课题：重力 基本相互作用
矾山高级中学 江伟波
一、教学设计思想
物理学科是一门以实验为基础的自然科学，因此在物理结论的得出过程应注意从实际出发让学生亲身感受，这样不仅可以提高学生的学习兴趣，更重要的是有助于加深学生对所学内容的理解。本着这样的目的，我这节课通过实例分析让学生找出“什么是改变物体运动状态的原因”后再引导学生得出力的定义，使学生对力的理解得更加深刻。同时，从生活中的现象出发一步一步的推导过程，找出描述力的三要素，这个过程设置可以引导学生注重物理学的研究方法。
对于难点的处理，我采用提示、探究、合作的形式，让学生亲自动手，找出不规则形状物体的重心。这样做可以一步一步的激发学生思考，提高学生对物理的学习兴趣。本节内容与旧教材相比增加了四种基本相互作用，从更深的层次来认识力，这样做不仅可以开阔的视野，同时，还可以启迪学生智慧，激发学生努力学习，将来探索新的真理。所以在设计中采用自学的方式让学生学习前两个相互作用，而后两个相互作用先提出问题引发学生思考，在学生出现矛盾冲突之后介绍，使学生豁然开朗。
二、教材分析
1．本节内容是力学学习的起点和基础，对初高中力学有着承上启下的作用。虽然本节内容学生在初中已经有所涉及，但往往是不确切甚至是不科学的，要使学生初步建立起力的概念，教学中应从学生熟悉的大量的生活、生产的实例出发，分析什么原因使物体的运动状态发生了变化，分析什么原因使物体发生了形变，在此基础上自然而然的引出了力的概念和力的图示方法。
2．力的图示和力的示意是本节的技能要求，它不仅在本节要求，而且贯穿于全部的力学要求。虽然学生在初中有所接触但还不是很规范，因此在教学中应当重点规范学生的图示并将学生画的图在实物台上展示，学生互评作业，共同进步。
3．重力三要素的研究过程和方法能为今后学习其他力作铺垫，因此在教学中应让学生联系生活找出解决的方法，并进行实际的动手加深学生的印象。
三、教学目标：
（一）知识与技能
1．使学生认识力能使物体发生形变或物体运动状态发生改变。能分析施力物体和受力物体。知道力的三要素，会画力的图示和力的示意图。
2．通过讲解使学生知道重力产生的原因及其定义，理解重力的大小以及测量和方向，知道重心的概念。
3．通过介绍使学生初步了解四种基本相互作用的特点和作用范围。
（二）过程与方法
1．通过观察和亲身感受，概括出重力的产生、方向、大小的特点，培养学生归纳总结知识的能力。
2．通过“重心”概念的引入渗透“等效代替”的思想。
（三）情感态度与价值观
通过对四种基本相互作用的介绍，激发学生努力学习，以后投身到新领域的探索中去。
四、教学重点、难点
教学重点: 1．力的概念的建立过程 2．重力的三要素的分析过程。
教学难点: 1．相互作用的理解 2．不规则物体的重心的确定
五、教学过程
（一）引入：
物体的运动不是孤立的，正如恩格斯所说的那样，自然界的物体也不是孤立存在的，它们之间具有多种多样的相互作用。这一节学习第三章第一节内容。
（二）新课
1、力和力的图示
（1）运动状态的改变
【展示】我们在足球训练场上常会看到三人传接球情形（媒体展示）
【问题】运动员传球瞬间足球速度有没有改变？
【结论】当物体的速度（大小、方向）变化，就说运动状态的发生变化。
（2）形变
【展示】一把尺子压弯、弹簧在钩码的作用下拉长
【引导学生观察分析】物体的形状发生了变化----形变。
【提问】什么原因使物体的运动状态发生了变化、使物体的发生形变呢？
【结论】其他物体作用的结果——受到了力的作用。
（3）力
学生回忆有关力的知识，教师以前面的例子帮助学生建立起具体的物体对物体的作用情景，明确是哪个物体对那个物体的作用，明确受力物体和施力物体，同时明确力的作用是相互的。
例： 人 踢 球
手 压 尺子
钩码 拉 弹簧 研究对象
物体 作用 物体
施力物体 受力物体
（受力物体） 相互作用 （施力物体）
【合作学习】同桌两人，一人举例，另一人判断施力物体和受力物体。
【强调】力的产生和存在离不开物质。只要有力产生就一定存在着施力物体和受力物体。
【展示】摩擦过的橡胶棒能吸引毛羽，磁铁使小磁针转动
【强调】相互作用不仅是直接接触有相互作用，不直接接触也可以有相互作用
【知识点归纳】一、力：物体与物体之间的相互作用
符号：F
4.力的三要素：大小、方向、作用点
【演示】足球场上的运动员用不同方向、大小不同的力射门的情景
【现象】运动状态不一样。
【结论】1、大小不一样，作用效果不一样
2、方向不一样作用效果不一样
【展示】一平衡杆，同一力作用在不同的位置
【现象】转动情况不一样
【结论】作用点不一样，作用效果不一样
【归纳】力的三要素：大小（可用测力计测量，单位：牛顿（N））、方向、作用点，力是矢量。
【过渡】如何表示出力的三要素，如水平地面上的小车受到50牛的水平向右的力。
5. 力的图示：用带箭头的线段表示力的方法。线段是按一定比例（标度）画出的，长短表示力的大小，指向表示力的方向，箭尾（或箭头）表示力的作用点，画在受力物体上，如果物体可以看做质点则把箭尾画在表示物体的点上，线段所在的直线叫做力的作用线。
6.力的示意图：只画出力的方向和作用点
【过渡】1、对比位移、速度和加速度的表示，强调矢量都可用有向线段表示
2、了解了力之后，我们来认识一些具体的力。
（二）重力(G)
【展示】 粉笔自由下落，运动状态改变，是否有力的作用，谁是施力物体？
【讨论得出】因为地球与粉笔之间存在着相互的吸引的作用
类似例子：为什么尽管地球不停的自传，但海水不会洒向太空？ 为什么日常生活中我们跳起来，总会落回地面，扔出去的东西，也都要落回地面，悬挂物体的绳子静止时总会指向地面？
【讨论得出】这都是因为在地面附近的物体都要受到地球的吸引作用。
【归纳】地面附近的一切物体都受到地球的吸引，由于地球的吸引而使物体受到的力，叫重力。
【强调】1、重力是由于物体受到地球的引力而产生的，但重力并不是地球对物体的吸引力。
2、力的作用是相互的。地球对物体有个吸引力，物体对地球也有吸引力。
【过渡】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进行研究呢
【合作探究】重力的三要素
1．大小：①测量方法：可以用弹簧测力计直接测出，其大小等于物体静止时对对水平面的压力或对竖直悬绳的拉力。
②G=mg 其中：g为当地的重力加速度。 （展示不同地方的重力加速度）
【思考】在上海称105N的棉花，到赤道上称得仍为105N，试问棉花是受潮了，还是变干了？相差多少千克的水分？
2．方向：
【提问】任何一个力都有方向你知道重力的方向吗 请用实例说明你的依据。
【归纳总结】重力的方向总是竖直向下（展示重垂线）
3．作用点：
【提问】重力的作用点要画在物体的那里？
【强调】其实一个物体的各部分都要受到重力作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点就叫做物体的重心。
我们就用作用于重心的一个重力，等效地代替了实际作用于物体无数个点上的无数个微小重力，这种方法叫等效代替。等效代替是物理学中常用的一种方法，以后还会用到。
【演示】通俗点讲，重心就是重力的作用点。拿条形磁铁，让学生讨论说出该条形磁铁受到的重力的作用点即重心在那里？（质量均匀形状规则在几何中心）
【展示】拿橡胶棒让学生讨论说出重心在那里？
【合作探究】找出不规则纸板的重心，并说出实验的合理性（质量均匀与形状有关）
【问题】物体的重心是否一定在物体上？
【展示】篮球、铁环等物体（使学生加深认识重心不一定都是在物体上）
【展示】展示质量分布不均匀的物体，重心的位置与质量的分布和形状有关。
【归纳总结】1）质量分布均匀、形状规则物体，重心在物体的几何中心
2）质量分布不均匀的物体，重心跟质量分布及物体形状都有关
3）重心可能在物体上，也可能在物体之外
【过渡】从17世纪下半叶开始，人们就发现，相互吸引的作用存在与一切物体之间。引力是自然界的一种基本相互作用。
(三)四种基本相互作用
【介绍】电磁相互作用
【思考与讨论】质子带正电，但之子（与中子一起）却能聚在一起构成原子核。根据你的推测，原因可能是什么？
【师生共同探究、归纳概括】
【介绍】四种相互作用的特点已被科学所认识，许多物理学家认为他们可能是某种相互作用在不同条件下的不同表现，就像电和磁是电磁相互作用的不同表现形式一样。为此，人们做了很多研究工作，但至今还没有公认的结论。同学们在今后可以从事这方面的研究工作，为人类做出贡献！
【小结】1、师生一起回顾这节所学的内容。
2、作业布置
六、板书设计
1 重力 基本相互作用
一、力和力的图示 二、重力 三、四种基本相互作用
1.力的定义 1.大小G=mg 1.万有引力
2.力的单位 2.方向 2.电磁相互作用
3.力的图示和力的示意图 3.重心 3.强相互作用和弱相互作用
PAGE
53.1 重力 基本相互作用（第一课时） ------ 教学设计
灵溪中学 董丽君
一、教材分析
在初中，学生已经学过了重力和力的概念，对重力和力的概念已有初步的了解，并学习了力的图示，学生的这种储备为这节课的教学带来方便，使教学难度大大降低，因此教学中要抓住这一特点，突出过程的体验和情感教育，这样使我们的物理课更接近生活，更易于学生接受，从而带动学生学习的积极性。
这一章教材通过分析生活和生产中大量的实际问题（如运动员踢球、守门员接球、压锯条、物体落向地面、地球自转等）引入力的概念和重力的概念，并应用二力平衡原理引入重心的概念。自然界中的物体，正常情况下都离不开重力的作用，因此在相互作用的教学中，教材将重力放在其它力的前面，突出重力的重要性。由于学生对重力并不陌生，因此教材在这部分的处理中只做陈述性的简单介绍。从本节课的内容和学生的现有接受能力来看，力的概念的理解和重心的概念是这节课的难点。为了解决重心这一难点，教材列举了大量的实例，以求帮助学生理解这一难点。
二、教学目标
【知识与技能】
1．理解力是使物体运动状态发生改变和发生形变的原因；
2．初步认识力是物体间的相互作用，能分清受力物体和施力物体；
3．知道力的三要素，会用力的图示和示意图来描述力；
4.知道重力产生的原因，理解重力的大小及方向，知道重心的概念，
【过程与方法】
1．知道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．通过“重心”概念的引入渗透“等效代换”的物理方法。让学生自己动手，找不规则薄板的中心培养学生动手的能力
【情感态度与价值观】
1．通过本节课的学习，培养全面观察分析问题的能力
2．通过“做一做”“说一说”等栏目，培养探究能力和质疑能力,合作学习的精神
3．通过确定中国陆地版图的重心位置的探究过程,培养学生对祖国统一大业的进一步认识,感受台湾的不可分割,激发爱国热情
三、教学重点
理解力的概念、领会重力的产生原因和特点；重心的概念。
四、教学难点
理解力的概念;理解重心的概念。
五、教学方法
创设情景，导入目标——自主探索，实践体验——表达交流，总结归纳
六、教学用具
弹簧秤、钩码、质量均匀的不规则薄板、细绳、长方体木块、木圆环、直角三角尺、地球仪、啪啪圈、牙膏盒、中国陆地版图、细玻璃棒、重锤线、有水的玻璃杯、多媒体等
七、教学过程
[一]引入新课（2分）
播放“一段精彩的足球赛”录像片断，并仔细观察与思考足球的运动情况。
点题：本章开始我们就来研究物体间的相互作用
[二]新课教学
（一）认识力的有关基础知识
1．力的概念
（1）从力的作用效果发现力的存在（3分）
录像中截取改变足球命运的三个片段,出示幻灯片：脚踢球，头顶球，手接球。
提问：在这三幅图中，运动员通过踢、顶、接的动作作用于球，使球什么发生了变化？
生分析，师总结。
[点评]：通过学生观看实际问题以及现象的分析，讨论现象的共同点，得出结论。激发学生学习兴趣，培养学生发现问题的能力。
再出示幻灯片：跳水和撑杆跳
演示：手压尺子、手拉弹簧
提问：通过踏、撑、压、拉等动作作用于物体，使物体产生怎样的效果？
引导学生分析,并举一些生活中实例。
分析归纳：是其他物体作用的结果，定义施力物体和受力物体
（2）感受力的相互性（2分）
学生体验一下（一个巴掌拍不响）,两个巴掌谁拍的最响。
师生互动：引导提问（手痛吗？几只手痛？哪只先痛？），得出力的物质性、相互性和同时性。
问题情景：若两位同学拍手，但没拍着，问他们两手之间有相互作用吗？
引导提问：为什么没有相互作用力？（生答：没接触）
那是否说只有相互接触的物体间才有力的作用？
生举例： 磁铁间的相互作用，得出力的相互作用不一定要接触。
[点评]：通过大量的生活实例和学生举例，并让学生亲自体验，让学生自发地总结出力的产生、特点和效果，激发兴趣和探究欲望，自然地完成力的定义及特点的教学，使学生对力的概念有了更深刻的认识。
（3）总结概念：力是物体之间的相互作用
2．力的表示符号及单位（板书）
3．力的三要素（3分）。
实践探究影响力的作用效果的因素？
提问引导，实践并叙述现象，表达交流得出结论
点评：通过实践，分析现象，培养学生利用物理语言叙述实验现象、抽象概括总结物理问题的能力。
小结归纳：（1）力的三要素：大小、方向、作用点
（2）力是矢量（联系x、v、a都是矢量）
4．力的表示方法（5分）
回顾初中力的图示作图法，给出实例。
【例题】如图所示，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．
师生共同活动：引导并总结归纳出作力的图示的方法
力的图示步骤：选标度、确定点、画线段、标箭头、加符号
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．
（2）力的示意图
学生活动：通过力的图示和力的示意图的对比，区分两图并学会画图
（二）重力
1．建立重力的概念（5分）
举例：将粉笔抛出，粉笔落地, 如水流总下流。牛顿思考苹果落地，得出重力的发现过程（进行科学精神教育）
出示：苹果落地图片，分析重力的受力物体和施力物体（体会物质性和相互性）
（提到重力与引力是略有差别，关于这点我们以后再讨论）
点评：进一步分析实际问题，培养学生热爱生活、热爱科学并勇于探索科学，得出重力的定义。
2．重力的三要素（15分）
（1）大小：
出示幻灯片：有位温州富商去北京买了块黄金,称得重力是10N,回到温州一称只有9.9N,于是这位商人又跑到北京去理论。学生总结规律得出：要获得重力的大小可通过公式计算或用弹簧称测量。
（2）方向：竖直向下
演示：重锤线（旁边放一杯水作为对照）
生体会：得出结论，竖直向下即垂直于水平面向下
举例：生活中哪些现象为竖直向下呢？如 ：水滴、柳条等
练一练：画出下列物体的重力示意图
(3)重力的作用点：重心（物体各部分所受重力集中于一点叫重心）
提问：这根细玻璃棒受到的重力集中于哪一点呢？你有什么办法找到它？
学生分析归纳总结: 利用二力平衡原理, 找物体的重力作用点。所用物理学研究常用的一种方法：等效替代法。
（4）影响物体重心位置的因素
给出粗细均匀的玻璃棒、篮球、长方体、圆柱体、呼啦圈等，
学生活动：找重心。
演示：啪啪圈（形状改变，重心位置改变）
牙膏盒放在桌子上，慢慢往外推（另一只里边放钩码）。
生活动：观察思考，并总结归纳出重心的影响因素：
1．重心的位置与物体的质量分布、形状有关
2．质量分布均匀且形状规则的物体重心位于几何中心上。
3．重心可以在物体上，也可以不在物体上
学生体验：试一试，能否从椅子上站起来，体会人的重心位置变化
师生共同活动：介绍重心位置的应用，如走钢丝等
出示：形状不规则的薄板和石头，学生找重心。
学生总结:悬挂法找重心（二力平衡原理）。
师活动：出示中国陆地版图（祖国60华诞献礼，台湾问题进行爱国主义教育）,学生找重心。
[三]课堂总结：
本节课我们了解了一个概念——力；认识了一种力——重力；接触了物理学的一种思维方法——等效替代法。从这章开始，我们就要来学习各种力，要认识一个力，就要从它的产生和要素入手
[四]板书设计：
A
V
PAGE
7
