第七章 力第3节

第七章 力第3节 重力新授课 1课时 【教学目标】 1.能通过分析生活及实验现象得出重力是由于地球的吸引而产生的。2.经历探究重力的大小跟什么因素有关的实验过程，了解重力大小跟物体质量的关系。会根据G-m图象分析处理实验结果。能正确书写重力大小跟物体质量的关系式G=mg，并能进行简单计算。3.确认重力的方向是竖直向下的，并能够应用其解决实际生活中的一些问题。能找到质量分布均匀、形状规则的物体的重心。会画重力的示意图。4.了解重力的由来。【教学重点】实验探究重力的大小跟质量的关系。【教学难点】重力的方向是竖直向下的含义的理解。【实验准备】教师用：多媒体课件。铅垂线、水平仪、形状不规则物体学生用：皮球、弹簧测力计、已知质量的钩码一盒、橡皮、细线【教学过程】主 要 教 学 过 程教学内容教师活动学生活动一、创设情景 引入新课【课件展示】图7-3-1我们站在地面上，脚朝下，站得很稳但地球是球形的，在我们“脚下”的阿根廷人，好像是脚朝上的（图7-3-1），他们为什么也站得很稳呢？ 同学们是否替他们担心过：如若一不小心，他们是不是极可能会“掉”到太空里呢？你参加过跳高运动吗？当你用力蹬地会腾空而起，但越过横杆后，你会重重地落在海绵垫上，这是为什么呢？ 也许你有过这样的幻想：自己能够飞翔，飞到宇宙中探索那神秘的世界，要想实现飞天梦，需要克服什么力才能实现呢？ （设计意图：以学生的认知冲突创设课堂情景，激发学生的学习兴趣和求知欲）【板书课题】第三节 重力学生兴致勃勃、观察图片。思考并讨论提出的问题：阿根廷人为什么也站得很稳呢？他们会不会“掉”到太空？二、科学探究 学习新课 （一）重力的概念1、感知重力的存在2、重力的施力物体和受力物体【播放视频】观看奔腾的黄河、长江、倾泻而下的瀑布，空投的救灾物资，投掷出去的铁饼、标枪等与重力有关的画面。【动手实验】观察在高处由静止下落，沿水平、斜向上、斜向下、竖直方向抛出的皮球等物体的运动情况。【引入】日常生活的经验告诉我们，无论是靠自身的牵引力上升的物体，还是被人为地抛向空中的物体，无论它运动的过程怎样，最终还是要落到地面上的（图7-3-2）你知道产生这些现象的原因吗？ 苹果落地 抛石落地 水往低处流 图7-3-2【师生总结】地面附近的一切物体在失去支持的时候都要向地面降落这是因为地球对它周围的物体有引力，能把它们拉向地面我们把由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力通常用字母“G”表示。【板书】1、重力：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。（设计意图：这是通过通过视频和学生实验等手段唤起学生对重力的认识，既重力对物体运动状态的改变来感知重力的存在。）【引导点拨】重力是由于地球对物体的吸引而产生的，因此重力的施力物体是地球；地球附近的物体由于地球的吸引都要受到重力作用，因此重力的受力物体是地球附近的所有物体。【温馨提醒】 地球附近的一切物体都受到重力为了叙述简便，我们常把物体受到的重力简称为物重我们日常生活中讲“重量”，说的是物体的质量，其实这是不对的严格地说，在物理学中，重量指的是物体受到的重力 学生观看视频和实验现象，思考产生这些现象的原因想想议议：飞机投放的物质，受到地球对它的重力作用，会落向地面。你能举出几个例子来证明重力的存在吗？如果没有重力，我们的生活会是什么样子？（设计意图：通过这样的问题，可以发挥学生的想象，活跃课堂气氛，让学生在轻松中感知重力的存在）（二）重力的大小学生经历科学探究的几个环节：1、提出问题2、进行猜想3、明确重力大小的测量方法4、设计实验5、进行实验并收集数据6、分析数据，归纳总结7、评估数据8、学以致用【提出问题】不同物体受到的重力是有大有小的那么物体所受重力跟哪些因素有关呢？请同学们猜想一下。【引导点拨】由于质量主要由物质的密度和体积决定，所以只要研究跟质量的关系就包含了这两个方面，也就是说质量不同的物体所受的重力不同，所以举起他们的感受也不同。至于其它几个猜想，同学们可以在课下继续研究。（设计意图：让学生运用学过的知识和已有经验，对问题的可能答案做出合理的猜想，培养学生的发生思维。）【设疑】如何测量重力的大小？【引导点拨】把已知质量的钩码挂在弹簧测力计上，静止时，弹簧测力计的示数等于钩码所受的重力大小。（由于此时没有学习二力平衡的知识，因此不必交待这样做的理由）【实验指导】1、强调弹簧测力计的使用方法和注意事项2、观察什么，记录什么？小组内如何分工？3、设计记录数据的表格4、如何改变实验次数？质量m/kg重力 G/N（设计意图：进行实验前，明确目标和协作分工，增加课堂效率；培养学生的合作意识。）5、在课本图7.3-3中，以质量为横坐标、重力为纵坐标描点并连接这些点。观察后思考：物体所受的重力跟它的质量有什么关系？（设计意图：培养学生的动手能力，运用数学的知识找到两个物理量的关系，提高解决物理问题的能力。）【成果展示】分别选择23小组将图像投影在黑板上。6、数据处理及分析论证方案建议方案一：对照学生记录的实验表格分析，质量成倍增大，重力也成倍增大。这表明，物体所受的重力跟它的质量成正比。方案二：计算表格中重力与质量的比值，可见都是10N/kg。这表明，重力和质量成正比，比值是10N/kg。方案三：根据学生描绘的图象，引导学生分析，尝试判断重力与质量的数量关系，并进一步得出重力的大小跟质量的关系式。G-m图象是一条通过原点的直线，这是正比例函数图象。其斜率为一常数，数值是10N/kg。由此表明，物体所受重力大小跟质量成正比，且G/m=g=10N/kg.（设计意图：实际教学中可将三种处理数据的方法有机结合，帮助学生学会处理数据的多种方式，这对学生的能力培养是大有裨益的。）【小结】&【板书】1物体所受的重力与物体的质量成正比。2、G/m=g或G=mg3、g=10N/kg，意义：它表示质量为1 kg 的物体所受到的重力是10 N。为计算方便在粗略计算时可取g =10 N/kg。精确测量的结果是g= 9.8 N/kg 【典例分析】一辆汽车的质量是3 t，则这辆汽车受到的重力是多少？（g=10 N/kg）（设计意图：对于有关重力的简单计算，应注意引导学生运用公式、规范书写步骤。）【自学指导】阅读课本第11页例题，看完题目在练习本上试做，然后对照答案自查。【引导点拨】发现既考查了重力的计算，还有质量的计算，对变形公式有更深的了解。还强调用下角标区分不同物体。（设计意图：计算过程中物理量带单位既可以使计算过程有意义，又可以通过单位之间的关系判断计算是否正确。另外又巩固了新学的公式及变形式。）思考、讨论、大胆猜想并说出猜想的依据。生1：可能跟质量有关生2：密度生3：体积、速度、形状对于学生的猜想，及时给与激励性的评价。学生讨论后总结：如下图：交流、讨论：1、学生口述方法2、已知钩码质量50g换算成0.05kg,读出弹簧测力计的示数，两人一组，一个测量，一个记录。3、填在课本第10页的表格中4、逐次增挂钩码个数描点并连线各小组积极展示学生能根据老师的引导，得出准确的结论学生根据题意，写出计算过程：已知：m=3 t=3 000 kgg=10 N/kg求：G解：由重力计算公式得G = mg=3 000 kg10 N/kg=30 000N答：质量为3 t的汽车重力是30 000 N。试做例题对照自查（三）重力的方向1、方向：竖直向下2.重力方向竖直向下的应用【想想议议】如何描述重力的方向？【实验演示】如图7-3-4所示，用一根线将重球悬挂起来，吊在支架上。使该装置由水平放置变换到倾斜放置。我们发现，无论放置在什么位置，细线总被物体在重力的作用下竖直向下拉直。因此悬线下垂的方向显示的是重力的方向。 甲 乙 图7-3-4【小结】&【板书】重力的方向：竖直向下（设计意图：学生通过生活现象可以想到重力的方向是向下的，可是对方向竖直向下的认识还是不到位，所以这个设计能巧妙的纠正学生的错误认识：不是垂直向下。）【做一做】用一根线将物体悬挂起来，物体静止时，在重力的作用下，物体下垂的方向跟重力的方向一致，这样的线叫做重垂线（图7-3-6）。图7-3-6【试一试】重垂线在生活和生产上有广泛的应用。生活中人们常用重垂线检查墙壁上的画是否挂正；建筑工地上常用重垂线检查墙砌的是否竖直（图甲）；工厂中用重垂线检查工作台面是否水平（图乙）。 甲 乙图7-3-7【想想议议】回扣开头和图7-3-8所示，我们平时说的“下”，到底指的是什么方向？图7-3-8（设计意图：通过对重力方向的进一步深入，认识到“下”是指向地心的，这就是离开地球表面的物体都落向地面的原因。）学生先根据生活现象讨论重力的方向，然后通过动手体验，确定准确的方向到底如何描述？学生观察现象，在课本上标出重垂线的概念讨论：课本第14页第4题学生讨论后回答：“下”指向地心然后解释开头问题：所有的现象都是因为受到地球向下的吸引力的原因（四）重心1、什么叫重心?2、重心的位置3、画重力的示意图【想一想】重力的作用点在哪里？PPT动画展示：地球吸引物体的每一个部分。图7-3-9作用效果上就好像作用在某一点上的一个力。如图7-3-9所示，用一根绳子悬挂一个不规则的物体，现在物体受到一个竖直向上的拉力，地球吸引物体的每一部分，因此，一个物体各部分都要受到重力作用，但从力的作用效果看，就好像有一个竖直向下的力拉着物体，我们可以认为各部分的重力作用集中于一点，这一点叫物体的重心。O点即为等效作用点重心.【小结】&【板书】对于整个物体，重力作用的表现就好像它作用在物体的一个点上，那么，重力在物体上的作用点就叫重心（设计意图：利用等效替代的思想把作用在物体上的每一部分集中到一点，使复杂的问题简单化，方便学生理解和接受。）【认一认】你知道这些物体的重心在哪里吗？通过课件展示:图7-3-10【师生总结】质地均匀、外形规则物体的重心在它的几何中心上。例如粗细均匀的棒的重心在它的中点；方形薄板的重心在两条对角线的交点；球的重心在球心（图7-3-10）（设计意图：通过对物体重心的识别，为后面画重力示意图打好基础。）【温馨提醒】（重心是一个物体各部分受到的重力作用的等效作用点。物体重心的位置，可以在物体上，也可以在物体外。例如，一个平板的重心在板上，而铁环的重心就不在环上。如图7-3-12质量均匀、外形规则的唱片的重心在它的圆心上。在画物体的受力图时，务必将重力的作用点画在重心上。【设疑】什么是重力的三要素？如何画重力的示意图？【引导点拨】为了研究问题的方便，在受力物体上画力的示意图时，常常把重力的作用点画在重心上，如图7-3-11所示。图7-3-11（设计意图：重力的示意图是以后学习力学的基础，所以对学生应严格要求。）学生思考：如何把分散的很多点受到的重力集中到一个点？这用到了什么研究问题的方法？学生识别物体的位置：1）方形薄板的重心2）球的重心3）粗细均匀的棒的重心思考、讨论交流重力示意图的画法（五）重力的由来1、想想做做2、万有引力是重力产生的原因【小实验】用一根细线栓一块橡皮，甩起来，使橡皮绕手做圆周运动。这时，你会觉得橡皮要用手先拉住才不会跑掉。【类比猜想】月亮也绕着地球转动，它们之间有没有力呢？（设计意图：通过月亮与橡皮、人手与地球、拉力与引力等的类比帮助学生了解万有引力定律。）【引导点拨】牛顿研究后提出：宇宙间任何两个物体，大到天体，小到灰尘之间，都存在互相吸引的力，这就是万有引力。【小结】重力正是源自地球对它附近物体的万有引力。温馨提醒：重力是由于地球的吸引而产生的，但重力并不等于地球对物体的吸引力（万有引力）。重力与吸引力是两个不同的概念，一般情况下这两个力的大小和方向是不同的，重力只是吸引力的一部分万有引力的方向总是指向地心，而重力的方向总是竖直向下的。【课外拓展】万有引力定律的发现是17世纪自然科学最伟大的成果之一。让学生课后阅读“科学世界”栏目中的“飞出地球”。（设计意图：大多数学生对有关航天的知识都非常感兴趣，他们会主动阅读，不必占用课堂时间。）学生动手实验感受手拉绳子的力思考左边的问题阅读课本12页最后一部分，思考：什么是万有引力？重力产生的原因是什么？课下阅读此内容开阔视野三、盘点收获(时间：2分钟)引导学生总结收获，师生共同解决存在的问题。（教师课件展示，见附件1）学生梳理四、课堂检测（课件展示）(时间：5分钟)师巡视、讲评完成检测题见附件2五、布置作业做“动手动脑学物理” 第1、2、3题课后完成【板书设计】【教学反思】一、 本节课的“亮点” 这节课我还是比较满意的，多重教学手段，多重教学方法并用，达到了很好的效果。1、引入采用了学生认知上的冲突，激发学生的学习兴趣，快速进入学习状态。2、感知重力的存在，选择了三种方案，也可以只用其中的一种，都能说明问题，但我认为这样更丰富，学生感觉更受冲击。3、探究重力大小与质量的关系，又再现了科学探究的七个环节，整体互动较好，尤其在数据处理环节，我还是设计了三种方案：一是当物体的质量变成原来的n倍时，物体所受到的重力也变成原来的n倍，由此可见，物体的重力跟质量成正比；二是比值法，求出各组数据中G/m的比值，发现比值相等，证明物体的重力跟质量成正比；三是图象法，先画图象，根据G-m图象是一条通过原点的直线，这是正比例函数图象，说明物体的重力跟质量成正比。今后对于学生收集的数据，可以帮助学生学会处理数据的多种方式，这对学生的能力培养是大有裨益的。4、等效替代法理解重心和类比法了解万有引力，二者都能对知识的理解起到潜移默化的作用。二、不足： 由于内容较多，难免时间