第三节 来自地球的力（教学设计）物理沪科版2024八年级全一册

6.3 来自地球的力（教学设计） 【学业要求】 1. 物理观念： （1）知道重力是如何产生的； （2） 知道重力的大小与质量成正比，能利用公式G=mg 计算有关问题； （3） 知道重力的方向总是竖直向下的； （4） 知道重力的作用点叫重心，会找规则物体的重心。 2. 科学思维： （1）通过参与探究活动，让学生学会制定简单的科学探究计划，能利用表格的形式收集实验数据； （2） 通过分析实验数据，学会信息处理方法，培养学生初步的分析概括能力。 3.科学探究： 通过实验，探究知道重力的大小与质量成正比的关系。 4.科学态度与责任： （1）通过观察和实验，培养学生交流合作以及实事求是的科学态度和勇于创新的精神； （2）通过联系生活实际，使学生体会到物理知识在生活中的价值； （3） 通过物理知识与自然、生活现象的关系，使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学原理。 【重点难点】 学习重点：探究重力的大小与质量的关系，能利用公式G=mg 计算有关问题。 学习难点：理解重力的方向和作用点。 【器材准备】 1.弹簧测力计、钩码等。 2.相关的视频、挂图、课件等。 【课时安排】 1课时（45分钟） 【教学过程】 一、新课引入： 生活中我们常见到这样的现象，熟透了的苹果自动从树上落下（图6-25），河水由高处向低处流，向空中踢出的足球落向地面…… 这究竟是什么原因？本节我们学习来自地球的作用力——重力。 二、自主学习： 助学释疑一　重力的大小 1.重力的定义： 重力是地球附近一切物体都受到的力，它是由于地球对物体的吸引而产生的。用字母G表示。 2.生活中常见的重力现象： 正是由于重力的作用，苹果会落下，水会往低处流，抛出去的物体会落向地面。 3.对重力的理解： （1）地球上及地球附近的物体都受重力作用。 （2）重力的产生原因：万有引力（宇宙中任何两个物体间，都存在相互吸引的力）。 （3）重力的施力物体是：地球。 （4）地球吸引物体，物体也吸引地球，二力大小相等。 4.重力的测量： （1）物体所受重力大小可用弹簧测力计测量。 （2）方法：把物体悬挂在竖直放置的弹簧测力计的挂钩上， 当物体静止时，弹簧测力计的示数就可看成物体所受重力的大小。 （物体所受重力的大小简称物重。） （3）加油站：用手提某物体，当物体静止时，手对物体的拉力大小等于物体重力的大小。 5.做中学：探究重力与质量的关系 （1）提出问题：物体所受重力的大小与物体质量之间有什么关系？ （2）猜想与假设：物体的质量越大，它所受的重力可能越大。 生活依据：生活经验告诉我们，用手提起质量越大的物体，用的力越大。这说明质量越大的物体，所受重力越大。 （3）实验器材：弹簧测力计、钩码等。 （4）实验步骤：将弹簧测力计竖直放置并调零，然后在其挂钩上依次增加1个相同的钩码， 待钩码重新静止后记下弹簧测力计的每一次示数（等于钩码所受重力的大小）。 （5）记录表格： （6）实验结论： 物体所受的重力跟它的质量成正比。其比值是定值，约等于9.8 N/kg。 （7）论证依据： ①算出每组钩码的物重和质量之比，发现比值是个定值； ②画出钩码的G-m图像，发现图像是一条过原点的倾斜直线（也就是正比例函数）。 8.计算公式： G=mg （1）各字母意义： G：表示重力，单位N。m：表示质量，单位Kg。g=9.8N/kg 它表示质量为1kg 的物体所受重力为9.8N（粗略计算，取10N/kg）。 （2）关于g：在地球上不同纬度的地方测定的g稍有差异，在不同星体上测定的g差异更大。 例如：同一航天员在月球上受到的“重力”大约是在地球上受到的重力的1/6 ，也就是说，月球上的g月大约是地球上g地的1/6 。 9.例题： 如图：一个篮球的质量为500g，则它受到的重力是多少N？小胖同学所受的重力为500N，则他的质量是多少千克？（g取10N/kg） 解：（1）m篮球=500g=0.5kg 由G = mg可知，篮球受到的重力为 G篮球= m篮球g=0.5kg×10 N/kg=5N （2）由G = mg可知，因此小胖的质量为 m小胖=G小胖/g=500N/（10N/kg）=50kg 答：略。 10.科学书屋： 失重 天宫空间站中的航天员处于漂浮状态，他们受到重力的作用吗？ 重力是由于地球对附近一切物体的吸引而产生的，只要航天员还在地球附近，就会受到地球的吸引作用，即受到重力。但由于航天员随空间站绕地球做圆周运动，看起来就像没受重力，这种状态通常称为失重（图6-27）。 在失重状态下，许多我们平时习以为常的事情都变得不一样。例如，水无法直接“倒”进嘴里，航天员喝水只能靠“吸”；人不再有上和下的概念，睡觉也不需要躺下……失重环境还对材料、生物学研究具有重大意义。 助学释疑二　重力的方向 看一看想一想： 如果你留意生活中与重力作用相关的现象，就不难发现重力的方向是怎样的。例如，悬挂电灯的电线静止时总是竖直下垂的；原本在手中静止的物体，松手后总是竖直向下落的。 1.重力的方向： 这些现象表明： 重力的方向总是竖直向下的。 特别强调： 重力的方向“竖直向下” 指与水平面垂直向下，即指向地心，不能说成“垂直向下” 。 2.重力方向的应用： 重垂线：在一根线下吊一个重物，就做成一根重垂线。重垂线可指示重力的方向（竖直向下）。 利用重垂线可检查工作台面是否水平、墙壁上的画是否挂正，在建筑施工中可检查所砌墙是否竖直。 助学释疑三 重力的作用点--重心 1.重心定义： 物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，各部分受到的重力就好像集中作用在一个点上，这个点就叫做物体的重心。 试试看： 你能否找出铅笔、直尺、三角板、量角器等文具重心的大致位置。 2.重心的确定： 重心位置与物体的质量分布和形状有关。那么，如何确定物体的重心呢？ （1）重心在其几何中心上： 质量分布均匀、形状规则的物体的重心，就在它的几何中心上。 例如，质量分布均匀的球或长方体，其重心在球心或几何中心。 （2）用支撑法确定重心： 如图： 把汤匙放在手指上，仔细调节支撑汤匙的支点，使其在手指上平衡，由此可确定汤匙的重心就在过支点的竖直线上。 （3）用悬挂法确定重心： 如图：如图所示，将薄板用细线悬挂起来，静止后，过悬挂点A画一条沿细线方向的线段AB；然后换一个悬挂点，再次静止悬挂，用同样的方法画出线段CD。AB和CD的交点E，就是薄板的重心。 3.科学书屋：提高物体稳定程度的诀窍 提高物体稳定程度的方法主要有两种： 一是增大支撑面； 二是降低重心。 三、自主测评： 要求：合上课本，像考试一样独立完成。（时间：5分钟；分值：100分） 1.（20分）“夜来风雨声，花落知多少”是唐代诗人孟浩然《春晓》中的诗句，用物理知识解释其中现象，“花落”指花瓣落地，是由于花瓣受到________的作用，其施力物体是________. 【答案】重力；地球 【解析】花瓣在地球上，受到地球重力的作用，其施力物体是地球，重力方向始终竖直向下，所以花瓣会落地。 2．（20分）如图所示是2021年2月22日探月工程嫦娥五号从月球带回的“土特产”-1731g月球土壤样品，充分展示了我国在探月计划上重大的突破，展示了我们日益强盛的综合国力。这些密封的土壤从月球带回地球后，质量__________（选填“变大”“变小”或“不变”），它们受到的重力__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】不变、变大。 【解析】质量是物体的一种基本属性，与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关，所以月球土壤样品被带回地球后，质量不变；同一物体在月球上受到的重力大约是地球上的，所以月球土壤样品被带回地球后，重力变大。 3．（10分）如图所示是描述地球上不同位置的人释放手中石块的四个示意图，图中的虚线表示石块下落的路径，则对石块下落路径的表示最接近实际的是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】本题考查重力的方向.由于重力的方向总是竖直向下的，地球上不同位置的人释放手中的石块后，石块受到重力的方向都是竖直向下的，也就是指向地心.故选D. 4．（30分）在“探究重力的大小跟质量的关系”实验中，得到如下表数据所示： m/kg 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 G/N 0.98 2.94 4.90 6.86 （1）本实验中用到的测量器材有：___________和___________； （2）分析表中数据可知：物体的质量为0.9kg时，它受到的重力是___________N； （3）在如图所示的四个图象中，关于物体重力的大小与其质量的关系，正确的是___________。 【答案】（1）弹簧测力计；天平（2）8.82（3）B 【解析】（1）实验目的是探究重力与质量的关系，因此需要测量物体的质量和重力，测量质量需要托盘天平，测重力需要弹簧测力计。 （2）分析表中数据可得，重力与质量的比值，当物体的质量为0.9kg时，它受到的重力为。 （3）由于为正比例函数，说明物体所受的重力跟它的质量成正比，图象过坐标原点的倾斜直线，故选B图。 5．（10分）如图，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上反弹经过乙位置，忽略空气的作用力。请在图中乙位置画出篮球的受力示意图。 【答案】见解析 【解析】忽略空气的作用力，图中乙位置的篮球只受重力，其方向竖直向下，作用点在重心，受力示意图如图所示： 。 四、课堂小结： 引导学生学列本节课的思维导图： 五、板书设计： 见上面思维导图 六、教后反思： 谈谈你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的有哪些？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 6.3 来自地球的力（教学设计） 【学业要求】 1. 物理观念： （1）知道重力是如何产生的； （2）知道重力的大小与质量成正比，能利用公式G=mg 计算有关问题； （3）知道重力的方向总是竖直向下的； （4）知道重力的作用点叫重心，会找规则物体的重心。 2. 科学思维： （1）通过参与探究活动，让学生学会制定简单的科学探究计划，能利用表格的形式收集实验数据； （2）通过分析实验数据，学会信息处理方法，培养学生初步的分析概括能力。 3.科学探究： 通过实验，探究知道重力的大小与质量成正比的关系。 4.科学态度与责任： （1）通过观察和实验，培养学生交流合作以及实事求是的科学态度和勇于创新的精神； （2）通过联系生活实际，使学生体会到物理知识在生活中的价值； （3）通过物理知识与自然、生活现象的关系，使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学原理。 【重点难点】 学习重点：探究重力的大小与质量的关系，能利用公式G=mg 计算有关问题。 学习难点：理解重力的方向和作用点。 【器材准备】 1.弹簧测力计、钩码等。 2.相关的视频、挂图、课件等。 【课时安排】 1课时（45分钟） 【教学过程】 一、新课引入： 生活中我们常见到这样的现象，熟透了的苹果自动从树上落下（图6-25），河水由高处向低处流，向空中踢出的足球落向地面…… 这究竟是什么原因？本节我们学习来自地球的作用力——重力。 二、自主学习： 助学释疑一　重力的大小 1.重力的定义： 重力是地球附近一切物体都受到的力，它是由于地球对物体的吸引而产生的。用字母G表示。 2.生活中常见的重力现象： 正是由于重力的作用，苹果会落下，水会往低处流，抛出去的物体会落向地面。 3.对重力的理解： （1）地球上及地球附近的物体都受重力作用。 （2）重力的产生原因：万有引力（宇宙中任何两个物体间，都存在相互吸引的力）。 （3）重力的施力物体是：地球。 （4）地球吸引物体，物体也吸引地球，二力大小相等。 4.重力的测量： （1）物体所受重力大小可用弹簧测力计测量。 （2）方法：把物体悬挂在竖直放置的弹簧测力计的挂钩上， 当物体静止时，弹簧测力计的示数就可看成物体所受重力的大小。 （物体所受重力的大小简称物重。） （3）加油站：用手提某物体，当物体静止时，手对物体的拉力大小等于物体重力的大小。 5.做中学：探究重力与质量的关系 （1）提出问题：物体所受重力的大小与物体质量之间有什么关系？ （2）猜想与假设：物体的质量越大，它所受的重力可能越大。 生活依据：生活经验告诉我们，用手提起质量越大的物体，用的力越大。这说明质量越大的物体，所受重力越大。 （3）实验器材：弹簧测力计、钩码等。 （4）实验步骤：将弹簧测力计竖直放置并调零，然后在其挂钩上依次增加1个相同的钩码， 待钩码重新静止后记下弹簧测力计的每一次示数（等于钩码所受重力的大小）。 （5）记录表格： （6）实验结论： 物体所受的重力跟它的质量成正比。其比值是定值，约等于9.8 N/kg。 （7）论证依据： ①算出每组钩码的物重和质量之比，发现比值是个定值； ②画出钩码的G-m图像，发现图像是一条过原点的倾斜直线（也就是正比例函数）。 8.计算公式： G=mg （1）各字母意义： G：表示重力，单位N。m：表示质量，单位Kg。g=9.8N/kg 它表示质量为1kg 的物体所受重力为9.8N（粗略计算，取10N/kg）。 （2）关于g：在地球上不同纬度的地方测定的g稍有差异，在不同星体上测定的g差异更大。 例如：同一航天员在月球上受到的“重力”大约是在地球上受到的重力的1/6 ，也就是说，月球上的g月大约是地球上g地的1/6 。 9.例题： 如图：一个篮球的质量为500g，则它受到的重力是多少N？小胖同学所受的重力为500N，则他的质量是多少千克？（g取10N/kg） 解：（1）m篮球=500g=0.5kg 由G = mg可知，篮球受到的重力为 G篮球= m篮球g=0.5kg×10 N/kg=5N （2）由G = mg可知，因此小胖的质量为 m小胖=G小胖/g=500N/（10N/kg）=50kg 答：略。 10.科学书屋： 失重 天宫空间站中的航天员处于漂浮状态，他们受到重力的作用吗？ 重力是由于地球对附近一切物体的吸引而产生的，只要航天员还在地球附近，就会受到地球的吸引作用，即受到重力。但由于航天员随空间站绕地球做圆周运动，看起来就像没受重力，这种状态通常称为失重（图6-27）。 在失重状态下，许多我们平时习以为常的事情都变得不一样。例如，水无法直接“倒”进嘴里，航天员喝水只能靠“吸”；人不再有上和下的概念，睡觉也不需要躺下……失重环境还对材料、生物学研究具有重大意义。 助学释疑二　重力的方向 看一看想一想： 如果你留意生活中与重力作用相关的现象，就不难发现重力的方向是怎样的。例如，悬挂电灯的电线静止时总是竖直下垂的；原本在手中静止的物体，松手后总是竖直向下落的。 1.重力的方向： 这些现象表明： 重力的方向总是竖直向下的。 特别强调： 重力的方向“竖直向下” 指与水平面垂直向下，即指向地心，不能说成“垂直向下” 。 2.重力方向的应用： 重垂线：在一根线下吊一个重物，就做成一根重垂线。重垂线可指示重力的方向（竖直向下）。 利用重垂线可检查工作台面是否水平、墙壁上的画是否挂正，在建筑施工中可检查所砌墙是否竖直。 助学释疑三 重力的作用点--重心 1.重心定义： 物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，各部分受到的重力就好像集中作用在一个点上，这个点就叫做物体的重心。 试试看： 你能否找出铅笔、直尺、三角板、量角器等文具重心的大致位置。 2.重心的确定： 重心位置与物体的质量分布和形状有关。那么，如何确定物体的重心呢？ （1）重心在其几何中心上： 质量分布均匀、形状规则的物体的重心，就在它的几何中心上。 例如，质量分布均匀的球或长方体，其重心在球心或几何中心。 （2）用支撑法确定重心： 如图： 把汤匙放在手指上，仔细调节支撑汤匙的支点，使其在手指上平衡，由此可确定汤匙的重心就在过支点的竖直线上。 （3）用悬挂法确定重心： 如图：如图所示，将薄板用细线悬挂起来，静止后，过悬挂点A画一条沿细线方向的线段AB；然后换一个悬挂点，再次静止悬挂，用同样的方法画出线段CD。AB和CD的交点E，就是薄板的重心。 3.科学书屋：提高物体稳定程度的诀窍 提高物体稳定程度的方法主要有两种： 一是增大支撑面； 二是降低重心。 三、自主测评： 要求：合上课本，像考试一样独立完成。（时间：5分钟；分值：100分） 1.（20分）“夜来风雨声，花落知多少”是唐代诗人孟浩然《春晓》中的诗句，用物理知识解释其中现象，“花落”指花瓣落地，是由于花瓣受到________的作用，其施力物体是________. 2．（20分）如图所示是2021年2月22日探月工程嫦娥五号从月球带回的“土特产”-1731g月球土壤样品，充分展示了我国在探月计划上重大的突破，展示了我们日益强盛的综合国力。这些密封的土壤从月球带回地球后，质量__________（选填“变大”“变小”或“不变”），它们受到的重力__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 3．（10分）如图所示是描述地球上不同位置的人释放手中石块的四个示意图，图中的虚线表示石块下落的路径，则对石块下落路径的表示最接近实际的是( ) A. B. C. D. 4．（30分）在“探究重力的大小跟质量的关系”实验中，得到如下表数据所示： m/kg 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 G/N 0.98 2.94 4.90 6.86 （1）本实验中用到的测量器材有：___________和___________； （2）分析表中数据可知：物体的质量为0.9kg时，它受到的重力是___________N； （3）在如图所示的四个图象中，关于物体重力的大小与其质量的关系，正确的是___________。 5．（10分）如图，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上反弹经过乙位置，忽略空气的作用力。请在图中乙位置画出篮球的受力示意图。 四、课堂小结： 引导学生学列本节课的思维导图： 五、板书设计： 见上面思维导图 六、教后反思： 谈谈你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的有哪些？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$