高中物理 3.1 重力 基本相互作用教案A 新人教版必修1(1).doc

3.1 重力 基本相互作用教案 a备课资源重力的定义重力是力学中最重要、最基本的概念之一。但是，国内外各种教材及参考书对重力概念的定义不尽一致，目前对重力的定义大致有以下三类。第一类定义很明确，重力就是指地球对物体的吸引力。重力即是力，就是矢量，其方向就是地球对物体引力的方向，即竖直指向地球中心。按这类定义，重力就成了引力的同义词，但重力并不代表万有引力。其实，这类定义只有在不考虑地球自转所引起的效果时才有意义。第二类定义：“地球对其附近物体吸引的力是重力”。“地球对地球表面附近物体的引力称重力”。第二类定义的共同特点是有“表面”、“附近”此类限制性词。这些“表面”、“附近”表达着怎样的意思呢？如只是一个区域性概念的话，那就是说只有地球表面附近的引力才称重力，除此以外，就只称引力，不再称重力了；另外，到底距地球表面多远才不算“表面”、“附近”呢？距地表大约2000m的范围内，算是附近。 第三类定义：“质点以线悬挂并相对于地球静止时，质点所受重力的方向沿悬线且竖直向下，其大小在数值上等于质点对悬线的拉力”。“实际上，重力就是悬线对质点拉力的平衡力”。“物体在地球表面附近自由下落时，有一竖直方向的重力加速度g，产生此重力加速度的力称为重力”。第三类定义分别从静力学形式和动力学形式给出了重力的“操作性定义”，并暗示了重力不是纯地球引力，而是把地球自转影响考虑在内的地球引力和物体随地球绕地轴转动所受的向心力之差。这类定义美中不足的是未能明确表达出重力的主要本质，即“地球引力”这一本质因素。教学目标一、知识与技能1理解力的概念，认识力能使物体发生形变或物体运动状态发生改变。2知道力的三要素，会画力的图示和力的示意图。3知道重力产生的原因及其定义、知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系。4知道重心的含义。5了解四种相互作用。二、过程与方法1了解人类对力的认识是从力的作用产生的效果开始的。2通过探究活动体验力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个要素有关。3通过多个实验现象归纳得出力的作用是相互的。4通过找不规则薄板重心的实验锻炼学生的动手能力，并通过重心的概念渗透“等效代换”的物理方法。三、情感、态度与价值观1通过实例激发学生对科学的求知欲，激励探索与创新的意识。通过实验培养学生的团结协作精神。2通过多个实验探究规律的过程，培养学生用实验寻找、验证物理规律的思想。教学重点、难点教学重点1力的概念、图示及力的作用效果。2重力的概念及重心的理解。教学难点1力的概念。2重心的概念和位置。教学过程：一、导入新课教师活动：（展示录像）并提出在足球场上，守门员大脚开球，球由静止变为运动；守门员接住球时，球由运动变为静止；运动员用头顶球，球的方向改变了。是什么原因使球的运动状态发生改变？用力折木条，木条弯曲了，是什么原因造成木条形状的改变呢？学生议论纷纷：教师提出：从今天这节课开始，我们来学习探究造成这些现象的原因。（引入新课板书课题）第一节 重力 基本相互作用二、进行新课（一）力和力的图示教师活动：演示1.用手压锯条、拉皮筋等 ，指导学生观察现象，分析是什么原因导致它们发生了形状的改变。学生回答：是力使锯条、橡皮筋发生了形变。教师活动：演示2.扔掉手中的粉笔，拖动桌面上的书等，提问学生观察到什么现象，是什么原因引起它们运动状态发生了改变。学生回答：粉笔、书的运动状态发生了改变，是受力的原因。教师点评并总结：很好，锯条、皮筋的形状发生了改变，粉笔、书的运动状态发生了改变，这些都是由于这些物体受到了其他物体的作用力的作用的结果。在物理学中，人们把改变物体的运动状态、产生形变的原因，即物体与物体之间的相互作用称作力。1. 力的定义：物体与物体之间的相互作用。教师活动：提出问题：力可以离开物体而单独存在吗？让学生体验用手压桌面上气球，观察体验压气球与放手的过程；并且讨论分别以手和气球为研究对象，说出什么是受力物体、什么是施力物体。学生活动：体验、思考、讨论、回答。教师总结：通过实验分析我们知道力是物体对物体的作用，有力就有受力物体和施力物体，两者是同时存在的，不分先后。在研究某物体时，我们把它叫做受力物体，对它作用的物体叫做施力物体。不是有生命的物体才能作为施力物体，施力物体和受力物体不是绝对的，在研究不同问题时，同一物体有时是受力物体，有时是施力物体。这就是力的物质性。2. 力的矢量性教师活动：让学生用力拍打桌子，体会手痛的感觉，并提出问题：我们用手拍打桌子时，是手给桌子一个力，可为什么我们的手也会感到疼痛呢？学生活动：体验、思考、讨论、回答。教师总结：可见，力是物体间的相互作用，甲对乙有作用力，同时乙对甲也有力的作用，力的作用是相互的。即力总是成对出现的。这就是力的相互性。教师活动：安排学生用大小相等的力沿不同的方向拖动桌面上的书，并观察书的运动情况，并分析出现这种现象的原因。学生活动：体验、思考、讨论、回答。教师指出：由我们的实验可知力是有大小和方向的物理量（矢量），力的作用效果不仅与其大小有关，也与方向有关。这就是力的矢量性。教师提问：力的作用效果有哪些？举例说明。学生回答：力可以使物体发生形变和运动状态发生改变（包括速度的大小和方向）。教师活动：演示：让一位同学用力关门，在不同的地方施加不同方向和大小的力，让学生观察产生的效果的异同，体会力的作用效果与那些因素有关。学生回答： 力的效果由三方面决定：力的三要素：大小、作用点、方向。过渡性提问：我们可以怎样把力的三要素完整的表示出来呢？3. 力的图示和示意图例题：一物体重150n，在水平桌面上静止，画出桌面对物体的支持力的图示和示意图。教师活动：安排一学生到黑板上画图，并巡回指导学生画图。教师点评：在描述一个力的时候有时只需要画出力的示意图，即只画出力的作用点和方向，表示这个物体在这个方向上受到了力。4. 力的单位：牛顿，符号n。教师活动：将竖直上抛一粉笔头，让学生分析粉笔为什么会掉下来。学生回答：粉笔头受到一个向下的力。教师引导：抛向空中的物体会落回地面，地球在自转而海水不会洒向太空，都是地球与他们之间存在着相互吸引的作用，这种相互作用就是重力。（二） 重力教师活动：指导学生阅读教材p52，了解有关重力的问题，并用多媒体展示下述内容，并提出问题。1. 定义：地面附近的物体，由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。（1）重力是由于地球吸引而产生的，但不能说重力就是地球对物体的万有引力。（2）在地球表面附近的物体都要受到重力作用，与物体的运动状态和是否受到其他力等情况无关。 2. 重力的大小重力的大小可以根据公式g=mg计算，其中g是我们以前所学的自由落体加速度，它的大小与物体所处的高度和纬度有关，当高度增加时g的值减小，当纬度增加时，g值增大。3. 测量：可用弹簧秤测量。4. 方向：竖直向下。教师活动：提出问题：如何测重力的大小？测量原理是什么？指导学生用弹簧秤测物体重力。学生活动：讨论重力的测量原理、体验用弹簧秤进行重力测量。教师点评：重力可以用弹簧秤测量，它的测量原理是二力平衡。所以在操作的过程中要注意弹簧秤要保持竖直、静止状态时读数。5. 重力的作用点（1）重心：物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中于一点（即重心）。重心是重力的等效作用点。（2）重心位置的确定教师提问：质量分布均匀、形状规则的物体，重心是怎样确定的呢？学生回答：质量分布均匀的物体（也称匀质物体），且形状规则，重心就是其几何中心。教师点评：很好，如：均匀细直棒的重心在棒的中点，均匀球体的重心在球心，均匀圆柱的重心在轴线的中心。教师活动：让学生讨论，并用桌上的直尺、细线、木板找出木板的重心。学生活动：用桌上的直尺、细线、木板找出木板的重心，并思考这样做的理由。教师活动：指出非匀质物体和不规则的物体的重心，不仅与形状有关还与物体内的质量分布有关。对这种情况我们可以采取悬挂法找出物体的重心。演示悬挂法找不规则形状物体的重心。并指明悬挂法找重心的原理：拉力与重力是对平衡力，绳的反向延长线必过重心。教师过渡导入：自然界中存在着四种相互作用力，重力属于其中的一种力，下面请大家阅读教材自学四种相互作用力。学生活动：阅读自学四种相互作用力。教师活动：投影展示四种相互作用力。（三）四种相互作用力1. 万有引力相互作用：存在于一切物体之间，相互作用强度随距离增大而减小。2. 电磁相互作用：存在于电荷之间和磁体之间，他们的本质是相同的。3. 强相互作用和弱相互作用：作用范围小，但弱相互作用的强度只有强相互作用的10-12。三、课堂小结力在我们初中时已接触过，对其概念的理解要从力的物质性、相互性、矢量性着手。重力的学习中，要理解重力的方向是竖直向下这一含义，以及重心这一概念。四、布置作业教材p53问题与练习 1、2题。五、板书设计3.1 重力 基本相互作用一、力和力的图示1.力的定义2.力的测量工具3.力是矢量二、重力1.定义2.大小：g=mg3.方向：竖直向下4.重心三、四种基本相互作用六、课堂作业1下列说法中正确的是（ ）。a某施力物体同时也一定是受力物体b没有施力物体和受力物体，力照样可以独立存在c找不到施力物体的力是不存在的d有的物体自己就有力，这个力不是另外的物体施加的2.下述关于力的说法中不正确的是（ ）。a力对物体的作用效果，完全由力的大小决定b作用在物体上的力，不论作用点在什么位置，产生的效果均相同c物体受到力的作用后，一定同时出现形变和运动状态的改变d力的作用效果一定会使物体运动3下列说法中错误的是（ ）。a力是物体对物体的作用b只有直接接触的物体间才有力的作用c由相距一定距离的磁铁间有相互作用力可知，力可以离开物体而独立存在d甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用4下列说法中正确的是（ ）。a抛向空中的球，在空中运动时受到重力和抛力的作用b卡车拉着拖车前进，卡车施加给拖车的力是动力，而拖车施加给卡车的力是阻力c冰球被击后在冰面上滑行，滑行过程中由于受到冰面对它的阻力作用而慢慢停下来d只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受到力，不会施力 5在弹簧秤钩下竖直悬挂一个静止的小球，下列说法中正确的是（ ）。a小球对弹簧秤的拉力的施力物体是地球b小球所受弹簧秤的拉力的施力物体是地球c弹簧秤对小球的拉力在数值上等于小球的重力d小球对弹簧秤拉力的施力物