第3节重力教学设计模板

地区： 湖北省 - 随州市 - 广水市

学校：广水市骆店乡中心中学

第3节　重力 初中物理       人教2011课标版

一、知识与技能

    1．知道重力是如何产生的．

    2．知道重力的大小和方向．

    3．知道重心的概念．

二、过程与方法

    1．通过观察和实验，感知重力的存在，培养学生观察思考、分析问题的能力．

    2．通过探究了解重力和质量的关系．培养学生的实验能力，及利用数学方法解决物理问题的能力．

    3．通过了解重垂线及重心的应用，培养学生应用物理知识解释简单生活现象的能力．

三、情感态度价值观

    1．通过课堂上的观察分析活动，使学生养成善于观察思考的良好学习习惯．

    2．通过了解生活实际中物理知识的应用，增强学生学习物理、学习科学知识的兴趣．

    学生刚学完力的概念及弹力的有关知识，对力的理解尚不够深入，又接着学习另一种力“重力”，基于学生的知识现状，教师应该从性质上去区分弹力与重力，继而讲清楚有关重力的知识，为该部分内容教学上的一个值得投入之处。好在同学们熟悉弹簧测力计的使用，具有一定的动手实验能力，也具备了正比例函数关系图像及用图像法分析和处理物理问题的基础，对理解和掌握新知识具有良好的辅助作用。

教学重点:重力的概念，及重力跟质量的关系．

教学难点:重力的方向．

探究法：通过学生的探究实验得出重力大小与质量的关系．

观察分析法：通过观察分析明确重力的方向是竖直向下的，理解重心的概念．

钩码、弹簧测力计、重垂线、粗细均匀的木棒、方形薄板、小皮球、多媒体．

1课时

（演示）

    (1)将一只小橡皮球举到一定的高度让其自由落下．

    (2)把小橡皮球斜向上抛出，观察其运动路线．

    (3)让小橡皮球在讲台上沿直线运动，滚到讲台边后落向地面，观察其运动路线．

    师：在演示的几种情况中，小橡皮球的运动有什么共同之处呢?

    生：不论小橡皮球的运动状态如何．它最终都落回了地面．

    师：产生这些现象的原因是什么呢?

    生：球运动过程中运动状态的改变是因为受到了力的作用，球都落回了地面一定是受到了指向地面的力的作用．

 1．重力

    （想想做做）

    师：请同学们用一根细线拴住自己的橡皮块作图7.3-8所示的实验，说说你的感受．

    生：橡皮块做圆周运动时需要用力拉着，否则就会被甩掉．

    师：晴朗的夜晚我们有时能看到月亮，我们知道月亮在不停地绕着地球旋转．是不是地球上有力在牵着月球呢?

   （投影）苹果落地和万有引力．

    师：地球和月亮之间存在着相互吸引的力，这就是万有引力(univcrsal graviton)．地面附近的物体也会受到地球的吸引，地面附近的物体由于地球的吸引而使之受到的力叫重力(gravity)．通常还把重力的大小叫做重量．

    生：小橡皮球无论怎样运动都最终落到地面，就是受到了重力的作用．

    （想想议议）

    师：地球附近的物体都会受到重力的作用，你能举出几个证明重力存在的例子吗？你知道重力能为我们做什么吗?你还能说说如果没有重力，我们的生活会是什么样子吗？

    生1：盖大楼打地基时，就是把夯举高释放，夯由于受到重力而向下运动就能将地基夯实．

    生2：水力发电就是利用水受到了重力作用，从高处流到低处时带动发电机发出电来的。

    生3：人和各种动物是由于受到了重力的作用才能安然地在地球上生存，如果没有重力，可能就只能像在飞船中的宇航员一样到处漂了……

    2．重力的大小

    师：前面的学习中同学们已经了解了力的三要素，还记得吗?

    生：力的三要素是力的大小、方向、作用点．

    师：重力的大小怎样确定，它和什么因素有关呢?

    （探究）重力的大小跟质量的关系．

    师：同学们可以先大胆猜想．

    生a：一般看上去越大的物体越重，所以我认为重力和体积有关．

    生b：我认为是和密度有关，一小块铁比一大团棉花要重很多，密度大的重力大．

    生c;密度相同的物质，体积大时质量就大，体积相同的物体，密度大时，它的质量就大．所以我认为是质量大的物体重力大．

    师；谁知道重力用什么测量?怎样测量?

    生：用弹簧测力计来测量重力．

    生：使用弹簧测力计时要先观察量程和分度值，如果指针没有指零还要先进行调零，然后将被测物体挂在弹簧测力计下方，物体静止时，根据指针的位置读出指示的值即为被测物体的重力．

    师:同学们可以参考教材中的提示，用实验验证自己的想法，然后交流实验的情况．

    (学生合作实验，教师巡视指导，并参与学生的活动)

    生：根据测量数据作出的重力与质量关系的图象是一条过原点的直线．

    生：每一次测出的重力与其对应质量的比值基本上是一个不变的值，这个比值大约是9．8．

    生：实验结果说明物体所受的重力跟它的质量成正比．

    师：我们用G表示重力，g表示重力和质量的比值，同学们实验的结论就可以用一个公式表示．请大家自己表示出来，(一名同学板演)并说明单位是什么．

    师：向学生说明g的单位可根据重力G(N)和质量m(kg)的单位得出：g＝9．8 N／kg．在使用公式G＝mg计算时，质量(m)的单位必须用kg．重力(G)的单位必须用N．粗略计算时，g的值可取10 N／kg．

    （投影）

    练习1．一块钢锭的质量是4t，计算它所受到的重力．

    练习2．质量是50g的鸡蛋，所受的重力是多少牛？(取g=10N／kg)

    练习3．某同学所受的重力为490N，则他的体重是多少？

    (学生课堂练习，点三名同学板演，最后由教师讲评)

    师：在日常生活中，人们习惯将质量称为重量．同学们应注意区别．

    3．重力的方向

    师：同学们已经了解了一切物体在失去支持时都要落到地面，

    （演示）

    (1)观察拿在手中的小橡皮球自由下落的方向．

    (2)用一根线把物体悬挂起来，观察静止时线的方向．

    师：小橡皮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静止时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．

    （演示）

    (1)两条重垂线的方向．它们方向是否相同?

    (2)重垂线与水平桌面的方向是否垂直?

    (3)重垂线与斜面的方向是否垂直?

    生：两条重垂线的方向平行，重垂线的方向与水平面垂直，与斜面不垂直．

    师：重力的方向总是竖直向下的，不能说垂直向下．

    师：现在请同学们利用重垂线检查我们教室的墙壁是否竖直，窗台及课桌面是否水平．说说你们检查的结果和根据．

    生甲：如果重垂线和墙壁是平行的，说明墙壁竖直，如果重垂线和桌面及窗台是垂直的，则说明桌面和窗台是水平的．

    生乙：建筑工人之所以用重垂线来检查所砌的墙是否竖直，就是因为重垂线的方向总是竖直向下的．

    生丙：我们站在地面上，脚朝下，由于重力的作用可以站得很稳，但地球是圆形的，在我们“脚下”的人，好像脚是朝上的，他们也能站得稳，为什么呢?

    （想想议议）

    师：我们所说的“竖直向下”的“下”指的是什么方向?

    生：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．因为地球是圆形，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”．

    生：指向地心的方向叫“向下”，背离地心的方向就应该叫做“向上”．

    师：同学们分析得非常好，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．

    4．重心

    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)．用“O”表示。那么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，

    师：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．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小橡皮球)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，均匀橡皮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?重心又在哪里呢?

生：弯折后重心不在棒上，重心的位置可以用悬挂法确定．

师：物体的重心不一定在物体上。如：铁环、铝瓢、钢管、三角架、木角尺，等等。

   (问题讨论)

    师：请同学们双脚分开站好，大家一定能很稳地站在地面上，如果身体的各个部位都不动，只让你抬起一只脚，还能站稳吗?试一试，根据自己的体验讨论：走钢丝的演员为什么要握一根长杆? “不倒翁”为什么不倒？

    (同学们试验、讨论，然后交流)

    生Ⅰ：如果身体不动，抬起一只脚后就站不住，要想一只脚稳，身体就必须倾斜，身体倾斜时，人体的重心位置也会跟着移动．

    生Ⅱ：走钢丝的演员的重心位置必须落在钢丝上时才不会倾倒．

    生Ⅲ：人走路，脚下不稳时会自然地伸开双臂保持平衡，因此我觉得走钢丝的演员手握一根长杆是为了借助加长了的手臂调整重心，保持平衡．

    生Ⅳ：不倒翁身体的下部有一个很重的物体，上部几乎是空的，因此它的重心很低．将不倒翁扳倒后，重力的作用就会使它回到原来的位置，所以扳不倒．

    师：类似的问题，同学们在课后可以继续展开讨论．

    师：随着“神舟”系列航天器的顺利发射与回收，我们国家的航天事业进入了一个崭新的历史时期，引起了世界的瞩目．相信同学们也一定希望有朝一日自己能上九天揽月．请同学们课后阅读本节后的“科学世界”之《飞出地球》，并收集有关航天方面的知识.

（让学生总结本节学习到了哪些知识，点代表发言）

    1．地面附近的物体，由于受到地球的吸引而受到的力叫重力，重力的施力物体是地球．

    2．重力是一种常见的力，重力的大小跟物体的质量成正比，用G=mg来计算大小，g＝9．8 N／kg重力的方向是竖直向下的，重力的作用点叫重心．

1．约3.06Kg.

2．147N.

3. 1.47 x 105 N

4．解法：利用直角三角尺和重垂线．

将直角三角尺的一直角边平放在地面上，看重垂线和直角三角尺的另一直角边是否平行若平行，则地面水平；若不平行，则不水平．

5.略。

重力

（gravity）

             定义：地面附近的物体由于地球的吸引力而受到力叫重力

                      大小：物体所受的重力跟它的质量成正比.G=mg=9.8N/kg

             三要素： 方向：竖直向下

                      作用点：物体的重心

第3节　重力

第3节　重力

（演示）

    (1)将一只小橡皮球举到一定的高度让其自由落下．

    (2)把小橡皮球斜向上抛出，观察其运动路线．

    (3)让小橡皮球在讲台上沿直线运动，滚到讲台边后落向地面，观察其运动路线．

    师：在演示的几种情况中，小橡皮球的运动有什么共同之处呢?

    生：不论小橡皮球的运动状态如何．它最终都落回了地面．

    师：产生这些现象的原因是什么呢?

    生：球运动过程中运动状态的改变是因为受到了力的作用，球都落回了地面一定是受到了指向地面的力的作用．

 1．重力

    （想想做做）

    师：请同学们用一根细线拴住自己的橡皮块作图7.3-8所示的实验，说说你的感受．

    生：橡皮块做圆周运动时需要用力拉着，否则就会被甩掉．

    师：晴朗的夜晚我们有时能看到月亮，我们知道月亮在不停地绕着地球旋转．是不是地球上有力在牵着月球呢?

   （投影）苹果落地和万有引力．

    师：地球和月亮之间存在着相互吸引的力，这就是万有引力(univcrsal graviton)．地面附近的物体也会受到地球的吸引，地面附近的物体由于地球的吸引而使之受到的力叫重力(gravity)．通常还把重力的大小叫做重量．

    生：小橡皮球无论怎样运动都最终落到地面，就是受到了重力的作用．

    （想想议议）

    师：地球附近的物体都会受到重力的作用，你能举出几个证明重力存在的例子吗？你知道重力能为我们做什么吗?你还能说说如果没有重力，我们的生活会是什么样子吗？

    生1：盖大楼打地基时，就是把夯举高释放，夯由于受到重力而向下运动就能将地基夯实．

    生2：水力发电就是利用水受到了重力作用，从高处流到低处时带动发电机发出电来的。

    生3：人和各种动物是由于受到了重力的作用才能安然地在地球上生存，如果没有重力，可能就只能像在飞船中的宇航员一样到处漂了……

    2．重力的大小

    师：前面的学习中同学们已经了解了力的三要素，还记得吗?

    生：力的三要素是力的大小、方向、作用点．

    师：重力的大小怎样确定，它和什么因素有关呢?

    （探究）重力的大小跟质量的关系．

    师：同学们可以先大胆猜想．

    生a：一般看上去越大的物体越重，所以我认为重力和体积有关．

    生b：我认为是和密度有关，一小块铁比一大团棉花要重很多，密度大的重力大．

    生c;密度相同的物质，体积大时质量就大，体积相同的物体，密度大时，它的质量就大．所以我认为是质量大的物体重力大．

    师；谁知道重力用什么测量?怎样测量?

    生：用弹簧测力计来测量重力．

    生：使用弹簧测力计时要先观察量程和分度值，如果指针没有指零还要先进行调零，然后将被测物体挂在弹簧测力计下方，物体静止时，根据指针的位置读出指示的值即为被测物体的重力．

    师:同学们可以参考教材中的提示，用实验验证自己的想法，然后交流实验的情况．

    (学生合作实验，教师巡视指导，并参与学生的活动)

    生：根据测量数据作出的重力与质量关系的图象是一条过原点的直线．

    生：每一次测出的重力与其对应质量的比值基本上是一个不变的值，这个比值大约是9．8．

    生：实验结果说明物体所受的重力跟它的质量成正比．

    师：我们用G表示重力，g表示重力和质量的比值，同学们实验的结论就可以用一个公式表示．请大家自己表示出来，(一名同学板演)并说明单位是什么．

    师：向学生说明g的单位可根据重力G(N)和质量m(kg)的单位得出：g＝9．8 N／kg．在使用公式G＝mg计算时，质量(m)的单位必须用kg．重力(G)的单位必须用N．粗略计算时，g的值可取10 N／kg．

    （投影）

    练习1．一块钢锭的质量是4t，计算它所受到的重力．

    练习2．质量是50g的鸡蛋，所受的重力是多少牛？(取g=10N／kg)

    练习3．某同学所受的重力为490N，则他的体重是多少？

    (学生课堂练习，点三名同学板演，最后由教师讲评)

    师：在日常生活中，人们习惯将质量称为重量．同学们应注意区别．

    3．重力的方向

    师：同学们已经了解了一切物体在失去支持时都要落到地面，

    （演示）

    (1)观察拿在手中的小橡皮球自由下落的方向．

    (2)用一根线把物体悬挂起来，观察静止时线的方向．

    师：小橡皮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静止时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．

    （演示）

    (1)两条重垂线的方向．它们方向是否相同?

    (2)重垂线与水平桌面的方向是否垂直?

    (3)重垂线与斜面的方向是否垂直?

    生：两条重垂线的方向平行，重垂线的方向与水平面垂直，与斜面不垂直．

    师：重力的方向总是竖直向下的，不能说垂直向下．

    师：现在请同学们利用重垂线检查我们教室的墙壁是否竖直，窗台及课桌面是否水平．说说你们检查的结果和根据．

    生甲：如果重垂线和墙壁是平行的，说明墙壁竖直，如果重垂线和桌面及窗台是垂直的，则说明桌面和窗台是水平的．

    生乙：建筑工人之所以用重垂线来检查所砌的墙是否竖直，就是因为重垂线的方向总是竖直向下的．

    生丙：我们站在地面上，脚朝下，由于重力的作用可以站得很稳，但地球是圆形的，在我们“脚下”的人，好像脚是朝上的，他们也能站得稳，为什么呢?

    （想想议议）

    师：我们所说的“竖直向下”的“下”指的是什么方向?

    生：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．因为地球是圆形，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”．

    生：指向地心的方向叫“向下”，背离地心的方向就应该叫做“向上”．

    师：同学们分析得非常好，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．

    4．重心

    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)．用“O”表示。那么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，

    师：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．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小橡皮球)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，均匀橡皮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?重心又在哪里呢?

生：弯折后重心不在棒上，重心的位置可以用悬挂法确定．

师：物体的重心不一定在物体上。如：铁环、铝瓢、钢管、三角架、木角尺，等等。

   (问题讨论)

    师：请同学们双脚分开站好，大家一定能很稳地站在地面上，如果身体的各个部位都不动，只让你抬起一只脚，还能站稳吗?试一试，根据自己的体验讨论：走钢丝的演员为什么要握一根长杆? “不倒翁”为什么不倒？

    (同学们试验、讨论，然后交流)

    生Ⅰ：如果身体不动，抬起一只脚后就站不住，要想一只脚稳，身体就必须倾斜，身体倾斜时，人体的重心位置也会跟着移动．

    生Ⅱ：走钢丝的演员的重心位置必须落在钢丝上时才不会倾倒．

    生Ⅲ：人走路，脚下不稳时会自然地伸开双臂保持平衡，因此我觉得走钢丝的演员手握一根长杆是为了借助加长了的手臂调整重心，保持平衡．

    生Ⅳ：不倒翁身体的下部有一个很重的物体，上部几乎是空的，因此它的重心很低．将不倒翁扳倒后，重力的作用就会使它回到原来的位置，所以扳不倒．

    师：类似的问题，同学们在课后可以继续展开讨论．

    师：随着“神舟”系列航天器的顺利发射与回收，我们国家的航天事业进入了一个崭新的历史时期，引起了世界的瞩目．相信同学们也一定希望有朝一日自己能上九天揽月．请同学们课后阅读本节后的“科学世界”之《飞出地球》，并收集有关航天方面的知识.

（让学生总结本节学习到了哪些知识，点代表发言）

    1．地面附近的物体，由于受到地球的吸引而受到的力叫重力，重力的施力物体是地球．

    2．重力是一种常见的力，重力的大小跟物体的质量成正比，用G=mg来计算大小，g＝9．8 N／kg重力的方向是竖直向下的，重力的作用点叫重心．

1．约3.06Kg.

2．147N.

3. 1.47 x 105 N

4．解法：利用直角三角尺和重垂线．

将直角三角尺的一直角边平放在地面上，看重垂线和直角三角尺的另一直角边是否平行若平行，则地面水平；若不平行，则不水平．

5.略。

重力

（gravity）

             定义：地面附近的物体由于地球的吸引力而受到力叫重力

                      大小：物体所受的重力跟它的质量成正比.G=mg=9.8N/kg

             三要素： 方向：竖直向下

                      作用点：物体的重心