5.4来自地球的力

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§5.4 来自地球的力
【教学目标】
知识与技能：
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/㎏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。
过程与方法：
经历探究“重力大小和质量的关系”的过程。
情感态度与价值观：
培养学生乐于探究自然现象，物理道路的兴趣，提高学生辨证的分析物理知识的意识。
【教学重点】
重力与质量的关系。
【教学难点】
理解重力的方向以及重心的位置。
【教学准备】
弹簧测力计、钩码若干、细线、小重物、汤匙、多媒体展示课件。
【教学方法】
引导发现法、直观演示法、讲解法。
【教学建议】
一、有关重力大小讲解的教法建议
在介绍重力时，除了明确指出：物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比，教学中还需要补充实验测量重力的方法，重力的大小可以用测力计测得，可以向学生们展示几种测力计，如弹簧测力计、牵引测力计、压力测力计等等．另外让学生区分重力、重量的概念．
二、有关重力方向讲解的教法建议
介绍重力方向时要明确重垂线的方向为竖直方向（不是垂直方向），重力的方向为竖直向下，与水平面相互垂直的方向为竖直方向（静止的水面为水平方向），同时也要注意：不能把重力的方向说成指向地心的方向．
关于重心和质心的区分的有关内容教师可以参考扩展资料中的《重心和质心》．
三、有关重心位置讲解的教法建议
在讲解如何确定物体重心的位置时，可以讲解悬挂法测量均匀薄板的重心．同时让学生讨论理解．对于重心位置的确定，教师可以让学生分析身边的物体的重心的确定，如课本的重心的确定，沙漏的重心确定，另外也可以通过数学方法来计算物体的重心，如折尺的重心的确定．
有些教师在讲解该部分内容的时候，往往将物体的平衡内容也对学生说明，也就是重心的稳度问题，建议在讲解时要注意让学生理解研究的方法，在图片资料中我们为大家提供了双圆锥（圆锥上滚）的图片，老师可以参考使用．
【学法指导】
1、关于重力的产生原因与大小、方向、作用点：
（1）物体受的重力是由于地球吸引而产生的，地球是施力体。一个物体在地面附近的任何地方都受到重力作用，物体在地球南极和北极处所受的重力就是地球对它的引力，但物体在其它地方，则不能说重力就是地球的引力，其道理以后的学习会搞清楚。
（2）重力的大小：通过公式计算，式中m表示物体质量；在地面附近一般取，可风g一定时，
（3）重力的方向：总是竖直向下且垂直于水平面，说重力垂直地面是不对的。
（4）重心：物体各部分均受重力作用，各部分所受重力集中于一点，此点即物体的重心材料均匀、形状规则的物体重心在几何中心重心位置与物体形状和质量分布情况有在，形状、质量分布一定的物体，重心位置也固定。物体的重心不一定在物体本身上面。
2、重力不是压力：一个物体与另一个物体互相接触并挤压时，物体受的重力G与另一物体受的压力N，是不同性质的力，压力是弹力。
【课时安排】
一课时。
【教学过程】
引入
教师让一小截粉笔在三个不同方向上运动，学生观察实验现象，并说出三种运动情况有什么共同特征。
1. 把粉笔举高后放手让粉笔自由小落。
2. 把粉笔斜上方抛出。
3. 把粉笔竖直向上抛出。
学生回答观察到的实验现象和运动的共同特征。
教师：请同学们看课本P88图5-20，你们来说说图片里的这个人是谁了吗？
学生回答。
教师：这是牛顿在年轻的时候坐在院子里的苹果树下思考问题，被一个下落的苹果击中头部，他得到了启示，最终提出了万有引力定律。现在，如果换成是你们坐在这个苹果树下，被这个苹果给击中头部，你会怎样想？
学生回答。
教师：是什么原因使粉笔、苹果落向地面的呢？它就是我们今天要学习的一个力——来自地球的力，这节课我们一起来探究来自地球的力。
一、什么是重力
学生阅读课本P88第一自然段和“信息窗”的内容，然后回答教师的提问。
问：通过阅读，你知到了什么？
学生回答。
课件展示：重力是地球附近一切物体都要受到的力。
由于地球对物体的吸引而产生的力叫做重力。
重力的施力物是地球。
教师：刚才我们看见的粉笔落到地面，就是受到了重力的作用。那么，静止的物体也受到重力的作用吗？
学生回答，教师评价。
二. 重力的大小
教师：日常生活经验告诉我们，重力是有大有小的，想一想有两个金属球，一个大一个小，它们哪个所受到的重力大？
学生回答。
物体所受重力的大小可以用弹簧测力计来测。物体所受重力的大小简称物重。
演示：用弹簧测力计测量1个、2个钩码的重力。
猜想：物重的大小与什么有关系？
提示：用大的金属球和小的金属球进行比较，物重的大小和这个物体含金属的多少有关。
学生阅读课本P89“加油站”。
我们把物体物体所含物质的多少叫质量，用m表示。质量的国际单位是千克（kg），此外还有克（g）、吨（t）等单位。它们的换算关系是：1 kg = 1000g； 1 t = 1000kg。
实验探究：探究物重和物体质量的关系
根据课本P88～P89的实验内容和要求完成学生实验（测质量为50g、100g和150g的钩码的重力）：实验过程中教师巡视，指导，了解实验情况，实验结束后请同学说出自己测出的三次重力值和物体的重力与它的质量的比值，将学生测得的值展示在屏幕上。由于弹簧秤不十分精确以及测量中不可避免的误差，计算出的比值不会正好等于9.8N／kg。应要求学生实事求是的说出自己的测量值，教师引导学生分析数值不准确的原因。
学生分析实验记录表中的数据，后讨论“物重和物体质量的关系”。
课件展示：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/kg
用G表示重力，m表示质量，g表示9.8N/kg，那么重力与质量的关系可以写成如下表达式 。
＝g 或 G＝mg
问：g＝9.8N/kg读作什么？它的物理意义是什么？
学生回答。
课件展示：g＝9.8N/kg读作“9.8牛每千克”，它的物理意义是“质量是1kg的物体受到的重力是9.8N”。
例题1：课本P92。
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。
三. 重力的方向
实验演示一：用手悬挂拴着重物的细线，让学生观察实验现象。
实验演示二：将手中的静物松手，让学生观察实验现象。
学生回答观察到的实验现象，得出重力的方向。
课件展示：重力的方向总是竖直向下。
对竖直向下的理解：竖直向下就是垂直水平面向下的方向
学生阅读课本P90图5-22，了解重垂线的应用。
课件展示：重垂线是根据“重力的方向总是竖直向下”的原理工作的。
教师讲解利用重垂线判断水平工作面是否水平和挂在墙的画是否竖直的方法。
教师：重垂线在生活、生产中有着广泛的应用，同学们能举出一些重垂线应用的例子吗？
学生回答，教师点评。
四. 重力的作用点——重心
教师：我们前面学习了重力的大小和方向，那么重力的作用点是怎样确定。
实验演示：将一把刻度尺平衡地稳定在手指上。
教师：刻度尺与手指接触的位置就是重力的作用点。
课件展示：重力在物体上的作用点叫做重心。
教师：物体重心的位置不仅跟物体的形状有关，而且还跟材料是否均匀有关。
学生阅读课本P90图5-23以及配文。
课件展示：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。
教师：质量不均匀、不规则的物体的重心怎样确定。
实验演示：将一汤勺平衡地稳定在手指上。
结论：汤勺与手指接触的位置就是汤勺的重心。
学生阅读课本P91“信息窗”，了解提高稳度的诀窍。
学生通过阅读，说出“提高稳度的诀窍”。
课件展示：提高稳度的诀窍是：增大支面，降低重心。
【作业布置】书本P95 1 2 3 万向思维 5.4
【板书设计】
§5.4 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】
重力的概念比较复杂，而且比较抽象。虽然学生在日常生活中对重力有些模糊的认识，但有些认识是不科学的，故本教材以“模拟引力”的实验激发学生的思考，以牛顿的研究成果作启示，启发认识神秘的宇宙间存在的万有引力，再通过列举日常生活中事例，进一步说明地球上的所有物体都受到重力的作用。在研究重力与什么因素有关时，设计成探究实验，侧重点不在于结果而在于过程，训练培养学生的分析、归纳、概括、总结的能力，也让学生深刻地体会并掌握一般的探究方法。
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