重力的教案

时间:2022-07-29 16:22:12 教案大全 我要投稿
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重力的教案

  作为一位杰出的老师,有必要进行细致的教案准备工作,借助教案可以有效提升自己的教学能力。那么大家知道正规的教案是怎么写的吗?下面是小编整理的重力的教案,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。

重力的教案

重力的教案1

  教案示例:

  教学课题 第三节 重力

  教学目标

  1.知识与技能:

  (1)知道什么是重力,及其方向和作用点.

  (2)能用G=mg计算重力的大小.

  (3)通过实验,培养使用弹簧测力计测重力的技能.

  2.过程与方法:

  (1)通过实验探究引导学生自己发现重力与质量成正比.

  (2)在发现重力与质量关系的规律时,指导学生学会用比值来处理数据的方法.

  (3)在重力的运用上,教多的采用学生讨论,给学生展示课外知识的机会.

  3.情感态度与价值观:

  (1)通过对重力以及其运用的学习使学生关注与人息息相关的物理知识.

  (2)通过比较简单的探究(重力和质量的关系),让大多数同学体会到探究的乐趣、熟悉探究的过程方法.

  教学重点 重力的三要素

  教学难点 探究重力和质量的关系,掌握公式G=mg

  第三节 重力

  一、重力G(gravity):

  由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力.

  二、重力的三要素

  1. 重力的方向:总是竖直向下

  2. 重力的大小

  (1)实验探究:重力和质量的关系

  猜想:质量越大,重力越大

  方案与表格:

  钩码的质量m/kg 钩码受到的重力G/N 重力与质量之比(N/ kg)

  结论:重力和质量成正比.

  (2)公式:G=mg g=9.8牛/千克

  3. 重力的作用点:

  质量分布均匀的形状规则的几何体的重力作用点在几何中心,重力的作用点也叫做物体的重心.

  4.重力的图示

  教学过程 教师活动设计 学生活动设计

  1.创设情景得出:什么是重力

  (1)师:请大家观看自然和生活中的几个现象.

  (2)播放视频:瀑布、投篮、苹果落地

  (3)师:“水为什么往低处流?”、“向上抛出的球为什么总落回地面?”、“大家知道牛顿思考苹果落地的故事吗?”

  (4)请学生简要讲述牛顿发现万有引力的故事.

  (5)由前面故事指出:“地球上的一切物体,都受地球的吸引力作用.”“由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力(gravity).”(在这里,针对善于思考的同学可指出:重力并不等同于地球对物体的吸引力,但不作深入讲解)

  (6)在物理学中,重力用大写的英文字母G表示(英文gravity的首字母).

  (7)师:大家是否能例举一些物体受到重力的现象呢?(强调:地面上以及地面附近所有物体都受重力作用.)

  师:重力作为一种力,它的施力物体是谁?受力物体是谁?

  (8)指出:重力的施力物体是地球,重力的受力物体是地面附近的物体.(地面附近的所有物体都受重力) 观看视频,思考其共同特点:落回地面.

  回忆小学自然课所知的物体受地球吸引的概念回答问题.

  积极举例(跳水、滑滑梯、飞机失事坠毁等).

  思考重力的施力物体和受力物体.

  2.直观讲解:重力的方向

  (1)演示:让粉笔由静止自由下落.

  (2)演示:把一物体用细线悬挂在水平铁架台上,把物体抬高后放手,最后竖直悬挂静止.(演示完后点击相应图片)

  (3)师:从这些现象中,你能猜想出重力的方向吗?(学生容易回答:垂直向下)

  (4)演示:如上实验中,把铁架台放在一斜面上,演示此时细线悬挂情况.(演示完后点击相应图片)

  (5)比较两图片,得出“重力的方向总是竖直向下的”.(竖直方向即为垂直水平面的方向)

  (6)师:大家能不能想个办法检测一下你的桌子是否水平?

  (7)介绍水平仪和重垂线的应用.(图片) 观察粉笔自由下落的方向.

  观察悬挂重物的细线静止时的方向.

  猜想重力的方向.

  观察铁架台倾斜过程中细线的悬挂方向,思考竖直向下和垂直向下的区别.

  掌握重力的方向为竖直向下,不能简单的说“向下”也不是“垂直向下”.

  知识迁移能力强的同学应能想到利用铁架台实验的.思路.

  积极发现并了解重力方向在生活中的巧妙应用.

  3.实验探究:重力的大小

  (1)演示物体所受重力的大小可以用弹簧测力计来测量:把一个钩码(50克)竖直悬挂在弹簧测力计钩上,当物体静止时,弹簧测力计的读数就等于物体所受重力大小(约0.49N).

  (2)师:你的体重(质量)是多少千克呢?你觉得你的重力大还是一个钩码的重力大?

  (3)提出问题:物体的重力大小和它的质量有什么关系吗?(看学生情况也可启发学生自己提出)

  (4)组织学生猜想

  (5)组织学生分组讨论设计实验方案

  和制定表格

  (6)请各小组交流方案和表格,帮助总结出实验方案和表格.

  (指出应多测几组数据)

  (7)请学生分组实验并收集数据.提出要求:对实验数据进行分析与研究,尝试发现规律.

  (8)请各小组汇报实验数据和所发现的规律.

  根据情况可提醒学生计算G与m的比值,在表格中补充一列,如:

  钩码的质量m/kg 钩码受到的重力G/N 重力与质量之比(N/ kg)

  0.1 0.98 9.8

  0.2 1.96 9.8

  0.3 2.94 9.8

  0.4 3.92 9.8

  (9)由实验可总结出:物体所受的重力跟它的质量成正比,比值是9.8牛/千克(用g表示).(对有的同学得出的比值不正好等于9.8可稍作解释)

  重力跟质量的关系可以写作:G=mg

  强调:①在公式中,m的单位需用千克,计算出的G的单位才是牛.

  ②g=9.8 N/ kg,表示质量为1千克的物体受到的重力是9.8牛.

  ③质量是物体所含物质多少的属性,重力是地球对物体的作用,是一种力.在近地面范围内,重力是质量的9.8倍左右,但比如在月球上,物体所受引力约为地球上的1/6.(举例:宇航员的称重图片;播放宇航员月球行走的图片.)

  (10)师:请同学们计算自己的重力?(指出平时所说的体重其实是质量)

  (11)师:请大家想象一下,要是地球对物体没有重力作用将会是什么样子?

  播放宇航员在失重状况下的生活场景. 掌握用弹簧测力计来测量物体重力的办法.

  根据日常经验应能回答自己重力比一个钩码的重力大.

  积极猜想物体的重力大小与质量的关系.能提出:物体质量越大,所受重力越大.

  分组讨论实验设计方案,以及所需记录的物理量,并且根据方案制定实验表格.

  积极交流实验方案和表格,如:

  钩码的质量m/kg 钩码受到的重力G/N

  认真实验并记录数据.认真分析研究实验数据,总结发现规律.

  通过计算G与m的比值发现规律:G与m的比值基本上是一定的,即G与m成正比.

  理解和掌握重力和质量的计算关系.

  理解质量和重力的区别.

  掌握用公式计算重力的方法.

  充分想象重力消失后的各种场景.体会重力作用的重要性.

  4.简单介绍:重力的作用点

  (1)物体所受重力的作用点叫做物体的重心.质量分布均匀的形状规则的几何体的重心在几何中心.

  (2)举例(课件):找出正方体、球、直尺的重心.

  (3)请学生想办法用一个手指托住一把直尺(图),观察手指所在刻度.

  (4)(根据学生情况适当补充,可放在扩展资料中)重心的应用:重心越低,物体越稳,如不倒翁. 掌握质量分布均匀形状规则的几何体的重力的作用点.

  用一个手指托住直尺,观察手指所在刻度可知重心在尺子中央,从而体会重心的概念.

  5.重力的图示 举例:试作出静止在一斜面上的质量为2千克的正方体木块所受重力的图示.

  (目的在于通过作重力的图示总结所学内容:重力的大小、方向、作用点) 通过作重力的图示对所学知识进行小结与回顾.

  6.总结:探究生活中运用重力的事例 组织学生讨论(进一步激发学生的兴趣,并且可从中获得及时的教学反馈情况.) 积极思考重力在生活中运用的例子,能从重力的存在、大小、方向、重心等各个角度展开讨论,体会重力与世界的息息相关.

  课后作业 练习册相应内容;小论文:“假如重力突然消失”或“重力在生活中的运用”

  教学反馈

  (1)由于学生已知地球对物体有吸引力,所以对重力的存在直接能接受.

  (2)在没有进行辨析前,很多学生确实会把质量与重力划等号.

  (3)学生参与思考和动手的部分较多;学生展示自己平时课外知识的机会较多,比如关于失重、不倒翁等的讨论.

重力的教案2

  一、教学目标

  1、知识与技能

  (1)了解重力是如何产生的,能列举生活中的重力现象,感知重力;

  (2)通过实验探究,知道重力大小与物体质量的关系;

  (3)了解并描述重力的方向,会用重力方向解决生活中的简单问题;

  (4)了解重力的重心。

  2、过程与方法

  (1)经历探究重力的大小跟什么因素有关的过程,领悟科学探究方法,主动建构知识;

  (2)通过体验和观察,感知重力方向,培养学生善于观察、乐于思考的能力;

  (3)通过创设物理情境,培养学生发现问题、提出问题的能力。

  3、情感态度价值观

  (1)通过观察、实验、设问释疑,营造师生情感交流、相互启迪、轻松和谐氛围;

  (2)通过体会“物理就在身边”的过程,激发学生学习物理的兴趣。

  二、设计思路

  1、 学生学习方式的转变是课程改革的显著特征和核心任务

  “重力”这节课,知识点本身难度不高,但比较琐碎。我通过一系列问题情境和实验情境的设置,以知识为载体,创设对话平台,营造师生情感交流、相互启迪、轻松和谐氛围;促使学生主动交流、勇于表现,激发学生积极思维,让学生利用大量的、具体的、感性的素材,主动建构与重力有关的知识,使学生体验多种学习方式,真正成为学习的主人。

  2、培养学生科学素养,是物理课堂必须承担的责任

  这节课,通过设置与学生认知不同或认知匹配的情境,培养学生发问意识和思维能力;通过探究“重力大小与物体质量的关系”,让学生充分经历猜想及实验数据分析的过程,从而通过质疑、对比分析等环节,得出结论,提高探究能力;通过“重力方向”的感知、探究及应用,使学生对“重力方向”的认识由感性上升到理性,培养学生运用知识解决问题的能力,达到培养学生科学素养的目的。

  1

  石河子第九中学 史志芳 电话:15299438825

  三、教学重点、难点

  教学重点:

  (1)学生经历自主建构重力与质量成正比的过程,认识重力;

  (2)通过观察、讨论及实验,让学生了解重力方向、重力的作用点。

  教学难点:

  (1)通过创设主动学习的教学情境,培养学生发现问题、解决问题的能力

  (2)教师对课堂动态生成的有效引导和驾驭

  (3)学生描述“重力方向”过程的教学

  四、教学准备

  学生:弹簧测力计、质量已知的钩码、重垂线、铁架台、细线、金属组 教师:多媒体课件、实物投影、自制“重力方向”演示器、一端装有铁块的粗细均匀的`管子、不规则形状的纸板、细线

  五、教材及学情分析

  本节是在学习了“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。“重力方向”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,使学生认识“竖直向下”的含义,为后续知识压强、功、机械效率的学习打下基础。

重力的教案3

  教学目标 :

  一、知识目标

  1、知道重力是由于物体受到地球的吸引而产生的。

  2、知道重力的大小和方向。会用公式G=mg(g=9.8N/kg)计算重力。

  3、知道用悬绳挂着的静止物体、用静止的水平支持物支持的物体,对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力,大小等于物体受到的重力。

  4、知道重心的概念以及均匀物体中心的位置。

  二、能力目标:

  1、让学生自己动手,找不规则薄板的中心培养学生自己动手的能力。

  2、通过"重心"的概念,让学生知道等效代替是研究物理学的一种方法。

  教学重点:

  1、重力的大小和方向;

  2、G=mg中,g值因在地球的不同纬度而不同。

  教学难点 :

  1、"重心"概念的理解

  2、"重心"不一定在物体上的理解。

  教学方法:

  实验法、分析法

  教学用具:

  弹簧秤、钩码(二人一组)质地均匀的不规则薄板、细绳(学生准备)、木圆环、直角三角尺(教师用)重锤线(演示用)

  教学步骤 :

  一、导入 新课

  日常生活中我们跳起来,总会落回地面,扔出去的东西,也都要落回地面,悬挂物体的绳子静止时总会指向地面,这都是因为在地面附近的物体都要受到重力的作用。下面我们来探讨有关重力的知识。

  板书: 第二节 重力

  二、新课教学

  1.重力是怎样产生的?

  学生在预习后回答:地球上的一切物体都要受到地球的吸引,所以人跳起来总会落在地上,扔出去的东西总要落回地面。重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力。

  提问:有的同学说物体的重力就是地球的吸引力,到底是不是呢?

  学生猜疑:有的说是,有的说不是。

  教师释疑:严格地说,重力并不是地球的吸引力,而是吸引力的一个分力,以后才会学到这些知识,现在知道就行了。所以说重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,而不能说地球的吸引力就是物体的重力。由于两者相差很小,通常可以用重力代替吸引力的。

  提问:物体所受到的重力的实例物体是谁?

  学生:是地球。

  强调:物体只要在引力范围内,就会受到重力的作用。

  2、重力的方向和大小

  (1)实验:重锤线的方向总是竖直向下

  从静止释放的小石块总是竖直下落,分析球的受力情况,由二力平衡知重力竖直向下。

  归纳:重力的方向竖直向下。

  强调:竖直向下不能说成垂直向下,竖直向下指的是与水平地面相垂直,不能笼统指垂直方向。

  (2)学生动手实验:

  提问:重力的大小可以用弹簧秤来测量,为什么?

  学生会从二力平衡角度回答:物体静止时对弹簧秤的拉力或对水平面压力的大小等于其重力。

  动手实验:用弹簧秤测量一个钩码、两个钩码、三个钩码的重力的大小,观察计算重力G与钩码的质量m的关系。

  学生马上得到:G与m成正比。

  板书:重力大小与物体质量关系:

  G=mg(g=9.8N/kg)

  强调:g值在地球的不同位置取值不同,同学阅读课本内容可知,赤道上g值最小,而两极g值最大。一般的处理方法:在地面附近不太大的范围内,可认为g值是恒定的。

  (3)巩固训练:

  A. 已知小球、物块的质量为m,求悬绳的拉力是 N。物块对地面的压力(两者均处于静止状态)是 N。如果说悬绳的拉力等于重力,物块对地面的压力等于重力,这种说法对吗?

  B、物体静止在水平桌面上,物体对水平桌面的压力()

  a、就是物体的重力

  b、大小等于物体的重力

  c、这压力是由于地球的吸引产生的

  d、这压力是竖直向下的。

  师生共评得到:

  A:只要在静止状态下,物体对竖直悬绳物体对水平支持物才有上述关系。

  B、力是矢量,既有大小又有方向。上面说法不对,只能说拉力(或压力)的大小等于重力的大小。

  3、重心:

  通俗点讲,重心就是重力的作用点。就是在研究问题时,从效果上看,可以认为物体各部分受到的重力作用集中于一点,这一点就叫物体的重心。

  我们把物体的全部质量压缩成一点将不影响研究结果,这就是物理学的一种等效代替的思想。

  (1)质量分布均匀的.物体的重心,跟物体的形状有关。

  同学们在初中知识的基础上,找出这些质量分布均匀的物体的.重心:

(2)质量分布均匀的形状不规则的薄板的重心可用悬挂法找到。

  教师演示:木圆环,直角三角尺的重心。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。

  归纳:物体的重心可在物体之上,也木在物体之外。

  (3)质量分布不均匀的物体,重心的位置即跟形状有关,也与质量分布有关。

  比如:往高处叠放东西,重心不断随高度而上移。

  (4)重心的高低与支承面的大小决定物体的稳定程度。

  简单介绍一下不倒翁的原理,让学生有一种印象,为以后学习有关平衡的种类奠定基础。

  三、小结

  (1)重力产生的条件以及重力与引力的区别

  (2)在月球上,物体也会由于月球的吸引而受到相应的重力,到其他星球表面也一样。

  (3)G=mg,g值在不同位置数值上略有差别,通常不特别说明的话,g=9.8N/kg

  (4)重心的确定

  六、教学总结

  这节课在教学思路上应注意知识的接受要循序渐进,只在初中学习的基础上加以扩展和深化,并把以后要用到有关重力的知识点了一下,为以后学生接受知识的路铺的平缓些。

重力的教案4

  教学目标

  1、知识与技能目标:

  (1)知道重力的产生

  (2)知道重力的大小、方向、重心

  (3)通过实验探究,了解重力大小跟物体的质量的关系

  2、过程和方法目标:

  (1) 通过探究了解重力与质量的关系

  (2)尝试根据已有经验提出科学的猜想

  (3)体会用图象处理实验数据、根据图象研究实验结论的方法

  3、情感、态度与价值观目标:

  (1)对重力的存在及应用有浓厚的学习兴趣,主动分析日常生活中的有关重力的现象

  (2)通过对用重垂线校准的操作产生提高自己能力和应用知识的愿望

  (3)培养学生乐于参与科科学实践的情感,在实验中养成严谨的科学态度

  教学重点

  重力的方向、大小

  教学难点

  重力的方向

  教学方法

  探究学习法、观察分析法

  教学用具

  弹簧测力计、钩码若干、重垂线、制作的不倒翁、乒乓球

  教学过程

  一、引入课题

  看课件中的两幅图片,这是神七成功发射的图片,一幅是宇航员在太空出舱时的情景,另一幅是宇航员返回时出舱时的情景。有什么不同?

  二、新授:

  (一)重力的来由

  1、指导学生做课件中所示的实验:用一根细线拴一块橡皮,甩起来,使橡皮绕手做圆周运动。这时橡皮为什么不会跑掉?

  天上的月亮能绕地球转动也不会跑掉,它们之间有没有力的作用呢?再看课件,宇宙中的各个星体的运动都有一定的轨道,它们之间有没有力的作用呢?这些力都是万有引力。

  2、看课件,思考:图中的水、水滴、苹果、铅球的运动状态有何共同点?说明了什么?是谁给了它一个向下的力?

  重力的施力物体是谁?地球上的物体是否都受到了重力的作用呢?

  3、假如重力突然消失,会出现哪些合理的场景呢?请讨论。

  (二)、重力的方向

  前面学习我们知道力作用效果与力的大小、方向和作用点3个要素有关。下面我们就对重力的三个要素进行研究。首先,我们来研究重力的方向。

  1、方向:用手提起系有橡皮的线的顶部,当它静止时,线的方向就跟橡皮重力的方向一致,这个方向,我们就叫做竖直方向。悬挂物体自由下垂的线称之为重垂线。再看课件,图中物体的放置方式改变后,重力的方向变了吗?说明重力的方向是不是一定要与物体的表面垂直呢?看课件,斜面上的物体所受重力的示意图哪个是正确的?

  2、重垂线的应用:我们利用重力的方向是竖直向下的这个性质,常用重垂线来做什么?看课件。

  3、同学们都知道,地球是个椭圆形,看课件,那么地球上几个地方的苹果都可以向“下”落到地面,但从地球外面看,几个苹果下落的方向显然不同,那么我们所说的“下”指的是什么方向?

  (三)、重力的作用点

  知道了重力的方向,下面我们来学习重力的作用点,请看书,了解重力的作用点在是哪里?

  1、质地均匀、外形规则的物体的重心,如何确定呢?看课件。

  2、如何找到形状不规则的物体的重心,请大家课后尝试着去做一做?

  3、再看前面的不倒翁,不倒翁被扳倒后又会自动立起来,为什么呢?看课件。

  (四)、重力的大小

  通过刚才的学习,我们对重力的方向、作用点有了初步的'认识,接下来我们来探究一下重力的大小可能与哪些因素有关?

  1、请大家做出猜想,并说出猜想的依据?

  板书学生的猜想:重力的大小可能与①物体的体积;②物体的质量;③物体的形状;④它相对地面的位置;⑤物体的密度有关。有怎样的关系?

  (说明:上面的几种猜想中,其中体积和密度对重力的影响都可归纳到质量当中。同种物质,体积越大,质量越大,。相同体积的不同物质,密度越大,质量越大,所以只研究重力与质量的关系即可。其它的以后再去探讨。)

  2、设计实验

  要研究重力与质量的关系,需要哪些测量工具呢?如何来做实验呢?

  3、进行实验

  4、分组实验,并完成书中的表格、数据

  5、展示:

  6、结论

  看课件,根据表中的数据与图象,你可得出什么结论?

  7、用公式表示为:出示课件

  物体所受的重力和它的质量成正比。

  用公式表示为:G = mg G——重力——单位(N)

  m——质量——单位(kg)

  g=9.8N/kg 质量为一千克的物体受到的重力是9.8 N。

  三、课堂小结

  看课件。本节课你学到了哪些知识?有哪些收获?

  四、课堂评价:

  1、推出去的铅球仍能在空中飞行,是因为铅球具有 ,在空中飞行时,如果不考虑空气阻力,则铅球受到 的作用,这个力是由 施加的。

  2、由于地球吸引而使物体受到的力,叫做 ;地球上的所有物体都受到 的作用。

  3、玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来的奥妙是( )

  A、重力太小,可以忽略

  B、重心较低,不易倾倒

  C、重力的方向总是竖直向下的

  D、里面有自动升降的装置

  4、下面关于重力说法中正确的是( )

  A、重力的方向是垂直向下的

  B、只有与地面接触的物体才受到重力的作用

  C、重力的方向是竖直向下

  4、宇航员从月球取回一块质量为2千克的矿石标本,拿到地球上,这块矿石的质量是多少?受到的重力是多少?

  板书设计参考

  结语:以上就是小编为你整理的八年级物理人教版《重力》教案,不知道大家看完之后有没有觉得有用呢?有用的话就收藏起来吧。

重力的教案5

  一、教学目标

  1、知识与技能

  (1)理解重力势能的概念,学生能用计算式计算物体的重力势能。

  (2)理解重力做功与重力势能的变化之间的关系,知道重力做功与路径无关。

  (3)知道重力势能具有相对性。

  2、过程与方法

  (1)根据共和能的关系,推出重力势能表达式

  (2)通过实验,学生能够掌握科学研究方法一一控制变量法

  (3)通过对结果分析,培养学生的发散思维。

  3、情感态度与价值观

  通过对实验的操作、观察、讨论,激发学生探索科学的兴趣。

  二、教学重难点

  重点:重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。

  难点:重力做功与路径无关及重力势能的相对性。

  三、教学过程

  环节一:新课导入

  多媒体展示:

  1、打桩机的重锤从高处落下,把水泥桩打进地里;

  2、20xx年,俄罗斯某村庄发生雪崩,造成至少100人失踪。

  教师引导:重力势能具有巨大的能量,有些可以为我们利用,也有些会给我们带来巨大的'灾难。我们只有认识自然,才能更加主动的改造自然。从而引入新课——重力势能。

  环节二:概念建立

  (一)重力做功的特点

  回忆功与能量的关系,功是能量转化的量度。重力势能发生变化,很明显示重力在做功。由此引导学生探究重力做功的特点。

  提出问题:重力做功与什么因素相关?

  给出如下三种情况:

  (1)物体竖直向下运动,高度从h1降为h2;

  (2)物体沿倾斜直线向下运动,高度从h1降为h2;

  (3)物体沿任意路径向下运动,高度从h1降为h2。

  让学生分别求出三种情况下重力做的功(对于第三种曲线运动的情况给出提示可以将曲线进行无限等分,每一份近似看成直线)。

  环节五:小结作业

  总结本节知识点,要求学生课下查阅资料,总结势能的其他种类。

  四、板书设计

重力的教案6

  教学目标

  知识目标

  1、理解重力势能的概念,会用重力势的定义进行计算。

  2、理解重力势能的变化和重力做功的关系,知道重力做功与路径无关。

  3、知道重力势能的相对性。

  能力目标

  1、根据功和能的关系,推导出重力势能的表达式;

  2、学会从功和能的关系上解释和分析物理形象。

  德育目标

  渗透从对生活中有关物理现象的观察,得到物理结论的方法,激发和培养学生探索自然规律的兴趣。

  教学重点

  重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。

  教学难点

  重力势能的系统性和相对性

  课程类型

  新授课

  教学方法

  实验观察法、分析归纳法、讲练法

  教学用具

  ppt课件,电子教鞭

  课时安排:1课时

  教学步骤

  导入新课

  曾经读过一篇文章,叫做《汕头的雪》,汕头也会下雪吗?

  汕头也会下雪,与众不同的雪——木棉棉絮。南方的人,对北方的雪总有一些期待,我也不例外。

  有哪些同学见过北方的雪吗?

  洁白无垠的雪,总让人浮想联翩,也让人向往,但是,令人想不到的是,它也具有惊人的破坏力:

  例1:20xx年9月21日上午,俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩,造成100人失踪(附图片)

  例2:四川丹巴亚丁雪崩(附图片)

  如此美丽的`雪花,怎么会有这么大的破坏力?雪崩为什么会有这么大的能量?

  浩瀚夜空,点点繁星,当我们在欣赏璀璨星空的时候,绝不会想象到它们也会给地球带来巨大的伤害:

  美国内华达州亚利桑那陨石坑,5万年前,一颗直径约为30~50m的铁质流星撞击地面,它的爆炸力超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。爆炸在地面上产生了一个大坑,据说,坑中可以安放下20个足球场,四周的看台则能容纳200多万观众。(附图片)

  陨石为何具有这么大的能量?这些能量与什么因素有关?

  雪崩和陨石都有一个特点,具有一定的高度。

  学习了中学物理后,我们知道物体由于被举高而具有的能量就叫做重力势能,物体的重力势能的大小与什么因素有关呢?

  小实验(视频):

  实验一:相同质量的小球,从不同高度下落。

  实验二:不同质量的物体,从同一高度下落。

  学生观察后得出结论:

  实验一:质量一定时,高度越高,重力势能越大。

  实验二:高度一定时,质量越大,重力势能越大。

  要研究重力势能,就不能脱离对重力做功的研究

  新课教学

  一、重力做功

  讨论小球竖直下落,重力所做的功

  物体由A运动到B,重力做功mgh

  讨论小球沿斜线下落,重力所做的功

  物体由A运动到B,重力做功mgh

  3、讨论小球沿曲线下落,重力所做的功

  物体由A运动到B,重力做功mgh

  综合以上三种情况,可以得到结论:物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关。

  即WG =mgh1- mgh2

  二、重力势能:

  结合功和能的关系,我们可以分析得到重力所做的功等于物体重力势能的变化,并且经过推导又得到重力所做的功等于mgh这个量的变化,所以在物理学中就用mgh这个式子来表示物体的重力势能。

  重力势能:物体凭借其高度而具有的能量 EP=mgh

  1、重力做功与重力势能的变化 WG = mgh1-mgh2= Ep1 - Ep2

  重力做功WG

  (正、负)

  重力势能Ep

  (增加、减少)

  重力做功和重力势能变化的关系

  物体上升

  负

  增加

  物体克服重力做的功等于重力势能的增加

  物体下落

  正

  减少

  重力做的功等于重力势能的减少

  【练习】

  一质量为5kg的小球从5m高处下落,碰撞地面后弹起,每次弹起的高度比下落高度低1m,求:小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功?重力势能如何变化? (g=9.8m/s )

  解略 新课教学

  1、讨论课本P60中的“说一说”。

  2、确定重力势能的大小

  学生分组讨论:一栋三层高的楼房,每层的高度3m,将一个质量为5kg的小球放在三楼阳台的栏杆上,栏杆的高度是1m,求小球的重力势能。( g=9.8m/s2 )

  不同学生得到的重力势能数值可能不同。

  这是由于所选高度的起点不同而造成的。

  我们把所选高度的起点处的平面叫参考平面

  确定重力势能的方法:

  ①先选定参考平面(0势能面)

  ②在参考面上方的物体的高度是正值,重力势能也是正值;

重力的教案7

  (一)教学目的

  1.知道重力产生的原因。

  2.知道重力的施力物和重力的方向,知道重力的作用点叫重心。

  3.理解重力的大小跟物体质量的关系,理解公式G=g,知道g=9.8牛/千克的物理意义。

  (二)教具

  弹簧秤、钩码、质量相等的两种不同钩码。

  (三)教学过程

  一、复习提问

  力的三要素是什么?

  二、新课引入

  我们生活在地球上,我们只能看到地球的某一局部。如果在宇宙空间里看地球,地球近似是圆球型。

  (教师画图)

  北京在北纬40°左右。一棵苹果树上结满了苹果。秋天到了,苹果从树上落下来。请同学画出苹果沿着什么方向落下。

  (一位学生画在黑板上)

  海南省盛产椰子,椰子落下来沿着什么方向?

  南半球上果树上落下的水果沿着什么方向落下?

  (一位学生画在黑板上)

  教师:在地球上,一切物体失去了支持,都要沿着黑板上所画的方向落向地球,原因是物体受到了地球的吸引。

  三、重力的产生

  教师:地球对地面附近物体的吸引力叫重力。地面附近的一切物体都受到地球的吸引,所以一切物体在地面附近都受到重力。

  教师:力是物体对物体的作用,重力是地球对物体的吸引作用。重力的施力物是地球,受力物是地面附近的物体。例如,苹果所受的重力,施力物是地球,受力物是苹果。椰子所受的重力,施力物是地球,受力物是椰子。

  四、重力的方向

  教师:重力是一种力,力有大小、方向和作用点三个要素,重力也有三要素。

  重力的方向就是物体自由落向地面时的方向,这个方向是竖直向下的。所以重力的方向是竖直向下。

  重力的方向可用来检查房屋的墙壁是否竖直。我们常看到建筑工人用一根重垂线检查墙壁就是应用重力的方向是竖直向下这个道理。测绘人员用的水平仪下悬着重垂线,也是利用重力的方向是竖直向下来测定仪器是否水平。你有兴趣的话,可以采用这类方法检查家中的电冰箱放置的是否水平。

  五、重力的大小

  1.实验:两个钩码的`大小、形状和材料都不同,但是它们的质量都是50克。我们用弹簧秤测量它们的重力。把物体挂在弹簧秤下,当物体静止时,弹簧秤的示数就等于物体受到的重力。

  (教师演示)

  这两个砝码的重力都是0.5牛顿。质量相等的物体,它们的重力大小也相等。

  2.学生实验:用弹簧秤测量质量分别为100克、200克和300克的物体的重力,将测量结果填在课本的表格内。

  (学生操作)

  3.物体的重力跟质量成正比

  教师:从实验数据可知,物体的重力跟它的质量成正比。

  4.g的值

  实验数据中重力和质量的比值大约是10牛/千克。精确的测量结果表明,重力和质量二者的比值是9.8牛/千克,这个值用g表示,g=9.8牛/千克。粗略计算,g可取10牛/千克。

  5.G=g

  如果用G表示物体的重力,表示物体的质量,g表示物体的重力和质量的比值。那么重力和质量的关系可以用公式G=g表示。使用这个公式时,质量用千克作单位,重力G用牛顿作单位,g=9.8牛/千克。

  6.例题:一个集装箱的质量是4吨,计算它所受重力。并画出重力的图示。

  已知:=4吨=4000千克,

  g=10牛/千克。

  求:G。

  解:G=g

  =4000千克×10牛/千克

  =40000牛。

  答:集装箱所受重力是40000牛。

  作力的图示时,要画出力的三要素。重力是集装箱受到的,重力的作用点画在它的中心。方向竖直向下。结合标度线段的长度,重力线段长度应是标度线段长的4倍。

  六、重心

  教师:重力的作用点叫重心。粗细均匀的同材料的棒,它的重心在中点;圆球的重心在球心;正方形薄板的重心在它的对角线的交点。

  七、总结

  地面附近的物体受到地球的吸引,所以物体受到重力。重力的施力物是地球。

  重力既然是一种力,它有大小、方向和作用点三个要素。

  重力的大小跟物体的质量成正比,这个关系用G=g表示,g=9.8牛/千克。

  重力的方向是竖直向下。

  重力的作用点叫重心。

  八、作业

  1.完成节后练习。

  2.章后习题4、6。

重力的教案8

  [教材分析]

  本节是在第一节“弹力”内容的基础上,研究另一种最常见的力——重力。教材充分运用插图和实验,使每一个知识点都是从观察或实验引入的,符合学生的认知规律。 课本让学生通过探究“重力的大小跟质量的关系”,极大程度地调动了学生的积极性,活跃了课堂气氛,锻炼了学生动手动脑的能力和分析问题能力,实现了学生的主体地位。

  [教学目标]

  知识与技能:

  1、知道什么是重力,了解重力产生的原因。

  2、知道重力的方向和重心的概念及重垂线的应用。

  3、知道重力的大小与质量成正比,并能用公式G=mg计算有关问题。

  4、经历重力大小与质量的关系探究,能对实验过程进行合理的分析和评估。

  过程与方法:

  1、通过观察和实验,感知重力的存在,培养观察思考、分析问题的能力。

  2、通过探究重力和质量的关系,分析实验数据,学习信息处理方法。培养学生初步的分析、概括能力、实验能力和利用数学模型解决物理问题的能力。

  3、由实验感知重力的方向并能运用结论对实际问题做出分析,培养学生分析、概括和应用物理知识解释简单生活现象的能力。

  情感态度与价值观:

  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习惯和提高辩证的分析物理知识的意识。

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

  3、培养学生交流意识、团队协作精神以及实事求是的科学态度和勇于创新精神。

  [教学重点]

  探究重力大小与质量关系

  [教学难点]

  重力的方向

  [教学方法]

  1、探究法:通过学生的探究实验得出重力与质量的关系。

  2、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。

  [教学手段]

  让学生用日常生活、学习用品做实验,感受到科学的真实性,感受到物理就在身边,科学就在眼前,激发学生学好物理的兴趣和愿望。在探究实验中放手让学生自主探究:猜想、操作、记录、分析论证、交流评估,让学生成为课堂的主角,并注意加强学生学习方法的指导。

  [教学用具] 钩码、弹簧测力计、重垂线、粗细均匀的木棒、方形薄板、玩具“不倒翁”、橡皮泥、投影仪。

  [教学过程]

  新课导入:

  教师播放课件(①苹果下落 ②水往低处流 ③抛出的球落地 ④羽毛飘落) 引导提问:①你看到的这些物理现象有什么共同特点?

  ②物体下落的原因是什么?

  学生交流讨论。讨论结论:它们都受到地球的吸引力——重力。

  推进新课:

  一、重力的由来:

  1、1665至1667年间,一天傍晚,牛顿坐在苹果树下乘凉,一个苹果从树上掉下来。他忽然想到:为什么苹果只向地面落,而不向天上飞呢?(课件)

  2、请同学们用一根细线拴住自己的橡皮作图13.2-1所示的实验(课本图13.2-1模拟引力),说说你的感受。(课件)

  3、引导提问:

  (1)橡皮为什么没有飞出去?

  (2)同样的,图中月亮在绕地球做类似的运动,为何不会飞走?

  4、牛顿认为,地球和月亮之间存在互相吸引力。

  有哪位同学知道有关牛顿对这方面的研究?(鼓励有这方面知识的同学发言)

  5、总结:牛顿认为地面上物体受到地球吸引力下落与地球和月亮之间的吸引力是同一性质的力。发现万有引力。

  6、引导提问:怎样描述万有引力的大概内容?

  学生可分组议论

  结论:“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”,从而得出重力概念:

  7、重力(G):地面附近的物体,由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。

  8、引导提问:重力的施力物体是谁?

  学生讨论。回答:地球。

  学生进一步明确:地球上的所有物体,都受到重力的作用。

  列举:在日常生活中观察到物体受到重力作用的现象,如踢出的足球会落到地面、人不小心会从高处摔下等等。

  9、引导提问:①地球对地面附近物体有重力作用,地面附近物体对地球有没有这种作用?学生讨论。回答:地面附近物体对地球有这种作用。

  ②重力就是地球对物体的吸引力吗?学生讨论。回答:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,不能等到效于地球对物体的吸引力,这是因果关系而不是等价关系,因此不能说:“重力就是地球对物体的吸引力”,重力只是万有引力的一部分。

  10、引导想象:“假如重力突然消失,会怎么样?”

  学生分组讨论:各抒已见。

  教师引导过渡:我们在日常生活中发现,有的物体比较重,有的物体比较轻,这说明物体的重力是有大小的。

  下面一块学习重力的大小。

  二、探究重力的大小:

  1、生活中常把物体受到的重力简称物重,重力的大小叫做重量。有的物体所受的重力比较大,有的物体所受的重力比较小。

  2、引导提问:物体的重力大小可能跟什么物理量有关?又是什么关系呢?

  让学生大胆猜想,把所有可能的情况都说出来。

  ①物体的体积;②物体的质量;③物体的形状;

  ④它相对地面的位置;⑤物体的密度等等。

  学生再说出自己猜想的理由、事实依据。把各学习小组猜想总结起来:可能跟质量有关。

  3、肯定这一猜想,指出:在缺乏足够依据的情况下所做出判断称为假说,假说的正确性有待于实验的检验,你认为这个实验需要测量哪些物理量?你需要哪些实验器材?怎样测量?在学生制定计划设计实验的基础上,教师适当补充自己的意见,形成实验方案(课件)

  此实验的关键是:①要选精确度较高的弹簧测力计。②要正确使用弹簧测力计。③要在竖直方向测重力。

  4、得出结论物体的重力和其质量的关系:

  ①物体的质量越大,重力也越大。②物体所受的重力与质量的比值相同。③物体所受的重力跟它的质量成正比。(课件)

  学生交流G与m的比值,分析这一比值有所不同的原因。

  教师引导说明:科学家们所做的大量实验表明,

  这个比值约是9.8N/kg,即g =9.8N/kg。

  因此,G/m=g或G=mg。

  ①符号的意义及单位:G--重力---牛顿(N)

  m--质量---千克(kg)

  ②其中g =9.8N/kg表示的意义是:在地面附近质量为1kg的物体受到的重力为9.8N 。 ③严格的讲,g的数值不是恒定的,随地理纬度和海拔高度的改变而改变。

  ④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。说明:粗略计算时取g=10N/kg。

  5、课堂练习(课件)

  练习1,质量是50 g的鸡蛋,重是多少牛(取g=10 N/kg)?

  练习2,根据自己的体重,估算受到的重力的大小。

  练习3.,有的同学猜想,重力和物体体积有关,我们可不可用一个简单的实验验证呢?

  教师引导过渡:我们学过力的三要素,那么力的'三要素是指什么?学生回答:力的三要素是力的大小、方向、作用点。重力是一种常见力,它的方向怎样?

  三、探究重力的方向

  1、实验探究:将小球悬挂在铁架台的横杆上,待球静止时,在图上画出球静止时细线的位置。

  将铁架台倾斜一个角度,在图上画出球静止时细线的位置。

  两图中细线都处于______位置,这说明什么?

  结论:重力的方向是竖直向下的。

  2、课堂练习:(1)作出下图中物体所受到的重力示意图(课件)

  3、重力的方向的应用:重垂线

  学生自主活动:用手中的重垂线校准墙壁是否竖直(看重垂线是否与墙壁平行),窗台桌面是否水平。

  4、引导提问:重力的方向是竖直向下,能给人类造成危害吗?举例说明。如何避免重力给人类造成危害?学生讨论。

  回答:重力能给人类造成危害。例如:地震时房屋倒塌会把人压伤。为了避免地震能给人类造成危害,要经常收看地震预报。

  5、[想想议议]

  图12.1-7“下”指的是什么方向? (播放课件)

  学生讨论后,明确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”。

  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:

  1.重力在物体上的作用点,我们叫它重心。

  教师说明:把重力作用集中于物体上的一点(重心),效果不变,却使重力问题简化。这种方法称为等效法。重心是一个物体各部分受到的重力作用的等效作用点。

  2.如何找物体的重心?

  质量分布均匀的物体,重心的位置只跟物体的形状有关.有规则几何形状的均匀物体,它的重心在它的几何中心。(课件)

  3.播放(课件)

  现在请同学们拿出自己亲手作的“不倒翁”,扳一下,看它怎样运动,为什么它不倒,它的重心有什么特点?

  学生: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。

  学生举出日常生活中类似的事例。如:落地电风扇有一个很重的底座等等。

重力的教案9

  一 概述

  《重力》是初中物理(人教版,九年级)第十二章第二节内容。本节由“重力是怎样产生的?”“重力的大小与什么因素有关?”“重力的方向沿什么方向?”三个核心问题组成。

  重力的概念比较复杂,而且比较抽象。虽然学生在日常的生活中对重力有一些模糊的认识,但有些认识是不科学的,例如,有的学生认为重力就是地球的引力、重力是物体自己施加的等,为了深求物理规律、掌握物理学的研究方法,本节课以“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万有引力,再通过列举日常生活中的事例,进一步说明地球上的所有物体都受到重力作用。重力是一种最常见的力,它在力学学习中有广泛的应用,在对物体进行受力分析时都必须研究重力对物体运动有无影响,因此重力在力学中处于基础地位

  二 教学目标

  根据重力的地位和作用要求,通过本节课的学习要达到如下教学目标

  (1) 知识与技能

  ● 知道重力是由于地球的吸引而产生的力

  ● 知道重力的方向

  ● 通过实验探究,了解重力大小跟物体质量的关系

  (2) 过程与方法

  ● 经历探究重力大小跟什么因素有关的过程

  ● 尝试根据已有经验提出科学的猜想

  ● 体会用图象处理实验数据,根据图象研究实验结论的方法

  (3) 情感态度与价值观

  ● 对重力的存在及应用有浓厚的学习兴趣,主动分析日常生活中有关重力的现象

  ● 通过对用重垂线校准的操作产生提高自己能力和应用知识的愿望

  ● 培养学生乐于参与科学实践的情感,在实验中养成严谨的科学态度

  三 重点和难点

  教学重点: 重力的概念 重力与质量的关系 重力的方向

  教学难点: 重力与质量的关系

  四 学习者特征分析

  由于学生思维的局限性,本节课学生可能猜想重力跟形状、体积、材料、密度、质量等因素有关,教学中不要急于否定,学生的猜想,只要言之有理就要表扬、肯定,最后根据公式可合并一些猜想的类型,还可以准备一块橡皮泥,让学生捏成大小、体积不同的任意形状,测重力,探究重力与体积的关系在重力方向的巧妙应用中,让学生自己想办法检验墙壁是否竖直或桌面是否水平,通过实践活动培养学生运用知识解决实际问题的习惯和能力。

  五 学法设计

  在学法上 由于学生思维的局限性,本节课学生可能猜想重力跟形状、体积、材料、密度、质量等因素有关,教学中不要急于否定,学生的猜想,只要言之有理就要表扬、肯定,最后根据公式可合并一些猜想的类型,还可以准备一块橡皮泥,让学生捏成大小、体积不同的任意形状,测重力,探究重力与体积的关系

  在重力方向的巧妙应用中,让学生自己想办法检验墙壁是否竖直或桌面是否水平,通过实践活动培养学生运用知识解决实际问题的习惯和能力。

  六 教学过程设计

  1 创设情境,引入新课

  师生共同演示“模拟引力”实验,通过观察、讨论、思考、相互交流感受,揭示万有引力的存在。

  2 新课学习

  (1)讲述杞人忧天的故事,激起学生求知的欲望,再结合一些客观实际──所有的物体在没有受到拉力或支持力的时候最终都将落回地面上来,揭示重力的存在

  (2)探究重力的大小与那些因素有关

  学生试着拿起书桌上现有的不同物体,感受不同物体重力的大小,并交流感受,发表观点,由有的物体会重些,而有的.物体

  会轻些的事实提出猜想:重力可能与那些因素有关?并用实验验证猜想。根据构思分组动手实验探究,设计表格,记录实验数据。此前简单穿插弹簧测力计的使用方法。

  实验结束后,听取学生的汇报,及时交流自己的看法和观点,给予适当的补充说明,做最后的汇总总结。学生依据实验数据绘制图象,整理分析概括,向同学汇报自己的成果,得出重力与质量的关系,并说出g值的物理意义

  (3)重力的方向

  根据自学感悟,自制重垂线,结合生活中的实例对重力的方向发表自己的看法。教师引导学生根据重垂线的实验,结合二力平衡条件,讲述重力的方向是竖直向下而不是垂直于物体表面向下。应用所学的知识检验墙壁是否竖直或桌面是否水平,既锻炼了学生应用物理知识解决实际问题的能力,又解决了本节课的一个重点。

  (4)重心

  看板画:滑雪运动员曲身滑雪。讨论、思考、发表观点,启发学生弯腰是为了降低重力的作用点───重心,增强稳定性。让学生动手找找手中的直尺、物理教科书的重心应该在什么地方?可以讨论,发表观点和猜想。通过动手做实验来验证猜想。得出质地均匀外形规则的物体重心在它的几何中心;对于形状不规则物体的重心,可以利用已学的二力平衡条件知识,确定重心的位置───悬挂法,

重力的教案10

  一、教学目标:

  (一)知识与技能

  1.理解重力势能的概念,强调“势”的含义,会用重力势能的定义进行计算。

  2.理解重力势能的变化和重力做功的关系,知道重力做功与路径无关。

  3.知道重力势能的相对性和系统性。

  (二)过程与方法

  用所学功的概念推导重力做功与路径的关系,亲身感受知识的建立过程。

  (三)情感、态度与价值观

  渗透从对生活中有关物理现象的观察,得到物理结论的方法,激发和培养学生探索自然规律的兴趣。

  二、教学重难点:

  1.教学重点:重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。

  2.教学难点:重力势能的相对性和系统性。

  三、教学过程:

  (一)新课引入

  我们在追寻守恒量一节中找到了一个不变的量,并把它叫作能量。对于能量是如何来定义或是量度的呢?我们物理学中是通过功能关系来定义,并规定:功是能量转化的量度。实际上,物体做功的过程就是能量转化的过程。比如:把一个质量为m的物块举高,物块要克服重力做功的过程中,同时伴随着它的重力势能也在变化。这节课,我们就从重力做功的角度来定量地研究重力势能的表达式。[板书:重力势能]

  (二)新课教学

  1.重力做的功[板书]

  提问1:前面我们提到恒力做功(除摩擦力外)有什么特点?如1,小球在力F作用下由A点运动到B点过程中,力F做功怎么求?

  (学生)答:恒力做功与物体运动的路径无关,只与初末位置有关。力F做的功为:。

  总结:对于给定的物体,其重力所做的功应该也有这个特点。

  (1)重力做功的特点:

  重力对物体做的功只跟它的起点和终点的位置有关,与物体运动的路径无关。[板书]

  提问2:怎么来证明呢?(让学生看书思考一下)

  教师提示:如2所示,物体由A点沿三条不同的路径运动到B点的过程中,重力做的功为多少?(这里用到了微元思想)

  总结:在这个过程中,重力所做的功都为:,得证重力做功与其运动路径无关,只与初末位置有关。

  扩展:对于今后凡是碰到哪个力做功与路径无关,我们都可以引入一个相应的势能概念。

  (2)重力做功的表达式:。

  提问3:回过来看一看,既然功是能量转化的量度,表达式的右边表示的是什么?

  总结:表示的能量之差,、就应该是物体在初末位置所对应的能量。也就是说就是我们寻找的重力势能的表达式。

  2.重力势能[板书]

  (1)定义:物体所受的重力与其所处的高度的乘积。

  (2)表达式:。

  (3)理解:①状态量,②标量,③单位:焦耳(J)。

  (4)特点:

  ①具有相对性。因高度h具有相对性,重力势能也具有相对性。

  提问4:对于讲桌上的粉笔盒,它所处的高度是多少?(等待学生思考)

  要确定高度就必须先确定一个参考平面。我们把所选的参考平面认为势能为零。物体处在零势能面之上,就认为势能为正;处在零势能面之下,就认为势能为负。

  提问5:物体大小形状不能忽略时,它距参考平面的'高度怎么来确定?(等待学生思考)

  物体大小形状不能忽略时,它距参考平面的高度应是物体重心到参考面的高度。如3所示。

  ②重力势能有正负,正负表示大小。

  ③具有系统性。物体的重力是地球施加的,如果没有地球,就不可能受到重力作用。重力势能应该归物体和地球所共有的。

  例1 如4所示,质量m=0.5kg的小球,从桌面以上高h1=1.2m的A点下落到地面的B点,桌面高h2=0.8m。

  (1)在表格中的空白处按要求填入数据。

  所选择的的参考平面

  小球在A点的重力势能

  小球在B点的重力势能

  整个过程中小球重力做的功

  整个下落过程中小球重力势能的变化

  桌面

  地面

  (2)如果下落时有空气阻力,表格中的数据是否会改变?

  3.重力势能与重力做功的关系[板书]

  上面重力做功的表达式就可以写成:。

  讨论:当重力做正功时,重力势能就要减小,即。当重力做负功时,重力势能就要增加,即。

  重力势能的变化定义为:。(与参考面的选取无关。)

  提问6:我们发现例1中,整个过程中小球重力做的功与整个下落过程中小球重力势能的变化成什么关系?

  总结:重力势能的变化与重力做功的关系:。

  例2 质量为m的均匀链条长为L,开始放在光滑的水平桌面上时,有的长度悬在桌面边缘,如5所示,松手后,链条滑离桌面,问从开始到链条刚滑离桌面过程中重力势能变化了多少?

  四、课堂小结:

  1.重力做功的特点:与路径无关,只与起点和终点的高度差有关。

  2.重力势能:。

  3.重力势能具有相对性与系统性,具有正负且表示大小。

  4.重力做功与重力势能变化的关系:。

  五、作业布置:

  课本66页问题与练习第2、4题。

重力的教案11

  教学目标:

  知识与技能

  1.了解力是物体对物体的作用,力的作用是相互的,认识力能使物体发生形变或使物体运动状态发生改变.

  2.知道力的三要素,会画力的图示和力的示意图.

  3.知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系.

  4.知道物体重心的含义.

  5.知道重力产生的原因及其定义.

  6.了解四种基本相互作用.

  过程与方法

  1.知道人类认识力的作用是从力的作用产生的效果开始的.

  2.能通过探究活动体验力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个因素有关.

  3.能通过多个实验现象归纳得出力的作用是相互的.

  4.自己动手,找不规则薄板重心的实验锻炼自己的动手能力.

  5.通过“重心”概念的引入渗透“等效代换”的物理学方法.

  情感态度与价值观

  1.通过实例激发学生对科学的求知欲、激励探索与创新的意识.

  2.通过实验,培养学生的团结协作精神.

  3.通过本节课的学习,培养全面观察分析问题的能力.

  教学重点、难点:

  教学重点

  1.力的概念、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.

  教学方法:

  探究、讲授、讨论、练习

  教学手段:

  教具准备

  多媒体课件,长方形木块,锯条,橡皮条,已知质量的钩码,重垂线,铅笔,刻度尺,质量均匀的金属板等.

  课时安排:

  新授课(2课时)

  教学过程:

  [新课导入]

  [多媒体投影]

  播放“运动员踢球、守门员接球、运动员用头顶球、人推物体(但没有推动)、火箭发射、压缩海绵”等录像资料.

  学生观察讨论,引发学生的兴趣

  师:通过以上的观看,大家可以总结出这几个物体的共同点吗?

  生1:这几个物体都在运动.

  生2:不对,有的在运动,有的静止,比如说人推物体时并没有推动物体.

  生3:海绵的情况和那几个物体有所不同,那几个物体都是从运动到静止或者从静止到运动,形状都没有发生变化,但是海绵形状变化比较明显.

  师:刚才这位同学观察得很仔细,除了海绵之外的其他物体形状好像没有发生变化,或者说它们的变化从图中观察不出来.是不是真的没有发生变化呢?其他几个物体从运动到静止或从静止到运动,而海绵的形状发生了变化,这些都是什么原因造成的呢?

  生:是因为物体受到了力的作用.

  [新课教学]

  一、力和力的图示

  [演示实验]

  演示用手压锯条、拉橡皮条等等,提出问题.

  师:类似这些你还能举出哪些生活实例?

  生:类似这样的例子很多,比如小树在大风的作用下的弯曲,直尺在力的作用下的弯曲,绳子在力的作用下的扭转,弹簧对压缩它的物体的力的作用.

  师:所有这些现象说明了什么?

  生:要使物体形状发生变化,要对它施加力的作用.

  师:物体形状或体积的变化称为形变,从刚才几个例子我们可以得到什么样的结论?

  生:力是使物体产生形变的原因.

  师:这是力的作用效果之一,除了这样一种作用效果之外,力还有什么样的作用效果呢?试举例说明.

  生1:用力推箱子,可以发现箱子开始运动了,说明是力使物体从静止变为运动了.可见力可以使物体从静止变为运动.

  生2:汽车停下来,首先要刹车,可见要使物体从运动变为静止,需要力的作用。

  生3:飞行在空中的足球,当一个运动员用头顶一下,发现足球的运动方向发生了变化,可见运动方向的变化需要力的作用.

  师:刚才几个同学举例非常好,物体速度的变化称为物体运动状态的变化,那么我们能不能把上述几位同学的话总结成一句话呢?

  生:力是物体运动状态发生变化的原因.

  师:结合上面的分析,再加上我们初中所学的知识,大家给力下一个定义.

  生:力是物体间的相互作用,力是物体运动状态变化的原因,力是物体发生形变的原因.

  师:当我们向东拉一个物体和向南拉一个物体时,同样大小的力产生的作用效果一样吗?

  生:不一样.

  师:所以力是既有大小又有方向的物理量,这样的物理量叫什么?以前我们所学的哪几个物理量和力具有相同的情况?

  生:这样既有大小又有方向的物理量称为矢量,我们在以前的学习中位移、速度、加速度都是矢量.

  师:物理量都有自己的单位,力的单位是什么呢?

  生:力的单位是牛顿,简称牛,符号是N.

  师:要想测量力的大小,我们可以用什么工具呢?

  生:可以用测力计(弹簧秤).

  师:要具体描述作用在物体上的一个力,我们可以采用什么样的方法?

  生:可以用力的图示的方法.

  师:要想画力的图示,需要了解哪几个问题?

  生:力的三要素:大小、方向和作用点.

  师:下面我们就进行一下力的图示的.练习.

  (多媒体投影例题)

  [参考例题]

  如图3—1—1所示,绳对物体竖直向上的拉力大小为150N,用力的图示法表示拉力.

  解析:画力的图示要严格按照以下步骤进行:

  (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,如图甲所示从O点竖直向上画一段3倍于标度的线段;

  (3)在线段终点上加箭头表示力的方向.为了简便也可以照图乙那样不画物体,而用质点来表示物体,画出力F的图示.

  学生活动:做例题中物体受力的图示,教师巡回指导,帮助水平较差的学生,把做得好的同学的图示用实物投影投到大屏幕上,和学生自己做的进行比较,也可以让同位之间互换进行检查,找出对方的缺点,锻炼学生发现错误的能力.

  师:(微笑)刚才同学们做得很好,看来大家初中的基础还是比较好的,由于高中对物体进行受力分析的时候很多,力的图示画起来比较麻烦,我们以后会经常画一种简化的力的图示——力的示意图.力的示意图是在力的图示的基础上,不对力的大小有具体的要求,只画力的作用点和方向,表示物体在这个方向上受到了力.我们在以后经常要用到这种方法,希望大家能够熟练掌握.

  [课堂训练]

  下列关于力的说法中正确的是…………………………………………( )

  A. 射出枪口的子弹,能打到很远的距离,是因为子弹离开枪口后受到一个推力作用

  B.甲用力把乙推倒,说明只是甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用

  C. 只有有生命或有动力的物体才会施力,无生命或无动力的物体只会受到力

  D.任何一个物体,一定既是受力物体,也是施力物体

  解析:子弹在枪管内受到火药爆炸所产生的强大推力,使子弹离开枪口时有很大的速度,但子弹离开枪口以后,只受重力和空气阻力作用,并没有一个所谓的推力,因为不可能找到这个“推力”的施力物体;故不存在,所以A错.物体间力的作用总是相互的,甲推乙的同时乙也推甲,故说法B错.不论物体是否有生命或是否有动力,它们受到别的物体作用时,都会施力,马拉车时,车也拉马;书向下压桌子,桌子也向上推书,故C错.由于自然界中的物体都是相互联系的,找不到一个孤立的、不受其他物体作用的物体,所以每一个物体既是受力物体,又是施力物体,故说法D正确.

  (投影展示物体下落的几幅图象)

  下落的物体可以有从树上下落的苹果、跳高运动员、飞机投下救援物资等等.

  师:这样几个物体有一个共同的特点是什么?

  生:它们都落向地球.

  师:通过刚才的学习,我们知道力是改变物体运动状态的原因,那么物体的下落是由于什么力作用呢?

  生:是受到重力的作用.

  二、重力

  师:重力产生的原因是什么?

  生:是由于地球的吸引而使物体受到的力.

  师:要研究一个力,首先要研究这个力的三要素,重力的三要素应该怎样进行研究呢?

  生:重力的大小可以用弹簧秤进行测量.

  师:同样一个物体受重力的大小在地球的不同地方是不同的,根据公式G=mg中的g是我们以前所学的自由落体加速度,它的大小与物体所处的高度和纬度有关.当高度增加时,g的值减小;当纬度增加时,g的值增大.那么重力的方向是如何的呢?

  生:重力的方向是竖直向下的.

  师:重力的作用点称为重心,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力集中在一个点上,这个点叫做物体的重心.物体的重心是如何进行确定的呢?

  生l:如果是规则形状的物体,物体的重心一定在物体的几何中心.

  生2:不一定,当物体密度分布不均匀时,即使是规则形状的物体,重心也不一定在物体的几何中心.比如一个空杯子,逐渐地向里面注入水,它的重心应该不断地变化.所以应该说成规则形状并且质量分布均匀的物体重心是在几何中心.

  师:(鼓励的微笑)刚才这位同学分析得非常好.物体的重心可以随物体质量分布变化而变化.现在这里有一个不规则形状的薄木板,大家设计一个实验方案来标出这块木板的重心所在.

  (学生设计实验,对实验方案进行讨论)

  [参考案例]

  用悬挂法确定薄板的重心

  这是一种老师们比较熟悉的方法.演示时可以增加重心在物体之外的情况.例如,如图3—1—2所示的薄板,在用悬挂法确定了物体的重心之后,在板上固定一条细线ab,再在其重心c处拴上细线提拉,可使薄板水平平衡.

  生:可以用悬挂的方法来确定这块薄木板的重心位置.

  师:实验的原理是什么呢?

  生:根据物体的拉力和物体的重力平衡,拉力的方向一定是竖直向上,绳子的反向延长线一定通过重心的位置,我们可以改变薄木板的悬挂点,用两条直线的交点来确定薄木板的重心.

  师:很好,根据自己的实验方案,大家分组进行实验,同时,也可以选择其他的物体想办法测出他们的重心,例如我们的直尺、三角板、物理课本、橡皮等等.

  (学生进行分组实验,寻找薄物体的重心)

  [课堂训练]

  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.同一物体在地球上无论怎样运动都受到重力

  D.重力是由于物体受到地球的吸引而产生的

  答案:CD

  解析:重力是由于物体受到地球的吸引而产生的,地球对物体的吸引力产生两个效果:一个效果是吸引力的一部分使物体绕地球转动;另一个效果即另一部分力才是重力,也就是说重力通常只是吸引力的一部分.重力只决定于地球对物体的作用,而与物体的运动状态无关,也与物体是否受到其他力的作用无关.

  师:除了重力之外,自然界还有很多力的作用,它们的类别很多,根据不同的分类方法有很多方法,这些相互作用都是由四种基本相互作用演变而来,下面我们来看一下这四种基本相互

  作用.

  三、四种基本相互作用

  (学生自己阅读教材第56页四种基本相互作用)

  注:由于这一部分是属于了解性质的问题,让学生自己阅读,有利于提高学生阅读科技论文的能力,是学生提高自己水平的很好机会,老师一定要相信学生有这个能力,不能把一切都进行讲解,而是应该把这一部分时间让学生自由支配,锻炼学生的自学能力,为终身学习作好准备.

  师:请同学们把自己阅读的内容总结一下.

  生:这一部分叙述的是自然界的四种基本相互作用,它们分别是万有引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用.

  师:它们的基本特点是什么?

  生:万有引力相互作用存在于一切物体之间,相互作用的强度随距离的增大而减小;电磁相互作用是存在于电荷之间和磁体之间,它们的本质是相同的,称之为电磁相互作用;强相互作用和弱相互作用存在范围很小,它们的作用范围只有10-15m,但是弱相互作用的强度只有强相互作用的10—12.

  师:刚才这几位同学总结得非常好,自然界的这四种相互作用是近几十年才发现的,许多科学家都认为这四种相互作用是一种相互作用不同的体现形式,也就是说有更为一般的一种相互作用就可以解释自然界所有的力学现象了,这里面包括著名科学家爱因斯坦也支持这种说法,并且在晚年致力于统一场方面的研究但没有成功.这也给我们同学们留下了需要研究的问题,希望有一天我们的同学当中有一位能够解决这个问题.同学们有没有信心解决这个问题呢?

  生:有.

  点评:通过讲解这一部分,可以激发学生对科学前沿的了解,积极投身到为科学而献身的队伍中去.

  [小结]

  力的概念在初中已经有所接触,但是它的理解仍然是一个难点,关键是在于力是物体间的相互作用这一问题上,并且两个力地位是相同的.重力是在初中已经学习过的一个概念,对它的理解主要应该放在重心的研究上,知道不同情况下物体重心的位置.自然界四种基本相互作用是新教材新增的内容,对它的理解不必太深,了解这方面的知识,为将来发展打下基础.

  板书设计:

  § 3.1 重 力

  一、力和力的图示

  1.定义

  2.单位

  3.力的作用效果

  4.力的图示和示意图

  二、重力

  1.重力产生的原因:是由于地球的吸引而使物体受到的力.

  2.重力的三要素

  三、四种基本相互作用

  1.万有引力

  2.电磁相互作用

  3.强相互作用和弱相互作用.

重力的教案12

  【教学内容】

  第一单元第3节第1课时:“重力、弹力”。

  【教学目标】

  知识与技能:知道力是物体对物体的作用,能在具体问题中区分施力物体与受力物体。知道力既有大小又有方向,是矢量;了解重力的概念,知道重力的方向及大小计算;了解弹力的概念及其产生条件。

  过程与方法:通过联系生产生活中的力现象,通过各种力现象的区别比较,培养观察概括能力及分析综合能力。

  情感态度价值观:通过对微小形变现象的实验观察,培养严谨求实的科学态度。

  【教学重点】

  重力、弹力的概念。

  【教学难点】

  弹力的产生条件及方向确定。

  【教具准备】

  弹簧、弹簧秤、小车、砝码、橡皮泥、PPT课件等。

  【教学过程】

  ◆创设情境──引出课题

  一、力

  1.回顾初中所学内容:

  (1)什么是力?

  力是物体对物体的作用。这里的作用指的是一个物体提、压、推、拉另一个物体,所以一提到力,至少有两个物体,一个物体施加出力,称为施力物体,另一个物体受到力,称为受力物体,力不能离开物体而存在。

  (2)力作用在物体上,能产生什么效果?

  力作用在物体上,可以改变物体的运动状态,使物体产生加速度;也可以改变物体的形状。

  (3)力的三要素是什么?

  力有大小、方向、作用点,称为力的三要素。意思是说,力作用于物体,所产生的作用效果与力的大小、方向、作用点有关系。要明确说明一个力,就要说明白力的大小是多少牛顿,方向朝什么方向,作用在受力物体上的什么位置(点)。

  力是矢量。

  (4)力的单位是什么?

  在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,用字母“N”表示。

  (5)力的大小能测量吗?

  力的大小可用测力计来测量。

  (6)如何用图示表示一个力?

  用图示表示一个力,就是运用图形表示出力的三要素。具体做法是:从力的作用点起,沿力的方向按一定的标度(比例)画一条带箭头的线段,这样,线段的起点就代表力的作用点,线段的长度表示力的大小,箭头的方向表示力的方向。

  在以后的学习中常常需要分析一个物体的受力情况,用受力示意图表示分析结果,相当于画出每个力的图示,不过对线段的长度没有严格要求,不需要确定标度。

  2.教师讲述

  在物理学的力学部分,按照力的产生过程,即力的性质,把力分为重力、弹力、摩擦力。

  ◆合作探究──新课学习

  二、重力

  1.回顾初中所学内容

  (1)什么是重力?

  由于地球的吸引而使物体受到的力是重力。需要注意的是,重力是由于地球对物体的`吸引而产生的,但重力不等于地球对物体的吸引力。

  (2)重力的方向是怎样的?

  重力的方向是竖直向下的。

  (3)怎样测量重力的大小?

  演示并讲解:将物体挂在弹簧秤弹簧自由端的挂钩上,提起弹簧称外壳上的挂钩,使弹簧秤和物体静止在空中,此时弹簧秤指钟所指出的值,就是被测物体所受重力的大小。

  (4)物体所受的重力大小与它的质量有什么关系?

  在地球上的同一地点,物体所受的重力的大小与物体的质量成正比,用公式表示就是:,式中的,表示质量1kg的物体受到的重力是9.8牛顿。

  若已知物体的质量,利用此式可以求出物体的重力大小。

  物体的质量不随它的地理位置的变化而变化,但不同地理位置处的g值不一样,所以同一物体在地球上的不同位置(纬度)所受重力大小不同。

  (5)怎样确定重力的作用点?

  物体有一定的大小和形状,它的各个部分都受到重力作用,我们可以把各部分的重力等效成物体上的一个点所受到的重力,这个点称为物体的重心。

  2.交流评价──关于重心的讨论

  (1)重心的确定:对于形状规则且质量分布均匀(各处密度相同)的物体,它的重心就在它的几何中心。如均匀球体的重心在球心,均匀细杆的中心在它的中点,均匀圆柱体的重心在其轴线的中点。

  质量分布不均匀的物体的重心位置,随物体中质量分布的变化而变化;有些物体的重心不一定在物体上,可能在物体之外。

  (2)重心与稳度

  把物体竖直放置在支持面上,物体的重心位置越低,物体受到让它晃动的力以后,越不容易翻到,重心位置越高,越容易翻到。

  在建筑中,建筑物的重心应尽量低;装载货物的车辆、船只的重心要尽量低。

  三、弹力

  1.举例并演示

  (1)物体的形变:物体受力作用后,形状发生变化。

  (2)两种形变:用橡皮筋、弹簧、橡皮泥等演示并说明:有些物体,当引起形变的外力撤去后不能恢复原状;有些物体,当引起形变的外力撤去后,能够恢复原状,这种形变叫弹性形变,能够发生弹性形变的物体具有弹性。

  (3)弹力的演示:用弹簧与小车演示被压缩或拉长的弹簧能够对别的物体(使它形变的物体)产生力的作用,想把使它形变的物体弹开,这种力是由于物体发生了弹性形变而产生的,称为弹力。

  2.探究弹力的产生条件

  (1)两物体直接接触。

  (2)两物体的接触处发生弹性形变。

  这两条必须同时具备,才会出现弹力。接触处是否发生弹性形变,可根据其中一个物体所受已知力的方向确定,如对另一物体在接触处造成挤压或拉伸效果,则接触处一定发生弹性形变。如将书本放在水平桌面上,书本受到向下的重力,书本向下挤压桌面,使桌面向下弯曲,桌面产生向上的弹力F2,作用给了书本,支持着书本,按这个效果,可称它为支持力;同时桌面向上挤压书本的下表面,使其向上弯曲,书本产生向下的弹力F1作用给了桌面,向下压桌面,可称为压力。

  3.弹力方向探究

  (1)压力、支持力的方向:垂直于接触面指向被压物体或被支持的物体。

  (2)拉力的方向:线、绳子等只能产生伸长形变,所以只能产生拉力,拉力沿着线、绳子指向它们缩短的方向

  4.弹力大小的探究

  (1)与物体的弹性形变大小有关,弹性形变越大,弹力越大。

  (2)弹性限度:学生阅读课本相关内容。

  5.弹簧弹力大小探究──胡克定律

  (1)内容:在弹性限度内,弹簧的弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比。用公式表示就是:。式中的x是弹簧伸长或缩短的长度,单位是m,k称为弹簧的劲度系数,单位是N/m,F是弹力,单位是N。

  (2)弹簧的劲度系数:

  胡克定律公式中的k称为劲度系数,它的大小只由弹簧自身因素决定,如弹簧的长度、材料、粗细等,与弹力大小及形变大小无关。

  (3)应用:弹簧测力计测量力的大小,缓冲装置等。

  ◆案例研究──归纳小结

  1.案例研究

  例1 书本静止在斜面上,画出斜面所产生的弹力方向。

  解析:(1)确定接触面:斜面

  (2)判断斜面有无弹性形变:书本受重力作用,挤压斜面,斜面产生弹性形变。

  (3)垂直斜面,指向被支持的书本──垂直斜面向上。

  例2 画出图中的两根细绳产生的弹力。

  简析:沿细绳斜向上。

  2.学生练习:课本第25页“复习与巩固”1、2、4、5。

  【布置作业】

  1.复习课文,书面完成课本第25页“复习与巩固”3、7。

  2.预习本节“摩擦力”部分内容。

  【板书设计】

  重力

  弹力

  定义

  产生条件

  方向

  大小计算

重力的教案13

  【教材分析】

  本节设计的基本思路是:“重力加速度的测量”这个课题结合高一学生已经积累的物理知识,启发他们利用运动学、力学等知识来设计实验方案验证答案。在研究过程中,教师鼓励学生充分发挥设计、动手实验和处理数据的能力,给予学生合作、交流和表达的锻炼机会。

  【教学目标与核心素养】

  【物理观念】知道实验原理,会对实验结果进行数据处理,并清楚实验中的误差来源。

  【科学思维】用科学的方法对实验验数据进行处理、分析、误差原因分析。理清思路,用简练、易懂的语言表述研究成果。

  【科学探究】小组成员协作完成实验报告,共同体验合作探究学习的形式与意义。

  【科学态度与责任】各组间相互评价,给出合理的完善建议。

  【教学重点与难点】

  【教学重点】实验设计思路、实验原理及实验过程中的注意事项。

  【教学难点】用两种方法进行数据处理及实验误差分析。

  【教学过程】

  1、【引入新课】

  测量重力加速度的物理意义

  了解地球表面重力加速度的分布,对地球物理学、航空航天技术及大地测量等领域有十分重要的意义。为此,就需要了解测量重力加速度的方法。

  实验思路

  惠更斯在推导出单摆的周期公式后,用一个单摆测出了巴黎的重力加速度。我们也可以采用同样的办法,测量所在地区的重力加速度数值。当摆角较小时,单摆做简谐运动,根据其周期公式可得

  想一想,要根据上式测量重力加速度,需要测量哪些物理量?应该如何设计实验装置、选择实验器材?怎样才能减小实验误差?

  惠更斯

  二、【进行新课】

  探究点一、实验目的和原理

  目的 利用单摆测定当地的'重力加速度

  原理 当单摆摆角很小(小于5°)时,可看做简谐运动,其固有周期为T=2π,由公式可得g=,只要测出摆长l和振动周期T,即可算出重力加速度g

  探究点二、实验装置

  实验装置

  思考与讨论:

  1.线有粗细、长短的不同,伸缩性也有区别。不同的小球,质量和体积有差异。想一想,应如何选择摆线和摆球?为什么?

  2.右图画出了细线上端的两种不同的悬挂方式。应该选用哪种方式?为什么?你还有更好的设计吗?

  细线上端的两种悬挂方式

  探究点三、物理量的测量

  实验步骤:

  1.做单摆

  (1)让线的一端穿过小球的小孔,然后打一个比小孔稍大一些的结,制成一个单摆。

  (2)把线的上端用铁夹固定在铁架台上并把铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,让摆球自由下垂,在单摆平衡位置处作上标记。

  2.测摆长

  用米尺量出从悬点到小球上端的悬线长l0,再用游标卡尺测量出摆球的直径d,则摆长l=l0+。

  测摆球的直径

  测摆线长度

  3.测周期

  将单摆从平衡位置拉开一个小角度(摆角小于5°),然后释放摆球让单摆在竖直平面内摆动。当单摆摆动稳定后,过平衡位置时开始计时,测量30~50次全振动的时间。计算出完成一次全振动的时间,即为单摆的振动周期T。

  4.改变摆长重测周期

  将单摆的摆长变短或变长,重复实验三次,测出相应的摆长l和周期T。

  秒表测单摆的周期

  探究点四、数据分析

  数据处理:

  平均值法

  每改变一次摆长,将相应的l和T代入公式中求出g值,最后求出g的平均值。设计如表所示实验表格

  图像法

  由T=2π得T2=l作出T2-l图像,即以T2为纵轴,以l为横轴。其斜率k=,由图像的斜率即可求出重力加速度g。

  注意事项

  (1)实验时,摆线长度要远大于摆球直径,且摆线无明显伸缩性,另外摆球要选取密度大且质量分布均匀的钢球。

  (2)单摆摆球应在坚直平面内摆动,且摆角应小于5°。

  (3)测摆长l时,应为悬点到球重心的距离,球质量分布均匀时等于摆线长加上小球半径。

  (4)应从摆球经过平衡位置时开始计时,以摆球从同一方向通过平衡位置时计数。

  (5)适当增加全振动的测量次数,以减小测量周期的误差,一般30~50次即可。

  误差分析

  (1)测摆长l时只测量出细线长,没有加上小球的半径,使得所测摆长偏小,g的侧量值偏小。

  (2)测摆动周期时,将N次全振动误记为N+1次全振动,使所测周期偏小,g的侧量值偏大。

  (3)实验时,摆角较大,使得摆动实际周期与有偏差。

  探究点五、拓展知识

  单摆实验中的位移—时间图

  各地重力加速度

  课堂重点知识小结

  数据处理与分析

  (1)数据处理

  ①公式法:,算出重力加速度g的值,再算出g的平均值。

  ②图象法:作出l T2图象求g值。

  误差分析

  随堂练习

  例1:在“用单摆测定重力加速度”的实验中:

  (1)小博同学制作了如图所示的甲、乙、丙三个单摆,你认为他应选用________图来做实验。

  (2)实验过程小博同学分别用了图a、b的两种不同方式悬挂小球,你认为________(选填“a”或“b”)悬挂方式较好。

  (3)某同学用秒表测得单摆完成40次全振动的时间如图丁所示,则单摆的周期为________s。

  (4)若单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为T=T0[1+asin2 ],式中T0为摆角趋近于0时的周期,a为常数;为了用图像法验证该关系式,需要测量的物理量有____________;某同学在实验中得到了如图戊所示的图线,则图线的斜率表示______________。

  【答案】(1)乙 (2)b (3)1.89 (4)T(或t、n)、θ

  【解析】(1)单摆在摆动过程中,阻力要尽量小甚至忽略不计,所以摆球选铁球;悬

  线要细、无弹性,摆长不能过小,一般取1 m左右的细线。故选乙。

  (2)如果选a装置,摆动过程中,摆长在不断变化,无法准确测量,故选b装置。

  (3)由图丁可知,单摆完成40次全振动的时间是75.6 s,所以单摆的周期为:T= s=1.89 s。

  (4)根据T=T0[1+asin2]可知,需要测量的物理量有T(或t、n)、θ,由T=T0[1+asin2]得,sin2=( )T-,所以图线的斜率为。

  例2:某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中,

  (1)用游标卡尺测定摆球的直径,测量结果如图所示,则该摆球的直径为________cm。

  (2)测得摆线长为89.2 cm,然后用秒表记录了单摆振动30次全振动所用的时间如图甲中秒表所示,则该单摆的摆长为________cm,秒表所示读数为________s。

  (3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长l,测出相应的周期T,从而得出一组对应的l与T的数值,再以l为横坐标,T2为纵坐标,将所得数据连成直线如图乙所示,则测得的重力加速度g=________m/s2。(π取3.14,计算结果保留三位有效数字)

  【答案】(1)0.97 (2) 89.685 57.0 (3)9.86

  【解析】(1)主尺示数为9 mm,游标尺示数为0.1×7 mm=0.7 mm,故小球的直径为9.7 mm,即0.97 cm。

  (2)单摆摆长为绳长加小球半径,因此摆长为89.2 cm+0.485 cm=89.685 cm;秒表不需要估读,由图可知示数为57.0 s。

  (3)由单摆周期公式可得T2=l,斜率为=4,解得g=9.86 m/s2。

重力的教案14

  学生分组实验是学生最感兴趣的课,但绝大多数学生是按教材安排的程序进行实验,按照教师布置的步骤进行操作,兴趣只停留在表面上,凑“热闹”成分很多,这样也就无法培养学生的综合能力和科学素质。例如,在高一物理中《测定重力加速度g》的实验中,如果只是指导学生按教材的方法进行实验,实验目的单一,就无法达到培养学生素质的目的。所以在教学过程中笔者是这样做的:

  (1)不限制实验原理

  在讲本节课时,只讲清实验目的,至于实验原理由实验小组讨论决定,并按要求设计实验。讨论结果出现两种实验原理:①根据公式ΔS=aT2,使用打点计时器来进行实验;②根据h=0.5gt2,采用滴水法进行实验。这两种方案均可行,从而培养了学生的发散思维能力,提高了思维品质的深刻性与批判性。

  (2)不规定实验步骤

  进实验室要求不看课本,动手时只说明实验中要注意的几个事项,并不限定实验有几个步骤。结果巡视实验中发现,有的小组实验有五、六步,并设计了开放性的记录表格,从而激发了学生的观察实践和发现问题能力。

  (3)不统一实验数据处理方法

  先引导学生对实验数据进行简单的分析,然后再进行处理。巡视发现有的学生逐一算出每次实验的结果,然后再求平均值;有的学生先算出各点的速度,然后再采用v–t图像法处理。从而锻炼了学生实验数据的处理能力。

  (4)不确定实验归纳

  实验后不固定方向,让学生多方向、多角度、深入细致地观察,分析实验现象和数据,从而开放性地归纳出实验结论。如有的小组分析真实的实验数据,得出如下结论:(1)采用打点计时器法进行实验:①纸带要竖直拉住,尽可能减小阻力;②先打开电源后松开纸带;③逐差法处理数据的方法;④采用v-t图像法处理时,要尽可能让更多的点在直线上,其余的对称地分布在线的两侧;⑤为何测量得出的.g值比标准值9.8m/s2略小。(2)采用滴水法进行实验:①水龙头离地的高度不能超过1m;②不能直接测量一滴水下落的时间,要测出n滴水下落的时间t,再根据T=t/n求出一滴水自由落体的时间。

  通过以上几个方面的归纳,培养了学生的分析、概括实验结论能力,并加强了前后知识的联系。

重力的教案15

  一、引入新课

  演示

  (1)将一只木球举到一定的高度让其自由落下,重力教案。

  (2)把一只木球斜向上抛出,观察其运动路线。

  (3)让一只木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。

  在演示的几种情况中,球的运动有什么共同之处呢?

  不论小球的运动状态如何。它最终都落回了地面。产生这些现象的原因是什么呢?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。这节课我们就一起来研究这个指向地面的力——重力的知识。

  二、新课学习

  (一)重力

  想想做做请同学们用一根细线拴住自己的橡皮,做如书中图所示的实验,说说你的感受。同学们是不是发现橡皮做圆周运动时需要用力拉着,松开手就会被甩掉。那为什么我们并没有用绳把月亮拴在地球上,但是月亮总是不停地绕着地球旋转,这又是为什么?是不是地球上有某种力,像拉着橡皮的线一样,在牵着月球呢?

  和大家想的意一样,地球和月亮之间的确存在着相互吸引的力,]苹果落地和万有引力。

  地球和月亮之间存在着相互吸引的力,这就是万有引力(universal gravity),万有引力是伟大的物理学家牛顿发现的,他是看到苹果落地受到启发而发现了万有引力。

  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受到的力叫重力(gravity)。

  通常还把重力的大小叫做重量。

  1.想一想、你还看到过什么现像是物体受到重力的作用而产生的。

  比如现在流行的蹦极、美丽的瀑布、荡秋千等,还有课前的实验,木球无论怎样运动都最终落到地面,就是受到了重力的作用。

  2.想想做做地球附近的物体都会受到重力的作用,你知道重力能为我们做什么吗?

  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。跳水运动员走到高高的跳台上向下跳时也是由于受到重力作用才能在完成各种动作后入水。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。

  (二)重力的大小同学们还记得力的三要素吗?

  力的三要素是力的大小、方向、作用点。

  我们就先来研究重力的大小怎样确定,它和什么因素有关呢?

  1.重力的大小同学们可以先大胆猜想一下物体的重力和什么有关?

  然后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。

  谁知道重力用什么测量?怎样测量?用弹簧测力计来测量重力。

  使用弹簧测力计时要先观察量程和分度值,如果指标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。

  学生实验,教师巡视指导,并参与学生的活动。

  根据测量数据做出的重力与质量关系的图像是一条过原点的直线。

  根据实验结果,我们知道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。

  实验结果说明物体所受的重力跟它的质量成正比。

  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,并想一想单位是什么。

  g的单位可根据重力G(N)和质量m(kg)的单位得出:g=9.8N/kg。

  在使用公式计算时,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。

  2.练习练习

  1.一块钢锭的品质是4t,计算它所受到的重力。

  G=4×1000kg×9.8 N/kg=39200N注意:质量的单位必须用kg。

  2.质量是50g的鸡蛋,重是多少牛(取g=10 N/kg)?

  G=50÷1000kg×10 N/kg=0.5N注意:质量的单位必须用kg。

  3.根据自己的体重,估算受到的重力的大小。

  通常把重力的大小叫做重量。但是在日常生活中,人们习惯将质量称为重量,同学们应注意区别。

  (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。

  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?

  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。重力的方向总是竖直向下的,不能说垂直向下。

  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。

  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。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。

  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]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。

  出示一根粉笔,这根粉笔受不受重力的作用?

  地球附近的物体都会受到重力的作用,所以粉笔也受重力。将一根粉笔分成几段后。各段粉笔受不受重力?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。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(centergravity),也就是重力的作用点。如何确定物体的重心呢?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。

  交流: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。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?

  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。

  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?弯折后重心不在棒上,重心的位置可以用悬挂法确定。

  想想议议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“不倒翁”为什么不倒。走钢丝的演员为什么要握一根长杆?

  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。走钢丝的演员的重心位置必须落在钢丝上时才不会倾倒。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。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。

  三、小结 让学生总结本节学习到了哪些知识。

  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到底是什么关系,我们可以通过实验来研究一下。

  重力和质量的关系曲线图做出来。

  通过我们研究发现,重力和质量成正比,用来计算大小,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。

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