内容正文:
高一年级物理学科6+1模式高效课堂导学案
3.1 重力导学案
学习目标
1.知道重力产生的原因,知道重力的大小和方向,会用公式G=mg计算重力的大小。
2.理解重心的概念,知道重心位置与物体的形状和质量分布有关。
3.会用悬挂法确定薄板状物体的重心,体会等效替代的物理思想方法。
重点难点
重点:重力的大小、方向以及重心位置的确定。
难点:理解重心的概念,会用悬挂法确定薄板状物体的重心。
教学过程
一、【导】
苹果从树上落下,雨滴从天而降,跳高运动员越过横杆后总会落回地面……这些现象都与哪种力有关?重力的方向、大小有什么特点?本节课我们一起研究重力。
二、【思】
(一) 重力
1.定义:由于 而使物体受到的力叫作重力,施力物体是 。地球附近的一切物体都受到重力作用,重力属于非接触力。
2.大小:
(1)公式:G= ,其中g叫自由落体加速度;g随纬度增大而 ,随高度增大而 。
(2)物体所受重力与它的质量成 比;用弹簧测力计测重力时物体须保持静止,依据二力平衡,读数等于重力。
(3)同一物体在地球上不同位置,由于g略有不同,其所受重力的大小 相同(填“一定”或“不一定”)。
3.方向:
(1)重力的方向总是 ,即垂直于 向下;不能说成“垂直向下”,也不一定指向地心。
4.用弹簧测力计测量重力时,物体须保持 状态,依据二力平衡,测力计读数等于物体所受重力的大小。
(二) 重心
1.定义:物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,可以认为各部分受到的重力作用 ,这一点叫作物体的重心。
2.决定因素:重心位置与物体的 和 有关。
3.位置特点:
(1)质量分布均匀、形状规则的物体,重心在其 上。
(2)物体的重心 在物体上(填“一定”或“不一定”),如圆环的重心在环心处,不在物体上。
4.确定方法——悬挂法:
(1)原理:薄板状物体悬挂静止时,重力与悬绳的拉力是一对平衡力,二者在同一直线上,所以重心一定在过悬挂点的 线上。
(2)方法:先在A点把薄板悬挂起来,沿悬线作出竖直线AB;再在C点把薄板悬挂起来,作出竖直线CD,则AB与CD的 O就是薄板的重心,如图所示。
三、【议——展——评】
讨论1:跳高运动员采用“背越式”过杆时,身体的重心能否低于横杆?此时能否把运动员看成质点?
讨论2:有人说“重力的方向就是指向地心的方向”,也有人说“重力的方向垂直向下”,这两种说法对吗?为什么?
讨论3:用弹簧测力计测量物体重力时,为什么要在物体静止时读数?读数与物体所受重力有什么关系?
讨论4:如图所示,先后在A、C两点悬挂同一块薄板,作出的两条竖直线AB、CD交于O点,O点就是薄板的重心吗?为什么?
四、【检】
1.判断下列说法是否正确。
(1)重力就是地球对物体的万有引力。( )
(2)重力的方向总是竖直向下。( )
(3)物体的重心一定在物体上。( )
(4)质量分布均匀、形状规则的物体,其重心在几何中心。( )
(5)同一物体从赤道移到北极,其重力变大。( )
2.关于重力,下列说法正确的是( )
A.重力是由于地球的吸引而产生的,方向指向地心
B.重力的方向总是垂直地面向下
C.重力的大小可用天平测量
D.重力的大小G=mg,与物体的运动状态无关
3.关于物体的重心,下列说法正确的是( )
A.重心就是物体内最重的一点
B.任何形状规则的物体,重心都在其几何中心
C.重心是物体所受重力的等效作用点,重心可能在物体外部
D.重心位置与物体的质量分布无关
4.用悬挂法确定薄板状物体的重心,如图所示。先后将薄板在A、C两点悬挂,作出竖直线AB、CD,两线交于O点。下列说法正确的是( )
A.薄板的重心一定在薄板内部
B.悬挂过程中,薄板重心的位置发生了变化
C.O点就是薄板的重心
D.改变薄板的质量分布,O点的位置不变
答案
二、【思】
(一)
1.地球的吸引 地球
2.(1)mg (2)正 (3)不一定
3.(1)竖直向下 水平面
4.静止
(二)
1.集中于一点
2.形状 质量分布
3.(1)几何中心 (2)不一定
4.(1)竖直 (2)交点
三、【议——展——评】
讨论1:能。背越式过杆时运动员身体弯曲成“弓形”,重心可低于横杆;研究过杆动作时不能把运动员看成质点。
讨论2:都不对。重力的方向总是竖直向下,即垂直于水平面向下,并不一定指向地心。
讨论3:物体静止时,拉力与重力二力平衡,测力计读数等于物体重力;若物体加速运动,读数不等于重力。
讨论4:O点就是薄板的重心。物体悬挂静止时,重力与拉力在同一直线上,重心既在竖直线AB上,又在竖直线CD上,故两线交点O为重心。
四、【检】
1.(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√
2.D 解析:重力方向竖直向下而非指向地心,A错;“竖直向下”不能表述为“垂直向下”,B错;天平测质量,重力用弹簧测力计测量,C错;G=mg与物体的运动状态无关,D对。
3.C 解析:重心是重力的等效作用点,不是物体内最重的一点,A错;形状规则且质量分布均匀的物体重心才在几何中心,B错;重心可能在物体外部,C对;重心位置与质量分布有关,D错。
4.C 解析:悬挂法依据二力平衡,重心必在每条竖直线上,两线交点O即重心,C对;重心不一定在薄板内部,A错;悬挂过程中重心位置不变,B错;质量分布改变,重心位置改变,D错。
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