，从而引入滑轮的学习。2.定滑轮讲解：使用时轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。演示实验：用定滑轮提升重物，观察拉力的方向和大小变化。分析：定滑轮的实质是一个等臂杠杆，使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。3.动滑轮讲解：使用时轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮。演示实验：用动滑轮提升重物，观察拉力的方向和大小变化。分析：动滑轮的实质是一个动力臂是阻力臂两倍的省力杠杆，使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。4.滑轮组讲解：将定滑轮和动滑轮组合在一起就构成了滑轮组。演示实验：组装滑轮组并提升重物，观察拉力与物重的关系。分析：滑轮组的省力情况与承担物重的绳子段数有关，使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。练习：组装一个用三段绳子承担物重的滑轮组，并计算提起\(600N\)重物所需的拉力（不计滑轮重和摩擦）。5.课堂小结回顾定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点及工作原理，强调滑轮组省力情况的分析和组装方法。

五、教学资源1.教材、教参2.多媒体课件3.实验器材：弹簧测力计、钩码、木块、木板、棉布、毛巾、滑轮、绳子、杠杆、天平、音叉、乒乓球等

六、教学反思通过本节课的教学，学生对力和机械的相关知识有了较为系统的学习。在教学过程中，采用了多种教学方法相结合，如讲授法、实验探究法、讨论法、演示法等，充分调动了学生的学习积极性，让学生在探究实验中亲身体验科学探究的过