《8.2重力》教学设计(精品)
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文档简介
沪粤版《8.2重力》教学设计
课程目标．
1．知道什么是重力，重力的方向，重心．
2．会用重垂线解决实际问题．
3．理解重力的大小与质量成正比．
4．会用公式G=mg计算重力．
一、导入新课
情境：唐代诗人李白在《望庐山瀑布》一诗中写道：“日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川．飞流直下三千尺，疑是银河落九天．”瀑布飞流直下．水
为什么会从高处流向低处呢 传说牛顿在苹果树下看书，突然从树上掉下来一只苹果打在他的头上，从而使他发现了万有引力．树上的苹果会下落而为什么不是向上抛呢
二、备课要点
1．通过观察和实验探究重力的大小和方向．
2·通过调查和实际测量，了解一些常见物体重力的数值，从而锻炼学生的观察能力．3·通过观察实验，使学生对大自然充满好奇，领略自然现象中的美妙与和谐．蓬点：(1)知道什么是重力；重力的方向与作用点；(2)理解重力的大小与质量成正比，会用公式G=mg计算重力．难点：重力的大小与哪些因素有关；重力与质量的区别与联系．
三、知识点击
1．重力的产生
你有没有想过下面这些问题 树上的苹果为什么总是落向地面，而不是飞向空中 包围地球的大气为什么不会逃逸 月亮为什么单单绕着地球转动 水为什么由高处向低处流 为什么会有潮起潮落 如图8—2—1所示．
说明：原来，宇宙问任何两个物体，大到天体，小到灰尘之问，都存在相互吸引的力．这就是万有引力．例如：地球之所以绕着太阳转就是由于地球与太阳间存在着万有引力．
重力的产生：由于地球对物体的吸引而使物体受到的力叫做重力．
说明：(1)地球对周围的一切物体都有向下吸引的作用．地球表面附近的一切物体都受到重力的作用．不管质量大还是小，也不论有无生命，凡是由分子、原子构成的物体，皆受重力作用．
(2)重力是由于地球的吸引而产生的，但重力的大小不一定等于地球对物体的吸引力，重力一般小于地球对物体的吸引力．
(3)重力是非接触力，抛出去在空中运动的物体与静止时受到重力是不变的．
(4)重力的施力物体是地球．
2．重力的方向
实验探究：如图8—2—2(a)，将小球悬挂在铁架台的横杆上，待球静止时，在图上画出球静止时细线的位置．
如图8—2—2(b)，将铁架台倾斜一个角度，在图上画出球静止时细线的位置．
两图中细线都处于______位置，这说明什么
观察分析：当小球静止时，细线都处于竖直状态．这表明重力的方向总是竖直向下．重力的方向，可由铅垂线确定，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．重力的方向不受其他作用力的影响，与运动状态也没有关系．
结论：重力的方向是竖直向下的．
应用：用一细线拴上重锤即可做成重垂线，由于重锤的重力方向总是竖直向下，在重力作用下重垂线的方向也是竖直向下的，利用它可以检验墙、旗杆等是否竖直，以及平面是否水平．
3．重力的大小
科学研究指出，物体重力的大小跟它的质量有关，物体的质量越大，它受到的重力也越大．
(1)物体受到的重力跟它的质量成正比．
(2)重力跟质量的比值约等于9.8N／kg．
若用字母G表示重力，m表示质量，g表示物体重力与质量的比值．则重力与质量的关系是G=mg．通常取g=9.8N／kg,在粗略情况下，g可取10N／kg．
说明：(1)在G=，增中，g=9．8N／kg的物理意义是：质量为1kg的物体在地面附近所受重力的大小是9.8 N_
(2)重力的大小可以用弹簧测力计测出．
(3)一个物体的重力大小不受运动状态改变的影响，与是否还受其他力也没有关系．
(4)在地球上不同纬度的地方测定的g略有差异，同一个物体在地球上不同地方受到的重力大小也略有差异．
(5)月球上的物体由于被月球吸引也受到“重力”．1969年7月21日，登月宇航员穿的宇航服质量约为80kg，若在地面上，人会感到很重，但宇航员在月球上却很轻巧．这是由于月球上的g月大约是地球上g地的1／6同样道理，月球上的物体下落得会比地球上要慢些．
4．物体的重心
一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到重力的作用集中于一点，这一点叫做物体的重力．
引入重心的概念后，研究具体的物体时，就可以把整个物体各部分的重力用作用于重心的一个力表示，于是，原来的一个物体就可以用一个有质量的点来替代，如图8—2—3所示，
说明：(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．有规则几何形状的均匀物体，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，也可在物体外，例如一个平板的重心在板上，而一个铁环的重心就不在环上；
(5)重心的位置与物体所在位置及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．
薄板重心的求法
薄板的重心位置可用悬挂法求出，如图8—2—4所示．先在A点把板悬挂起来，物体静止时，物体所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上，所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上，然后在c点把物体悬挂起来，同理知，物体的重心一定在通过c点的竖直线cD上，A曰和CD的交点0，就是薄板重心的位置．
说明：二力的平衡条件：当物体受两个力作用而处于静止状态时，这两个力必在同一条直线上，在上图中，重心既在AB线上，又在cD线上，故重心在AB与cD的交点上．
5．重力和质量的区别与联系
在认识物体所受的重力与其质量成正比的关系时，应注意重力和质量的区别，现列表加以说明．
物理量区别和联系＼ 质量 重力
概念 物体所含物质的多少 由于地球的吸引而使物体受到的力
符号 m G
量性 只有大小，没有方向 既有大小，也有方向，且方向总是竖直向下
区 单位 kg N
别 大小与地理位置的关系 同一物体在任何位置质量大小均不变 物体的重力随位置的变化而变化
计算公式 m=ρV G=mg
测量工具 天平、秤 弹簧测力计
联系 重力与质量的关系式是G=mg g=9.8N／kg
四、探究活动
活动内容一
探究重力的大小跟什么因素有关
探究准备：弹簧测力计，钩码1盒(每只钩码质量为50g)．
探究过程：按照如图8—2—4所示那样，把钩码逐个挂在弹簧测力计下，分别测出它们受到的重力，并将测得的数据记录在下表中，计算出每次重力与质量的比值．
质量／kg 0.05 0.10 0.15 0.20 O.25 0.30
重力／N
重力与质量的比值 g／N·kg“
提出问题：①通过分析实验数据，你的结论是：物体所受重力与它的质量成______，其比值是一个定值，约等于_________N／kg
②根据上述结论解释：为什么搬起你的课桌比搬起你坐的板凳更费力
探究结论：①正比．9.8②因为课桌的质量比板凳的质量大，课桌受到的重力就比板凳受到的重力大，所以搬动课桌需要克服更大的重力．
活动内容二
阅读材料
失重状态
我们生活在地球上，一举一动都受到重力的影响，人们也早已习以为常了．要是一旦失去了重力，我们的生活又会变成什么样子呢 这是一个很有趣的问题，有了宇宙飞船和航天飞机，宇航员们体验到了人在失去重力的情况下的生活．
宇宙飞船和航天飞机上的宇航员，也还是受到重力的，只不过由于他们高速围绕地球飞行，就好像不受重力似的(道理要到高中物理中才能学习)．这种状态通常叫做失重状态．
在失重状态下，人可以飘浮在空中，要举起笨重的物体，也不用费很大的力气，真是“轻而易举”．宇航员要睡觉，躺着站着都行，没有不同的感觉，实际上，宇航员是钻进固定在舱壁上的睡袋里去睡的，就像虫茧挂在树枝上那样．
在太空中吃饭也很特别，不能吃碎渣飞溅的饼干，以免碎渣长久飘浮在空中，吸入气管．早先宇航员的食物是装在像牙膏那样的管里，吃的时候往嘴里挤．现在制成了可以在太空吃的普通饭菜，如一口一个的小面包，外面裹着一层蛋白质薄膜的蛋糕，用塑料袋装的各种冷冻压缩食品等．在失重状态下，杯里的水倒不进嘴里，宇航员喝水时要把水挤到嘴里去．
希望本书的读者中将来有的能当上宇航员，飞到太空中去，从事新奇的科学研究，也体验一下失重状态下的生活．
指点迷津
例1：(2002·江西)如图8—2—6所示的三幅图，共同反映了哪些物理知识 (至少写出两点)
解析：观察图中所示情景可知，苹果由静止变为向下运动，是因为重力改变了它的运动速度；抛出的石子由于惯性，会继续向前运动，同时由于受重力的作用，石子的运动方向会改变；由于重力的作用，水从简处流向低处．分析三种现象的共性，即可得出结论．
答案：(1)地球上的一切物体都受到重力的作用．(2)重力的方向总是竖直向下．(3)力可以改变物体的运动状态．
自我评价与作业答案
1．25kg指的是质量；2．10N可能是一件棉衣；3．允许通过车的最大重力是G=30000kg×9.8N／kg=2.94 x105N
课外活动：
1．得到的结论是：形状规则、质地均匀的物体的重心在它们的几何中心． 2．(略)
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课程目标．
1．知道什么是重力，重力的方向，重心．
2．会用重垂线解决实际问题．
3．理解重力的大小与质量成正比．
4．会用公式G=mg计算重力．
一、导入新课
情境：唐代诗人李白在《望庐山瀑布》一诗中写道：“日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川．飞流直下三千尺，疑是银河落九天．”瀑布飞流直下．水
为什么会从高处流向低处呢 传说牛顿在苹果树下看书，突然从树上掉下来一只苹果打在他的头上，从而使他发现了万有引力．树上的苹果会下落而为什么不是向上抛呢
二、备课要点
1．通过观察和实验探究重力的大小和方向．
2·通过调查和实际测量，了解一些常见物体重力的数值，从而锻炼学生的观察能力．3·通过观察实验，使学生对大自然充满好奇，领略自然现象中的美妙与和谐．蓬点：(1)知道什么是重力；重力的方向与作用点；(2)理解重力的大小与质量成正比，会用公式G=mg计算重力．难点：重力的大小与哪些因素有关；重力与质量的区别与联系．
三、知识点击
1．重力的产生
你有没有想过下面这些问题 树上的苹果为什么总是落向地面，而不是飞向空中 包围地球的大气为什么不会逃逸 月亮为什么单单绕着地球转动 水为什么由高处向低处流 为什么会有潮起潮落 如图8—2—1所示．
说明：原来，宇宙问任何两个物体，大到天体，小到灰尘之问，都存在相互吸引的力．这就是万有引力．例如：地球之所以绕着太阳转就是由于地球与太阳间存在着万有引力．
重力的产生：由于地球对物体的吸引而使物体受到的力叫做重力．
说明：(1)地球对周围的一切物体都有向下吸引的作用．地球表面附近的一切物体都受到重力的作用．不管质量大还是小，也不论有无生命，凡是由分子、原子构成的物体，皆受重力作用．
(2)重力是由于地球的吸引而产生的，但重力的大小不一定等于地球对物体的吸引力，重力一般小于地球对物体的吸引力．
(3)重力是非接触力，抛出去在空中运动的物体与静止时受到重力是不变的．
(4)重力的施力物体是地球．
2．重力的方向
实验探究：如图8—2—2(a)，将小球悬挂在铁架台的横杆上，待球静止时，在图上画出球静止时细线的位置．
如图8—2—2(b)，将铁架台倾斜一个角度，在图上画出球静止时细线的位置．
两图中细线都处于______位置，这说明什么
观察分析：当小球静止时，细线都处于竖直状态．这表明重力的方向总是竖直向下．重力的方向，可由铅垂线确定，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．重力的方向不受其他作用力的影响，与运动状态也没有关系．
结论：重力的方向是竖直向下的．
应用：用一细线拴上重锤即可做成重垂线，由于重锤的重力方向总是竖直向下，在重力作用下重垂线的方向也是竖直向下的，利用它可以检验墙、旗杆等是否竖直，以及平面是否水平．
3．重力的大小
科学研究指出，物体重力的大小跟它的质量有关，物体的质量越大，它受到的重力也越大．
(1)物体受到的重力跟它的质量成正比．
(2)重力跟质量的比值约等于9.8N／kg．
若用字母G表示重力，m表示质量，g表示物体重力与质量的比值．则重力与质量的关系是G=mg．通常取g=9.8N／kg,在粗略情况下，g可取10N／kg．
说明：(1)在G=，增中，g=9．8N／kg的物理意义是：质量为1kg的物体在地面附近所受重力的大小是9.8 N_
(2)重力的大小可以用弹簧测力计测出．
(3)一个物体的重力大小不受运动状态改变的影响，与是否还受其他力也没有关系．
(4)在地球上不同纬度的地方测定的g略有差异，同一个物体在地球上不同地方受到的重力大小也略有差异．
(5)月球上的物体由于被月球吸引也受到“重力”．1969年7月21日，登月宇航员穿的宇航服质量约为80kg，若在地面上，人会感到很重，但宇航员在月球上却很轻巧．这是由于月球上的g月大约是地球上g地的1／6同样道理，月球上的物体下落得会比地球上要慢些．
4．物体的重心
一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到重力的作用集中于一点，这一点叫做物体的重力．
引入重心的概念后，研究具体的物体时，就可以把整个物体各部分的重力用作用于重心的一个力表示，于是，原来的一个物体就可以用一个有质量的点来替代，如图8—2—3所示，
说明：(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．有规则几何形状的均匀物体，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，也可在物体外，例如一个平板的重心在板上，而一个铁环的重心就不在环上；
(5)重心的位置与物体所在位置及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．
薄板重心的求法
薄板的重心位置可用悬挂法求出，如图8—2—4所示．先在A点把板悬挂起来，物体静止时，物体所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上，所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上，然后在c点把物体悬挂起来，同理知，物体的重心一定在通过c点的竖直线cD上，A曰和CD的交点0，就是薄板重心的位置．
说明：二力的平衡条件：当物体受两个力作用而处于静止状态时，这两个力必在同一条直线上，在上图中，重心既在AB线上，又在cD线上，故重心在AB与cD的交点上．
5．重力和质量的区别与联系
在认识物体所受的重力与其质量成正比的关系时，应注意重力和质量的区别，现列表加以说明．
物理量区别和联系＼ 质量 重力
概念 物体所含物质的多少 由于地球的吸引而使物体受到的力
符号 m G
量性 只有大小，没有方向 既有大小，也有方向，且方向总是竖直向下
区 单位 kg N
别 大小与地理位置的关系 同一物体在任何位置质量大小均不变 物体的重力随位置的变化而变化
计算公式 m=ρV G=mg
测量工具 天平、秤 弹簧测力计
联系 重力与质量的关系式是G=mg g=9.8N／kg
四、探究活动
活动内容一
探究重力的大小跟什么因素有关
探究准备：弹簧测力计，钩码1盒(每只钩码质量为50g)．
探究过程：按照如图8—2—4所示那样，把钩码逐个挂在弹簧测力计下，分别测出它们受到的重力，并将测得的数据记录在下表中，计算出每次重力与质量的比值．
质量／kg 0.05 0.10 0.15 0.20 O.25 0.30
重力／N
重力与质量的比值 g／N·kg“
提出问题：①通过分析实验数据，你的结论是：物体所受重力与它的质量成______，其比值是一个定值，约等于_________N／kg
②根据上述结论解释：为什么搬起你的课桌比搬起你坐的板凳更费力
探究结论：①正比．9.8②因为课桌的质量比板凳的质量大，课桌受到的重力就比板凳受到的重力大，所以搬动课桌需要克服更大的重力．
活动内容二
阅读材料
失重状态
我们生活在地球上，一举一动都受到重力的影响，人们也早已习以为常了．要是一旦失去了重力，我们的生活又会变成什么样子呢 这是一个很有趣的问题，有了宇宙飞船和航天飞机，宇航员们体验到了人在失去重力的情况下的生活．
宇宙飞船和航天飞机上的宇航员，也还是受到重力的，只不过由于他们高速围绕地球飞行，就好像不受重力似的(道理要到高中物理中才能学习)．这种状态通常叫做失重状态．
在失重状态下，人可以飘浮在空中，要举起笨重的物体，也不用费很大的力气，真是“轻而易举”．宇航员要睡觉，躺着站着都行，没有不同的感觉，实际上，宇航员是钻进固定在舱壁上的睡袋里去睡的，就像虫茧挂在树枝上那样．
在太空中吃饭也很特别，不能吃碎渣飞溅的饼干，以免碎渣长久飘浮在空中，吸入气管．早先宇航员的食物是装在像牙膏那样的管里，吃的时候往嘴里挤．现在制成了可以在太空吃的普通饭菜，如一口一个的小面包，外面裹着一层蛋白质薄膜的蛋糕，用塑料袋装的各种冷冻压缩食品等．在失重状态下，杯里的水倒不进嘴里，宇航员喝水时要把水挤到嘴里去．
希望本书的读者中将来有的能当上宇航员，飞到太空中去，从事新奇的科学研究，也体验一下失重状态下的生活．
指点迷津
例1：(2002·江西)如图8—2—6所示的三幅图，共同反映了哪些物理知识 (至少写出两点)
解析：观察图中所示情景可知，苹果由静止变为向下运动，是因为重力改变了它的运动速度；抛出的石子由于惯性，会继续向前运动，同时由于受重力的作用，石子的运动方向会改变；由于重力的作用，水从简处流向低处．分析三种现象的共性，即可得出结论．
答案：(1)地球上的一切物体都受到重力的作用．(2)重力的方向总是竖直向下．(3)力可以改变物体的运动状态．
自我评价与作业答案
1．25kg指的是质量；2．10N可能是一件棉衣；3．允许通过车的最大重力是G=30000kg×9.8N／kg=2.94 x105N
课外活动：
1．得到的结论是：形状规则、质地均匀的物体的重心在它们的几何中心． 2．(略)
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