《第三章相互作用──力》學(xué)習(xí)情況分析（一）學(xué)習(xí)基礎(chǔ)分析從知識(shí)層面看，學(xué)生在初中學(xué)習(xí)了一些力的知識(shí)，如力的三要素、二力平衡，初步了解了重力、彈力、摩擦力的產(chǎn)生條件、大小的影響因素，研究了一些簡(jiǎn)單機(jī)械，如杠桿、滑輪、滑輪組。學(xué)生在第一章《運(yùn)動(dòng)的描述》和第二章《勻變速直線運(yùn)動(dòng)》中已經(jīng)接觸了矢量概念，如位移、速度、加速度，知道矢量有方向；也了解了矢量表達(dá)的方法，如用一定長(zhǎng)度的有向線段表示位移；對(duì)矢量合成建立了感性認(rèn)識(shí)，如求兩段位移的合位移；會(huì)計(jì)算一維矢量求差，如求直線運(yùn)動(dòng)中的速度變化量。從方法層面看，通過(guò)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的學(xué)習(xí)，學(xué)生學(xué)習(xí)了質(zhì)點(diǎn)模型，知道了在什么情況下可以把物體抽象為質(zhì)點(diǎn)。從能力層面看，通過(guò)初中物理的學(xué)習(xí)，學(xué)生初步掌握了科學(xué)探究的思路，具備了一定的實(shí)驗(yàn)探究能力，會(huì)使用刻度尺和彈簧測(cè)力計(jì)，掌握了控制變量法；在機(jī)械運(yùn)動(dòng)的學(xué)習(xí)中，學(xué)生經(jīng)歷了對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究，學(xué)習(xí)了用圖像法處理數(shù)據(jù)的方法。（二）學(xué)習(xí)困難分析雖然學(xué)生在初中學(xué)習(xí)了一些力的知識(shí)，但是在由初中向高中的進(jìn)階中仍然存在不少困難，其中之一就是對(duì)力的矢量性的認(rèn)識(shí)。在初中學(xué)習(xí)中學(xué)生知道力有大小和方向，但是沒(méi)有學(xué)習(xí)矢量概念，不知道力有方向這個(gè)要素的其他意義是什么，比如和其他沒(méi)有方向這個(gè)要素的物理量（如質(zhì)量）相比有什么區(qū)別。在高中學(xué)習(xí)中明確提出矢量概念，在位移、速度、加速度的學(xué)習(xí)中逐步體會(huì)矢量是一類物理量，在力的學(xué)習(xí)中進(jìn)一步完善對(duì)矢量的認(rèn)識(shí)，即添加矢量運(yùn)算的方法。力的運(yùn)算遵循平行四邊形定則，這是顛覆學(xué)生認(rèn)知的概念，也是學(xué)生對(duì)力建立矢量性認(rèn)識(shí)的關(guān)鍵點(diǎn)和困難點(diǎn)。在相互作用的學(xué)習(xí)中,學(xué)生常見(jiàn)的迷思概念是作用力與反作用力和一對(duì)平衡力。產(chǎn)生概念混淆的原因是學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，學(xué)生在學(xué)習(xí)中更愿意用背記結(jié)論的機(jī)械學(xué)習(xí)替代思考理解的意義學(xué)習(xí)，而作用力與反作用力和一對(duì)平衡力的關(guān)系都是“大小相等、方向相反、作用在一條直線上”，學(xué)生很容易將二者混為一談。因此，只有改變學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，才能從根本上解決這一類的學(xué)習(xí)困難。物理學(xué)習(xí)由初中向高中的進(jìn)階不僅僅表現(xiàn)為知識(shí)的豐富程度，更表現(xiàn)為物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究能力的發(fā)展。在機(jī)械運(yùn)動(dòng)的學(xué)習(xí)中，學(xué)生雖然初步了解了構(gòu)建質(zhì)點(diǎn)模型的方法，但是研究對(duì)象大多是孤立的運(yùn)動(dòng)物體。在這一章的學(xué)習(xí)中，主要任務(wù)是研究物體的受力，研究情境中物體往往不是孤立的，而是處于一定的環(huán)境中，與其他物體相接觸，問(wèn)題情境的復(fù)雜導(dǎo)致構(gòu)建模型的難度會(huì)加大。受力分析是這一章學(xué)生需要掌握的基本技能。在受力分析的過(guò)程中學(xué)生要通過(guò)分析尋找每個(gè)力存在的證據(jù)，有些證據(jù)比較隱蔽，如微小形變和相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，在分析過(guò)程中可能會(huì)用到假設(shè)法、反證法等方法進(jìn)行推理，思維的鏈條較長(zhǎng)，對(duì)學(xué)生的科學(xué)推理能力要求較高。在這一章的學(xué)習(xí)中涉及多個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，雖然問(wèn)題情境并不復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)中使用的測(cè)量?jī)x器也是學(xué)生初中學(xué)習(xí)中比較熟悉的刻度尺和彈簧測(cè)力計(jì)，但是實(shí)驗(yàn)中信息記錄和處理的方法對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是全新的，那么操作的細(xì)節(jié)、對(duì)誤差的分析都是需要特別關(guān)注的。剛升入高中的學(xué)生，對(duì)追求實(shí)驗(yàn)精確度的理解不夠深刻，因而在操作上投入的關(guān)注和思考不夠，這些都是造成學(xué)習(xí)困難的原因?！兜谌孪嗷プ饔茅ぉちΑ穬?nèi)容與價(jià)值分析（一）課標(biāo)要求及解讀課標(biāo)要求：1.2.1認(rèn)識(shí)重力、彈力與摩擦力。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解胡克定律。知道滑動(dòng)摩擦和靜摩擦現(xiàn)象，能用動(dòng)摩擦因數(shù)計(jì)算滑動(dòng)摩擦力的大小。例1調(diào)查生產(chǎn)生活中所用彈簧的形狀及使用目的。例2制作一個(gè)簡(jiǎn)易彈簧測(cè)力計(jì)，用胡克定律解釋其原理。1.2.2通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解力的合成與分解，知道矢量和標(biāo)量。能用共點(diǎn)力的平衡條件分析生產(chǎn)生活中的問(wèn)題?；顒?dòng)建議調(diào)查生產(chǎn)生活中利用或盡量避免摩擦的實(shí)例。解讀課標(biāo)：本單元通過(guò)對(duì)重力、彈力、摩擦力，以及力的合成與分解等知識(shí)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，重在培養(yǎng)學(xué)生的相互作用觀念；通過(guò)對(duì)共點(diǎn)力平衡問(wèn)題的分析，初步建立運(yùn)動(dòng)與相互作用的關(guān)系。（二）學(xué)習(xí)內(nèi)容分析本章學(xué)習(xí)有關(guān)相互作用的基礎(chǔ)知識(shí)，是研究靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)所必備的預(yù)備知識(shí)。本章教學(xué)涉及知識(shí)點(diǎn)及其之間的關(guān)系如圖1所示。本章學(xué)習(xí)的內(nèi)容具有基礎(chǔ)性和預(yù)備性，對(duì)學(xué)生概念建構(gòu)以及核心素養(yǎng)的發(fā)展體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。1.對(duì)核心概念的發(fā)展本章學(xué)習(xí)有關(guān)相互作用的基礎(chǔ)知識(shí)，相互作用作為物理學(xué)的核心概念，通過(guò)重力、彈力、摩擦力，以及力的合成與分解、牛頓第三定律等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)其認(rèn)識(shí)和理解不斷豐富、深入。學(xué)生在第一章的學(xué)習(xí)中初步建立了矢量概念，本章通過(guò)力的合成與分解以及平行四邊形定則的學(xué)習(xí)，將進(jìn)一步完善學(xué)生對(duì)矢量的認(rèn)識(shí)。2.對(duì)跨學(xué)科概念的發(fā)展學(xué)生在初中初步學(xué)習(xí)過(guò)有關(guān)重力、彈力、摩擦力的知識(shí)，在高中學(xué)習(xí)的進(jìn)階表現(xiàn)為進(jìn)一步探索彈力、摩擦力產(chǎn)生的原因及大小的決定因素，這些都是因果關(guān)系的體現(xiàn)。在對(duì)產(chǎn)生彈力的系統(tǒng)和產(chǎn)生摩擦力的系統(tǒng)進(jìn)行觀察和研究中，以及對(duì)作用力與反作用力的研究中，學(xué)生將體會(huì)到事物之間的聯(lián)系，初步建立力學(xué)系統(tǒng)和系統(tǒng)模型的概念，同時(shí)也會(huì)促進(jìn)學(xué)生對(duì)“模式”這一跨學(xué)科概念的理解。對(duì)力的學(xué)習(xí)由初中到高中的另一關(guān)鍵進(jìn)階表現(xiàn)為對(duì)力是矢量的學(xué)習(xí)，用力的圖示和示意圖表示力，根據(jù)平行四邊形定則對(duì)力進(jìn)行合成或分解，這些學(xué)習(xí)活動(dòng)都將促進(jìn)學(xué)生對(duì)力是矢量的理解，同時(shí)也會(huì)豐富學(xué)生對(duì)因果關(guān)系、等效替代關(guān)系的認(rèn)識(shí)。共點(diǎn)力平衡問(wèn)題也是因果關(guān)系的體現(xiàn)——受力情況是物體做什么運(yùn)動(dòng)的原因，這一內(nèi)容的學(xué)習(xí)也將進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生對(duì)“因果”這一跨學(xué)科概念的深入理解。共點(diǎn)力平衡問(wèn)題是運(yùn)動(dòng)與相互作用關(guān)系表現(xiàn)的典型情境之一，對(duì)這個(gè)問(wèn)題的學(xué)習(xí)幫助學(xué)生回顧初中學(xué)習(xí)中初步形成的運(yùn)動(dòng)與相互作用的關(guān)系，為后續(xù)進(jìn)一步完善對(duì)運(yùn)動(dòng)與相互作用的認(rèn)識(shí)奠定基礎(chǔ)。在對(duì)實(shí)際情境中的共點(diǎn)力平衡問(wèn)題進(jìn)行分析的過(guò)程中，學(xué)生將體會(huì)到穩(wěn)定與變化、結(jié)構(gòu)與功能。3.對(duì)核心素養(yǎng)的發(fā)展通過(guò)力的知識(shí)的學(xué)習(xí)，以及應(yīng)用相關(guān)知識(shí)解決共點(diǎn)力平衡問(wèn)題，學(xué)生初步形成運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念；在受力分析的過(guò)程中學(xué)生要通過(guò)分析尋找力存在的證據(jù)，在研究實(shí)際情境中的平衡問(wèn)題時(shí)學(xué)生要通過(guò)建模將問(wèn)題簡(jiǎn)化，這些學(xué)習(xí)過(guò)程對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展有極大幫助；通過(guò)對(duì)彈力、摩擦力的研究，對(duì)求合力的方法、共點(diǎn)力平衡的條件的探究，學(xué)生會(huì)學(xué)習(xí)到測(cè)量力、研究力的方法，學(xué)生的科學(xué)探究能力將得到有效發(fā)展。《第三章相互作用──力》本章小結(jié)：如何描述物體間的相互作用?導(dǎo)語(yǔ)：自然界的物體之間具有多種多樣的相互作用，正是由于這些相互作用，物體在形狀和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等許多方面會(huì)發(fā)生變化，要研究這些變化，需要研究和描述物體間的相互作用，物理學(xué)中將這種相互作用抽象為“力”，因此自然界中力的現(xiàn)象無(wú)處不在。那么，我們?cè)谏a(chǎn)生活中接觸到的力有哪些特點(diǎn)？力對(duì)我們的生產(chǎn)生活又有怎樣的影響呢？解決這些問(wèn)題，我們需要明確以下問(wèn)題：1.力是如何產(chǎn)生的？2.重力、彈力、摩擦力的大小、方向、作用點(diǎn)如何？3.物體間力的作用的相互性如何理解？4.當(dāng)一個(gè)物體同時(shí)受到多個(gè)力的作用時(shí)，如何用一個(gè)力去替代這些力的效果？5.當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，它的受力特征如何？一、本章主要知識(shí)網(wǎng)絡(luò)梳理如下：

從網(wǎng)絡(luò)圖可知，本章知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程體現(xiàn)了物理學(xué)研究的一般思路：認(rèn)識(shí)現(xiàn)象→研究本質(zhì)→實(shí)踐應(yīng)用，按照這一線索來(lái)認(rèn)識(shí)物體間的相互作用。二、本單元知識(shí)網(wǎng)絡(luò)解讀：1.奇特的力現(xiàn)象——常見(jiàn)的三種力恩格斯曾說(shuō)“相互作用是事物的真正的終極原因?！蓖冻鋈サ你U球會(huì)落回地面是受到了重力作用的原因；蹦極運(yùn)動(dòng)員在彈力作用下上下振蕩，傳過(guò)來(lái)的籃球能穩(wěn)穩(wěn)被你接住是因?yàn)橛辛四Σ亮Φ淖饔?。既然生活在各種力的世界中，我們就從常接觸到的重力、彈力、摩擦力開(kāi)始來(lái)認(rèn)識(shí)奇特的力現(xiàn)象。這三種力在初中都有所接觸，本章中我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)三種力的產(chǎn)生原因，重心、彈簧彈力大小與形變量的定量關(guān)系（胡克定律），滑動(dòng)摩擦力的大小，以及靜摩擦力的判定等知識(shí)，通過(guò)學(xué)習(xí)能更為全面認(rèn)識(shí)這些力。2.力作用的相互性——牛頓第三定律“以卵擊石”的后果是否曾誤導(dǎo)了你對(duì)相互作用的認(rèn)識(shí)呢？我們有這樣的體會(huì)，將彈簧拉長(zhǎng)時(shí)會(huì)感受到彈簧對(duì)你的回拉作用力，將彈簧壓縮時(shí)會(huì)感受到彈簧向外反抗的作用力。大量的事實(shí)和實(shí)驗(yàn)證明，實(shí)際上力的作用是相互的，作用力和反作用力的說(shuō)法也是相對(duì)的，相互作用的兩個(gè)物體互為施力物體和受力物體，需要在日常學(xué)習(xí)和生活中逐步加深體會(huì)和理解。3.力的等效替代——力的合成與分解生活中的物體很少只受一個(gè)力的作用，往往是同時(shí)受到多個(gè)力的作用，那么幾個(gè)力共同作用在物體上產(chǎn)生的效果是怎樣的呢？如果一個(gè)力單獨(dú)作用與多個(gè)力共同作用的效果相同，那么它們就可以互相替代，也就是合力與分力的等效替代，而合力與分力的關(guān)系可用平行四邊形定則來(lái)確定，以兩個(gè)共點(diǎn)的分力為鄰邊作平行四邊形后，就可用共點(diǎn)的對(duì)角線表示它們的合力了，構(gòu)建平行四邊形確定鄰邊和對(duì)角線的過(guò)程即是力的合成或分解的過(guò)程。4.感悟平衡之美——物體處于平衡狀態(tài)時(shí)所受合力為零生活中我們發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是遠(yuǎn)古屹立不倒的巨石，還是許多人類巧妙的杰作，都體現(xiàn)了力與平衡的美妙神奇。物體之所以能處于平衡狀態(tài)，是因?yàn)樵谄胶鉅顟B(tài)時(shí)物體受到的合力為零。當(dāng)物體受到兩個(gè)力平衡時(shí)，稱為二力平衡；在物體受到多個(gè)力作用而平衡時(shí)，通常是結(jié)合力的合成與分解知識(shí)轉(zhuǎn)化為二力平衡來(lái)處理。5.關(guān)注矢量概念和跨學(xué)科知識(shí)力具有大小的量度，有方向的表達(dá)。同時(shí)它合成時(shí)遵從平行四邊形定則，我們把與它具有共同特征的這類物理量稱為矢量，前面學(xué)習(xí)過(guò)的位移、速度、加速度都是矢量，今后的學(xué)習(xí)中我們還會(huì)陸續(xù)認(rèn)識(shí)其他矢量，逐步加深對(duì)矢量的認(rèn)識(shí)。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí)要正確掌握?qǐng)D線擬合的方法；在進(jìn)行力的合成和分解計(jì)算時(shí)，實(shí)質(zhì)是構(gòu)造平行四邊形，而在三角形中計(jì)算的過(guò)程，因此會(huì)用到數(shù)學(xué)工具中的三角形相關(guān)知識(shí)，尤其是三角函數(shù)的知識(shí)要熟練運(yùn)用。6.重視體會(huì)本單元蘊(yùn)含的物理學(xué)研究方法本單元的知識(shí)與生活聯(lián)系非常緊密，首先體會(huì)觀察生活、提出問(wèn)題、思考本質(zhì)的思維方法，例如要澄清對(duì)摩擦力的一些錯(cuò)誤經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)，就需要理解摩擦力產(chǎn)生的條件；通過(guò)對(duì)彈力、摩擦力、力的合成的研究，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)對(duì)物理研究的重要性；研究彈力產(chǎn)生時(shí)用到了微小量放大的實(shí)驗(yàn)方法，在探究滑動(dòng)摩擦力的