【大单元教学】7.3教学设计+课件:重力 +八下第七章《力》大单元整体设计(人教版)

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名称 【大单元教学】7.3教学设计+课件:重力 +八下第七章《力》大单元整体设计(人教版)
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文件大小 30.1MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2023-12-20 23:24:39

文档简介

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【大单元整体教学】物理学科人教版八年级下册
第七章 分课时设计
课题 重力
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 第七章《力》是人教版初中物理力学部分的开端,是力学的基础,也是力学重要的组成部分。第三节重力主要讲述重力的由来、定义、大小、方向和重心。在学习了力的基本概念和认识弹力且知道哪些力属于弹力后,教材再安排认识重力,让学生由抽象的概念进一步转化成思维具体的实例。在学习重力时,教材首先通过生活随处可见的现象引入课题,让学生可以快速的进入课堂教学,从而更容易接受重力的定义以及符号和单位。为了让学生更好地感受重力了解重力在生活中的重要性,教材通过“想想议议”的学生活动列举失去重力后,我们的生活会怎样。在学习重力的大小时,教材以生活经验为依据,提出问题导入,重力和质量之间有什么关系?通过学生分组实验,小组合作交流共同得出结论,不仅能让学生获得新知识,更能让学生体会到团队合作的成就感。在学习重力的方向时,教材先让学生体验用细线把物体悬挂起来后,给出重力的方向,再以生活中常见利用重力的方向为例和给出问题让学生思考,让学生获得的新知识内化。教材以力的三要素为逻辑,安排学习重心的内容,同样是通过列举熟悉实例,让学生更快接受知识。最后介绍重力的由来,让学生了解万有引力,通过“科学世界”激发学生对未来的展望和对宇宙的探索热情。
2.学习者分析 学生在学习力的相关概念,对力有力基本的认识,知道弹力产生的原因和哪些具体的力属于弹力,能够使用工具测量力的大小后,对于学习本节内容已经有了一定的基础,学生也学会了用身旁熟悉的事例来理解和解决一般抽象的问题。然而学生在处理一些更为抽象和复杂的问题时,还是有一定难度的,因此在教学策略上要多关注学生如何把复杂问题转化为简单问题,让学生更快、更容易接受新知识。
3.学习目标确定与教学重难点 (1)通过生活实例,知道物体受到地球的吸引,知道重力的定义及有关概念;(2)通过生活经验和体验,知道物体重力和质量有关,能够通过探究实验,得出重力与质量的关系以及重力大小的计算公式,培养学生动手实践能力和科学探索精神;(3)通过生活体验和经验,知道重力的方向竖直向下,能解释生活中一些现象,培养理论结合实际能力,提高学生学习科学知识的热情;(4)通过讲解和对生活实例的理解,知道物体重心的概念,能找到一般物体的重心位置,能熟练画出重力的示意图,锻炼了学生总结归纳知识的水平;(5)通过模拟引力,理解万有引力的概念,由“科学世界”介绍我国的航天成就,培养了学生的探索精神和增强学生为祖国航天事业贡献的动力。本节教学的重点是重力的大小以及简单计算,重力的方向和重心。教学难点是通过探究实验,分析实验数据得出重力和质量的关系以及重力的方向竖直向下和垂直向下的区别。
4.评价量表 《重力》的评价量表任务列表任务要求(满分:40分)学生自评同学互评教师评价任务一和任务六:重力和重力的由来认真思考,积极发言,积极参与学生活动。(15分)任务二:重力的大小完整地设计实验,进行实验,分析实验数据,得出结论,并且在利用G=mg计算时能快速准确的完成。(10分)任务三:重力的方向能快速准确完成课堂训练,并能制作工具解决实际问题。(10分)任务四:重心积极的发言回答老师设置的问题,并能很好的融入到团队中发挥作用。(5分)
5.学习活动设计
教师活动 学生活动 设计意图/学习评价
任务一:引入新课
展示水流和渔民撒网图片。水总是由高处向低处流;向空中撒开的渔网,要飘落到水里;向空中抛出的石块,最终也会落向地面。生活中很多现象有类似的规律,请列举些实例,并思考原因是什么呢? 观察图片思考,再列举一些类似的场景或事例,思考物体落向地面的原因,并踊跃发言。 列举学生身边熟悉的事物,提出问题,让学生能够快速进入到教学情境中,为接下来的新知识学习提供有力保证。【评价标准】认真思考,积极发言,说出较多场景或事例,基本能够说出原因(5分)认真思考,能够说出一些场景或事例(3分)
任务二:重力
讲解重力的定义、符号、单位、重力的施力物体和受力物体。安排“想想议议”活动,让学生大胆想像假如没有重力我们的生活会怎样? 学生阅读课本说出重力的定义、符号、单位、重力的施力物体和受力物体。想像生活中没有重力会变成怎样? 自主阅读教材,培养学生的自主学习的能力。让学生发挥想象,假如没有重力会怎样,锻炼学生的发散性思维,激发学生对科学探索的热情。【评价标准】仔细阅读教材,能够快速找出重力的有关内容,积极参与学生活动并能积极发言说出一些例子。(5分)仔细阅读教材,在同学或老师的帮助下能够找到重力的有关内容,发言热情不高。(3分)
任务三:重力的大小
托起质量不同的物体,会感觉所用的力不同。大量的生活经验告诉我们,质量不同的物体所受的重力不同。提问:地球附近的物体所受的重力跟它的质量之间有什么关系呢?讲解重力大小的计算公式,g的单位和物理意义,g的大小与高度和纬度有关。 思考问题,设计实验:探究重力的大小与物体质量的关系。按设计的实验步骤进行实验,认真记录和分析数据,画出图像。同学之间相互交流、讨论,根据图像分析得出物体所受的重力与物体的质量成正比。 在老师的讲解下熟记重力大小计算公式,理解g的概念,能够用G=mg进行简单的计算。 以问题为导入,激发学生的求知欲。在问题的驱动下,学生能迅速设计出实验,并在团队的共同努力下完成实验并得出结论。通过公式G=mg简单计算的应用,能够让学生进一步巩固新知识。【评价标准】完整地设计实验,进行实验,分析实验数据,得出结论,并且在利用G=mg计算时能快速准确的完成。(10分)完整地设计实验,进行实验,分析实验数据,得出结论,并且在利用G=mg计算时能准确的完成。(8分)不能独立设计实验,分析实验数据,得出结论,知道用G=mg进行简单的计算。(6分)
任务四:重力的方向
展示利用铅垂线确定竖直方向的图片。讲解重力的方向是竖直向下,并给出竖直向下与垂直向下的区别。通过“想想议议”让学生理解“下”的含义。让学生利用重力的方向是竖直向下解决一些实际问题。 进行课堂训练理解竖直向下和垂直向下的区别,以及“下”到底指的是什么方向。利用重力的方向竖直向下解决一些实际问题。如检查墙壁是否竖直,检查窗台是否水平,检查墙画是否挂歪斜了等,可以通过制作对应的工具来检查。 通过教师的讲解再配合对应的课堂训练,让学生利用所学知识来解决实际问题。既巩固知识又培养学生解决问题的能力。【评价标准】能快速准确完成课堂训练,并能制作工具解决实际问题。(10分)能完成课堂训练,能在老师或同学的帮助下制作工具解决实际问题(8分)在老师或同学的帮助下完成课堂任务。(6分)
任务五:重心
演示不倒翁和站立的易拉罐,让学生一起分析原因。讲解重心的概念,以及不同物体重心的位置。设置课堂训练让学生熟记并理解重心。安排活动让学生找到不规则的物体的重心位置。 完成课堂训练,和同学共同参与找到不规则物体的重心。 通过不倒翁和站立的易拉罐引出重心,有效地吸引学生的关注,提高学生上课的专注力。让学生共同参与解决问题,是学生能够体会团队合作带来的成就感。【评价标准】积极的发言回答老师设置的问题,并能很好的融入到团队中发挥作用。(5分)回答问题不积极,在团队中也不愿参与。(3分)
任务六:重力的由来
展示图片。向学生介绍万有引力的概念和“科学世界”中中国的航天成就。 学生参与“想想做做”,了解万有引力。仔细阅读“科学世界”的内容。 通过动手模拟引力,让学生在做中学习新知识。通过阅读“科学世界”让学生了解我国的航天成就,培养学生对于航天事业的热情。【评价标准】能动手参与活动,积极回答问题。(5分)能参与活动,发言不够积极。(3分)
6.板书设计一、重力 ①由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力(G),地球附近的所有物体都受到重力;②物体所受重力的施力物体都是地球,受力物体是地面附近的所有物体;③重力的单位是:牛顿,符号N。二、重力的大小①物体所受的重力跟它的质量成正比,两者之间的关系是 G=mg②g = 9.8 N/kg;粗略计算g =10 N/kg表示质量为1 kg 的物体所受到的重力是9.8 N,g的大小与高度和地理纬度有关。三、重力的方向①重力的方向:竖直向下(竖直指向地心向下);②重力方向竖直向下的应用:重垂线、水平仪。四、重心①地球吸引物体的每一个部分。但是对于整个物体,重力作用的表现就好像它作用在某一点上,这个点叫做物体的重心(重力的作用点);②质地均匀、外形规则物体的重心在它的几何中心上;③重心的位置与物体的形状、材料是否均匀有关;重心的位置不一定在物体上,有可能在物体之外。五、重力的由来万有引力: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。
7.作业与拓展学习设计 1.地球附近的所有物体都受到的重力的作用,重力的施力物体是 。铅垂线是利用 的原理制成的,宇航员将一个苹果从地球上带到月球上,苹果受到的重力将 填“变大”“不变”“变小”。【答案】 地球 重力的方向竖直向下 变小【详解】[1]地球表面附近的一切物体都要受到地球对物体的吸引力,即重力,所以重力的施力物体是地球。[2]重力的方向竖直向下的,铅垂线是利用这个原理制成的。[3]苹果位置发生了改变,但它内部所含物质的多少没有改变,即其质量将不变;而月球引力是地球引力的六分之一,则月球上的苹果重力将变小,变为原来的六分之一。2.如图所示,纸做的“不倒翁”小鸟翅膀上装有两个回形针,将鸟嘴放在指尖上转动而不会掉下来,这是因为 ,小鸟所受重力的方向为 。 【答案】 降低了重心,增加了小鸟的稳度 竖直向下【详解】[1]回形针相当于小鸟的配重,使其重心降低,因重心低于支点而增加了小鸟的稳度。[2]重力的方向是竖直向下的,所以小鸟所受重力的方向为竖直向下。3.重力的方向可利用如图所示的装置来研究:随着角的改变,角将 (“改变”、“保持不变”),悬线与水平面的夹角将 (“改变”、“保持不变”),若要进一步验证重力方向向下的结论,还应进行的操作是: 。【答案】 改变 保持不变 剪断细线,观察小球下落的方向【详解】[1][2]根据题意可知,改变β的角度,装置OBC会变化,由于重力的方向始终向下,OA的方向始终竖直向下,所以,角的角度改变,但是悬线OA与水平面的夹角将保持不变。[3]为了进一步验证重力方向向下,需要进行的操作是剪断细线,观察小球下落的方向,如果剪断细线小球会沿OA方向下落,说明重力方向总是竖直向下的。4.已知物体在月球表面受到的万有引力约等于在地球表面受到的万有引力的六分之一,一名质量为70kg的宇航员在地球上最多能举起1200N的重物,登上月球后,该宇航员的质量为 kg,在月球表面他最多能举起在地球上重 N的重物。【答案】 70 720【详解】[1]质量是物体的一种属性,与物体的位置无关,则该宇航员登上月球后,其质量仍然为70kg。[2]因同一个人在地球上和月球上所能举起物体的最大重力相同,所以该宇航员在月球上最多能举起物体的重力G月=1200N,由题意可得在月球表面他最多能举起在地球上质量5.如果没有重力,下列现象中会发生的是(  )A.成熟的苹果不会落向地面 B.弹簧拉力器将无法使用C.茶杯里的水仍能倒进嘴里 D.天平能正常使用【答案】A【详解】A.成熟的苹果在重力作用下落向地面,如果没有重力,成熟的苹果不会落向地面,故A正确;B.弹簧拉力器使用时用的是拉力以及弹簧发生弹性形变产生的弹力,和重力无关,故它能正常使用,故B错误;C.如果没有重力,茶杯里的水不会往下落,故茶杯里的水不能倒进嘴里,故C错误;D.如果没有重力,物体对天平没有压力,故天平不能正常使用,故D错误。故选A。6.关于物体的重力,下列说法正确的是(  )A.物体的重力是指由于地球的吸引而使物体受到的力B.物体的重力大小总是固定不变的C.物体的重心一定在其几何中心D.如果没有重力,抛出去的篮球仍会落到地面【答案】A【详解】A.物体的重力是指由于地球的吸引而使物体受到的力,故A正确; B.物体的重力大小不是固定不变的,在地球上的不同位置,同一物体的重力略有差异,故B错误; C.只有密度均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心,故C错误; D.如果没有重力,抛出去的篮球不会落到地面,故D错误。故选A。7.如图所示是小明在双休日时去公园玩过山车的情景。下列关于此过程中小明自身重力情况的叙述正确的是(  )A.大小变化,方向不变 B.方向变化,大小不变C.大小和方向都变化 D.大小和方向都不变【答案】D【详解】重力是由地球的吸引而产生的,重力的方向始终是竖直向下,重力大小为,质量不变,则重力不变。故选D。
8.教学反思与改进虽然在教学过程中每个知识点设置问题引入,能够激发学生的积极性。但是不能培养学生发现问题,解决问题的能力。那么在今后的教学中,不仅要设置学生感兴趣的问题引入新知识,同时也要考虑学生的学习自主性,充分调动学生的主动性,让学生发现问题,并在团队合作中找到解决的办法。不仅能让学生提高自主学习的能力,还能让学生感受团队合作的力量,让学生更愿意参与团队合作活动。
作业设计
7.1力课时作业(时间:20min)
【基础训练】
知识点1:重力
1.一个小球用绳子悬挂于天花板下,对小球施力的物体是(  )
A.只有地球 B.地球和绳子 C.天花板和地球 D.只有绳子
【答案】B
【详解】一个小球用绳子悬挂于天花板下,受到重力以及绳子对小球的拉力,重力的施力物体为地球,绳子对小球拉力的施力物体为绳子,天花板与小球之间没有相互作用,所以天花板没有对小球施加力,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.神舟十三号载人航天飞船在运行时距地表约300km,此时,航天器内所有物体都处于失重状态。在这种状态下,下列说法正确的是( )
A.宇航员可以用钢笔写字 B.宇航员可以用天平测物体质量
C.宇航员可以用弹簧拉力器来锻炼身体 D.宇航员可以做俯卧撑来锻炼身体
【答案】C
【详解】A.用钢笔写字,是需要重力才能写的,太空中没有重力,所以不可以,故A错误;
B.天平测量物体质量,靠的是两个托盘受到压力的作用。在失重状态下,物体和砝码对托盘没有压力,所以天平无法使用,故B错误;
C.用弹簧拉力器来锻炼身体,靠的是弹簧的形变而产生的弹力,与重力没有关系,可以在空间站正常进行,故C正确;
D.在地面上做俯卧撑克服的是人的体重,太空舱中的宇航员此时重力为零或重力很小,做俯卧撑没有意义,不能起到健身效果,故D错误。
故选 C。
知识点2:重力的大小
3.以下四个图像中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由(其中为常数),可知物体所受的重力跟它的质量成正比,说明图像过坐标原点,是一条斜向上的直线。故A正确,BCD错误。
故选A。
4.如表所示,是小明在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中,得到的实验数据。
被测物体 物体质量m(kg) 重力G(N) 比值(N/kg)
物体1 0.1 0.99 9.9
物体2 0.2 1.96 9.8
物体3 0.3 2.91 9.7
(1)实验中,需要的测量工具是 和 ;
(2)的平均值 ;
(3)分析数据,可以得到的结论是: 。
【答案】 天平 弹簧测力计 9.8 N/kg 物体的重力与质量成正比
【详解】(1)[1][2]在探究“重力的大小跟什么因素有关”的实验中,需要的测量重力及质量的大小,所以需要用到的测量工具是天平和弹簧测力计。
(2)[3]由表格可知三个物体的比值分别为9.9N/kg、9.8N/kg、9.7N/kg则其平均值为
(3)[4]从表中数据知:物体的质量增大几倍,物体所受的重力大小也增大几倍,所以得到结论:物体所受的重力跟它的质量成正比。
知识点3:重力的方向
5.如图是建筑工人在使用铅垂线作业,铅垂线利用了重力的方向总是 的物理知识;建筑工人所受重力的施力物体是 。

【答案】 竖直向下 地球
【详解】[1]重力的方向总是竖直向下的,这意味着,在任何情况下,物体所受的重力都垂直于地面,且指向地球的中心。铅垂线就是利用了重力的方向总是竖直向下制成的。
[2]由于物体在地球上受到重力作用,因此施力物体必然是地球。因此建筑工人所受重力的施力物体是地球。
6.在建造房屋时,建筑工人常常利用如图甲的重垂线检墙体是否竖直,这是利用了重力的方向总是 ;如图乙,若增大木板的倾角α,悬线OA静止时的方向将 (选填“往左偏”“往右偏”或“保持不变”)。
【答案】 竖直向下 保持不变
【详解】[1]建筑工人常用重垂线检查墙壁是否竖直,这是利用了重力的方向始终是竖直向下的,如果重垂线和墙面平行,则说明墙体是竖直的。
[2]重力的方向始终是竖直向下的,所以悬线OA始终指示重力的方向,故增大木板的倾角α,悬线OA静止时的方向将保持不变。
知识点4:重心及重力的示意图
7.如图所示是宇航员从月球带回的环形石头(形状规则),则它的重心在(  )

A.D点 B.C点 C.A点 D.B点
【答案】C
【详解】从图形上看宇航员从月球带回的环形石头形状规则,质地均匀,则它的重心在几何中心上,圆环的几何中心为圆心,故它的重心在点A。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8.如图,画出物体在光滑斜面上下滑时所受重力的示意图。
【答案】
【详解】沿重力的方向(竖直向下)画一条带箭头的线段,线段的起点(作用点)在木块的几何中心上,在箭头附近标上重力符号G,如图所示:
【能力提升】
1.时钟是家庭常见计时工具,时钟指针由现在时刻转到10点30分的过程中,分针受的重力大小 ,重力方向 。(两空均选填“改变”或“不变”)

【答案】 不变 不变
【详解】[1][2]物体的重力是由于地球的吸引而受到的力,因此时钟指针由现在时刻转到10点30分的过程中,分针受到的重力大小不变;重力的方向不变,始终竖直向下。
2.“摘星星”的妈妈王亚平回来了,把来自太空的“星星”送给女儿。如图所示,“星星”从太空带回地球后,质量 (选填“增大”“不变”或“减小”),星星所受重力的方向为 。

【答案】 不变 竖直向下
【详解】[1]物体的质量不随它的形状、物态和位置、温度而改变,因此“星星”从太空带回地球后,质量不变。
[2]重力的方向总是竖直向下,星星所受重力的方向为竖直向下。
3.建筑工人砌墙时常常利用重垂线检测墙体是否竖直,如图所示,重垂线利用的是重力的方向总是 的;图中墙体向 (选填“东”或“西”)倾斜。

【答案】 竖直向下 西
【详解】[1][2]重垂线利用的是重力的方向总是竖直向下;从图中可看出,墙体向西倾斜。
4.我国正在实施登月计划,而月球表面附近的物体受到的吸引力仅是地球上的:
(1)在月球上与地球上相比,物体的质量 ,受到的引力 。(选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)在墙上挂相框时,可自制一个重锤来检查相框是否挂正,这是利用了重力的方向总是 的性质制成的。
【答案】 不变 变小 竖直向下
【详解】(1)[1][2]质量是物体本身的一种属性,物体从地球到球,位置改变,质量不变。因为月球表面附近的物体受到的引力是地球上物体受到的重力的,所以若将地球上的物体带到月球上,根据G=mg知道,质量不变,重力会变小,为地球上重力的。
(2)[3]由于重力的方向是竖直向下的,自制一个重锤,重锤由于重力的作用处于竖直位置,若相框的竖边和它平行,就说明相框挂正了。
5.一个物体竖直悬挂在弹簧测力计上并静止时, 弹簧测力计示数为30N,若改用天平测该物体的质量,其示数应为 kg。若把它带到月球上,用天平称它的示数为 kg。
【答案】 3 3
【详解】[1]弹簧测力计示数为30N,说明物体受到的重力为30N,则物体的质量为
[2]因为质量是物体的属性,不随位置的变化而变化,所以把它带到月球上,用天平称它的示数仍为3kg。
6.下列关于重力的说法正确的是(  )
A.向上抛出的篮球在上升过程中没有受到重力的作用
B.汽车在下坡路上向下行驶,受到的重力是垂直于坡面的
C.物体的重心可能不在物体上
D.物体所受重力的大小不随物体位置变化
【答案】C
【详解】A.向上抛出的篮球在上升过程中始终受到竖直向下的重力的作用,故A错误;
B.汽车在下坡路上向下行驶,受到的重力始终竖直向下,故B错误;
C.物体的重心可能不在物体上,如圆环,故C正确;
D.物体所受重力的大小随物体所在地球纬度的改变而改变,故D错误。
故选C。
7.2023年4月24日是第八个“中国航天日”,我国有望在2030年前实现航天员登月。如果届时航天员用相同的天平和测力计分别在地球和月球称量同一物体,称量的结果是(  )
A.天平、测力计示数相同 B.天平示数相同,测力计示数不同
C.天平示数不同,测力计示数相同 D.天平、测力计示数都不同
【答案】B
【详解】质量不随位置的改变而改变,月球上的重力比地球上小得多,所以航天员用相同的天平和测力计分别在地球和月球称量同一物体,称量的结果是:天平示数相同,测力计示数不同,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.现在智能手机都有这样一个功能:把手机竖着放在桌面转90度横放,手机显示画面就自动反向转动90度,保持画面正立,如图所示。这源于手机内部有一个重力感应器,手机用它来判定方向。在把手机在桌面上从竖放转为横放的过程中,下列分析正确的是(  )

A.感应器会检测到重力的大小发生了变化
B.手机的重力方向没有改变,感应器会检测到手机的位置变化
C.感应器会检测到重力作用点发生了变化
D.手机的重心位置不变,重心高度也不变
【答案】B
【详解】A.重力的大小与物体的质量有关,手机的质量不变,其重力是不变的,故A错误;
B.重力的方向是竖直向下的,是不会发生变化的。当手机由竖放改为横放时,重力感应器应该是感应到手机位置的变化,使系统自动调节画面的显示。故B正确;
C.重力的作用点作用在物体的重心,物体质量、质量分布、形状没有发生变化,重心是不变的。故C错误;
D.手机由竖放改为横放时,重心的高度降低了。故D错误。
故选B。
9.田一锐同学在探究“物体受到的重力与质量的关系”:

(1)重力的施力物体是 。
(2)测量物体重力时要使弹簧测力计如图所示放置,因为重力的方向是 的,并且要等到物体静止时再读数,根据 原理可知,弹簧测力计的示数等于物体的重力。
(3)如图是第二次测量中弹簧测力计的读数。测力计的分度值是 N,物体的重力是 N。
(4)分析数据可知:物体受到的重力跟物体的质量成 。
序号 1 2 3 4
质量m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4
重力G/N 1 3 4
【答案】 地球 竖直向下 二力平衡 0.2 2 正比
【详解】(1)[1]重力是由于地球的吸引而产生的,施力物体是地球。
(2)[2][3]因为重力的方向是竖直向下的,所以测力计要竖直放置。等物体静止时处于平衡状态,在竖直方向上受到的力是平衡力,即拉力与重力平衡,根据拉力大小得出物体重力大小。
(3)[4]将一格(1N)平均分成5小格,故测力计的分度值为0.2N。
[5]指针正指在2N刻度线,故物体的重力为2N。
(4)[6]根据表中数据,有
即物体重力与质量的比值为定值,故二者成正比。
10.某中学组织学生进行郊游,队伍要经过一大桥,该桥的两端有类似如图的标志(t是“吨”的符号,30t表示桥梁最大能承受质量为30t的物体)。(g=10N/kg)
(1)根据标示牌所示,桥梁最大能承受的物体的重力;
(2)若一辆自身质量为3t的卡车,装有12m3的砖,已知ρ砖=2.5×103kg/m3,通过计算判断卡车能否通过这座桥?
【答案】(1)3×105N;(2)不能
【详解】解:(1)根据图示可知,桥梁最大能承受物体的重力
G=mg=30×103kg×10N/kg=3×105N
(2)由密度公式得砖的质量
m砖=ρ砖V=2.5×103kg/m3×12m3=3×104kg
砖所受的重力
G砖=m砖g=3×104kg×10N/kg=3×105N
车所受的重力
G车=m车g=3×103kg×10N/kg=3×104N
车的总重
G总=G砖+G车=3×105N+3×104N=3.3×105N
因为
3.3×105N>3×105N
所以卡车不能通过这座桥。
答:(1)桥梁最大能承受物体的重力为3×105N;
(2)卡车不能通过这座桥。
11.2020年11月24日,“长征五号”运载火箭搭载“嫦娥五号”发射升空。目前航空界公认的月球表层土壤的密度约为,中国人工月球土壤也是按照这个标准制造的,嫦娥5号使用的收集器也是基于这个数据进行设计的,预计采取2kg的月球土壤,但嫦娥五号收集器装满月球土壤后,最终只带回月球土壤约。已知同一物体在月球表面所受重力是地球表面的六分之一。(g取10N/kg)求:
(1)带回的月球土壤在月球上的重力;
(2)带回的月球土壤的密度。
【答案】(1)3N;(2)
【详解】解:(1)带回的月球土壤在地球上的重力
G=mg=1.8kg×10N/kg=18N
带回的月球土壤在月球上的重力
(2)嫦娥五号收集器的容积
带回的月球土壤的密度
答:(1)带回的月球土壤在月球上的重力是3N;
(2)带回的月球土壤的密度是。
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八年级物理大单元整体设计
第七章《力》
一、单元内容分析
力是初中物理中较抽象的概念,力的概念是物理学中的基础知识,是学习力学的基础。学生理解力的概念,对力有整体认识,能够对力进行正确分析,为后续学习力学有很大的帮助。
本章从学习力的基本概念开始,让学生对力有整体的认识。教材从学生熟悉的自然、生活、生产现象中归纳出力的概念,通过活动、观察,讨论交流、实验探究让学生认识力的作用效果,力的三要素,力的作用是相互的以及学会画力的示意图。学生对力建立基本的框架后,为接下来学习弹力、重力以及摩擦力等不同的力奠定基础。教材合理设置演示实验和学生实验,让学生既能通过观察获得知识,又能通过学生动手参与、团结协作得出结论。教材中安排的“想想议议”和“想想做做”等活动,教师要适当引导学生在活动过程中注意观察,锻炼学生的动手能力,学习科学探究的方法。
二、本章课标要求
本章内容属于课程标准中课程内容的第二个一级主题“运动和相互作用”,是该主题下的二级主题“机械运动和力”中的部分内容。内容标准要求如下:
2.2.3 通过常见事例或实验,了解重力、弹力和摩擦力,认识力的作用效果。探究并了解滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
例 3 通过实验,认识力的作用是相互的。
例 4 通过实验,认识力可以改变物体运动的方向和快慢,也可以改变物体的形状。
2.2.4 能用示意图描述力。会测量力的大小。了解同一直线上的二力合成。知道二力平衡条件。
三、本章核心素养
物理观念:力、力的作用效果、力的三要素、力的示意图、力的作用是相互的、弹性和塑性、弹力、弹性限度、弹簧测力计、重力、重力的大小、重力的方向、重心
物理思维:联系生活中,人推车、手拉弹簧、推土机推土和磁铁吸引铁钉等实例建构力的模型;结合身边物体如橡皮泥等,分析出力的作用效果;通过推门等活动认识力的三要素对力的作用效果的影响;通过生产生活中和身边的现象或物体建立与物理概念的联系,结合科学推理加强对概念的理解和认识。
科学探究:练习使用弹簧测力计,探究重力的大小与质量的关系。
科学态度与责任:通过练习使用弹簧测力计,增强学生动手能力;通过探究重力的大小与质量的关系,锻炼提升学生进行科学探究能力,养成实事求是的科学态度;通过联系生产生活实际,认识物理内在规律,并能运用到实践中,培养学生的实践能力,更能激发学生的学习兴趣,成为学生探索自然的内在动力。
四、本章教学目标
(一)内容目标:
1.知道力是物体对物体的作用和力的单位;
2.知道力的两个作用效果,并且能够正确判断;
3.知道力的三要素,会画例的示意图描述力;
4.知道力的作用是相互的;
5.理解弹力的概念,弹力产生的条件,知道弹力的三要素;
6.会使用弹簧测力计测量力的大小;
7.知道重力的由来,重力的方向和重心;
8.通过探究重力的大小跟质量的关系,得出重力的大小与物体质量的关系;
9.能够利用重力计算公式G=mg进行简单计算。
(二)学业目标:
1.在“探究重力的大小跟质量的关系”时让学生经历进行实验、收集数据、及图像处理实验数据、分析论证等方面的科学探究的过程。
2.通过联系生活中力现象,拉近学生与力学的距离,使学生获得感悟,培养其将科学技术应用于日常生活的意识。
五、教学重点
1.力、弹力和重力的概念;
2.练习使用弹簧测力计;
3.探究重力的大小与质量的关系。
六、教学难点
1.力是物体对物体的作用;
2.弹力产生的条件和弹力的三要素。
七、学情分析和建议
八年级的学生已经逐步形成科学的理性思维,虽然对一些抽象概念还有点模糊与不解,但通过与实际生活中的现象或物体联系、类比,还是能克服困难,形成完整的知识体系。对于力学,教材中很多内容学生已具有比较丰富的感性认识,这对教学是有利的。但实践又证明,学生在学习力学时,头脑中存在着较多的先入为主的错误认识,特别是关于力的概念以及力和运动之间的关系,如:1.只有有生命的人或动物才能施加力,或认为只有某些物体才能施力;2.力的作用是单方面的,如认为“地球吸引人,人不吸引地球”;3.相互接触的物体间才有力的作用;4.只有在力的作用下,物体才能运动等。
本节课通过探究引导学生认识到弹性形变是物体的一种特性,进而自主探究弹力概念,通过用弹簧测力计的使用,让学生自己归纳出使用弹簧测力计的方法和注意事项,教师可以适当引导,尽量让学生边思考边操作,自己摸索,从中学到规律性的东西,因为在新的课程理念中,科学探究不仅是一种教学方式,一个教学内容,同时还是一种精神---对未知事物的探索精神。
实施探究式教学模式,有利于学生积极主动获得知识。
八、本章活动主题
拔河,为双方各执绳一端进行角力的体育活动。学校里要举行拔河比赛,要想在比赛中获得胜利,是不是只要选出力气大和体重重的人就可以了?除了以上需要注意的事项,还需要哪些技巧容易获胜呢?我们带着这些问题来学习“力”的相关知识。
九、整体教学课时安排
单元主题 任务 问题 活动
力 任务一:力(1课时) 问题1:力是什么?力的作用效果有哪些? 活动一:学生推、拉、提、举身边器材体验力的场景,并举例生活中常见的实例,学生归纳总结力是物体对物体的作用。活动二:演示磁铁吸引铁钉,举例,学生观察理解不直接接触的两个物体也会产生力的作用。活动三:给学生橡皮泥捏出各种形状,拉伸或压缩弹簧,说明里可以改变物体的形状。活动四:演示实验小铁球受到磁体的作用,学生观察实验现象,说明里可以改变物体的运动状态。
问题2:力的三要素是什么?怎么用力的示意图表示力?如何理解力的作用是相互的? 活动一:演示实验分别用大小不相同的力压弹簧,观察实验现象;用力拉和压弹簧,观察实验现象;用相同大小的力拉弹簧不同的位置,观察实验现象。分析影响力的作用效果的因素。活动二:学生体验手作用在教室门不同位置关门,观察力的作用效果。活动三:练习画力的示意图,掌握力的示意图的画法。活动四:学生实验穿上旱冰鞋推墙,观察实验现象。活动五:学生实验磁体间的相互作用,观察实验现象,整理归纳认识力的作用是相互的。活动六:学生用两个气球解释力的作用是相互的。
任务二:弹力(1课时) 问题1:弹力是怎样产生的? 活动一:学生实验分别用手压橡皮泥和充气的气球,记录现象和手的感受,理解弹性和塑性,感受弹力是物体发生弹性形变产生的。活动二:演示用力拉弹簧,弹簧被拉直,失去弹性,说明弹簧有弹性限度。
问题2:如何测量力的大小? 活动一:学生活动用大小不同的力拉弹簧,弹簧伸长的长度不同,思考可以用弹簧来测量力的大小。活动二:学生分组实验利用弹簧测力计测量力的大小,分析实验中遇到的问题,总结出弹簧测力计的正确使用方法。
任务三:重力(2课时) 问题1:重力是怎么产生的? 活动一:学生利用身边的物体扔向空中,最终落向地面,再说出生活中类似的例子。活动二:学生思考讨论没有重力,我们的生活会是怎样的。活动三:学生用绳子绑着物体,拉着绳子旋转,体验自己的手有怎样的感受。
问题2:重力的大小怎么计算? 活动一:学生托举身边不同质量的物体,感受不同,说明重力和物体质量有一定的关系。活动二:学生分组实验,利用弹簧测力计间接测出不同物体的重力大小,根据数据和图像总结归纳得出重力和质量的关系。活动三:学生课堂练习,熟悉利用重力计算公式,进行简单计算。
问题3:怎么画重力的方向?物体的重心在什么位置? 活动一:演示绳子一端固定在支架上,另一端绑着物体,无论怎么倾斜支架,绳子始终是竖直的。学生观察现象,思考提出自己的想法。活动二:学生自制铅垂线检验教室墙壁是否竖直,课桌是否水平。活动三:展示形状规则的物体和形状不规则的物体,学生思考物体重力作用在物体哪个位置。
十、学习评价量化表
评价指标 评价等级即分值 得分
一级指标 二级指标 优秀 良好 合格 自评 他评 师评
活动态度(20%) 学习兴趣 对本课有浓厚的学习兴趣 对本课有较高的学习兴趣 对本课的学习兴趣一般
学习态度 学习态度认真负责,努力完成预定任务 认真参与,在同学的协助下努力实现预定任务 认真参与,在同学的协助下努力未能全部实现预定任务
合作交流(20%) 与人合作 主动和同学配合,分工合作,乐于帮助同学 能和同学配合,做好自己分内的事 有需要时才和同学合作,喜欢个人学习
与人沟通 态度谦虚,认真倾听同学意见,能合作解决问题 会倾听同学意见,基本能和同学合作解决问题 不太喜欢发言和倾听同学意见,不喜欢和同学合作解决问题
探究实验(30%) 动手操作 能熟练操作实验器材,并在规定时间内完成实验任务 操作器材叫熟练,能够完成实验任务,但有缺陷 不能熟练操作实验器材,不能完成实验任务,或效率太低
分析归纳 根据实验现象和数据能够快速地分析归纳得出结论,并能和同学交流反思 能根据实验现象和数据得出实验结论,不能和同学交流反思 能记录现象和数据,不能得出对应的结论,或不能得出完整的结论
学习成果(30%) 获取知识 能够完成本节课的学习目标,能完全理解本节课重难点 基本能完成本节课的学习目标,能在老师或同学的协助下理解本节课重难点 基本能完成本节课的学习目标,不能完全理解本节课重难点
熟练运用 能够独立、快速完成课堂或课后练习,能运用所学内容解释一些实际问题 能够在老师或同学的帮助下完成课堂或课后练习,能解决一些实际问题 不能完成全部的课堂或课后练习,在解决实际问题时存在较大困难
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