沪科版八年级物理教案：第六章第四节 来自地球的力

第四节 来自地球的力
教学目标
1．通过实验探究，了解物体所受重力和物体质量的关系。
2．知道g＝9.8N/kg和它所表示的物理意义。
3．知道重力的方向是竖直向下的，以及重垂线的广泛应用。
教学重、难点
1．重点
实验探究重力大小和质量的关系。
2．难点
(1)实验探究重力大小和质量的关系。
(2)重力的方向。
教具准备
学生分组实验：弹簧测力计、若干个钩码。
演示实验：重垂线、汤匙、木球。
教学过程
一、复习
1．力的三要素是什么?力的大小用什么测量?
2．如何画力的示意图。
二、导入新课
让学生观察以下三种不同情况木球运动：
1．把一只木球举到一定高度放手让其自由下落。
2．把一只木球斜面向上抛出，观察其运动路线。
3．让一只木球在讲台上沿直线滚动，滚到讲台边后落向地面。
师：以上三种木球运动有什么共同之处?
生：都是落向地面。
师：这是什么原因导致的?
生：这是由于地面上的物体受到地球的吸引力。
师：你讲得很好，说明你很善于观察、思考。这节课我们就来探究这种来自地球的力。
板书：第四节 来自地球的力
三、新课内容
师：请同学们阅读课本P111重力，图6—19的配文。
生：阅读。
师：通过以上阅读，你知道了什么?
生甲：地球对物体的吸引力叫重力。
生乙：由于受到重力的作用，水往低处流，抛出去的物体都会落回地面。
生丙：由于受到重力作用，成熟的苹果会竖直下落。
师：大家阅读很认真，而且抓住了要点，讲得很好。据说正是下落的苹果打在牛顿的头上，激发了他的灵感，打开了揭示引力迷宫的大门。希望以后下落的桔子、梨子打在你们的头上，你们也能产生灵感，再打开一个个科学迷宫。
人们对自然界事物的认识并不是一帆风顺的，对重力的认识也一样，下面请同学们阅读“信息窗”。
师：重力的施力物体是什么?
生：重力的施力物体是地球。
师：对，地球是否也受到地面上物体的吸引力?根据是什么?
生：根据物体作用是相互的，所以地球也受到地面上物体的吸引力。
师：有疑问吗?
生：地球受到地面上物体的吸引力，怎么不会向地面上的物体方向运动?
师：因为墙球的质量很大，受到的力很小，所以感觉不到地球向地面上的物体方向运动。
板书：地球对物体的吸引力叫重力。
1．重力的大小
师：重力是一种力，则重力也应有大小、方向、作用点三个要素，重力的大小如何测定?重力的方向如何确定?重力的作用点如何确定?下面，我们先来探究物体所受重力的大小如何测定?
生：物体所受重力的大小可以用弹簧测力计来测定。
师：正确。如何用弹簧测力计测物体重力的大小?
生：把物体挂在竖直放置的弹簧测力计上，弹簧测力计的示数就等于物体所受重力的大小。
师：基本正确，请大家注意：物体挂在弹簧测力计下，要当弹簧测力计和物体都处于静止状态时，指针示数稳定，才能读出示数。否则，物体处于运动状态，指针示数不稳定，无法读出示数的。
物体所受重力的大小简称物重。
下面请大家阅读课本P112“实验探究”
请同学们猜想：钩码的质量越大，那么钩码所受的重力是否也越大?
生：钩码的质量越大，所受的重力也越大。
师：怎么证明你的猜想正确?
生：实验。
师：现在大家基本上掌握了研究物理问题的方法，知道任何猜想是要用实验验证。你们准备如何设计实验?
生：桌面上有6只质量为50g的钩码，第1次在弹簧测力计下挂一只钩码，测出它的重力大小，然后逐个增加，分别出2只钩码，3只钩码……所受的重力大小，并填在课本P112表格中，通过分析数据，得出结论。
师：你设计得很好，大家掌声鼓励，下面大家分组实验。
学生分组进行探究实验，教师巡回检查。督促每个学生动手、参与。
师：下面请各小组交流实验数据，看看哪些数据是相似的，哪些数据表现出异常，为什么会这样?
生：讨论、交流。
师：通过分析实验数据，你的结论是什么?
生：物体所受重力跟它的质量成正比，其比值是定值，约等于9．8N／kgo
师：正确，你归纳得很好，在物理学中用符号G表示物重，m表示质量，g表示一个物体的物重跟这个物体的质量之比，则物重与质量的关系为＝g或G＝mg。
在精确度要求不高的情况下，可取g＝10N／kg，而lkg质量的物体，所受重力的大小约为10N。如果题目没有交代，一般g取9.8N／kg。
板书:G/m(g，或G=mg。
m单位是kg，G单位是N，g单位是N/kg。
例题1：课题P113。
先让学生阅读，然后指出：一道题目中有两个质量，两个重力，应用角标以示区别，如m1、m2，G1、G2。
例题2：一块钢锭质量是4t，计算它所受到的重力是多少？
已知：m=4t=4(103kg g=9.8N/kg
求：G=？
解：G=mg=4(103kg(9.8N/kg=3.92(104N
答：钢锭所受的重力是3.92(104N
师：这里请大家注意：人们常说“这一袋米的重量是10kg"或“买10kg的大米”都指的是质量，质量习惯称为重量。然而，人们在生活中也常把重量理解为所受重力的大小，特别是还有不少的物理书、科普书也把重力称为重量。为了回避这些模糊不清甚至彼此矛盾的提法，我们教材中将物体所受重力大小称为物重，质量就是质量，不提“重量”这个词。
2．重力的方向
请同学们观察：(1)小木球自由下落的方向。
(2)悬挂物体的线自由下垂的方向。
引导学生分析：小球受重力作用自由下落，下落时运动方向即重力的方向，这一方向竖直向下；悬挂的物体受重力的作用拉悬线自由下垂，悬线下垂的方向便是重力方向，这一方向竖直向下。
师：你可得出什么结论?
生：重力的方向总是竖直向下的。
板书：3．重力的方向总是竖直向下。
出示重垂线，让学生观察。
演示重垂线检查教室墙面否竖直。
师：重垂线的原理是什么?
生：根据重力的方向是竖直向下。
师：你还知道重垂线有哪些应用?
生甲：用重垂线检查工作台面是否水平。
生乙：用重垂线检查墙壁上的画是否挂正。
演示实验如下图，让学生观察两条重垂线的方向，看它们是否相同?重垂线与水平桌面、倾斜桌面是否垂直?
生：两条重垂线方向相同，都在竖直方向，重垂线方向与水平桌面垂直，与倾斜桌面不垂直。
师：课后每位同学自制一重垂线，校准教室的墙壁是否竖直、桌面是否水平，窗台是否水平。
师：地球是圆的，站在地球上不同位置的人所受重力都是竖直向下的?(出示在和我们中国相对应的地球的另一面阿根廷人的幻灯片)
生：讨论、交流。
师：重力方向实质是指向地心的。(地球半径方向和地球表面—一水平面垂直)，对于中国人和阿根廷人上下判断与我们是一样的。
3. 重力的作用点——重心
师：请问学们阅读课本P114下半部分内容。
学生阅读
帅：通过阅读，你知道了什么?
生甲：重力在物体上的作用是叫做重心。
生乙：质量分布均匀，形状规则的物体的重心，就在它的几何中心上。如质量分布均匀的球的重心在球心。
师：有问题吗?
生：质量分布不均匀，或形状不规则的物体的重心在哪里?如何确定?
师：这样的物体的重心也是可以计算出来，只是很复杂，还必须使用高等数学。但其中一些小物体的重心也可以通过实验把它的大致位置找出来，如课本P114图6—24，汤匙的重心。
下面请大家找一找自己的钢笔、铅笔、文具盒的重心。
学生随堂实验探究。
师：人体的重心会随姿态的改变而改变，原因是人的几何形状改变了。人下蹲时，重心如何改变；人站起来时，重心又如何改变。
生：人下蹲时，重心降低；人站起来时，重心升高。
师：由于重力的作用线过重心，方形薄板的重心可以用悬挂法来测定。
演示实验：先后用绳系住方形薄板同一条边上的两个端点，并悬挂起来，板静止时，重心在过端点的竖直线上，将两次悬挂时不在同一直线上的两条竖直线画下来，可以确定重心就在这两条线的交点O处。实验结果表明：方形薄板的重心就在两条对角线的交点。
师：悬挂法可以确立各种物体的重心，一般质量分布均匀、形状规则的物体的重心就在它的几何中心上。
师：下面请大家阅读课本P115“信息窗”提高物体稳度的决窍。
学生阅读
师：通过阅读，你知道了什么?
生：提高稳度方法有两种：一是增大支面，二是降低重心。
课堂归纳小结
师：本节课你学到了什么?
生：讨论、交流后得出：通过本节课学习我们知道了：对地球对地面上物体的吸引力叫重力，重力与质量关系为G＝mg，g=9.8N／kg，重力的方向竖直向下，重力的作用点叫重心，重量分布均匀，形状规则的物体的重心在几何中心上。
师：你归纳得很好，说明你上课很认真，希望今后保持这种习惯，下面每位同学都对自己在本节课的学习情况进行评估。
板书设计
第四节 来自地球的力
1．地球对地面上物体的吸引力叫重力。
2．重力的大小：＝g，G＝mg
m单位是kg，G单位是N，g取9.8N／kg(或10N／kg)
表示质量为lkg的物体，受到重力为9.8N。
3、重力的方向：竖直向下。
4、重力的作用点叫重心。
教学反思
本节内容以小实验导入新课，通过分析生活中常见的现象，分析重力的方向、作用点——重心，并通过简单的实验探究得出重力大小的计算公式。信息窗中的阅读材料有利于加深学生对重心与稳度关系的理解。