高中物理必修一教案-3.1 重力 基本相互作用11-人教版

3、1 重力 基本相互作用
一、教材分析
《重力、基本相互作用》是高中物理人教版必修1第三章第一节内容，本节内容对初、高中知识有着承上启下的作用，教材从学生熟悉的生活实例出发，分析物体运动状态的改变和产生形变的原因，在此基础上引入力的概念，在复习力的三要素的基础上引入了力的图示法。同时教材安排了阅读内容提出了自然界中四种基本相互作用，即开阔了学生的思维空间，又让学生充分体验了生活与物理的密切关系，使学生有了更高的学习积极性。
二、学情分析
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学习带来方便，但学生初中阶段对于一些问题的认识还不是很到位，本节要通过学习进一步强化学生认识和理解的准确度与深度。
三、教学目标
知识与技能： 1.知道力是物体间的相互作用；力使物体产生形变或使物体运动状态改变；用力的图示表达力的三要素.
2.了解重力的产生；理解重力的三要素.
3.能测量重力的大小，确定重力的方向.
4.能解释稳定等与重力相关的现象，并能应用.
过程与方法： 1.通过设问、讨论、交流等方法引导学生建立重力的概念.
2.使学生积极参与探究重力概念的建立过程，了解物理学的研究方法,认识物理实验的作用.
3.通过讨论交流，培养学生大胆质疑的能力；培养学生对比分析和交流合作的能力.
情感态度与价值观：
1.通过力的分解，体验探索自然规律的艰辛与喜悦.
2.通过合作找出不规则物体的重心，逐步养成将自己的见解 与他人分享的团队精神.
四、教学重点
重力的三要素 不规则物体重心的确定
五、课时安排
2课时
课前准备
实验砖、小物块、细线；弹簧秤、刻度尺、投影仪
教学过程
导入新课
设问导入
1.你觉得力是什么?请举例说明理由.
2.力的作用效果有哪些?举例说明.
情景导入
（课件展示）播放“打乒乓球、踢足球、喷泉、飘落的雪花”等图像资料.引导学生观察讨论，找出共同点.
探讨结论：这些物体都最终落向地面，是因为受到地球引力的作用.
本节课就来学习力和重力，以及四种基本相互作用.
推进新课
一、力和力的图示
1.力
通过图片及生活实例，引导学生通过感知得出力的概念.
举出物体对物体的作用力的实例（课件展示），要求说出哪个物体对哪个物体施加了力的作用.
结论：力是一物体对另一物体的作用.（板书）
说明:这里指出了力的物质性，没有脱离物体而存在的力，一个孤立的物体不会存在力的作用.也就是说，有受力物体，一定有另一个物体对它施加力的作用.力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的.
当我们研究某一个物体受力时，有时不一定指明施力物体，但施力物体一定存在.
（例如说物体受重力，其施力物体是地球，例如打拳，风吹草动等例子来分析受力物体和施力物体，体会力的相互性，物质性）
问题:力是有大小的，力的大小用什么来测量？在国际单位制中，力的单位是什么？符号是什么？
仅说一个力多大（是多少牛），能不能完整地表达这个力？
教师可以根据实例和学生交流讨论.
讨论结果：仅说一个力多大（是多少牛），不能完整地表达这个力，因为力是矢量，力有三要素：大小、方向和作用点.（通过推门的过程理解三要素对力的影响）要把三要素都表达出来才算完整地表达.
2.力的图示
为了形象地表达一个力，可以用一条带箭头的线段（有向线段）来表示：
（1）线断的长短表示力的大小；
（2）箭头表示力的方向.
箭尾（或箭头）常画在力的作用点上（在有些问题中为了方便，常把一个物体用一个点表示）.
例1（教师做）：卡车对拖车的牵引力F的大小是2 000 N，方向水平向右，作出力F的图示.
步骤：选一标度（依题而定其大小）：如用1 cm长的线段表示500 N的力.
从力F的作用点O向右画一线段四倍于标度（4 cm），然后画上箭头（图3-1-2）：
图3-1-2
例2（学生做）：作出下列力的图示是：（可同时出三个题，全班分三组，每组做一个题，并分别选一个学生在黑板上做）
①物体受250 N的重力.
②用细线拴一个物体，并用400 N的力竖直上提物体.
③水平向左踢足球，用力大小为1 000 N.
参考答案：

图3-1-3 图3-1-4
图3-1-5
说明：①选不同标度（单位），力的图示线段的长短可不同；
②标度的选取要有利于作图方便.
提示：力的图示是形象地表述一个力的方法，不要忘了定标度.力的图示要正确反映力的三要素.
二、重力
1.重力的产生：重力是地球上或附近的物体由于地球吸引而使物体受到的力.
指出：地球附近的物体都会受到重力的作用.
同桌合作，一起找出自己周围有关重力现象的例子，同桌指出施力物体和受力物体.
特别强调：重力是由于物体受到地球的吸引而产生的，但重力并不是地球对物体的吸引力，而是引力的一个分力.
2.重力的三要素
A.大小
桌面上有一个弹簧秤，天平一套，请选择适当的器材，测出物理课本（或其他物品）所受重力的大小，并指出你的依据.
学生讨论分析并说出自己的依据.
归纳总结：可以利用二力平衡，用弹簧秤称量;一般情况下，也可以利用G=mg求解，要用到天平.两种方法的原理不同，但最终都能求出物体所受的重力.
知识拓展：地球的不同地方，重力加速度g不同，物体的地理位置对于以上两种求重力的方法有没有影响呢？（教师可以不给出答案，由学生合作交流讨论完成.或者作为课外实验探究的课题，培养学生合作、探究的科学求知态度）
B.方向
问题设置：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.
学生交流讨论，教师适时投影展示有关现象（雨线、垂柳、铅垂线……）.
归纳总结：重力的方向是竖直向下的.
说一说：生活中哪些现象和应用方面涉及重力竖直向下的知识?
C.作用点
教师结合生活实际，给出重心概念：
重心：物体各部分所受重力的等效集点.
思考：请你指出下列物体的重心：充足气的篮球、方砖、石块.
做一做：指出怎么找重心（画图、操作、说明）：
学生自己选择被测对象，分别找出物体的重心.参考教材52页“做一做”，找出不规则物体的重心.
教师演示：木圆环，直角三角尺的重心.

图3-1-6 图3-1-7
具体过程：先用悬挂法确定重心之后，在板上固定一条细线ab，让ab穿过重心c点，再在其重心c处拴上细绳提拉，验证薄板可以水平平衡.如图3-1-6、3-1-7所示.
归纳：物体的重心可在物体之上，也可在物体之外.
结论：规则均匀的物体重心在其几何中心；不规则不均匀的物体重心用悬挂法.
例3一个被吊着的均匀的球壳，其内部注满了水，在球的底部有一带阀门的细出水口.在打开阀门让水慢慢流出的过程中，球壳与其中的水的共同重心将会（ ）
A.一直下降 B.一直不变
C.先下降后上升 D.先上升后下降
先让学生自己回答，估计很多学生会选择A；教师提示开始和最终重心的位置，学生很快就能得出正确答案.借机引导学生思考问题要全面.
参考答案：在注满水时，球壳和水的共同重心在球心，随着水的流出，球壳的重心不变，但是水的重心下降，二者共同的重心在下降.当水流完时，重心又回到球心，故选项C正确.
课堂训练
1.关于重力的说法，正确的是（ ）
A.重力就是地球对物体的吸引力
B.只有静止的物体才受到重力
C.同一物体在地球上不论怎么运动都受到重力的作用
D.重力是由于物体受到地球的吸引而产生的
2.用重心的知识解释为什么现在优秀跳高运动员都采用“背越式”技术.

课堂小结
本节内容主要包括：
1.力 力是物体对物体的作用.力不但有大小而且有方向，大小、方向和力的作用点常称为力的三要素.要会作力的图示，它体现物理学的研究方法；
2.重力 重力的产生：重力是地球上或附近的物体由于地球吸引而使物体受到的力；重心：物体重力的作用点；
布置作业
1.教材第54页“问题与练习”2、3题.
2.试测自己家中不同物体的重心.设计好思路，选择最简洁方便的测量工具，写出简要的活动报告.
板书设计
1 重力 基本相互作用
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