7.3《重力》教学设计
【教材分析】
本节是在前面学过的力的一般知识基础上,利用这些知识来研究最常见的一种力──重力。教材中先通过学生熟悉的例子使学生认识了重力的存在,然后通过学生的探究实验,研究物体所受重力的大小跟什么因素有关。用在坐标上作图的方法得出了重力跟质量的关系,这种做法思路简捷。学生容易掌握,同时学会了利用数学知识解决物理问题的一种方法──图象法。关于重力的方向,教材中首先说明用线将物体悬挂起来后物体静止时线的方向就是重力的方向,这个方向叫竖直方向,所以重力的方向是竖直向下的,并通过想想议议让学生明白竖直向下的“下”指的是什么。通过实际的例子说明竖直向下的重力方向在实际中的应用,培养学生运用知识解决实际问题的习惯和能力。最后告诉学生地球吸引物体的每一部分,但物体受到的重力可以认为是集中在一个点上,这个点叫物体的重心,渗透了“等效法”。
【教学目标】
1.知识与技能
(1)知道什么叫重力,了解重力产生的原因;
(2)知道重力的大小与质量的关系;
(3)了解重力的方向和重力的作用点。
2.过程与方法
(1)通过观察和实验,感知重力的存在;
(2)通过探究,了解重力与质量的关系;
3.情感、态度、价值观
(1)培养学生乐于探究自然现象,物理道理的兴趣,提高学生辩证的分析物理知识的意识;
【教学重点】
重力的大小、方向、作用点
【教学难点】
重力的大小与什么因素有关
【教学方法】
探究法、实验法、讲练法、归纳法
【教学用具】
小球、细绳、弹簧测力计、钩码、坐标纸
【教学过程】
1、 复习提问
(一)弹力
1、形变:物体在受力时发生形变,不受力时,又会恢复到原来的形状,物体的这种性质叫弹性;物体形变后不能自动恢复到原来的形状,物体的这种性质叫塑形。
2、弹力:物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。
3、产生条件:①相互接触;②发生弹性形变
4、弹性限度:物体的弹性有一定的限度,超过这个限度就不能恢复到原来的形状。
(二)弹簧测力计
1、构造:弹簧、挂钩、指针、刻度盘及外壳
2、工作原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越长,且弹簧的伸长与弹簧受到的拉力成正比。
3、使用方法:①观察量程、分度值;②校零(检查弹簧测力计的指针是否指在零刻度线上,如果不在,应该把指针调到零刻度线上);③沿弹簧轴线方向拉长,跟所测力的方向在同一条直线上;④所测的力挂在挂钩的那一端,严禁倒挂;⑤读数时视线要与刻度面板垂直。
2、 引入新课
水为什么总是向低处流,向空中抛出的石块为什么会落向地面,成熟的苹果为什么会掉在地上?
(一)重力(重力的由来)
1、演示:用一根细线拴一块橡皮,甩起来,使橡皮绕手做圆周运动。这时,你会觉得橡皮需要用线拉住才不会跑掉。
图一 模拟引力
2、牛顿认为,地球和月球之间存在相互吸引的力,正是由于地球吸引月球的力,才使得月球绕地球运动而不会跑掉,这个力跟地球吸引它附近物体的力时同一种力。宇宙间任何两个物体,大到天体,小到灰尘之间,都存在互相吸引的力,这就是万有引力力。正是地球对它附近物体的引力,才使得水向低处流,抛出的石块落向地面……
3、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,通常用字母G表示。
注意:①地球对它附近的一切物体都有吸引作用;②重力的施力物体是地球,受力物体是它附近的物体。
4、课本第9页想想议议:
证明重力存在的例子:熟透了的果实落向地面,水往低处流,雨滴向下落,抛出的石块落向地面,踢向高处的球最终落向地面……..
如果没有重力,人和物都可以漂浮在空中,杯子里的水倒不进嘴里,没有下雨降雪等自然现象……….
(二)重力的大小
重力的大小与什么因素有关?
我们用大小不同的两只水桶来提水,会感到所用的力不同。大量的生活经验也告诉我们,不同质量的物体所受的重力不同。那么,地球附近的物体所受的重力跟它的质量有什么关系?我们可以通过实验,测量物体所受的重力和它的质量之间的关系。
1、探究重力的大小跟质量的关系
钩码的质量是已知的,实验中我们用钩码为被测物体。如图二所示:
把钩码挂在弹簧测力计上,当钩码静止时,弹簧测力计的示数等于钩码
所受重力的大小。
2、逐次增挂钩码,分别测出他们所受重力的大小,并记录在下面的表
格中。
次数 1 2 3
质量m(kg) ? ? ?
重力G(N) ? ?
重力/质量即G/m(N/kg) ?
表一 记录表
图二 测量钩码所受的重力
3、在图三中以质量为横坐标、重力为纵坐标描点并连接这些点。观察后思考:物体所受重力跟它的质量之间有什么关系?
图三 重力跟质量关系的图像
4、结论:
①物体受到的重力大小跟它的质量成正比关系。
②物重跟质量的比约等于9.8N/kg,是个定值。
如果用G 表示物体受到的重力,m 表示物体的质量,g 表示比值9.8 N/kg,重力跟质量的关系可以写作:
或
G——重力——牛顿(N)
——质量——千克(kg)
g 表示的物理意义是: 质量为1千克的物体,它所受到重力大小为9.8 N。
注:粗略计算时,可取 g = 10N/kg
例题 质量为0.25kg的木块,受到的重力是多少牛?一个人所受的重力为450N,那么,他的质量是多少千克?g取10.
解 由可知,木块受到的重力
由可得,因此人的质量
木块所受的重力为2.5N,人的质量为45kg。
(三)重力的方向
知道了物体重力的大小和它的质量有关,接下来我们来了解重力的第二个要素:方向。通过实验和生活经验,我们已经了解了一些物体在失去支持时都要落向地面。
1、演示:
①观察拿在手中的小球自由下落的方向
②用一根线把物体悬挂起来,观察静止时线的方向
小球受重力自由下落时的方向及悬挂的物体受重力作用使悬线下垂的方向便是重力的方向,这一方向是竖直向下的,所以重力的方向是竖直向下的,不能说成垂直向下。
2、建筑工人在砌墙时常常利用铅垂线来确定竖直方向,以此来检查所砌的墙壁是否垂直。
3、想想议议:我们所说的“竖直向下”的“下”指的是什么方向?地球上不同地方的人或物受到的重力的方向对于他们所处的位置来说都是竖直向下的。因为地球是球形,所以地球上不同位置上的“下”实际都指向了地球的中心,因此我们所说的竖直向下的“下”指的是指向“地心”。
指向地心的方向叫“向下”,背离地心的方向就应该叫做“向上”。正因为地球上不同地方的人们都受到地球指向地心的重力作用,所以各个地方的人们都能安然无恙地生活在地球表面。
(四)重心
接下来我们来研究重力的第三个要素:作用点
[师](出示一根粉笔)问:这根粉笔受不受重力的作用?
[生]地球附近的物体都会受到重力的作用,所以粉笔也受重力.
[师]将一根粉笔分成几段后.各段粉笔受不受重力?
[生]将粉笔分成几段后,每一小段粉笔仍然受重力作用,物体的每一部分都会受到地球的吸引作用.
[师]地球吸引物体的每一部分,但是,物体受到的重力可以看成是集中在一点,这个点叫做物体的重心(center gravity).如何确定物体的重心呢?
[生]物体受到的重力可以认为集中在重心,所以重心就是重力的作用点,
[生]重力的作用线一定通过重心,所以可以用类似重垂线的悬挂法确定物体的重心.
[师]请同学们确定一块方形薄板的重心,并交流自己的做法.
(学生操作,然后交流)
[生]先用细绳系住木板的一点悬挂起来,沿着细绳的方向在木板上画出一条线;再用细绳系住木板的另一个点悬挂起来.按刚才的方法在木板上画出另一条线,两条线的交点就是这个木板的重心.
[师]物体的重心位置和物体的形状、材料是否均匀有关,用悬挂法可以确定各种物体的重心.一般材料均匀、外形规则的物体的重心,就是这一物体的几何中心.(出示粗细均匀的细木棒和木球)如这两种物体的重心在哪儿?
[生]粗细均匀的木棒的重心在木棒的中点,均匀圆木球的重心在它的球心.
[师]如将一粗细均匀的长棒从中间弯折成90°角,重心还在棒的中点吗?重心在哪儿?
[生]弯折后重心不在棒上,重心的位置可以用悬挂法确定.
【板书设计】
第三节 重力
一、重力
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。
概念:由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,通常用字母G表示。
二、重力的大小
1、与质量的关系:物体所受的重力跟他的质量成正比
2、计算公式:,其中G表示重力,表示质量,g表示重力与质量的比值,其值为9.8
三、重力的方向
竖直向下
四、重心
1、重力作用在物体上的点——重心
2、形状规则、质量分布均匀的物体的重心在物体的几何中心上;形状不规则、质量分布不均匀的物体的重心一般通过悬挂法来求。
3、物体的重心不一定在物体上,重心会随着物体形状的改变而改变。
【课堂练习】
练习1.一块钢锭的质量是4 t,计算它所受到的重力。
练习2.质量是50 g的鸡蛋,重是多少牛(取g=10 N/kg)?
练习3.根据自己的体重,估算受到的重力的大小
【小结】
1. 知识方面
2.学习过程的体会
【布置作业】
1.复习本节课文.
2.动手动脑学物理1、2、3、4、5。
3.预习“牛顿第一定律”一节
【教学反思】