1重力基本相互作用优质课教案设计

1　重力　基本相互作用 高中物理       人教2003课标版

基本知识：

1.知道力是物体间的相互作用，力是使物体运动状态发生改变和发现形变的原因。

2.了解力的三要素，会用力的图示和示意图来表示力，能分清受力物体和施力物体。

3. 明确重力产生的原因，知道重力大小及方向，知道影响重力大小的相关因素。

4. 知道重心的概念，知道质量分布均匀、形状规则物体的重心在几何中心处，不规则薄板的重心可以用悬挂法找出

5．知道重心的相关因素，通过调节形状和质量分布可以调整重心的位置。

6.初步了解四种基本相互作用力的特点和作用范围。

基本技能：

1.会用力的图示和示意图来表示力。
2.会运用调节形状和质量分布的方法来调整重心的位置。

3.会找物体的重心，包括质量分布均匀、形状规则物体及形状不规则薄板的重心。

基本经历：

1.经历多种力的现象观察与思考，认识力，归纳得出力的概念和作用效果。

2.经历找不规则薄板重心的实验过程，体会悬挂法等效替代的思想。

3.经历调整支架形状和橡皮泥质量分布找重心的过程，锻炼动手能力，体会相关因素对重心的影响。

基本思想： 

在重心概念的引入过程中，体会 “等效替代”的物理思想。   

本节本节是在初中学习了“力” 的基础上进行教学的，重力是一种最常见的力，学生有着丰富的体验和感性认识。 这节课，知识点本身难度不高，可通过一系列问题情境和实验情境的设置，创设对话平台，促使学生主动交流、互动，激发学生积极思维，让学生利用大量的、具体的、感性的素材，从重力的大小、方向、作用点三个方面，感知重力、认识重力、描述重力。“重心”的认识对学生来说是难点，通过学生观察、实验、实践活动等环节的设置，让学生体会重心概念中“等效替代”的思想，以及知道重心的相关因素及在生活中的应用。是在初中学习了“力” 的基础上进行教学的，重力是一种最常见的力，学生有着丰富的体验和感性认识。 这节课，知识点本身难度不高，可通过一系列问题情境和实验情境的设置，创设对话平台，促使学生主动交流、互动，激发学生积极思维，让学生利用大量的、具体的、感性的素材，从重力的大小、方向、作用点三个方面，感知重力、认识重力、描述重力。“重心”的认识对学生来说是难点，通过学生观察、实验、实践活动等环节的设置，让学生体会重心概念中“等效替代”的思想，以及知道重心的相关因素及在生活中的应用。

教学重点：

1．力的概念、力的图示以及力的作用效果．

2．重力的概念及重心的理解．

教学难点：

1．力的概念．

2．重心的概念和位置．

【引入】大家试一下，能不能让这个支架，用中间的部分立在铁钉上？

【呈现】   

【问题1】用力挤压海绵、手拉弓箭的过程中物体发生了什么变化？

【讨论】生答

【归纳】物体的形状发生了改变

【呈现】    

【问题2】用力推箱子，运动员顶球的过程中，箱子、球等发生了什么变化？

【讨论】生答

【归纳】运动状态的变化和形变描述

【问题3】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？

【归纳】力的作用

 (一)力：1.定义：物体与物体之间的相互作用

        2.测量：弹簧测力计

        3.单位： 牛（N）

【问题4】刚才四个实例中，哪个是施力物体哪个是受力物体？

【归纳】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。

【呈现】    

【问题5】照片中的力有什么不同？

【小结】大小不一样

【呈现】    

【问题6】第二组照片中的力又有什么不同？

【小结】大小相同，方向不同

【呈现】

【问题8】画出图中力的图示。

【画图】

​【归纳总结】5.画力的图示方法：

(1)选定标度；

(2)从作用点沿力的方向画一线段，线段长短按选定的标度和力的大小画．线段上加刻度；

(3)在线段终点上加箭头表示力的方向．

         6.力的示意图：有时候我们只需要画出力的方向和作用点，就用力的示意图即可。

掉落的苹果砸在了牛顿的头上，空投的物资解救了大批的灾民，这些物体都是在同一种力的作用下往下掉落，我们知道，这就是重力。

(二)重力

【呈现】   

【实验一】重力的三要素：

1．大小：

感受重力：（1）用弹簧称测量以下物体的重力：一个苹果、物理必修一课本

         （2）画出重力的图示。

【讨论】作答

【问题8】如果把课本放在斜面上，重力还一样吗？    

如果把苹果放到水里，重力还一样吗？        

如果你往上跳到空中，重力还一样吗？        

你如果从杭州来到了北京，重力还一样吗？    

请查阅百度，找出北京和杭州两地的g的数值。

北京g的数值                  杭州g的数值              

重力的相关因素有哪些？                    

【讨论】生答

【归纳】重力的相关因素有质量和g的大小。

2.方向

【问题9】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。

【呈现】铅垂线

【问题10】如果课本静止在斜面上，物体所受重力的方向如图所示，这样表示对吗？（呈现图）

【归纳总结】重力的方向总是竖直向下

3．  重力的作用点

【问题11】一串葡萄所受重力的作用点在哪？

【呈现】

生答并上黑板画

【问题12】有这么多的葡萄颗粒，为什么只画这一颗？

【讨论】替代

【归纳总结】

重心：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。

【问题13】通常物体的重心在哪？找出这些质量分布均匀的形状规则物体的重心

【实验二】请大家看实物，这个物体的重心在哪？

（一块内藏有铁块的板，超过了桌子边界很多）

【归纳总结】除了形状规则，还一定要质量分布要均匀，这样物体的重心才是几何中心处。重心位置相关的因素：形状与质量分布。

【问题14】既然知道了重心的相关因素，那么能不能通过调整支架的形状和质量分布， 让支架站起来？

【实验三】调整支架形状，让支架站起来，体会重心位置相关的因素：形状与质量分布。

【问题15】重心一定在物体上吗？

【归纳总结】重心不一定在物体上，可以在物体之外。

【问题16】我们知道了形状规则质量分布均匀的物体的重心，那么不规则物体的重心又在哪呢？比如这块薄板的重心？

【实验四】小组合作找不规则薄板的重心。 

【生展示】支撑法

【归纳总结】薄板处于平衡状态，受到的支持力和重力一定大小相等，方向相反，在同一条直线上，                 所以支持力的作用点就是重力的作用点。

【问题17】但我们会发现，这样得到的重心只是一个大致的范围，而不能确定在哪一点，还能不能再精确点，找到重力的作用点？

【生展示】悬挂法

【归纳总结】悬挂法原理也是利用了二力平衡的原理。薄板处于平衡状态，受到的拉力和重力一定大                小相等，方向相反，在同一条直线上，重心在这条力的作用线上，这样两条线的交点就                是重心位置。

 【问题18】重心的应用

           比较以下两幅图，请比较一下你觉得哪一幅图中的演员危险系数高？

【呈现】   

【讨论】

【生自主阅读】阅读教材第52页四种基本相互作用，并讨论回答：

四种相互作用的名称、特点和作用范围。

1.万有引力：              之间都存在的一种相互吸引作用，相互作用的强度随距离                  地面物体 所受的重力只是引力在地球表面附近的一种表现．

2．电磁相互作用：                       的相互作用， 相互作用的强度随距离的增大而        ．

3．强相互作用：                        相互作用，作用范围只有10^－15m，即原子核的大小．

4．弱相互作用：发生在            中，作用范围与强相互作用相同，强度        ．

【归纳总结】四种基本相互作用的特点已被科学家所认识，但没人确切知道为什么会是这样的四种力，科学家们总是试图想把所有的力统一起来，在研究的过程中，出现了很多的成果与精彩的发现。

如果同学们感兴趣，记得继续到网络上查找资料学习，下面提供一个力的大统一理论的链接：http://baike.baidu.com/link?url=maDuViA-J9amFyzJtfyhNHNx9z4YoGPE_V7rFGAi_0izSp-CH3mLs6GtU9WGCQ07Y5U7tgts6-ONOXjcu3YSgq 

【当堂巩固】

1．下说法中正确的是：

A、只有直接接触的物体之间才有力的作用   B、只有运动的物体才会受到力的作用

C、物体运动状态发生变化，则物体一定受到力的作用

D、力的大小可以用弹簧称测量,也可以用天平测量

2、关于重心正确的说法是：

A．可以用悬挂法确定一根细棒的重心   B．用线悬挂的物体静止时，细线方向一定通过重心  Ｃ．物体的重心就是物体上最重的点   Ｄ．物体的重心可以不在物体上

 3．在地球表面的同一个地方，让同一物体处于如下三种状态：

(1)将物体竖直向上抛出；(2)让物体自由下落；(3)物体放在水里，它被浮起．

比较这三种情况下物体所受的重力大小，其中正确的是

A．第(1)种情况最小   B．第(2)种情况最小 

C．第(3)种情况最小   D．这三种情况物体所受的重力大小相同

4.重为6 N的木块放在水平桌面上处于静止状态，画出对桌面压力的图示并画出木块所受重力和支持力的示意图．

今天我们学习了以下的知识，力的方向、大小、作用点，以及重力的大小、方向、 作用点以及四种基本相互作用。

教材第53-54页问题与练习。

1　重力　基本相互作用

1　重力　基本相互作用

【引入】大家试一下，能不能让这个支架，用中间的部分立在铁钉上？

【呈现】   

【问题1】用力挤压海绵、手拉弓箭的过程中物体发生了什么变化？

【讨论】生答

【归纳】物体的形状发生了改变

【呈现】    

【问题2】用力推箱子，运动员顶球的过程中，箱子、球等发生了什么变化？

【讨论】生答

【归纳】运动状态的变化和形变描述

【问题3】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？

【归纳】力的作用

 (一)力：1.定义：物体与物体之间的相互作用

        2.测量：弹簧测力计

        3.单位： 牛（N）

【问题4】刚才四个实例中，哪个是施力物体哪个是受力物体？

【归纳】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。

【呈现】    

【问题5】照片中的力有什么不同？

【小结】大小不一样

【呈现】    

【问题6】第二组照片中的力又有什么不同？

【小结】大小相同，方向不同

【呈现】

【问题8】画出图中力的图示。

【画图】

​【归纳总结】5.画力的图示方法：

(1)选定标度；

(2)从作用点沿力的方向画一线段，线段长短按选定的标度和力的大小画．线段上加刻度；

(3)在线段终点上加箭头表示力的方向．

         6.力的示意图：有时候我们只需要画出力的方向和作用点，就用力的示意图即可。

掉落的苹果砸在了牛顿的头上，空投的物资解救了大批的灾民，这些物体都是在同一种力的作用下往下掉落，我们知道，这就是重力。

(二)重力

【呈现】   

【实验一】重力的三要素：

1．大小：

感受重力：（1）用弹簧称测量以下物体的重力：一个苹果、物理必修一课本

         （2）画出重力的图示。

【讨论】作答

【问题8】如果把课本放在斜面上，重力还一样吗？    

如果把苹果放到水里，重力还一样吗？        

如果你往上跳到空中，重力还一样吗？        

你如果从杭州来到了北京，重力还一样吗？    

请查阅百度，找出北京和杭州两地的g的数值。

北京g的数值                  杭州g的数值              

重力的相关因素有哪些？                    

【讨论】生答

【归纳】重力的相关因素有质量和g的大小。

2.方向

【问题9】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。

【呈现】铅垂线

【问题10】如果课本静止在斜面上，物体所受重力的方向如图所示，这样表示对吗？（呈现图）

【归纳总结】重力的方向总是竖直向下

3．  重力的作用点

【问题11】一串葡萄所受重力的作用点在哪？

【呈现】

生答并上黑板画

【问题12】有这么多的葡萄颗粒，为什么只画这一颗？

【讨论】替代

【归纳总结】

重心：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。

【问题13】通常物体的重心在哪？找出这些质量分布均匀的形状规则物体的重心

【实验二】请大家看实物，这个物体的重心在哪？

（一块内藏有铁块的板，超过了桌子边界很多）

【归纳总结】除了形状规则，还一定要质量分布要均匀，这样物体的重心才是几何中心处。重心位置相关的因素：形状与质量分布。

【问题14】既然知道了重心的相关因素，那么能不能通过调整支架的形状和质量分布， 让支架站起来？

【实验三】调整支架形状，让支架站起来，体会重心位置相关的因素：形状与质量分布。

【问题15】重心一定在物体上吗？

【归纳总结】重心不一定在物体上，可以在物体之外。

【问题16】我们知道了形状规则质量分布均匀的物体的重心，那么不规则物体的重心又在哪呢？比如这块薄板的重心？

【实验四】小组合作找不规则薄板的重心。 

【生展示】支撑法

【归纳总结】薄板处于平衡状态，受到的支持力和重力一定大小相等，方向相反，在同一条直线上，                 所以支持力的作用点就是重力的作用点。

【问题17】但我们会发现，这样得到的重心只是一个大致的范围，而不能确定在哪一点，还能不能再精确点，找到重力的作用点？

【生展示】悬挂法

【归纳总结】悬挂法原理也是利用了二力平衡的原理。薄板处于平衡状态，受到的拉力和重力一定大                小相等，方向相反，在同一条直线上，重心在这条力的作用线上，这样两条线的交点就                是重心位置。

 【问题18】重心的应用

           比较以下两幅图，请比较一下你觉得哪一幅图中的演员危险系数高？

【呈现】   

【讨论】

【生自主阅读】阅读教材第52页四种基本相互作用，并讨论回答：

四种相互作用的名称、特点和作用范围。

1.万有引力：              之间都存在的一种相互吸引作用，相互作用的强度随距离                  地面物体 所受的重力只是引力在地球表面附近的一种表现．

2．电磁相互作用：                       的相互作用， 相互作用的强度随距离的增大而        ．

3．强相互作用：                        相互作用，作用范围只有10^－15m，即原子核的大小．

4．弱相互作用：发生在            中，作用范围与强相互作用相同，强度        ．

【归纳总结】四种基本相互作用的特点已被科学家所认识，但没人确切知道为什么会是这样的四种力，科学家们总是试图想把所有的力统一起来，在研究的过程中，出现了很多的成果与精彩的发现。

如果同学们感兴趣，记得继续到网络上查找资料学习，下面提供一个力的大统一理论的链接：http://baike.baidu.com/link?url=maDuViA-J9amFyzJtfyhNHNx9z4YoGPE_V7rFGAi_0izSp-CH3mLs6GtU9WGCQ07Y5U7tgts6-ONOXjcu3YSgq 

【当堂巩固】

1．下说法中正确的是：

A、只有直接接触的物体之间才有力的作用   B、只有运动的物体才会受到力的作用

C、物体运动状态发生变化，则物体一定受到力的作用

D、力的大小可以用弹簧称测量,也可以用天平测量

2、关于重心正确的说法是：

A．可以用悬挂法确定一根细棒的重心   B．用线悬挂的物体静止时，细线方向一定通过重心  Ｃ．物体的重心就是物体上最重的点   Ｄ．物体的重心可以不在物体上

 3．在地球表面的同一个地方，让同一物体处于如下三种状态：

(1)将物体竖直向上抛出；(2)让物体自由下落；(3)物体放在水里，它被浮起．

比较这三种情况下物体所受的重力大小，其中正确的是

A．第(1)种情况最小   B．第(2)种情况最小 

C．第(3)种情况最小   D．这三种情况物体所受的重力大小相同

4.重为6 N的木块放在水平桌面上处于静止状态，画出对桌面压力的图示并画出木块所受重力和支持力的示意图．

今天我们学习了以下的知识，力的方向、大小、作用点，以及重力的大小、方向、 作用点以及四种基本相互作用。

教材第53-54页问题与练习。