7.3 重力 ---2023-2024学年北师大版物理八年级下学期

重力 教学课题 重力 教学课时 1 授课时间 第3周 备课教师 教学目标 （一）知识与技能目标 1. 掌握重力基本概念及其成因。 2. 学会运用重力方向的特性以及运用铅锤线的方法。 3. 了解并能运用重力与质量之间的计算公式。 （二）学习活动与能力提升 1. 通过实验方法，识别影响重力的因素，并通过图表分析数据。能够明确解释重力与质量之间的关系，并具备初步的计算能力。 2. 通过观察实验现象，理解重力方向，并将此知识应用于解决实际问题的场景中。 （三）情感、态度与价值观塑造 1. 激发学生对自然现象的好奇心和对物理规律的探索欲，提升其解决实际问题及探索未知领域的积极性。 2. 在实验操作中，提高学生的团队协作和交流沟通技能。 教学重点与难点 关键点在于研究引力的本质机制，探讨引力与质量之间的相互关系，以及解释为什么引力总是朝向地心的原因。 挑战之处在于深入剖析引力和质量之间的相互作用机制，这涉及对质量的确认、引力的测量、实验数据的积累，以及随后的科学验证和分析等一整套复杂的科学研究流程。 教学准备及手段 教学辅助工具、重物、垂线、力矩调整器、小砝码、细绳、轻质物体。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课   （5分钟） 视频演示：永不停止的黄河水流、倾泻而下的瀑布、空中投入的救灾物资、体育比赛中的铁饼掷出等展示重力效应的画面。 思考问题：视频和实验中物体的飞行路线是否有所改变？这些物体是否受到了力的推动而移动？ 实验操作：让一块橡皮在高处自由下落，接着分别垂直上抛、水平侧抛以及任意角度抛射，观察橡皮在不同抛射方式下的运动轨迹，并记录其运动特征。 通过模拟现实情景让学生更深入理解重物落下的原理，提升他们的学习兴趣，并激发探索知识的欲望。 新课教学   （30分钟） 一、引力作用 探索：在视频和实验中，我们观察到的物体运动模式有哪些共同之处？这些现象背后的驱动力是什么？ 探索：引力的来源究竟是什么？直升机的上升、烟囱中烟雾的上升、飘飞的风筝，这些物体为何能够向上运动？它们是否也受到引力的作用？在地球的周边，是否存在能够摆脱引力束缚的物体？如果引力突然消失，我们的世界将会经历怎样的巨变？ 指导学生探究视频与实验所示，所有物体最终均回归地面，这与地球存在关联。这些物体均受地球引力作用，此力即重力。 学生总结得出，地球周边所有物体均受重力作用。 地面附近升起的物体同样受到引力作用，这强化了我们对地球上所有物体都受引力影响的认知。 二、重力的大小计算 重力的大小、方向和作用点是重力的三个核心组成部分。接下来，我们将深入分析这些组成部分。 实践活动：引导学生手持不同重量的砝码，体验重力与哪些因素有关联？请提出你的猜测。思考如何设计实验来验证你的猜测？如何准确测量重力的大小？ 提示：在观察通过测量数据绘制出的重力与质量关系图时，注意它是一条经过起点的直线。利用数学知识分析，这条直线显示了坐标轴上的两个量存在直接的线性关系，即两者成正比。 请写出表示重力大小与物体质量之间关系的数学公式，并给出相应的示例题目。 学生通过弹簧测力计来探究物体重力的实验步骤：首先将待测物体悬挂在弹簧测力计的钩上，当物体处于静止状态时，弹簧测力计上显示的读数即代表了该物体的重量。接着，学生们分成小组进行实验操作，收集相关数据，并绘制图表。 通过这些数据和图表，学生们能够进一步分析计算，从而得出结论：物体的重力与其质量之间存在正比关系。而且，重力与质量的比值在大多数情况下是一个恒定的数值，这个恒定值大约为9.8 N/kg。 带领学生进行实验探究，以查明重力与哪些因素相关联。他们将通过图像来分析和解读实验数据。学生将学会正确表达重力与物体质量之间的数学关系，并能够进行基本的计算。 三、重力方向探究 实验步骤：(1) 观察并记录手中小球自由落体的路径。 (2) 用绳子悬吊一个物体，观测其在静止状态下的倾斜角度。 实验检验：(1) 悬挂线的方向是否与桌面保持直角？ (2) 悬挂线是否与斜面保持垂直？ 实验结论：悬挂线与水平面保持垂直，但与斜面不保持垂直。重力的方向总是垂直向下，而不是简单地与地面垂直。 实际应用：运用重锤线来检验教室墙面是否垂直以及窗台和课桌是否水平。请大家分享自己的检验结果和原理。 深入思考：当我们在地面上站立，脚朝下，重力帮助我们保持稳定；然而，由于地球是圆的，站在其他方向的人看起来像是脚朝上，他们同样能够稳定站立，这是为什么呢？ 学生们观察到：小球在重力作用下自由下落的方向，以及悬挂物被重力牵引而垂直下垂的方向，均指向了重力的方向，即竖直向下。因此，重力的方向是垂直于地面向下的。 学生们理解到：当重锤线和墙壁平行时，表明墙壁是垂直的；当重锤线和桌面或窗台成直角时，则表明桌面和窗台是平坦的。 经过分析，学生们认识到：地球上不同地点的人和物所受重力的方向，对于他们各自的位置而言，都是垂直向下的。由于地球呈球体，因此不同地点的“向下”实际上都是指向地球的中心。我们所说的垂直向下，即“向下”，是指向地心的方向；而背离地心的方向则应被称为“向上”。 这部分的教学设计凸显了以学生为中心的教学思想，采用了由浅入深、逐步递进的教学手段。重力方向的重要工具——铅垂线和水平仪的学习，也贯彻了从日常生活到物理知识，再将物理知识应用到社会的基本教学宗旨。 四、物体平衡点 疑问：假设一个粉笔盒被粉笔屑填满，当你移除一块粉笔屑，这块粉笔屑是否会受到地球引力的影响？如果移除另一块呢？盒中每一块粉笔屑都会受到引力作用，而整个粉笔盒的引力似乎汇聚于一个特定的点。 如何找出物体的平衡点？ 通常而言，材质均质且几何对称的物体，其平衡点位于物体的几何中心。比如，一根圆柱形木棍的平衡点在其轴线的中点，一个均匀的圆形木球的平衡点则位于球体的核心位置。 带领学生探讨：地球对物体各部位均有引力作用，不过，物体所受的重力效应似乎集中于一点，该点即被称为物体重心，重力产生的力点位于重心之上。 原内容格式为：形容词+名词+语句+方式+结果。 降重后内容：这个主题相对抽象，但通过这样的表现手法，变得具体而有趣，便于学生理解。 五、研究引力 操作步骤：每位同学请用一根细线悬挂一个小型橡皮，按照教材中的图示进行实验，并分享你的观察与感受。 讲解要点：我们注意到月亮在绕地球转动，这与橡皮围绕手指转动的情形类似，都是地球对月球产生吸引力的结果。在广袤的宇宙中，任何两个物体之间都存在相互吸引的力，这种力我们称之为万有引力。地球表面上的物体感受到的重力，正是地球引力施加的效果。 学生表达：如果不用力牵引，橡皮在进行圆周运动时将会被甩出去。 通过实验，学生可以体验到橡皮不会飞走是由于受到了“引力”的影响，这种实践方式拉近了学生与所学知识之间的联系。 课堂小结   （5分钟） 今日的学习进程中，大家有哪些感悟与收获？在实验探究的过程中，我们都遇到了哪些挑战？还有哪些疑惑需要深入探讨？ 学生们可以选择单独作答，也可以通过彼此间的讨论来学习，并在讨论后进行学习总结。 增强学生对知识的理解和记忆。提高学生的沟通和表达技巧。 板书设计 §73 地球引力 一、地吸引力G： 此力描述了地球对物体的吸引作用，即地吸引力。 二、地吸引力的三个关键属性 1. 地吸引力的方向：始终朝向地球核心，即向下垂直。 2. 地吸引力的大小 （1）实验研究：质量和地吸引力的关联 假设：物体质量增加，其所受地吸引力增大。 实验实施与数据采集： 钩码质量m（kg） 钩码所受地吸引力G（N） 地吸引力与质量的比值（N/kg） 实验结论：地吸引力与质量成正比。 （2）数学表达式：G = mg g = 9.8N/kg 3. 地吸引力的作用点： 质量分布均匀且形状规则的物体的地吸引力作用点是其几何中心，此点称为物体的重心。 4. 地吸引力的示意图解 教学反思 在我们的日常生活中，我们经常感受到重力的作用，这有助于学生在学习过程中产生共鸣。因此，教育中应当将学生的日常体验与物理学中的重力概念相互联系，帮助他们理解物理学与现实生活的紧密联系，体会物理学的趣味和实用性，从而激发他们的好奇心和学习热情，培育他们对知识的兴趣和探索精神。 科学探究不仅是学生学习的一部分，也是教育活动中的关键组成部分。我们可以围绕“重力与质量的关联”这一主题，引导学生们提出问题，培养他们的质疑和批判性思考能力，激励他们进行基础的科学实验，增强他们搜集和分析信息的能力，体验科学发现的乐趣，理解科学探究的基本原则和方法，为他们的未来学习打下坚实的基础。在教学过程中，我们可以运用多媒体技术来改善课堂学习体验，提高教学效率。 学科网（北京）股份有限公司 $$