《重力》教学设计通用5篇
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《重力》【第一篇】
教学目标
知识目标
1、认识产生的条件,
2、知道的三要素:理解重心的概念。
3、会计算的大小。
能力目标
1、通过本节课的学习,会分析各个物体的重心。
2、联系实际,的三要素在实际中的运用,锻炼学生的观察分析能力。
教学建议
一、重点难点分析:
1、本节重点是:的实质(万有引力).
2、本章的难点是:重心的确定。
二、基本知识技能:
1、基本概念::由于地球的吸引而使物体受到的力叫做;的三要素:作用点(重心);方向(竖直向下);大小(G =mg);
2、重心的确定
质量分布均匀的规则几何形状的物体的重心在几何中心上;质量分布不均匀的物体,重心的位置不仅跟物体质量的分布有关,还与物体的形状有关。
教法建议
一、有关大小讲解的教法建议
在介绍时,除了明确指出:物体受到的的大小跟物体的质量成正比,教学中还需要补充实验测量的方法,的大小可以用测力计测得,可以向学生们展示几种测力计,如弹簧测力计、牵引测力计、压力测力计等等。
另外让学生区分、重量的概念。
二、有关方向讲解的教法建议
介绍方向时要明确重垂线的方向为竖直方向(不是垂直方向),的方向为竖直向下,与水平面相互垂直的方向为竖直方向(静止的水面为水平方向),同时也要注意:不能把的方向说成指向地心的方向。
关于重心和质心的区分的有关内容教师可以参考扩展资料中的《重心和质心》.
三、有关重心位置讲解的教法建议
在讲解如何确定物体重心的位置时,可以讲解悬挂法测量均匀薄板的重心。同时让学生讨论理解。对于重心位置的确定,教师可以让学生分析身边的物体的重心的确定,如课本的重心的确定,沙漏的重心确定,另外也可以通过数学方法来计算物体的重心,如折尺的重心的确定。
有些教师在讲解该部分内容的时候,往往将物体的平衡内容(教材在第四章中进行了介绍)也对学生说明,也就是重心的稳度问题,建议在讲解时要注意让学生理解研究的方法,在图片资料中我们为大家提供了双圆锥(圆锥上滚)的图片,老师可以参考使用。
教学方法
提问引导法 、讲解法
教学过程
一、复习提问
1、提问:什么是力?力的三要素是什么?
2、提问:我们用什么方法来表示力?具体说明?
3、提问: 力的作用效果是什么?
二、新课教学
(一)
通过水会自动由高向低流动、树叶的飘落等等自然现象提出:
问题:什么是?它是怎样产生的?
回答::由于地球的吸引而使物体受到的力叫做。产生的原因:由于地球的吸引而产生。
教师总结说明:
1、地球上物体受到,施力者是地球。只要在地球的引力范围之内,物体都会受到地球的作用。
(1)、地球上的一切物体都受作用。
(2)、的施力物体是地球。
问题:同一个物体,在下列情况下,所受的方向各是怎样的?
教师出示几种不同情况下的物体(水平地面上静止的物体、斜面上静止的物体、正在运动的物体等等)让学生讨论的方向。
共同讨论之后,教师说明并总结:
2、的方向:的方向总是竖直向下。无论物体是静止的还是运动的,无论物体运动状态如何,的方向总是竖直向下。
3、重心:在物体上的作用点。质量均匀的规则物体的重心在其几何中心(教师出示各种形状物体的重心).质量不均匀的物体重心,跟形状、质量分布有关。对于质量分布不均匀、形状不规则的薄板重心位置可以通过悬挂法得到(教师可以演示该实验,同时让学生进行讨论),另外重心的位置可以 不再物体上(如图).
4、大小:
5、的测量:的测量用弹簧秤。
问题3:地球对地面上的物体有力的作用,物体对地球是否有力的作用?教师进而提出:我们通常在研究物体受到作用,并不提出施力物体地球,相对于物体受到地球施加的作用,同样,地球也要受到物体对它的吸引作用。(教师可以通过实例讲解,要强调物体受到的不等于物体与地球之间的万有引力)
(二)、让学生阅读有关万有引力的文章
(三)、通过练习、让学生加深本课知识的理解。
6、课堂小结
探究活动
课题1
题目:采用悬挂法求得物体重心位置
内容:采用悬挂法得到某一不规则形状(质量分布不均匀)薄板的重心位置。写出实验报告。
课题2:
题目:用计算法求解某些物体的重心
内容:参考“探究活动”中所给的“质心与重心的求解”内容,对一些特殊形状物体的重心进行计算求解,利用初中所学的杠杆原理分析,写出专题性小论文。
1、求下列各物体的质心位置。
(1)如图(a)所示,有一串珍珠,每颗间距均为a,共n颗,其质量依次为 .
(2)如图(b)所示,质量分布均匀的三角板。
(3)如图(c)所示,匀质圆板,被挖去的小圆与大圆内切。
答案:
(1)答案:悬点下方 处。解题思路:以悬挂点原点,竖直向下为x轴正方向,应用坐标法有: .
(2)解题思路:把 分成与AB边平行的几份,如图,当 时,每一份的质心都在其中点上,则 质心定在AB边中线CD上,同理也在BC边中线AE上,∴板ABC的质心在其几何重心上。
(3)解题思路:将负质量与坐标法结合起来求解:设圆板面积密度为 ,则大圆板质量 ,小圆板质量 ,再以O点为原点, 方向为x轴正方向,应用坐标法得 ,∴其质心在C点左侧 处。
2、如图所示,有两个相同的匀质实心球,半径为R,重量为G,A、B球分别为将它们挖去半径为和的小球后剩余的部分,匀质杆重量为,长度,试求系统的重心位置。
答案:C点左侧处。解题思路:以C点为原点,cb方向为x轴正方向,结合坐标法与负质量法求解。
《重力》【第二篇】
教案教学目标 :
一、知识目标1、知道是由于物体受到地球的吸引而产生的。
2、知道的大小和方向。会用公式G=mg(g=/kg)计算。
3、知道用悬绳挂着的静止物体、用静止的水平支持物支持的物体,对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力,大小等于物体受到的。
4、知道重心的概念以及均匀物体中心的位置。
二、能力目标:
1、让学生自己动手,找不规则薄板的中心培养学生自己动手的能力。
2、通过"重心"的概念,让学生知道等效代替是研究物理学的一种方法。
教学重点:
1、的大小和方向;2、G=mg中,g值因在地球的不同纬度而不同。
教学难点 :
1、"重心"概念的理解2、"重心"不一定在物体上的理解。
教学方法:
实验法、分析法教学用具:
弹簧秤、钩码(二人一组)质地均匀的不规则薄板、细绳(学生准备)、木圆环、直角三角尺(教师用)重锤线(演示用) 教学步骤 :一、导入 新课日常生活中我们跳起来,总会落回地面,扔出去的东西,也都要落回地面,悬挂物体的绳子静止时总会指向地面,这都是因为在地面附近的物体都要受到的作用。下面我们来探讨有关的知识。
板书: 第二节
二、新课教学
1.是怎样产生的?
学生在预习后回答:地球上的一切物体都要受到地球的吸引,所以人跳起来总会落在地上,扔出去的东西总要落回地面。是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力。
提问:有的同学说物体的就是地球的吸引力,到底是不是呢?
学生猜疑:有的说是,有的说不是。
教师释疑:严格地说,并不是地球的吸引力,而是吸引力的一个分力,以后才会学到这些知识,现在知道就行了。所以说是由于地球的吸引而使物体受到的力,而不能说地球的吸引力就是物体的。由于两者相差很小,通常可以用代替吸引力的。
提问:物体所受到的的实例物体是谁?
学生:是地球。
强调:物体只要在引力范围内,就会受到的作用。
2、的方向和大小
(1)实验:重锤线的方向总是竖直向下
从静止释放的小石块总是竖直下落,分析球的受力情况,由二力平衡知竖直向下。
归纳:的方向竖直向下。
强调:竖直向下不能说成垂直向下,竖直向下指的是与水平地面相垂直,不能笼统指垂直方向。
(2)学生动手实验:
提问:的大小可以用弹簧秤来测量,为什么?
学生会从二力平衡角度回答:物体静止时对弹簧秤的拉力或对水平面压力的大小等于其。
动手实验:用弹簧秤测量一个钩码、两个钩码、三个钩码的的大小,观察计算G与钩码的质量m的关系。
学生马上得到:G与m成正比。
板书:大小与物体质量关系:
G=mg(g=/kg)
强调:g值在地球的不同位置取值不同,同学阅读课本内容可知,赤道上g值最小,而两极g值最大。一般的处理方法:在地面附近不太大的范围内,可认为g值是恒定的。
(3)巩固训练:
A. 已知小球、物块的质量为m,求悬绳的拉力是 N。物块对地面的压力(两者均处于静止状态)是 N。如果说悬绳的拉力等于,物块对地面的压力等于,这种说法对吗?
B、物体静止在水平桌面上,物体对水平桌面的压力
a、就是物体的
b、大小等于物体的
c、这压力是由于地球的吸引产生的
d、这压力是竖直向下的。
师生共评得到:
A:只要在静止状态下,物体对竖直悬绳物体对水平支持物才有上述关系。
B、力是矢量,既有大小又有方向。上面说法不对,只能说拉力(或压力)的大小等于的大小。
3、重心:
通俗点讲,重心就是的作用点。就是在研究问题时,从效果上看,可以认为物体各部分受到的作用集中于一点,这一点就叫物体的重心。
我们把物体的全部质量压缩成一点将不影响研究结果,这就是物理学的一种等效代替的思想。
(1)质量分布均匀的物体的重心,跟物体的形状有关。
同学们在初中知识的基础上,找出这些质量分布均匀的物体的重心: (2)质量分布均匀的形状不规则的薄板的重心可用悬挂法找到。
教师演示:木圆环,直角三角尺的重心。具体过程:先用悬挂法确定重心之后,在板上固定一条细线ab,让ab穿过重心c点,再在其重心c处拴上细绳提拉,验证薄板可以水平平衡。
归纳:物体的重心可在物体之上,也木在物体之外。
(3)质量分布不均匀的物体,重心的位置即跟形状有关,也与质量分布有关。
比如:往高处叠放东西,重心不断随高度而上移。
(4)重心的高低与支承面的大小决定物体的稳定程度。
简单介绍一下不倒翁的原理,让学生有一种印象,为以后学习平衡的种类奠定基础。
三、小结
(1)产生的条件以及与引力的区别(2)在月球上,物体也会由于月球的吸引而受到相应的,到其他星球表面也一样。
(3)G=mg,g值在不同位置数值上略有差别,通常不特别说明的话,g=/kg
(4)重心的确定
六、教学总结
这节课在教学思路上应注意知识的接受要循序渐进,只在初中学习的基础上加以扩展和深化,并把以后要用到有关的知识点了一下,为以后学生接受知识的路铺的平缓些。《重力》教学设计【第三篇】
设计思想
1.充分体现“从生活到物理,从物理到社会”的教学理念
《重力》这节课的教学内容与日常生活联系紧密,学生体验非常丰富,所以在教学过程中将生活和自然界中的一些与重力有关的物理现象联系起来,让学生进一步感受到物理就在我们的身边,物理不仅有趣,而且非常有用,从而激发学生的求知欲望,培养学生的学习兴趣。
2.注重科学探究,注意教学方式的多样化
科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一。本节课通过探究“重力大小和质量的关系”的过程,引导学生提出问题,培养学生善于发问、质疑的良好习惯,鼓励学生制订简单的科学探究计划,培养学生处理信息的能力,体验科学探究的乐趣,领悟科学探究的思想和精神,为学生的终身学习建立基础。教学过程中通过多媒体技术优化课堂教学,提高教学效率。
3.通过实验培养学生对科学的兴趣和热爱
兴趣是开启智慧大门的钥匙,只有当学生对物理有了兴趣,才能有学习的乐趣,进而发展到有研究物理的志向。在本节课通过探究“重力的大小和质量的关系”的分组实验。培养学生的动手能力,养成通过实验研究问题、思考问题的习惯,发展学生终生对科学探索的兴趣。
教材分析
1.教材的感性材料丰富,每一个知识点都是从观察或实验引入的,符合九年级学生的认知规律。
2.书中的插图极富启发性和趣味性,有利于激发学生的学习兴趣。
3.课本让学生通过探究“重力的大小跟质量的关系”,极大程度地调动了学生的积极性,活跃了课堂气氛,锻炼了学生动手动脑的能力,实现了学生的主体地位。
学习者情况分析
1.学生的年龄特点和认知特点
九年级的学生正处在青少年时期,具有强烈的好奇心,较强的观察能力。通过八年级物理学习,已经具备一定的实验探究能力以及多种物理研究方法。初步了解矛盾对立统一的辩证思维规律,正处于逻辑思维能力发展的最佳时期。并且具备了一定的生活体验,如熟透的苹果要落向地面,并且下落时速度越来越快等有关事例,但并不明白其中的道理。
2.在学习本课之前应具备的基本知识和技能
学生应具备一定的生活体验,掌握正确使用弹簧测力计的有关知识,具备一定的实验探究能力、逻辑思维能力。
3.学习者对即将学习的内容已经具备的水平
本节课所涉及的内容与实际生活联系紧密,使学生具备了一定的生活体验,进而使学生由对生活现象的初步了解,通过实验探究──观察现象──逻辑推断,最后上升为理论认识,有效的锻炼了学生的逻辑思维能力。
教学目标
1.知识与技能
①知道什么叫重力,了解重力产生的原因;
②知道重力的方向以及重垂线的应用;
③理解重力的大小与质量的关系。
2.过程与方法
①通过学生探究实验得出影响重力的因素;
②通过“实验分析”强化理解重力方向及重心。
3.情感态度与价值观
①培养学生乐于探究自然现象,物理规律的兴趣,提高学生辩证的分析物理知识的意识;
②培养学生的交流意识与团队协作精神。
重点与难点
重点:重力的概念、重力的大小与质量的关系及重力方向。
难点:重力的大小与质量的关系及重垂线的应用。
教学媒体和教学技术选用
本次教学需要实物教具、实验器材和多媒体课件的辅助。
实物教具:重物、重垂线。
实验器材:弹簧测力计、多个钩码、细线、小重物。
实物教具、实验器材和多媒体课件分别在本课的引入、学生探究等环节中得到应用,它们的使用可以更好的激发学生兴趣,引起学生的好奇,为学生提供了良好的学习氛围,和充足的实验器材,使学生的学习资源更为丰富。
教学方法
探究法、引导发现法、阅读指导法、直观演示法和讲解法。
引导发现法属于启发式教学,本课将通过教师的引导、启发、使学生积极参与,主动探索和发现物理规律。直观演示法就是:通过插图、实验、模型、投影、多媒体课件等直观教学手段,使物理情景具体化、形象化,有利于激发学生的学习兴趣,促使知识由具体感知向抽象思维的转化。这两种教学方法配合使用,加上指导学生阅读和教师精确的讲解,严密的推理,将达到教学方法的优化组合。
教学评价方式
(1)通过观察实验,关注学生在观察操作、现象等活动中的主动参与程度与合作交流意识,及时给与鼓励、强化、指导和矫正。
(2)通过实验探究“重力的大小和质量的关系”,给学生机会,在自然放松的状态下,将思维充分发散,揭示了学生的逻辑思维能力和过程,并反馈了班级学生的实验探究能力。知识与技能的掌握情况,使老师可以及时诊断学情,调查教学。
教学和活动过程
一、教学准备阶段
1.课前根据本节课需要自制了一系列重物落地的动画演示多媒体课件,在引入新课时激发学生的探究热情。
2.需要对学生分组,前后桌4人一组,每组包括能力不同的学生,设组长1名,中心发言人1名,其他人可适时补充,组长主要肩负引领和鼓舞同学学习积极性之责。
二、具体教学过程
(一)复习旧知识,引入新课
首先以提问的方式复习力的概念,弹簧测力计的使用方法、力的三要素和力的示意图,为学好本节新课做好必要的知识准备。
然后,利用课本50页“想想做做”,让学生做“模拟引力”实验。再利用“苹果落地”及“一系列重物落地”的多媒体动画引入新课。
(说明:1.让学生通过实验先感受橡皮不会飞走是因为受到“引力”作用,拉进了学生跟所学知识的距离。2.由于学生日常生活中有很多重力现象的体验,并且在小学时就知道牛顿发现万有引力的故事,因此他们对插图所展示的物理情景是很熟悉的,知道重物的落地是由于重物的吸引,即重力的作用。所以这样引入新课很自然,体现了物理知识是来源于生活的。)
(二)进行新课
1.重力的概念及产生原因。
引入新课后,指导学生阅读课文中“重力”的概念,分析重力产生的原因和施力物体,使学生理解重力的概念。
(说明:方法简单明了,并有助于提高学生自学能力。)
2.探究“重力的大小与质量的关系”
利用实验探究的方法完成这部分知识的教学。实验方法是:先用弹簧测力计分别测出质量为100克、200克、300克的钩码分别受到的重力,填入书中表格,然后算出每次测得的重力与质量的比值,使学生自己“发现”,在误差允许的范围内,物体的重力与质量成正比,其比值是一个定值为牛/千克,由此得出g=mg这个计算重力大小的公式。
并将数据整理画出图像。(正比例函数图像,利用事物投影展示。)
此实验的关键是:①要选精确度较高的弹簧秤。②要正确使用弹簧秤。
(说明:利用学生探究来完成这部分知识的教学,好处有两个:一是使学生有机会参与课堂教学,自主地进行物理规律的探究,体现自主性原则;二是再次练习使用弹簧测力计测量力的大小,提高学生的动手能力。)
3.重力的方向
这也是本节课的一个重点内容。教学实先做演示实验:用细线把物体悬挂起来,静止时让学生观察细线的方向是否竖直?然后剪断细线,同时让学生观察:物体在重力作用下沿什么方向下落?这样又一次让学生自己去“发现”:重力的方向是竖直向下的。
这个知识有一个重要的应用──重垂线,它是建筑工人砌墙时用来校准墙壁是否竖直的。由于学生缺乏这方面的感性认识,在理解上有一定的难度,所以教学时要先易到难,先要求学生观察图-6,再让一位学生利用重垂线进行操作,其他同学分析其工作原理。当学生理解了这一现象后提问:如何用这个重垂线来检查窗台、桌面是否水平?需要什么辅助器材?这是学生较难理解的地方,为了突破这一难点,教师要引导学生回忆测量人体身高的办法,并通过一些动作适当提示,最后在学生充分发表见解的基础上归纳:重垂线其实是应用了重力的方向,然后再解决水平问题。
想想议议:看图-7思考地球上几个地方的苹果都可以向“下”落,但从地球外面看,几个苹果下落的方向显然不同。那么,我们所说的“下”指的是什么方向?
(说明:这一部分的教学,充分体现了学生为主体的教学理念,遵循了由易到难,层层深入的方法。重垂线、水平仪是重力方向的重要应用,对它们的学习,也体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的基本理念。)
4.重力的作用点──重心
这个内容比较抽象,为了帮助学生建立这个物理模型,可以先做一个小实验(找刻度尺的重心),然后告诉学生,刻度尺上与手指接触的位置就是重力的作用点,叫做重心。重心做的位置不仅跟物体的形状有关,而且还和材料是否均匀有关。向学生展示圆形薄板等质地均匀、外形规则的物体,指出其重心就在它的几何中心上(演示),并在黑板上画出这两种形状的物体图形,标出重心位置,做出重力的示意图。通过这样的教学处理,学生便对重心的概念有了一个具体的感知,知道物体受到的重力可以看作集中在一点上;利用这个重心的平衡特点,还能找出材料不均匀或形状不规则物体的重心。
(说明:利用实验帮助学生建立了“重心”这个较难理解的物理模型,并应用于实际,起到了事半功倍的效果。)
5.布置作业
动手动脑学物理1—5题。
教学反思
1.在教学过程中,加强学法指导是当前教学方法改革的一个重要课题。本节课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,提高学生引用知识解决问题的能力,养成良好的学习习惯。
2.由于九年级学生刚接触到力,对利用力的知识来研究常见力,所以本节课根据循序渐进的教学原则完成教学,并获得了成功。
3.通过实验探究,锻炼了学生的动手实验能力,提高了综合思维能力。
《重力》【第四篇】
教学目标
知识目标
1.知道什么是重力、重力的方向、重心。
2.理解重力的大小跟质量成正比,会用公式计算重力。
能力目标
1.通过上节力的三要素的学习引入重力的三要素,培养学生学习的迁移能力。
2.培养学生分析、解决问题的能力。
情感目标
通过讲解重垂线和重心,培养学生尊重物理事实,应用物理知识解决实际问题的科学探究精神。
教学建议
教材分析
本节是在前三节内容的基础上,研究最常见的力——重力。教材通过“苹果落地”和“抛出去的石块向地面下落”两个例子使学生认识重力的存在。然后用实验研究物体所受重力的大小跟质量的关系,方法是用弹簧测力计测出质量成倍数关系的钩码所受到的重力的大小,算出每次测得的重力的大小跟质量的比值,由此得出重力跟质量成正比,质量增大几倍,重力也增大几倍。并由此关系,得出重力的计算公式 .
关于重力的方向,教材说明用一根线把物体悬挂起来,物体静止时,线的方向就是重力的方向,所以重力的方向总是竖直向下的。这种讲法比直接告诉学生重力的方向是竖直向下的更符合逻辑。
由于物体重心的位置跟形状、质量分布情况有关,教材关于重心的问题只做了简单介绍。
本节后面的“想想议议”中的问题,目的在于让学生正确理解地球上不同地方的重力方向是不同的,都是指向地球中心的。
有关“重力的方向”的教学建议
可让学生通过观察并认识物体自由下落的方向、悬挂物体的线自由下垂的方向就是重力的方向。人们把这个方向叫做竖直方向,所以重力的方向是竖直向下的。
学生常常把重力的方向误认为踉接触面垂直。为了纠正这种错误,在讲授重力的方向时可以做以下的实验:让学生观察两条重垂线的方向,看它们是否相同?重垂线与水平桌面、斜面的方向是否垂直?
为了让学生了解重垂线在建筑中的作用,课后可以让学生利用重垂线校准墙壁是否竖直(看重垂线是否与墙壁平行),窗台、桌面是否水平(看重垂线是否与窗台、桌面垂直).
有关“重力的概念”的教学建议
为了提高学生的学习兴趣,培养观察思考能力,建议教学中可以演示下面的小实验:手中的小球离开手以后,竖直下落;杯中的水从高处流往低处;小球在桌面上滚到桌边后要落地……等等,让学生分析产生这些现象的原因。通过讨论,学生不难得出,物体都是由高处落到低处,产生这些现象的原因是由于它们都受到地球的吸引力。这时再总结出:地面上的一切物体,都要受到地球的引力,由于地球吸引而使物体受到的力叫做重力。再让学生列举出他们在日常生活中观察到的物体受到重力的种种现象。这样既可加深学生对重力的理解,又可培养学生观察思考的习惯。
教学设计示例
重点、难点分析
1.重力
重力的概念比较复杂,而且比较抽象。由于学生在日常生活中对重力有一些模糊的认识,而且有些认识是不科学的,例如有的学生认为重力是物体自己施加的,这样给教学造成一定的困难。因而在进行“重力”这部分内容的教学时应从以下几个方面分层次进行。
(1)从观察入手,手中的物体离开手以后竖直下落,而且速度越来越快;向上抛出的小球在上升过程中速度越来越慢,升高到一定高度改变运动方向向下降落。
(2)分析思考,物体下落速度越来越快,向上抛出的物体速度越来越慢,物体升高到一定高度改变运动方向,都是物体的运动状态发生了改变,由于力可以改变物体的运动状态,说明物体受到了力的作用。
(3)物体下降时速度越来越快,向上抛出时越来越慢,升高到一定高度改变了运动方向,说明物体受到了向下的力。
(4)有受力物体必然有施力物体,这个施力物体就是地球,是由于地球的吸引而使物体受到了力。由此得出重力的概念。
2.重力的方向竖直向下
关于重力的方向,在学生中易出现两个错误说法:一是把竖直向下说成垂直向下,或者误认为与接触面垂直。由于学生对放在斜面上的物体可以沿斜面下滑有感性认识,因此认为这时重力的方向是沿斜面向下的,为了解决上述学生中的问题,建议在教学中采取以下方法。
(1)认真观察物体自由下落的方向,悬挂物体的线自由下垂的方向,然后向学生明确,这个方向被人们称为竖直方向,所以重力的方向竖直向下。
(2)从数学知识可以知道,垂直是两条线、两个平面,或者是线与平面之间的位置关系,但是重垂线的方向与水平桌面垂直、与斜面不垂直,因此讲垂直向下或者讲与接触面垂直是错误的。
3.重心
重力在物体上的作用点,叫做物体的重心,当一个物体的几何形状及质量分布不发生改变时,它的重心位置相对物体来说也是确定的,并不随物体放置的位置改变而改变。但如果形状发生了变化,其重心位置一般也将发生改变,如一个人在运动时其重心位置就会不断发生变化。
分布均匀,形状规则的物体其重心在其几何中心,如球形,正方体,圆柱体等。
重心的位置不一定都在物体上,例如一个圆环其重心就不在环上,而在圆心上。
对于不规则的物体,其重心可以采用悬挂法来确定。
师生互动活动设计
1.观察手中的物体离开手后自由下落,向上抛出的物体速度越来越慢最后改变方向自由下落,通过分析这些现象得出重力的概念。
2.通过实验得出重力与质量的关系
3.通过观察、分析、讨论认识重力的方向是竖直向下的。
4.小实验,确定重心的位置。
课时安排 1课时
教具学具准备 重垂线、弹簧秤、钩码
教学设计示例
(一)导入新课
实验一:教师将小球放在手中,松开手,请同学们观察松开手以后小球如何运动?它的运动状态变了没有?为什么会发生这些现象?
教师进行实验,反复几次,然后请同学回答上述问题。
小球下落,它的速度越来越快,它的运动状态发生了变化。由于力可以改变物体的运动状态,可见小球受到了力的作用。
在教师的引导下,由学生回答出“力的方向是向下的。”
实验二:教师向上抛出一个小球,请同学们认真观察小球整个运动过程中的情况。
教师进行实验,反复几次,请同学叙述观察到的现象。
提问:为什么小球在抛出以后运动的速度越来越慢,为什么小球会改变运动方向?
在学生回答的基础上指出:以上现象都说明小球受到了一个向下的力,一个物体受到力的作用,一定有另外的物体对它施加这种作用。抛出小球以后、小球向上运动,速度越来越慢。上升到一定高度改变运动方向,向下运动,而且速度越来越快。产生上述现象的原因是由于小球受到了地球的吸引而受到了力。这个力我们叫它重力。
(二)新课教学
1.重力的方向
老师:放在讲桌上的粉笔盒、板擦,同学们课桌上放的书、铅笔盒,以及桌子、椅子,包括我们自己在内受不受重力?
[学生]都受到重力。
[老师]重力的施力物体是谁?
[学生]是地球。
[老师]在地面附近有没有不受重力的物体?
[学生]没有。
[老师]请同学们看一下,在铁架台的横杆上用线挂着几个物体,有重锤、有砝码。悬挂物体的线自由下垂的方向,刚才我们看到的小球自由落下的方向,一致不一致?
[学生]这些方向都是一样的。
我们把这个方向叫竖直向下,所以重力的方向是竖直向下的。
2.重力的大小
日常生活经验告诉我们,重力是有大小的,这里有两个金属球,一个大一个小,我们请一位同学到前面来把这两个金属球放在手心感觉一下。
请一位同学到前边来拿起金属球。
[老师]这两个金属球哪个质量大?
[学生]大金属球。
[老师]根据你日常生活中的经验,哪个金属球的重力大?
[学生]大球。
[老师]金属球的重力和它的质量是什么关系?
[学生]质量越大的金属球,它的重力也越大。
[老师]回答的很对,但这只是一个定性的结论,下面我们定量的研究这个问题。在研究这个问题之前我们先要明确一下,物体所受重力的大小可以用弹簧秤来测量,(把大小两个金属球用胶条固定两根小线,并挂在两个弹簧秤上)大金属球弹簧秤示数大,挂小金属球的弹簧秤示数小,弹簧秤的读数就等于物体的重力。我们每个同学的课桌上有一个弹簧秤和3个100g的钩码,请同学们分别测出100g、200g、300g的钩码所受的重力,并计算出重力跟质量的比值,把测量值和计算结果填在教材p96的表格中。下面开始实验。
实验过程中教师在同学中巡视,进行指导,了解实验情况,实验结束后请同学说出自己测出的三次重力值和物体的重力与它的质量的比值,将学生测得的值写在黑板上。由于弹簧秤不十分精确以及测量中不可避免的误差,计算出的比值不会正好等于/kg.应要求学生实事求是的说出自己的测量值,教师引导学生分析数值不准确的原因。
大量的实验和我们日常生活中的经验都告诉我们,质量增大几倍,重力也增大几倍、物体的重力与质量成正比,它们的比值是/kg,如果用g表示重力,m表示质量,g表示/kg,那么重力与质量的关系可以写成如下表达式 .
请同学考虑一下g=/kg,它的物理意义是什么?
质量是1kg的物体,受到的重力是(这个结论如果学生一时说不出,教师应通过对实验结果的分析逐步进行引导)
利用这个公式,我们可以已知质量计算出物体的重力,也可以已知重力求出物体的质
量。但计算中要注意质量的单位用千克,计算出重力的单位是牛。下面请同学们计算一下,质量是450g的物体重力是多少?
学生练习,教师巡视,练习结束后请学生说出计算过程,教师将学生回答内容写在黑板上,最后形成正确解题过程的板书。
例题 质量是450g的物体受到的重力是多少?
已知
求 g=?
解
答 物体受到的重力是
4.重心
请同学们把直尺、钢笔、铅笔放在手指上并且让它们能静止不动。
学生进行小实验,实验结束后教师提问。
是不是随便怎么放,直尺、钢笔等物品都可以在手指上静止不动。
不是,对每一样东西总是有一个固定的位置。
这个实验告诉我们,物体受到的重力可以看成集中在一个点上,如果这个点正好在手指中间的位置,物体就可以不掉下来,这点是重力在物体上的作用点,我们叫它重心。
老师:刚才实验中同学们是否注意到,直尺重心的位置与钢笔、圆珠笔等物体重心的位置有什么不同,没注意的同学可以再试一下。
[学生]直尺重心的位置正好在中间的位置,钢笔、圆珠笔就不在中间。
[老师]同学们观察的很好,这说明物体重心的位置与物体的形状,材料是否均匀有关。
外形规则,密度均匀的物体的重心就在它的几何中心,如球心、圆心、正方形对角线的交点。
现在同学们的课桌上都有两块不规则的纸板,大家能不能想一个办法,迅速、准确的找到它重心的位置。
组织学生讨论,最后引导大家利用重力的方向竖直向下这一物理规律,利用几何中两条
直线相交确定一个点的数学规律归纳出用吊线法来确定不规则物体重心的位置。
(三)总结、扩展
今天我们研究了重力,实际研究了两个问题,首先,我们研究了什么是重力,重力的概念比较复杂,初中只能作一般的了解。17世纪末,英国科学家牛顿在前人研究的基础上发现,任何两个物体之间都存在引力,引力的大小与两个物体质量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比,这个引力称之为万有引力,地球与物体之间的万有引力就是一般我们所说的地球引力,但是一般地说重力并不等于地球引力,所以我们的教材中在讲重力时只说“物体由于地球吸引而受到的力叫做重力”,并没讲重力就是地球的吸引力,也没有给出重力的定义。由于这个问题比较复杂,今后到高中还要作进一步研究。今天研究的第二个问题是重力的三要素,即重力大小的计算、重力的方向、重力的作用点。这三个问题对于今后学习物理十分重要,因此一定要掌握。
探究活动
登月报告
课 题 关于失重的资料和登月资料
组织形式 个人或自由结组
活动流程
制订子课题;制订查阅和查找方式;收集相关的材料;分析材料并得出一些结论;评估;交流与合作。
参考方案 查找有关登月的资料和失重的资料。
备 注 1、网上查找的资料要有学习的过程记录。
2、和其他成员交流,发现共性和差异。
3、发现新问题。
重力的应用与克服
课 题 探究人类应用重力知识与克服重力影响的实例
组织形式 个人或自由结组
活动流程
制订子课题;制订查阅和查找方式;收集相关的材料;分析材料并得出一些结论;评估;交流与合作。
参考方案 查找有关航空航天新技术的资料和建筑方面的资料。
备 注 1、网上查找的资料要有学习的过程记录。
2、和其他成员交流,发现共性和差异。
3、发现新问题。
《重力》教案【第五篇】
设计思路
《重力势能》一节新教材与旧教材相比有很大变化。教材首先从重力做功开始,讨论物体竖直向下运动、沿倾斜直线向下运动、以至物体沿任意路径向下运动几种情况的重力做功,利用极限思想,严格证明了重力对物体做功与路径无关。分析“mgh”是一个具有特殊意义的物理量,来定义重力势能。然后再分析重力势能的变化和重力做功的关系,再讲重力势能的相对性和系统性。这样将重力势能的讲法准确了,也加深了,思路比较清晰。
本节课内容既是重点又是难点,学生在一节课内不容易全面理解和掌握,教学中不宜追求多而全,可以在后续课程中逐渐理解与加深。
教学过程中可以多举身边的实际例子,由简单的现象如自由落体等进行分析,便于得出结论,学生也容易接受。
教法上教师应充分调动学生的思维,使学生始终处于学习的主体,激发探究意识和学习的积极性。
教学目标
1、知识与技能
(1)理解重力势能的概念,会用重力势能的定义进行计算;
(2)理解重力势能的变化和重力做功的关系,知道重力做功与路径无关;
(3)知道重力势能的相对性和系统性。
2、过程与方法
(1)根据已有的知识,利用极限的思想证明重力做功与路径无关;
(2)根据功和能的关系,推导重力势能的表达式。使学生体会知识建立的方法。
3、情感态度与价值观:从对生活中有关的物理现象观察、对已有知识的掌握得到物理结论,激发和培养
学生探索自然规律的兴趣。
教学重点:
重力做功与路径无关,重力势能的概念,重力势能的变化和重力做功的关系。
教学难点:
重力势能的变化和重力做功的关系,重力势能的相对性和系统性。
教学内容:
第四节重力势能
(一)引入新课
问题1:水力发电站是利用水来发电的,水是利用什么来发电的呢?高处的石头欲落下,你为什么害怕,急于要躲开呢?(物体由于被举高而具有重力势能。)
问题2:怎么样认识重力势能呢?
演示:粉笔在竖直方向上的'运动。(引导学生分析粉笔上升和下降过程重力做功与重力势能的变化)
功与能是两个密切联系的物理量。物体的高度发生变化,重力势能发生变化,重力要做功。我们认识重力势能,不能脱离重力做功的研究。
(二)进行新课
本节课就从重力做功的研究入手,来认识重力势能。
1、重力做功
根据功的计算公式分别计算甲、乙、丙三种情况中小球由A到B过程中重力所做的功。
过程甲、乙结果为:Wmg=mgh=mgh1-mgh2
过程丙:物体沿任意路径向下运动情况,学生会感到困难。在分析过程中要体现出极限思想,主要强调的是科学方法。思路为:逐步提出问题,引发学生思考并逐步进行分析计算。
(1)物体沿曲线运动,就已有的知识,重力做功能求出吗?(不能)怎么办?
(2)想一想我们能够解决的是什么样的情况?(物体沿直线运动过程重力做功,可以根据过程甲乙的计算结果进行计算。)
(3)回忆前面学习过的方法,可不可以变曲为直呢,怎么变?(将整个路径分成许多很短的间隔)
(4)怎么样来进一步计算重力的做功?(W=W1+ W2+ W3+…)这一过程中,教师听取学生汇报,点评,解答学生可能提出的问题。
根据上面的分析,归纳总结出解决问题的方法是:把整个路径分成许多很短的间隔;由于每一段很小很小,都可以近似看作一段倾斜直线;分别求出物体通过每一小段倾斜直线时重力所做的功;物体通过整个路径时重力所做的功,等于重力在每小段上所做的功的代数和。先猜想以下结果可能是什么样的?有没有依据,
A A A h A3 A1 A2 h1 B丙
△h1 △h2 △h3 h h1 h2 B甲
B乙
h2还是一种感觉?然后再进行计算,自己检验你的猜想。结果:Wmg=mgh=mgh1-mgh2
结论:物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关。
2、重力势能
重力势能应该与那些量有关?如果轻重不同的石头从同一高度下来砸到脚上,感觉怎样?同一块石头从不同高度下来,砸到脚上,感觉又如何?分析出重力势能应该与重力、高度有关。
分析表达式:Wmg=mgh=mgh1-mgh2重力做功的大小等于物重跟起点高度的乘积mgh1与终点的mgh2两者之差,观察重力mg与所处位置的高度h的乘积“mgh”看出,
(1)与重力做功密切相关;
(2)随高度变化而变化,恰与势能的基本特征一致。
这是一个具有特殊意义的物理量。
(1)定义:地球上的物体具有的和它的高度有关的能量,叫做重力势能。
(2)表达式:Ep=mgh即物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。
(3)重力势能为标量。
(4)单位:1J=1kg·m/s·m=1Nm
2
1 h
h1 2 h2举例计算如图小球在1和2位置的重力势能。(m=10kg,h1=3m,h2=1m)
3、重力势能的变化和重力做功的关系
问题1:定性分析上图中小球从1→2和从2→1过程中,重力做功情况,重力势能变化情况?
问题2:定量分析重力势能的变化和重力做功的关系?
结合上面的具体数值,计算重力势能的变化值,和重力做功的数值,首先建立一个数量上的概念。
分析:Wmg= mgh1-mgh2式中:Wmg为重力做功;EP1=mgh1为初位置的重力势能;EP2=mgh2为末位置的重力势能。
重力势能的变化表示为:△EP= EP2- EP1则:Wmg= —(EP2—EP1)= —△EP
问题3:小球沿光滑斜面下滑到底端,计算重力做功。
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