第三节 重力（教学设计）物理新教材鲁科版（五四学制）八年级下册

6.3 重力（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，水总是从高处流向低处，熟透了的苹果自动从树上落下，抛出的铅球最终会落回地面这是为什么呢? 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 生活中，像上面这样的例子随处可见。这些现象的产生，是因为地球对它附近的物体有吸引作用。 1.重力的概念： （1）定义： 由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力，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： A.地球上及地球附近的物体都受重力作用。 B.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）。 C.重力的施力物体是：地球。 D.地球吸引物体，物体也吸引地球，二力大小相等。 托起质量不同的物体，会感觉所用的力不同。大量的生活经验告诉我们，质量不同的物体所受的重力不同。那么，地球附近的物所受的重力跟它的质量有什么关系? 2.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。 3.观察与实验：探究重力的大小跟质量的关系 （1）实验器材：弹簧测力计、钩码等。 （2）实验步骤： ①将弹簧测力计竖直放置并调零。 ②然后把已知质量的钩码悬挂在弹簧测力计上，读出弹簧测力计的示数，记录在自己设计的表格中。 ③换用质量不同的钩码，多次实验，并记录数据。 ④根据表格中记录的数据，分析重力跟质量的关系。 （3）记录表格： （4）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）。 （5）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。 (6)计算公式： G=mg 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）。 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 。 (7)学以致用： 在请同学们尝试完成下面练习 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） 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。 （3）思考与讨论： 在我们站在地面上，脚朝下，站得很稳。但地球是个球体，在我们脚“下”的南美洲居民，好像是脚朝“上”的，他们为什么也站得很稳呢?想想看，我们通常所说的“下”到底指的是什么方向? 助学释疑三 重力的作用点--重心 1.重心的概念： 地球吸引物体的每一部分。但是，对于整个物体，重力作用的表现就好像它作用在某一个点上，这个点叫作物体的重心。 也就是：重力的作用点叫做重心。 为了研究问题方便，在受力物体上画力的示意图时，常把力的作用点画在重心。 2.重心的确定： （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，形薄板的重心在两条对角线的交点上，匀质球的重心在球心上，粗细均匀的直棒的重心在它的中点上。 （2）形状不规则、质量分布不均匀的物体的： ①用支撑法确定重心：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。 ②用悬挂法确定重心：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.物理与航天：万有引力与航天 牛顿认为，地球和月球之间存在互相吸引的力。正是地球吸引月球的力，使月球绕地球转动而不会跑掉，这个力跟地球吸引地面附近的物体使其下落的力是同一种力。在这个基础上，牛顿潜心研究了历史上很多科学家的研究成果后提出：宇宙间的物体，大到天体，小到尘埃，都存在互相吸引的力，这就是万有引力。 人类要探索宇宙，首先要摆脱地球的引力。早在1687年，牛顿就描述了实现飞离地球这一埋想的途径:加大飞行的速度，可以使炮弹绕地球飞行，甚至飞入宇宙空间，直到无限远。今天，人造地球卫星和宇宙飞船都已经进入太空，人类对宇宙的认识不断深入。我们相信，未来的太空探索将会取得更加辉煌的成就。 人造地球卫星、宇宙飞船等航天器处在加速上升阶段时，其中的人或物体对支持物的压力远大于自身受的重力，此时他们处于超重状态。航天器上的航天员在太空中时，他们对支持物的压力小于他们自身所受的重力，此时他们处于失重状态。有时，航天员可以漂浮在空中，举起质量很大的物体也毫不费力。 三、自主测评： 要求：合上课本，像考试一样独立完成。（时间：6分钟；分值：100分） 1.（10分）地球附近的所有物体都受到的重力的作用，重力的施力物体是 。将一个苹果从地球上带到月球上，苹果受到的重力将 （填“变大”“不变”“变小”）。 2．（10分）如图所示的辣椒椒果朝天生长，故名“朝天椒”。椒果在结出后不断朝上生长的过程中，其所受重力的大小 （选填“变大”“变小”或“不变”），其所受重力的方向是 。 3．（20分）下面关于重力的说法正确的是（　　） A．重力的施力物体是地球，重力的方向总是竖直向下 B．直升机能停在空中不动，是因为它不受重力 C．投出的篮球上升过程中不受重力，下落过程中才受重力作用 D．重力的大小跟物体的质量成正比，所以1kg就等于9.8N 4．（20分）在探究重力大小与质量的关系实验中，小明用如图所示的弹簧测力计测量物体的重力，该弹簧测力计的分度值为 N，图中所测物体的重力为 N。记录多次实验的质量、重力数据后，可通过以下两种方法分析数据，总结结论。方法一：计算重力与质量的 ，发现接近一个定值。方法二：作出 的关系图像，发现是正比例函数的图像。 5．（20分）如图所示，用细线拴住橡皮，用手拉紧细线使橡皮绕手做匀速圆周运动，请画出橡皮此时的受力示意图。（不计空气阻力） 6．（20分）质量为0.25kg的木块，受到的重力是多少牛？一个中学生所受的重力为550N，那么，他的质量是多少千克？（） 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？ / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 6.3 重力（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，水总是从高处流向低处，熟透了的苹果自动从树上落下，抛出的铅球最终会落回地面这是为什么呢? 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 生活中，像上面这样的例子随处可见。这些现象的产生，是因为地球对它附近的物体有吸引作用。 1.重力的概念： （1）定义： 由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力，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： A.地球上及地球附近的物体都受重力作用。 B.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）。 C.重力的施力物体是：地球。 D.地球吸引物体，物体也吸引地球，二力大小相等。 托起质量不同的物体，会感觉所用的力不同。大量的生活经验告诉我们，质量不同的物体所受的重力不同。那么，地球附近的物所受的重力跟它的质量有什么关系? 2.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。 3.观察与实验：探究重力的大小跟质量的关系 （1）实验器材：弹簧测力计、钩码等。 （2）实验步骤： ①将弹簧测力计竖直放置并调零。 ②然后把已知质量的钩码悬挂在弹簧测力计上，读出弹簧测力计的示数，记录在自己设计的表格中。 ③换用质量不同的钩码，多次实验，并记录数据。 ④根据表格中记录的数据，分析重力跟质量的关系。 （3）记录表格： （4）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）。 （5）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。 (6)计算公式： G=mg 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）。 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 。 (7)学以致用： 在请同学们尝试完成下面练习 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） 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。 （3）思考与讨论： 在我们站在地面上，脚朝下，站得很稳。但地球是个球体，在我们脚“下”的南美洲居民，好像是脚朝“上”的，他们为什么也站得很稳呢?想想看，我们通常所说的“下”到底指的是什么方向? 助学释疑三 重力的作用点--重心 1.重心的概念： 地球吸引物体的每一部分。但是，对于整个物体，重力作用的表现就好像它作用在某一个点上，这个点叫作物体的重心。 也就是：重力的作用点叫做重心。 为了研究问题方便，在受力物体上画力的示意图时，常把力的作用点画在重心。 2.重心的确定： （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，形薄板的重心在两条对角线的交点上，匀质球的重心在球心上，粗细均匀的直棒的重心在它的中点上。 （2）形状不规则、质量分布不均匀的物体的： ①用支撑法确定重心：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。 ②用悬挂法确定重心：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.物理与航天：万有引力与航天 牛顿认为，地球和月球之间存在互相吸引的力。正是地球吸引月球的力，使月球绕地球转动而不会跑掉，这个力跟地球吸引地面附近的物体使其下落的力是同一种力。在这个基础上，牛顿潜心研究了历史上很多科学家的研究成果后提出：宇宙间的物体，大到天体，小到尘埃，都存在互相吸引的力，这就是万有引力。 人类要探索宇宙，首先要摆脱地球的引力。早在1687年，牛顿就描述了实现飞离地球这一埋想的途径:加大飞行的速度，可以使炮弹绕地球飞行，甚至飞入宇宙空间，直到无限远。今天，人造地球卫星和宇宙飞船都已经进入太空，人类对宇宙的认识不断深入。我们相信，未来的太空探索将会取得更加辉煌的成就。 人造地球卫星、宇宙飞船等航天器处在加速上升阶段时，其中的人或物体对支持物的压力远大于自身受的重力，此时他们处于超重状态。航天器上的航天员在太空中时，他们对支持物的压力小于他们自身所受的重力，此时他们处于失重状态。有时，航天员可以漂浮在空中，举起质量很大的物体也毫不费力。 三、自主测评： 要求：合上课本，像考试一样独立完成。（时间：6分钟；分值：100分） 1.（10分）地球附近的所有物体都受到的重力的作用，重力的施力物体是 。将一个苹果从地球上带到月球上，苹果受到的重力将 （填“变大”“不变”“变小”）。 【答案】 地球 变小 【详解】[1]地球表面附近的一切物体都要受到地球对物体的吸引力，即重力，所以重力的施力物体是地球。 [2]苹果位置发生了改变，但它内部所含物质的多少没有改变，即其质量将不变；而月球引力是地球引力的六分之一，则月球上的苹果重力将变小，变为原来的六分之一。 2．（10分）如图所示的辣椒椒果朝天生长，故名“朝天椒”。椒果在结出后不断朝上生长的过程中，其所受重力的大小 （选填“变大”“变小”或“不变”），其所受重力的方向是 。 【答案】 变大 竖直向下 【详解】[1][2]由题意知，椒果在开始结果并不断朝上生长的过程中，质量变大，根据G=mg可知，重力变大，重力的方向始终竖直向下。 3．（20分）下面关于重力的说法正确的是（　　） A．重力的施力物体是地球，重力的方向总是竖直向下 B．直升机能停在空中不动，是因为它不受重力 C．投出的篮球上升过程中不受重力，下落过程中才受重力作用 D．重力的大小跟物体的质量成正比，所以1kg就等于9.8N 【答案】A 【详解】A．重力是由于地球对物体的吸引而产生的力，所以重力的施力物体是地球，重力的方向竖直向下，故A正确； B．地球附近的一切物体都受重力作用，直升机停在空中不动也不例外，故B错误； C．投出的篮球在上升过程中与下落过程中都受重力的作用，故C错误； D．重力的大小跟物体的质量成正比，千克是质量的单位，牛是力的单位，两个不同的物理量不能相互比较，所以不能说1千克等于9.8牛，故D错误。 故选A。 4．（20分）在探究重力大小与质量的关系实验中，小明用如图所示的弹簧测力计测量物体的重力，该弹簧测力计的分度值为 N，图中所测物体的重力为 N。记录多次实验的质量、重力数据后，可通过以下两种方法分析数据，总结结论。方法一：计算重力与质量的 ，发现接近一个定值。方法二：作出 的关系图像，发现是正比例函数的图像。 【答案】 0.2 2.6 比值 重力与质量 【详解】[1][2]由图知道，该弹簧测力计的分度值为0.2N，图中所测物体的重力为2.6N。 [3][4]人们要通过分析才能得出结论，计算重力与质量的比值，发现接近一个定值；通过描点连线知道，图像为过原点的直线，故为正比例函数图像。 5．（20分）如图所示，用细线拴住橡皮，用手拉紧细线使橡皮绕手做匀速圆周运动，请画出橡皮此时的受力示意图。（不计空气阻力） 【答案】 【详解】橡皮做匀速圆周运动，此时橡皮受到竖直向下的重力，和沿着绳指向手的拉力，过橡皮的重心做竖直向下和沿着绳的有向线段，标上力的符号，即为力的示意图，如图所示： 6．（20分）质量为0.25kg的木块，受到的重力是多少牛？一个中学生所受的重力为550N，那么，他的质量是多少千克？（） 【答案】2.5N，55kg 【详解】质量为0.25kg的木块，受到的重力 一个中学生所受的重力为550N，那么，他的质量为 答：质量为0.25kg的木块，受到的重力是2.5N，一个中学生所受的重力为550N，那么，他的质量是54kg。 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？ / 学科网（北京）股份有限公司 $$