初中物理《重力》教案

《重力》教案物理观念：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、重心以及铅垂线的应用。3．理解重力的大小与质量的关系。科学思维：通过课堂教学活动，能够用心体验和观察，表述自己的观点，提高信息交流能力。科学探究：经历探究重力的大小跟质量关系的过程，了解分析数据的方法，提高处理实验信息的能力。科学态度与责任：1．培养学生乐于探索自然现象、物理规律的兴趣，提高学生辩证地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。3．培养学生乐于参与科学实践的情感，在实验中养成严谨的科学态度。重点：探究重力的大小与质量的关系。难点：重力的方向。多媒体课件、弹簧测力计、钩码若干、细线、剪刀、直尺。一、情景导入eq\o(\s\up7(),\s\do5(情景1))多媒体展示生活中的图片：熟了的苹果落向地面、壮观的瀑布、搬起石头砸了自己的脚……苹果、水、石头为什么总是向下落，而不飞向空中呢？你能再举几个生活中相似的实例吗？这就涉及今天我们要学的一种力——重力。eq\o(\s\up7(),\s\do5(情景2))同学们知道牛顿吗？就是那个看到成熟的苹果落向地面而发现了万有引力的人。宇宙间的物体，大到天体，小到尘埃，都存在互相吸引的力，并把它叫作万有引力。有同学不禁要问，既然有万有引力，为什么我没有被别的同学吸引走，也没有同学被我吸引过来呢？同学们学了本节课的知识之后就能明白其中的道理了。二、合作探究重力的大小1．认识重力eq\o(\s\up7(),\s\do5(知识引入))生活中，同学们可以随处发现像上面多媒体展示的图片中的现象。这些现象产生的原因是地球对它附近的物体有吸引作用，物理学中把地球的这种吸引作用叫作引力。eq\o(\s\up7(),\s\do5(多媒体展示))重力：由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力，通常用字母G表示。地球附近的所有物体都受到重力的作用。eq\o(\s\up7(),\s\do5(提出问题))既然地球上的所有物体都受到重力的作用，那么地球以外的太空中的物体受到重力的作用吗？eq\o(\s\up7(),\s\do5(交流讨论))同学们大胆猜想，结合我国载人航天飞船上航天员的实际情况，思考并交流讨论地球以外的太空中的物体是否受到重力的作用？重力的施力物体是什么？eq\o(\s\up7(),\s\do5(归纳总结))(1)重力产生的原因：地球的吸引。(2)重力的施力物体是地球，受力物体是地球附近的所有物体。2．重力的大小eq\o(\s\up7(),\s\do5(提出问题))物体的重力大小可能跟什么因素有关？又是什么关系呢？eq\o(\s\up7(),\s\do5(交流讨论))同学们交流讨论重力的大小与什么因素有关？eq\o(\s\up7(),\s\do5(演示实验))实验探究：探究重力的大小跟质量的关系。分组探究，步骤如图所示，每个钩码质量都是50g，把钩码逐个挂到弹簧测力计上，分别测出它们受到的重力，记录在表格中。(1)需测的物理量：物体的质量、物体所受重力的大小。(2)实验器材：弹簧测力计、钩码若干。(3)实验步骤：①用弹簧测力计测出对应钩码的重力；②认真做好实验，准确记录数据；③对收集的实验数据进行简单比较，发现数据间的关系特征；④从大量实验数据中归纳总结规律；实验次数123456钩码质量/kg0.050.100.150.200.250.30重力/Neq\f(重力,质量)/(N·kg-1)⑤处理实验数据，计算G与m的比值；⑥画重力与质量关系的图像；⑦小组实验完毕，相互交流实验数据和画出的图像。(4)实验结论：物体所受的重力与其质量的关系：①物体的质量越大，重力也越大。②物体所受的重力与质量的比值相同。③物体所受的重力跟它的质量成正比。教师引导说明：科学家们所做的大量实验表明，物体所受的重力与质量的比值约是9.8N/kg，即g＝9.8N/kg。因此，eq\f(G,m)＝g或G＝mg。eq\o(\s\up7(),\s\do5(归纳总结))(1)公式G＝mg中，G表示重力，单位为牛顿(N)；m表示质量，单位为千克(kg)。(2)其中g＝9.8N/kg表示的意义是：在地面附近，质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。(3)说明：粗略计算时g可取10N/kg。重力的方向eq\o(\s\up7(),\s\do5(提出问题))经过上面的学习我们知道了重力的大小跟质量有关，那么重力的方向又是怎样的呢？eq\o(\s\up7(),\s\do5(演示实验))教师演示实验：用细线把某物体悬挂起来，静止时让学生观察细线的方向是否是竖直方向。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)eq\o(\s\up7(),\s\do5(多媒体展示))多媒体展示图片：利用铅垂线可以检查墙砌得是否竖直。如果铅垂线和墙壁是平行的，说明墙壁竖直；如果铅垂线和桌面、窗台是垂直的，则说明桌面、窗台是水平的。(重力的方向可由铅垂线推断，总与当地的水平面垂直，切不可说成“垂直向下”，因为平面不同，其垂直向下的方向也不同)eq\o(\s\up7(),\s\do5(归纳总结))重力的方向总是竖直向下的。eq\o(\s\up7(),\s\do5(知识延伸))地球上不同地方的人或物体受到的重力的方向对于他们所处的位置来说都是竖直向下的。因为地球呈球形，所以地球上不同位置上的“下”实际都指向了地球的中心，因此我们所说的竖直向下的“下”指的是指向“地心”。指向地心的方向叫“向下”，背离地心的方向就应该叫作“向上”。正因为地球上不同地方的人们都受到地球指向地心的重力作用，所以各个地方的人们都能安然无恙地生活在地球表面。重心eq\o(\s\up7(),\s\do5(知识引入))接下来我们来探究重力的另外一个要素：作用点。重力的作用点叫重心。eq\o(\s\up7(),\s\do5(演示实验))同学们自己利用手边的直尺来做一个小实验：找重心。请同学们把直尺放在手指上并且让直尺静止不动，注意不要让它掉下来。地球吸引物体的每个部分。但是，对于整个物体(直尺)，重力作用的表现就好像它作用在某一个点上(这个点正好在直尺的中间位置)，这个点叫作物体的重心。简单说，重心就是重力在物体上的等效作用点。eq\o(\s\up7(),\s\do5(多媒体展示))多媒体展示：对重心的六点认识。①重心是一个物体各部分受到的重力作用的等效作用点。②质量分布均匀的物体，重心的位置只跟物体的形状有关，形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心在它的几何中心，如铅球的重心就在球心。③质量分布不均匀的物体，重心的位置除与物体的形状有关外，还跟物体的质量分布有关。④物体重心的位置，可以在物体上，也可以在物体外。如图甲所示，一个平板的重心在板上，而一个铁环的重心就不在环上。eq\o(\s\up7(),\s\do5(甲))eq\o(\s\up7(),\s\do5(乙))⑤薄板重心的求法(悬挂法)：薄板的重心位置可用悬挂法求出。如图乙所示，先在A点把薄板悬挂起来，物体静止时，所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直直线上，所以薄板的重心一定在通过A点的竖直直线AB上。然后在C点把薄板悬挂起来，同理可知，薄板的重心一定在通过C点的竖直直线CD上，AB和CD的交点O就是薄板重心的位置。⑥重心的位置与物体所在的位置、放置状态和运动状态无关。但一个物体内质量分布发生变化时，其重心的位置也会发生变化。如一个充气的篮球，其重心在几何中心处，若将篮球内充入一半体积的水，则球(含水)的重心将下移。eq\o(\s\up7(),\s\do5(归纳总结))重心：重力的作用点叫重心，形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心就在它的几何中心上。万有引力eq\o(\s\up7(),\s\do5(知识引入))1665至1667年间，一天傍晚，牛顿坐在苹果树下乘凉，一个苹果从树上掉下来。他忽然想到：为什么苹果只向地面落，而不向天上飞呢？eq\o(\s\up7(),\s\do5(归纳总结))牛顿提出：宇宙间的物体，大到天体，小到尘埃，都存在互相吸引的力，这就是万有引力。正是地球对它附近的物体的吸引力，才产生了重力。第3节重力eq\a\vs4\al(重,力)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(定义：由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力,产生的原因：地球的吸引,\a\vs4\al(三要素)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(大小：物体所受重力的大小跟它的质量成正比，G＝mg(g＝9.8N/kg),方向：竖直向下——应用：铅垂线、水平仪等,作用点：重心（形状规则、质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心上）)),万有引力))完成对应课时内容。这节课是在学生前面学过的力的知识的基础上进行的教学，教学过程如下：先通过学生熟悉的例子使学生认识重力的存在，然后通过学生的探究实验，探究物体重力的大小跟质量的关系，再探究重力的方向及重心。在探究重力的大小跟质量的关系时，用在坐标系上作图的方法得出重力跟质量的关系，这种做法思路简洁，学生容易掌握，同时让学生掌握利用数学知识解决物理问题的一种方法——图像法。关于重力的方向，首先说明用细线将物体悬挂起来后，物体静止时悬线的方向就是重力的方向，这个方向叫“竖直方向”，所以重力的方向是竖直向下的，并让学生明白竖直向下的“下”指的是什么及它与“垂直向下”的区别。通过实际的例子说明竖直向下的重力方向在实际中的应用，培养学生运用知识解决实际问题的能力。最后告诉学生地球吸引物体的每个部分，但是，对于整个物体，重力作用的表现就好像它作用在某一个点上，这个点叫作物体的重心。课后·知能演练基础巩固1.关于重力,下列说法错误的是()A.物体所受重力的施力物体是地球B.物体的重心一定在物体上C.地球附近的物体所受重力跟它的质量成正比D.跳水运动员在下落过程中越落越快,主要是因为运动员受到重力的作用2.如图所示,桌面上的物理课本所受重力的施力物体是()A.桌子 B.地板 C.地球 D.空气3.小朱同学在探究重力的大小与质量的关系时用弹簧测力计测物体的重力,实验得到如表所示的数据。下图是某次测物体的重力时的情境。下列说法不正确的是()m/kg0.10.20.30.40.5G/N12345A.弹簧测力计应该在竖直方向调零B.由表中数据可知重力与质量的关系是1kg=10NC.图中弹簧测力计的示数为4.6ND.由表中数据可知物体所受的重力的大小与其质量成正比4.过春节时贴年画是我国的传统习俗。在竖直墙壁上贴长方形年画时,可利用铅垂线来检查年画是否贴正。如图所示的年画的短边与铅垂线不平行,为了把年画贴正,下列操作方法正确的是()A.换用质量大的重锤B.调整年画,使年画的短边与铅垂线平行C.上下移动年画的位置D.调整铅垂线,使铅垂线与年画的短边平行5.如图所示的弓为“七力弓”。“力”是当时描述弓的拉力的一种单位,1力大约可以提起6kg的重物。请估算拉开这把“七力弓”需要的拉力大约为()A.42N B.60NC.420N D.4200N6.一个南瓜所受的重力是30N,g取10N/kg,它的质量为()A.30kg B.3kgC.300kg D.3N/kg7.有经验的工人师傅在往货车上搬运货物时,通常会把(选填“较重”或“较轻”)的货物放在车厢底部,这样做的目的是,使货物稳定不容易倾倒。

能力提升8.在下列物体中,所受的重力大约是600N的物体是()A.一匹马 B.一本物理课本C.一支钢笔 D.一名中学生9.为了求出质量为3kg的物体所受的重力,有四位同学进行了如下演算,其中正确的是()A.3kg=29.4NB.3kg=3kg×9.8N=29.4NC.G=3kg×9.8N/kg=29.4ND.物体所受的重力等于质量的9.8倍,所以重力是29.4N10.实验桌上有大小不同的铝块和铜块(已知ρ铜>ρ铝),小明利用弹簧测力计、天平和量筒测得多组重力G、质量m及体积V的实验数据,绘制成图像,下列图像正确的是()11.在平直轨道上运动的小车,在车厢顶用细线悬挂一小球,其中O为重心,如图所示,请作出小球所受重力的示意图。思维拓展12.建筑工地需要4m3的沙石。为估测沙石的密度,用一只空桶装满沙石,测得桶中沙石的质量为52kg;再用这只桶装满水,测得桶中水的质量为20kg。ρ水=1.0g/cm3,g取10N/kg。(1)求桶的容积。(2)求沙石的密度。(3)求4m3沙石的重力。(4)若用一辆自身质量为5t的卡车(载质量为12t)运送此沙石到工地,行驶途中将要经过一座立有如图所示的标志的桥梁,试通过计算判断卡车能否安全过桥?参考答案【课后·知能演练】1.B2.C3.B4.B5.C6.B7.较重降低货物的重心8.D9.C10.B11.如图所示12.(1)2×10-2m3(2)2.6×103kg/m3(3)1.04×105N(4)能安全