内容正文:
课题
第七章 第3节 重力
1课时
授课教师
授课类型
新授课
教学目标
1.知道重力是由于地球的吸引而产生的力。
2.通过实验探究并了解重力大小跟什么因素有关。
3.通过生活实例和小实验知道重力的方向、重心。
4.通过用对重垂线校准的操作,有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
教学重点、教学难点
重点:通过实验探究重力大小与质量的关系。
难点:对重力方向的理解。
教学方法
先通过学生熟悉的例子使学生认识重力的存在,然后通过学生的探究实验,研究物体所受重力的大小跟什么因素有关。用作图的方法得出重力跟质量的关系。引导学生从现实生活中发现重力的存在,通过经历科学探究活动的动手操作、讨论交流、归纳总结,建立重力的相关概念,进而引导学生主动学习。
教学准备
弹簧测力计、钩码、木块、铜块、小球、细线、薄板、多媒体课件等。
教学过程
一、新课引入
视频导入:播放生活中常见的重力现象的视频。
提出问题:让学生观察视频中物体的运动有什么共同特点?并列举其他的常见实例,进而引出重力。
二、讲授新课
知识点一 重力
活动:让学生观看与重力有关的现象(①苹果下落,②大雨滂沱等)的视频,然后动手感受重力(上抛橡皮擦最终落回地面)。
提出问题:你还看到过哪些与此类似的现象?你认为这些物理现象有什么共同特点?物体下落的原因是什么?教师鼓励学生交流讨论。
形成概念:在讨论中,学生很容易得出重力的概念,由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
归纳总结:地球附近的所有物体都受到重力的作用。重力通常用字母G表示。
知识点二 重力的大小
提出问题:重力的大小可能与哪些因素有关?
学生活动:用手感受多个不同物体所受重力的大小,
准备两组大、中、小相同的铁球和木球。
学生猜想:重力的大小与质量之间可能存在定量关系。
设计实验:
(1)需要改变哪个物理量?
(2)需要测量哪个物理量?
(3)用什么仪器测量?
进行实验:准备不同的物体进行实验,1~4组用钩码进行测量,5~8组用木块,9~12组用铜块。教师引导学生实验中小组合理分工,有测量、有记录、有计算,将数据记录到学案的表格中。测得快的小组数据填写电脑的表格中。收集数据并分析数据得出结论。
次数
1
2
3
···
质量m/kg
重力G/N
重力/质量
/(N/kg)
结果展示:学生用多种方法呈现实验结论。教师补充:一组数据得出结论具有偶然性,然后分析屏幕上学生的三组数据是否符合相同的规律?进而指出重力与质量成正比结论具有普遍性。鼓励学生用多种方法分析处理数据。
得出结论:物体所受重力的大小与质量成正比,它们的比值为一个定值。
教师补充:科学家们通过更加精密的测量得到这个数值是9.8,用g来表示。利用公式推导出单位是N/kg,引导同学们回忆密度和速度单位的物理意义,说出9.8 N/kg的物理意义。
过渡问题:那g的大小是一成不变的吗?分析下表,从中找到g值与纬度的关系。
教师补充:
(1)不同纬度g值相差不大,计算时都可以取9.8 N/kg,粗略计算时还可以取10 N/kg。
(2)利用g=G/m进行变形得出G=mg,m=G/g。
通过公式变形,我们可以看到,已知任两个物理量都可以利用公式求出第三个物理量。g的物理含义是:质量为1 kg的物体,所受的重力为9.8 N。
知识点三 重力的方向
学生活动:
(1)观察拿在手中的小球自由下落的方向。
(2)用一根线把物体悬挂起来,观察静止时线的方向。
分析现象:小球受重力自由下落时的方向及悬挂的物体受重力作用使悬线下垂的方向便是重力的方向,这一方向是竖直向下的,所以重力的方向是竖直向下的。
演示实验:如图所示,铅垂线与水平桌面的方向是否垂直?铅垂线与斜面的方向是否垂直?
总结归纳:铅垂线的方向与水平面垂直,与斜面不垂直。重力的方向总是竖直向下,不是垂直向下。
学生活动:利用铅垂线检查我们教室的墙壁是否竖直,窗台及课桌面是否水平。让学生交流检查的结果和依据。
教师点评:如果铅垂线和墙壁是平行的,说明墙壁竖直,如果铅垂线和桌面及窗台是垂直的,则说明桌面和窗台是水平的。
思考问题:我们站在地面上,脚朝下,由于重力的作用可以站得很稳,但地球是圆形的,在我们“脚下”的人,好像脚是朝上的,他们也能站得稳,为什么呢?
总结归纳:地球上不同地方的人或物受到的重力的方向对于他们所处的位置来说都是竖直向下的。因为地球是球形,所以地球上不同位置上的“下”实际都指向了地球的中心,因此我们所说的竖直向下的“下”指的是指向“地心”。指向地心的方向叫“向下”,背离地心的方向叫“向上”。
知识点四 重心
过渡问题:粉笔盒里有许多粉笔头,取出其中一个,这个粉笔头受不受重力的作用?换另一粉笔头,它受不受重力的作用?里面的每个粉笔头都受重力的作用,整个粉笔盒受到的重力可以看成是集中在一点。
学生分析:地球吸引物体的每一部分,但是,物体受到的重力可以看成是集中在某一点,这个点叫物体的重心,重力的作用点在重心处。
教师讲解:物体的各部分都受到重力的作用。从效果上看,可以认为物体各部分受到的重力作用集中于一点,这个点叫物体的重心。通俗点讲,重心就是重力的作用点。把物体的全部质量集中到一点不影响研究结果,这就是物理学的一种等效替代的思想。
提出问题:如何确定物体的重心呢?
教师分析:一般质量分布均匀、外形规则的物体的重心,在这个物体的几何中心上。如粗细均匀直棒的重心在它的中点处,均匀圆木球的重心在它的球心处。
质量分布均匀、形状不规则的薄板形物体的重心可用二次悬挂法或寻找支点法找到。(学生动手找出不规则薄板的重心)
教师补充:物体的重心可在物体之上,也可在物体之外。
三、课堂小结
回顾本节课你学到了什么?梳理本节知识要点。
四、板书设计
第3节 重力
一、重力
1.概念:由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
2.符号:G
二、重力的大小
1.物体所受的重力与它的质量成正比。
2.G=mg。
3.一般情况下,g取9.8 N/kg,在粗略计算时,g取10 N/kg。
三、重力的方向
1.重力的方向总是竖直向下。
2.铅垂线。
四、重心
1.概念
2.形状规则、质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心上。
教学设计
反思
本节课的重点是指导学生如何主动去观察思考、动手实验,初步掌握研究常见力的方法。通过实例分析,提高学生应用知识解决问题的能力,养成良好的学习习惯。
由于学生刚接触到力,对于应用力的知识来研究常见力还是不太熟练,所以本节课应根据循序渐进的教学原则完成教学。
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