重力与重心 公开课教学设计

§重力与重心知识与技能1．了解力是物体对物体的作用，力的作用是相互的，认识力能使物体发生形变或使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．知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系．4．知道物体重心的含义．5．知道重力产生的原因及其定义．6．了解四种基本相互作用．过程与方法1．知道人类认识力的作用是从力的作用产生的效果开始的．2．能通过探究活动体验力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个因素有关．3．能通过多个实验现象归纳得出力的作用是相互的．4．自己动手，找不规则薄板重心的实验锻炼自己的动手能力．5．通过“重心”概念的引入渗透“理想模型”的物理学方法．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．2．通过实验，培养学生的团结协作精神．3．通过本节课的学习，培养全面观察分析问题的能力．教学重点1．力的概念、图示以及力的作用效果．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．教学方法探究、讲授、讨论、练习教具准备多媒体课件，长方形木块，锯条，橡皮条，已知质量的钩码，重垂线，铅笔，刻度尺，质量均匀的金属板等．教学活动[新课导入][多媒体投影]播放“运动员踢球、风吹稻谷、运动员用头顶球、人推物体(但没有推动)、火箭发射、压缩海绵”等录像资料．学生观察讨论，引发学生的兴趣师：通过以上的观看，大家可以总结出这几个物体的共同点吗?生1：这几个物体都在运动．生2：不对，有的在运动，有的静止，比如说人推物体时并没有推动物体．生3：海绵的情况和那几个物体有所不同，那几个物体都是从运动到静止或者从静止到运动，形状都没有发生变化，但是海绵形状变化比较明显．师：刚才这位同学观察得很仔细，除了海绵之外的其他物体形状好像没有发生变化，或者说它们的变化从图中观察不出来．是不是真的没有发生变化呢?其他几个物体从运动到静止或从静止到运动，而海绵的形状发生了变化，这些都是什么原因造成的呢?生：是因为物体受到了力的作用．[新课教学]一力和力的图示[演示实验]演示用手压锯条、拉橡皮条等等，提出问题．师：类似这些你还能举出哪些生活实例?生：类似这样的例子很多，比如小树在大风的作用下的弯曲，直尺在力的作用下的弯曲，绳子在力的作用下的扭转，弹簧对压缩它的物体的力的作用．师：所有这些现象说明了什么?生：要使物体形状发生变化，要对它施加力的作用．师：物体形状或体积的变化称为形变，从刚才几个例子我们可以得到什么样的结论?生：力是使物体产生形变的原因．师：这是力的作用效果之一，除了这样一种作用效果之外，力还有什么样的作用效果呢?试举例说明．生1：用力推箱子，可以发现箱子开始运动了，说明是力使物体从静止变为运动了．可见力可以使物体从静止变为运动．生2：汽车停下来，首先要刹车，可见要使物体从运动变为静止，需要力的作用。生3：飞行在空中的足球，当一个运动员用头顶一下，发现足球的运动方向发生了变化，可见运动方向的变化需要力的作用．师：刚才几个同学举例非常好，物体速度的变化称为物体运动状态的变化，那么我们能不能把上述几位同学的话总结成一句话呢?生：力是物体运动状态发生变化的原因．（物体运动状态发生了改变→物体就一定受到了外界力的作用）例：竖直上抛一个小球，不计空气阻力。观察小球的运动？为什么小球的速度方向会发生改变？是什么力？师：结合上面的分析和我们初中所学的知识，大家给力下一个定义．定义：力是物体与物体之间的相互作用，力是物体运动状态变化的原因，力是物体发生形变的原因．师：当我们用同样大小的力拉一个弹簧（向右）和压（向左）一个弹簧时产生的作用效果一样吗?生：不一样．师：所以力是既有大小又有方向的物理量，这样的物理量叫什么?以前我们所学的哪几个物理量和力具有相同的情况?生：这样既有大小又有方向的物理量称为矢量，我们在以前的学习中位移、速度、加速度都是矢量．师:力是矢量,有大小,有方向,这是力的一个性质-------矢量性例如：重力方向是竖直向下的师:那么,除了矢量性以外,力还有别的什么特点吗?[演示实验]播放“运动员踢球、风吹稻谷弯、人推物体(但没有推动)、压缩海绵”等录像资料．演示用手压锯条、手拉橡皮条、磁铁间的相互作用等师:观察上面的实验,讨论一下,力的产生需要什么条件?(提示:运动员-----球,空气-----稻谷,人------物体,磁铁------磁铁)生:需要物体,并且至少有两个物体师:说明力的产生离不开物体，并且是两个物体（其中一个是施力物体，另外一个是受力物体）,这就是力的另外一个性质------物质性[演示实验]穿旱冰鞋的两个人对推,两个弹簧挂在一起对拉师:力总是成对出现的，一个物体是施力物体同时也是受力物体-------相互性总结:力的性质1.力是矢量,有大小,有方向,这是力的一个性质-------矢量性2.力的产生离不开物体,这就是力的另外一个性质------物质性3.力总是成对出现的，施力物体同时也是受力物体-------相互性例如：放在桌面的粉笔盒受到了重力和支持力的作用，这两个里的施力物体和受力物体分别是？同时粉笔盒有没有给地球和桌面施加力的作用？二、重力实验一：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.生:小球下落，它的速度越来越快，它的运动状态发生了变化.师:是什么原因导致了小球的运动状态发生改变的呢?(提示:力的作用效果)生:通过刚才的学习，我们知道力是改变物体运动状态的原因,小球受到了力的作用实验二：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.师：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?生:力是改变物体运动状态的原因,小球受到了力的作用师:小球是受力物体,那么,这个力施力物体是什么呢?这个力又是什么力呢?生:施力物体是地球,这个力叫着重力定义:由于地球的吸引而使物体受到的力叫着重力说明:只要是在地球引力范围内,不管是处于什么状态的物体,都会受到重力的作用师：有的同学说物体的重力就是地球的吸引力，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，重力并不是地球的吸引力，而是吸引力的一部分，以后才会学到这些知识，现在知道就行了。所以说重力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重力。由于两者相差很小，通常可以用重力代替吸引力。师：要研究一个力，首先要研究这个力的三要素，重力的三要素应该怎样的呢?1.重力的大小(1)要想测量力的大小，可以利用工具测量:弹簧测力计,电子称等(2)可以利用公式G＝mg计算，力的单位是：N（牛顿）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的值增大．2.重力的方向演示实验:细绳挂一个小球,保持静止状态师:小球受到了几个力的作用?施力物体分别是什么?生:重力-----施力物体是地球;拉力-------施力物体是绳师:根据二里平衡的知识,这两个力的大小,方向有什么关系?生:大小相等,方向相反师:拉力的方向竖直向上,而重力的方向应该与它相反,所以,我们可以得到,重力的方向竖直向下(竖直,不是垂直!)说明:无论物体是静止的还是运动的，无论物体运动状态如何，重力的方向总是竖直向下．3.重力的作用点----重心师:在研究重力对一个物体的作用效果时，为了方便简单,可以把物体各部分受到的重力视为集中作用在某点，这个点就是重力的作用点，叫做物体的重心，它是一个理想模型,类似于质点说明:任何一个物体都有重心，而且只有一个重心,但是物体的重心不一定就在物体上师:我们如何确定一个物体的重心所在的地方呢?师: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并说明其原理-----二力平衡的知识），另外重心的位置可以

不再物体上4.重心与稳定学生自读,找出重心与稳定的关系三力的描述师：力这种东西感觉和空气一样,看不见也摸不着,那么要具体准确描述作用在物体上的一个力，我们可以采用什么样的方法?生：可以用力的图示的方法．师：要想画力的图示，需要了解哪几个问题?生：力的三要素：大小、方向和作用点．师：下面我们就进行一下力的图示的练习．(多媒体投影例题)[参考例题]如图3—1—1所示，绳对物体竖直向上的拉力大小为150N，用力的图示法表示拉力．解析：画力的图示要严格按照以下步骤进行：(1)选定标度．(2)从作用点沿力的方向画一线段，线段长短按选定的标度和力的大小画．线段上加刻度，如图甲所示从O点竖直向上画一段3倍于标度的线段；(3)在线段终点上加箭头表示力的方向．为了简便也可以照图乙那样不画物体，而用质点来表示物体，画出力F的图示．学生活动：做例题中物体受力的图示，教师巡回指导，帮助水平较差的学生，把做得好的同学的图示用实物投影投到大屏幕上，和学生自己做的进行比较，也可以让同位之间互换进行检查，找出对方的缺点，锻炼学生发现错误的能力．师：(微笑)刚才同学们做得很好，看来大家初中的基础还是比较好的，由于高中对物体进行受力分析的时候很多，力的图示画起来比较麻烦，我们以后会经常画一种简化的力的图示——力的示意图．力的示意图是在力的图示的基础上，不对力的大小有具体的要求，只画力的作用点和方向，表示物体在这个方向上受到了力．我们在以后经常要用到这种方法，希望大家能够熟练掌握．小结:在本小结内容的教学过程中较好的让学生明白了如下几点：1、知道力是物体间的相互作用，力不能脱离物体而存在，在具体问题中能找出施力物体和受力物体。2、知道力有大小和方向，具体问题中能画出力的图示和力的示意图。3、知道力的作用效果，知道力的分类。4、知道重力是由于物体受到地球的吸引而产生的。5、知道重力的大小和方向。会用公式G＝mg计算重力。6、知道重心的概念以及均匀物体中心的位置。7、知道重心与稳定的关系。并