内容正文:
八年级下册物理7.3《重力》教案设计
第 1 课时
【教材分析】
本节课选自人教版八年级下册物理第七章第 3 节,教材先通过生活现象引入重力概念,再通过实验探究重力与质量的关系,最后给出重力的计算公式。本节内容是力学的基础,承接前面的力的概念,也为后续学习压强、浮力等知识奠定基础。教材通过 “想想议议”“实验探究” 等栏目,引导学生从生活走向物理,体现了新课标 “从生活到物理,从物理到社会” 的理念。
【学情分析】
八年级学生已经具备一定的生活经验,对重力现象有直观感受,比如抛出去的物体总会下落,但对重力的本质、重力与质量的定量关系缺乏科学认知。学生已掌握弹簧测力计、天平的使用方法,具备初步的实验探究能力,但数据分析和归纳能力仍需引导提升。
【素养目标】
1. 物理观念:知道重力的概念,理解重力与质量的关系,能说出重力的单位。
2. 科学思维:通过实验探究重力与质量的关系,学会用图像法分析实验数据,提升归纳推理能力。
3. 科学探究:经历 “提出问题 — 猜想假设 — 设计实验 — 进行实验 — 分析论证” 的探究过程,掌握控制变量法的应用。
4. 科学态度与责任:通过了解重力在生活中的应用,感受物理与生活的联系,激发学习物理的兴趣。
【教学重点】
重力的概念;探究重力的大小与质量的关系。
【教学难点】
探究重力的大小与质量的关系的实验设计与数据分析。
【教具准备】
弹簧测力计(量程 0-5N,分度值 0.2N)、不同质量的钩码(20g、50g、100g)、天平、坐标纸、多媒体课件(包含撒网、抛石块的视频素材)。
【教学过程】(40 分钟)
1. 创设情境,导入新课(5 分钟)
教师活动:播放教材 P11 图 7.3-1 “撒网” 的视频,再展示向上抛石块、秋天树叶飘落、瀑布水流的图片。提问:“同学们,这些现象有什么共同特点?渔网会飘落水里、石块最终落地、树叶向下落、水流向低处,是什么力量让它们都向下运动呢?”
学生活动:观察视频和图片,结合生活经验,小组讨论并回答问题,初步感知 “地球的吸引力”。
设计意图:通过生活中熟悉的现象创设情境,激发学生的好奇心和探究欲,自然引入重力的概念,贴合教材开篇的问题情境。
2. 重力概念讲授(8 分钟)
教师活动:结合教材 P11 “重力” 部分内容,讲解:“同学们说的‘地球的吸引力’,在物理学中就叫做重力。我们把由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力,用字母 G 表示。地球附近的所有物体,不管是运动的还是静止的,都受到重力的作用。”
提问:“你还能举出生活中哪些现象能证明重力的存在?如果没有重力,我们的生活会变成什么样?”(结合教材 P11 “想想议议”)
学生活动:阅读教材,圈画重力的定义、符号;小组讨论,举例说明重力的存在(如:苹果落地、雨滴下落),并想象没有重力的场景(如:水不会向低处流、抛出去的物体不会落地、人会飘起来)。
设计意图:让学生结合教材内容自主梳理概念,通过举例和想象,深化对重力普遍性的理解,落实教材 “想想议议” 的教学要求。
3. 探究重力的大小与质量的关系(20 分钟)
教师活动:结合教材 P12 “重力的大小” 部分,提出问题:“托起不同质量的物体,我们会感觉用力不同,比如托起一个鸡蛋和一本物理书,用力不一样。那么物体所受的重力跟它的质量有什么关系呢?”
(1)实验设计讲解:引导学生阅读教材 P12 “探究重力的大小跟质量的关系” 的实验内容,提问:“实验中需要测量哪些物理量?用什么工具测量?实验步骤是什么?”
(2)学生实验:布置实验任务,分组进行实验:①用天平测量不同钩码的质量 m,用弹簧测力计测量对应的重力 G;②将数据记录在教材 P12 的表格中;③根据数据在教材 P13 图 7.3-3 的坐标纸上描点,画出 G-m 图像。
(3)数据分析:引导学生观察数据和图像,提问:“从数据中,你发现质量增大几倍,重力也增大几倍吗?G 和 m 的比值是一个定值吗?这个比值大约是多少?”
学生活动:
① 小组讨论实验方案,明确测量工具和步骤;
② 分组实验,记录数据、描点画图;
③ 分析数据和图像,归纳得出:物体所受的重力跟它的质量成正比,比值约为 9.8N/kg。
设计意图:让学生完整经历实验探究的全过程,通过动手操作、数据分析,自主得出重力与质量的关系,落实新课标科学探究的素养要求,贴合教材实验内容。
4. 重力计算公式讲授(5 分钟)
教师活动:结合教材 P13 内容,讲解:“精确实验表明,物体所受的重力跟它的质量成正比,公式可以写成 G=mg,其中 g 表示重力与质量的比值,g=9.8N/kg,粗略计算时可取 10N/kg。”
提问:“公式中各个物理量的单位是什么?g 的物理意义是什么?”
学生活动:阅读教材,明确公式中 G(N)、m(kg)、g(N/kg)的单位,理解 g 的物理意义:质量为 1kg 的物体受到的重力是 9.8N。
设计意图:基于实验结论推导公式,让学生理解公式的物理意义,而非死记硬背,贴合教材内容逻辑。
5. 课堂小结(2 分钟)
教师活动:引导学生回顾本节课内容,提问:“这节课我们学习了重力的哪些知识?重力的概念是什么?重力与质量的关系是什么?”
学生活动:梳理本节课知识点,总结重力的定义、符号、重力与质量的关系及公式。
设计意图:帮助学生构建知识框架,巩固本节课重点内容。
【课堂总结讲话】(100 字)
同学们,今天我们认识了重力,知道它是地球对物体的吸引力,还通过实验发现重力和质量成正比,公式是 G=mg。生活中处处有重力的身影,学好重力,我们就能解释更多生活现象,也为后续力学学习打下了基础。
【作业练习】
1. 教材 P16 “练习与应用” 第 2 题,完成实验数据的图像绘制,并写出实验结论。
2. 质量为 0.5kg 的物体,受到的重力是多少?(g 取 10N/kg)
3. 结合生活实际,再举 2 个能证明重力存在的例子,并说明如果没有重力会发生什么变化。
【板书设计】
第 3 节 重力(第 1 课时)
1. 重力:地球的吸引而使物体受到的力,符号 G
2. 重力的大小:
(1)实验探究:G 与 m 成正比
(2)公式:G=mg (g=9.8N/kg,粗略取 10N/kg)
【教学反思】
本节课通过生活情境导入,有效激发了学生的兴趣,实验探究环节学生参与度较高,但部分学生在描点画图和数据分析时存在困难,后续教学中应加强对图像分析方法的指导,同时增加小组互助环节,帮助学困生理解实验结论。
第 2 课时
【教材分析】
本节课是《重力》的第 2 课时,教材在学生掌握重力概念和重力与质量关系的基础上,进一步讲解重力的方向、重心,最后通过 “科学世界” 栏目介绍万有引力和人类探索太空的历程。重力的方向和重心是重力的重要性质,也是后续学习受力分析的基础,同时 “科学世界” 部分能拓展学生视野,激发科学探究精神。
【学情分析】
八年级学生已经掌握了重力的概念和计算公式,对重力的方向有 “向下” 的模糊认知,但对 “竖直向下” 的准确含义理解不清,对重心的概念和确定方法缺乏科学认识。学生已经具备初步的受力分析能力,通过生活实例和实验引导,能较好地理解重力的方向和重心的应用。
【素养目标】
1. 物理观念:知道重力的方向是竖直向下的,了解重心的概念,能说出重力方向在生活中的应用。
2. 科学思维:通过分析生活实例,理解重力方向 “竖直向下” 的含义,学会确定形状规则、质量均匀物体的重心。
3. 科学探究:通过铅垂线实验,验证重力的方向,提升观察和分析能力。
4. 科学态度与责任:通过了解人类探索太空的历程,感受科学技术的发展,树立探索宇宙的意识。
【教学重点】
重力的方向是竖直向下的;重心的概念及确定方法。
【教学难点】
理解 “竖直向下” 的含义;不规则物体重心的确定方法(拓展内容)。
【教具准备】
铅垂线(细线、重物)、三角板、水平仪、形状规则的物体(方形薄板、球体、直棒)、多媒体课件(包含建筑工人使用铅垂线的视频、中国空间站的图片素材)。
【教学过程】(40 分钟)
1. 复习导入(5 分钟)
教师活动:提问:“上节课我们学习了重力的哪些知识?重力的计算公式是什么?g 的含义是什么?”
学生活动:回顾上节课内容,回答重力的概念、G=mg 公式及 g 的含义。
设计意图:通过复习旧知,衔接本节课内容,为学习重力的方向和重心做好铺垫。
2. 重力的方向讲授(12 分钟)
教师活动:结合教材 P13 “重力的方向” 部分,提问:“我们知道重力是地球对物体的吸引力,那么重力的方向是怎样的呢?”
(1)实验演示:用细线悬挂重物,让学生观察重物静止时细线的方向;将重物放在斜面上,再次观察细线的方向,提问:“两次细线的方向都是垂直于水平面吗?和斜面垂直吗?”
(2)概念讲解:讲解 “竖直向下” 的含义:重力的方向总是竖直向下的,也就是垂直于水平面,指向地心的方向。结合教材 P14 图 7.3-4,介绍铅垂线的应用:建筑工人用铅垂线检查墙壁是否竖直。
(3)小组活动:布置任务,用三角板和铅垂线制作简易水平仪,判断桌面是否水平(结合教材 P16 “练习与应用” 第 5 题)。
学生活动:
① 观察实验现象,总结重力的方向是竖直向下的,区分 “竖直向下” 和 “垂直向下”;
② 了解铅垂线的原理,制作简易水平仪,判断桌面是否水平;
③ 结合教材 P14 “想想议议”,讨论 “我们脚‘下’的南美洲居民为什么站得稳?” 理解 “下” 是指向地心的方向。
设计意图:通过实验演示和动手制作,让学生直观理解重力的方向,结合教材内容解决实际问题,突破 “竖直向下” 的教学难点。
3. 重心讲授(15 分钟)
教师活动:结合教材 P14 “重心” 部分,提问:“地球吸引物体的每一部分,为什么我们画力的示意图时,只画一个作用点呢?”
(1)概念讲解:讲解重心的概念:重力作用在物体上的一个等效点,叫做物体的重心。
(2)实例分析:结合教材 P14 图 7.3-6,分析形状规则、质量均匀的物体的重心位置:方形薄板的重心在对角线交点,球体的重心在球心,直棒的重心在中点。
(3)受力分析:结合教材 P14 图 7.3-7,讲解画重力示意图时,作用点画在重心上。
(4)拓展思考:提问:“不规则物体的重心怎么确定?”(引导学生了解悬挂法,作为拓展内容,不做过高要求)
学生活动:
① 阅读教材,理解重心的概念;
② 分析不同形状物体的重心位置,明确规则物体重心的确定方法;
③ 练习画物体重力的示意图,将作用点画在重心上;
④ 讨论不规则物体重心的确定方法,了解悬挂法的基本原理。
设计意图:结合教材实例,从等效的角度理解重心,通过实例分析和练习,掌握重心的基本概念和应用,贴合教材内容。
4. 科学世界拓展(5 分钟)
教师活动:结合教材 P15 “科学世界” 部分,介绍万有引力的概念,讲解:“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。重力就是地球对物体的万有引力的一部分。”
展示中国空间站的图片,介绍人类探索太空的历程,提问:“为什么航天员在太空中会处于失重状态?”
学生活动:阅读教材 “科学世界” 内容,了解万有引力和人类探索太空的历程,讨论失重状态的原因,感受科技发展的魅力。
设计意图:拓展学生视野,将重力与万有引力联系起来,激发学生探索宇宙的兴趣,落实教材拓展内容的教学要求。
5. 课堂小结(3 分钟)
教师活动:引导学生回顾本节课内容,提问:“这节课我们学习了重力的哪些性质?重力的方向是什么?重心的概念是什么?”
学生活动:梳理本节课知识点,总结重力的方向、重心的概念及应用,回顾万有引力的相关知识。
设计意图:帮助学生构建完整的重力知识体系,巩固本节课重点内容。
【课堂总结讲话】(100 字)
同学们,这节课我们弄清了重力竖直向下的方向,认识了重心,还了解了万有引力和太空探索的知识。重力的知识在建筑、航天等领域都有重要应用,希望大家能带着这份探索欲,继续学好物理,探索更多科学奥秘。
【作业练习】
1. 教材 P16 “练习与应用” 第 1、3、4 题。
2. 画出放在水平桌面上的课本所受重力的示意图,标出重心和方向。
3. 观察生活中还有哪些地方用到了重力方向竖直向下的原理,举例说明。
【板书设计】
第 3 节 重力(第 2 课时)
1. 重力的方向:竖直向下(铅垂线、水平仪的应用)
2. 重心:重力的等效作用点
(1)规则物体:几何中心
(2)画示意图时,作用点画在重心上
3. 万有引力:宇宙间物体的相互吸引力
【教学反思】
本节课学生对重力方向的理解较好,但部分学生对 “竖直向下” 和 “垂直向下” 仍有混淆,后续教学中应增加更多实例对比,帮助学生区分。重心部分学生掌握较好,拓展的悬挂法内容学生兴趣较高,可适当增加相关小实验,提升学生的参与度。
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