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重力的教案15篇
作为一位杰出的老师,时常要开展教案准备工作,借助教案可以有效提升自己的教学能力。教案应该怎么写才好呢?以下是小编精心整理的重力的教案,仅供参考,希望能够帮助到大家。
重力的教案1
【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2
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。
重力的教案3
第一节重力
教学目标:
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。培养一定的实验能力,利用数学模型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,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,增强学习物理、学习科学知识的兴趣。
3、激发学生对于科学探究的兴趣,养成与同学合作交流的意识,体验利用知识解决问题的喜悦,培养创新意识。
教学重点:重力的概念及重力与质量的关系。
教学难点:重力的方向,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。
教学准备:钩码、弹簧测力计、重垂线、木球(可用其他物品替代)。
教学过程
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。
(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
[投影]首页
[投影]三幅图片:引发同学们思考
1、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?
和大家想的一样,地球和月亮之间的确存在着相互吸引的力,[投影]动画—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。
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。
但地球对地面物体的吸引力不等于物体所受的重力,物体所受的重力地球对它的吸引力的一部分,这个内容将在以后的学习中讲到。
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。教师演示,学生观察并读出数据。
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。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=N/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。
=4×1000kg× N/kg=N注意:质量的单位必须用kg。
练习2、质量是50g的鸡蛋,重是多少牛(取g=10 N/kg)?
=50÷1000kg×10 N/kg=注意:质量的单位必须用kg。
练习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(center gravity),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。
重力的教案4
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5
【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6
一、教学目标
1.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。
2.过程与方法
(1)探究了解重力和质量的关系。培养一定的实验能力,利用数学模型解决物理问题的能力。
(2)了解重垂线及重心的应用,培养应用物理知识解释简单生活现象的能力。
3.情感态度价值观
(1)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。
(2)激发学生对于科学探究的兴趣,养成与同学合作交流的意识,体验利用知识解决问题的喜悦,培养创新意识。
二、教学重难点
1.教学重点:重力的概念及重力与质量的关系。
2.教学难点:重力的方向,观察分析明确重力的方向是竖直向下的,理解重心的概念。
三、教学准备:
钩码、弹簧测力计、重垂线、粗细均匀的木棒、方形薄板、木球、投影仪。
四、教学过程:
(一)导入
教师进行如下演示:
(1)将一只木球举到一定的高度让其自由落下。
(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)新课讲授
1.重力的概念
A.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。
B.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?
[投影]苹果落地和万有引力。
引出万有引力的概念: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。
C.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.重力的大小
A.复习: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?
B.思考并实验: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=9.8 N/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。
(三)巩固练习
1.一块钢锭的`品质是4t,计算它所受到的重力。
=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)?
=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。
(四)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,我们可以实验来研究一下。重力和质量的关系曲线图做出来。
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。
(五)作业:
找出身边的重力现象,并使用所学知识尝试出三道题。
重力的教案7
教材分析:重力的知识对压力,支持力,浮力等知识的学习非常重要。本节由“重力的由来,重力的大小,重力的方向,重力的作用点”四部分内容构成,分别从力的概念和力的三要素两条线来认识重力,学生必须经历感知描绘和测量等过程,最终形成对重力的整体认识,同时,这又对第一节认识力起到巩固提高的作用。
教学目标
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。培养一定的实验能力,利用数学模型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,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,增强学习物理、学习科学知识的兴趣。
3. 激发学生对于科学探究的兴趣,养成与同学合作交流的意识,体验利用知识解决问题的喜悦,培养创新意识。
教学重点
重力的概念及重力与质量的关系。
教学难点
重力的方向,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。
教具准备 PPT课件 弹簧测力计 刻度尺 细线 小石块
教学方法 实验法 图像法 归纳法
课时安排 1课时
教学过程
观察实验导入新课(展示ppt课件)
思考图片现象产生的原因:
1.学生实验一:
用手拉住用绳子系住的铁块,使铁块在空中 做匀速圆周运动。手有什么感受
学生分组实验,讨论交流
小石头在绳子的拉力的作用下不远离开,手感觉到绳子的拉力的作用
2.你还能举出几个例子来证明重力的存在吗?
学生举例
3.如果没有重力我们的生活会是什么样子?
重力(展示ppt课件)
1.定义:由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力,用字母G表示 ,重力产生的原因是什么?
2.重力产生的原因:地球的吸引.重力的施力物体是什么?
3.重力的施力物体是地球.
地球表面及附近的所有物体都受到重力的作用。
三、重力的大小
1.依照生活经验思考重力大小的相关因素:(展示ppt4)
思考:物体的重力的大小与哪些因素有关?
2.实验探究重力大小的相关因素:(展示ppt5——展示ppt7)
大量的生活经验告诉我们:重力的大小与质量有关,质量越大,重力越大。
用什么工具测量重力?
弹簧测力计
如何测量重力的大小?
把已知质量的钩码挂在弹簧测力计上,静止时,弹簧测力计的示数等于钩码所受的重力大小。
3、学生分组实验二
逐次增挂钩码,分别测出它们所受重力,并记录在表格中
质量 m/kg 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
重力 G/N 0.5 1 1.5 2 2.5 3
4、学生作图象讨论分析总结:
结论:物体受到的'重力大小跟它的质量成
物重跟质量的比约等于_______。
四.重力的计算(展示ppt课件)
1.计算公式及意义的理解:
物体所受的重力与物体的质量成正比。
2. g= 9.8 N/kg。它表示质量为1 kg 的物体所受到的重力是9.8 N。为计算方便在粗略计算时可取g =10 N/kg
3.例题选讲(展示ppt9)
4. g= 9.8 N/kg。它表示质量为1 kg 的物体所受到的重力是9.8 N。为计算方便在粗略计算时可取g =10 N/kg
例题1.一块质量为0.5千克的冰,它所受的重力为________N.若它遇热熔化成水,水受到的重力将_______.(选填“增大”、“减小”或“不变”)
例题2. 一辆汽车的质量是3 t,则这辆汽车受到的重力是多少?(g=10 N/kg)
分析:已知:m=3 t=3 000 kg g=10 N/kg 求:G
解:汽车的重力
G = mg=3×103 kg×10 N/kg=3×104N
答:质量为3 t的汽车重力是3×104 N。
五、重力的方向(展示ppt课件)
观察图片并思考:重力的方向是如何描述的?
1、重力的方向总是竖直向下的。
2、重力方竖直向下向的应用:(展示ppt11)
铅垂线水平仪等
3、思考想想议议问题:(展示ppt12)
我们平时说的“下”,到底指的是什么方向?
学生讨论教师引导得出:指向地心
六、重心(展示ppt课件)
1、重心:重力的作用点叫重心(图片略)
2、质地均匀形状规则的物体的重心在物体的几何中心。
注意:物体的重心不一定就在物体上。
练习:画出下面物体的重力的示意图(展示ppt课件)
七、重力的由来 (展示ppt课件)
1.牛顿研究后提出: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。重力正是源自地球对它附近物体的万有引力
注意:重力和地球对物体的吸引力不是一回事。即重力不等于地球对物体的吸引力。
八、课堂小结(展示ppt课件)
重力的定义,大小,方向,作用点,由来。
九、巩固练习
教材后练习题
十、板书设计:
㈠、重力定义及物理符号:由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力,用字母G表示
㈡、重力产生的原因:地球的吸引.
1、重力的施力物体是地球,重力不是地球的吸引力。
2、地球表面及附近的所有物体都受到重力的作用。
㈢、重力的大小
1、计算公式及意义的理解:
2、物体所受的重力与物体的质量成正比。
3、 g= 9.8 N/kg。它表示质量为1 kg 的物体所受到的重力是9.8 N。为计算方便在粗略计算时可取g =10 N/kg
㈣、重力的方向
1、重力的方向总是竖直向下的。
2、重力方竖直向下向的应用:
铅垂线水平仪等
㈤、重心:重力的作用点叫重心
㈥、重力的由来
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。重力正是源自地球对它附近物体的万有引力
十一、教学反思 :
在学习了力和力的测量基本概念后,来学习重力这种常见的力。通过本节课的教学,我感觉学生对重力的现象比较熟悉,有一定的认识基础,接受重力的概念不难。 重力也是力的一种,要从力的三要素来理解这个力,教材上面的这部分内容不多,我就另外举例,尤其还是生活中常见的例子,来丰富学生的视野,使他们对重力了解更深刻。
或 G=mg
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重力的教案8
一、重力:
1、定义:地球上或地面附近的物体,由于地球的吸引而受到的力,叫做重力。
2、吸引力不是重力。
3、重力的施力物体是地球。
4、重力的符号:G
二、重力的大小:
1、重力与质量的关系:物体的`重力跟质量成正比。(不能说物体的质量跟重力成正比),
G/m=g
2、比值为物理常量g=9.8N/Kg
读作9.8牛顿每千克
表示质量为1千克的物体受到的重力为9.8牛顿。
3、公式:G=mg
注意:
(1)g随地理位置的变化而变化。
(2)在地球上随纬度升高,g略微增大
(3)在计算题中,不做任何说明时,g取值9.8N/kg,如有粗略、大约、估算等词时,g取值10N/kg。
三、重力的方向:
1、重力的方向总是竖直向下,指向地心。
2、重力方向的应用:重垂线(又叫铅垂线)
3、重垂线的作用:
(1)检查墙壁是否竖直。
(2)检查台面是否水平。
四、重心:
1、定义:重力作用点叫做物体的重心。
2、确定重心的方法:
(1)对于规则形的几何体,物体的重心在其几何中心。
(2)对于不规则形的物体,用悬挂法确定其重心。
3、重心不一定总在物体上。
重力的教案9
教学目标
知识目标
1.知道什么是重力、重力的方向、重心.
2.理解重力的大小跟质量成正比,会用公式计算重力.
能力目标
1.通过上节力的三要素的学习引入重力的三要素,培养学生学习的迁移能力.
2.培养学生分析、解决问题的能力.
情感目标
通过讲解重垂线和重心,培养学生尊重物理事实,应用物理知识解决实际问题的科学探究精神.
教材分析
本节是在前三节内容的基础上,研究最常见的力——重力.教材通过“苹果落地”和“抛出去的石块向地面下落”两个例子使学生认识重力的存在.然后用实验研究物体所受重力的大小跟质量的关系,方法是用弹簧测力计测出质量成倍数关系的钩码所受到的重力的大小,算出每次测得的重力的大小跟质量的比值,由此得出重力跟质量成正比,质量增大几倍,重力也增大几倍.并由此关系,得出重力的计算公式.
关于重力的方向,教材说明用一根线把物体悬挂起来,物体静止时,线的方向就是重力的方向,所以重力的方向总是竖直向下的.这种讲法比直接告诉学生重力的方向是竖直向下的更符合逻辑.
由于物体重心的位置跟形状、质量分布情况有关,教材关于重心的问题只做了简单介绍.
本节后面的“想想议议”中的问题,目的在于让学生正确理解地球上不同地方的重力方向是不同的,都是指向地球中心的.
有关“重力的方向”的教学建议
可让学生通过观察并认识物体自由下落的方向、悬挂物体的线自由下垂的方向就是重力的方向.人们把这个方向叫做竖直方向,所以重力的方向是竖直向下的.
学生常常把重力的方向误认为踉接触面垂直.为了纠正这种错误,在讲授重力的方向时可以做以下的实验:让学生观察两条重垂线的方向,看它们是否相同?重垂线与水平桌面、斜面的方向是否垂直?
为了让学生了解重垂线在建筑中的作用,课后可以让学生利用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(看重垂线是否与窗台、桌面垂直).
有关“重力的概念”的教学建议
为了提高学生的学习兴趣,培养观察思考能力,建议教学中可以演示下面的小实验:手中的小球离开手以后,竖直下落;杯中的水从高处流往低处;小球在桌面上滚到桌边后要落地……等等,让学生分析产生这些现象的原因.通过讨论,学生不难得出,物体都是由高处落到低处,产生这些现象的原因是由于它们都受到地球的吸引力.这时再总结出:地面上的一切物体,都要受到地球的引力,由于地球吸引而使物体受到的力叫做重力.再让学生列举出他们在日常生活中观察到的物体受到重力的种种现象.这样既可加深学生对重力的理解,又可培养学生观察思考的习惯.
教学设计示例
重点、难点分析
1.重力
重力的概念比较复杂,而且比较抽象.由于学生在日常生活中对重力有一些模糊的认识,而且有些认识是不科学的,例如有的学生认为重力是物体自己施加的,这样给教学造成一定的困难.因而在进行“重力”这部分内容的教学时应从以下几个方面分层次进行.
(1)从观察入手,手中的物体离开手以后竖直下落,而且速度越来越快;向上抛出的小球在上升过程中速度越来越慢,升高到一定高度改变运动方向向下降落.
(2)分析思考,物体下落速度越来越快,向上抛出的物体速度越来越慢,物体升高到一定高度改变运动方向,都是物体的运动状态发生了改变,由于力可以改变物体的运动状态,说明物体受到了力的作用.
(3)物体下降时速度越来越快,向上抛出时越来越慢,升高到一定高度改变了运动方向,说明物体受到了向下的力.
(4)有受力物体必然有施力物体,这个施力物体就是地球,是由于地球的吸引而使物体受到了力.由此得出重力的概念.
2.重力的方向竖直向下
关于重力的方向,在学生中易出现两个错误说法:一是把竖直向下说成垂直向下,或者误认为与接触面垂直.由于学生对放在斜面上的物体可以沿斜面下滑有感性认识,因此认为这时重力的方向是沿斜面向下的,为了解决上述学生中的问题,建议在教学中采取以下方法.
(1)认真观察物体自由下落的方向,悬挂物体的线自由下垂的方向,然后向学生明确,这个方向被人们称为竖直方向,所以重力的方向竖直向下.
(2)从数学知识可以知道,垂直是两条线、两个平面,或者是线与平面之间的位置关系,但是重垂线的方向与水平桌面垂直、与斜面不垂直,因此讲垂直向下或者讲与接触面垂直是错误的.
3.重心
重力在物体上的作用点,叫做物体的重心,当一个物体的几何形状及质量分布不发生改变时,它的重心位置相对物体来说也是确定的,并不随物体放置的位置改变而改变.但如果形状发生了变化,其重心位置一般也将发生改变,如一个人在运动时其重心位置就会不断发生变化.
分布均匀,形状规则的物体其重心在其几何中心,如球形,正方体,圆柱体等.
重心的位置不一定都在物体上,例如一个圆环其重心就不在环上,而在圆心上.
对于不规则的物体,其重心可以采用悬挂法来确定.
师生互动活动设计
1.观察手中的物体离开手后自由下落,向上抛出的物体速度越来越慢最后改变方向自由下落,通过分析这些现象得出重力的概念.
2.通过实验得出重力与质量的关系
3.通过观察、分析、讨论认识重力的方向是竖直向下的.
4.小实验,确定重心的位置.
课时安排
1课时
教具学具
准备重垂线、弹簧秤、钩码
教学设计示例
(一)导入新课
实验一:教师将小球放在手中,松开手,请同学们观察松开手以后小球如何运动?它的运动状态变了没有?为什么会发生这些现象?
教师进行实验,反复几次,然后请同学回答上述问题.
小球下落,它的速度越来越快,它的运动状态发生了变化.由于力可以改变物体的运动状态,可见小球受到了力的作用.
在教师的引导下,由学生回答出“力的方向是向下的.”
实验二:教师向上抛出一个小球,请同学们认真观察小球整个运动过程中的情况.
教师进行实验,反复几次,请同学叙述观察到的现象.
提问:为什么小球在抛出以后运动的速度越来越慢,为什么小球会改变运动方向?
在学生回答的基础上指出:以上现象都说明小球受到了一个向下的力,一个物体受到力的作用,一定有另外的物体对它施加这种作用.抛出小球以后、小球向上运动,速度越来越慢.上升到一定高度改变运动方向,向下运动,而且速度越来越快.产生上述现象的原因是由于小球受到了地球的吸引而受到了力.这个力我们叫它重力.
(二)新课教学
1.重力的方向
老师:放在讲桌上的粉笔盒、板擦,同学们课桌上放的书、铅笔盒,以及桌子、椅子,包括我们自己在内受不受重力?
[学生]都受到重力.
[老师]重力的施力物体是谁?
[学生]是地球.
[老师]在地面附近有没有不受重力的物体?
[学生]没有.
[老师]请同学们看一下,在铁架台的横杆上用线挂着几个物体,有重锤、有砝码.悬挂物体的线自由下垂的方向,刚才我们看到的小球自由落下的'方向,一致不一致?
[学生]这些方向都是一样的.
我们把这个方向叫竖直向下,所以重力的方向是竖直向下的.
2.重力的大小
日常生活经验告诉我们,重力是有大小的,这里有两个金属球,一个大一个小,我们请一位同学到前面来把这两个金属球放在手心感觉一下.
请一位同学到前边来拿起金属球.
[老师]这两个金属球哪个质量大?
[学生]大金属球.
[老师]根据你日常生活中的经验,哪个金属球的重力大?
[学生]大球.
[老师]金属球的重力和它的质量是什么关系?
[学生]质量越大的金属球,它的重力也越大.
[老师]回答的很对,但这只是一个定性的结论,下面我们定量的研究这个问题.在研究这个问题之前我们先要明确一下,物体所受重力的大小可以用弹簧秤来测量,(把大小两个金属球用胶条固定两根小线,并挂在两个弹簧秤上)大金属球弹簧秤示数大,挂小金属球的弹簧秤示数小,弹簧秤的读数就等于物体的重力.我们每个同学的课桌上有一个弹簧秤和3个100g的钩码,请同学们分别测出100g、200g、300g的钩码所受的重力,并计算出重力跟质量的比值,把测量值和计算结果填在教材P96的表格中.下面开始实验.
实验过程中教师在同学中巡视,进行指导,了解实验情况,实验结束后请同学说出自己测出的三次重力值和物体的重力与它的质量的比值,将学生测得的值写在黑板上.由于弹簧秤不十分精确以及测量中不可避免的误差,计算出的比值不会正好等于9.8N/kg.应要求学生实事求是的说出自己的测量值,教师引导学生分析数值不准确的原因.
大量的实验和我们日常生活中的经验都告诉我们,质量增大几倍,重力也增大几倍、物体的重力与质量成正比,它们的比值是9.8N/kg,如果用G表示重力,m表示质量,g表示9.8N/kg,那么重力与质量的关系可以写成如下表达式.
请同学考虑一下g= 9.8N/kg,它的物理意义是什么?
质量是1kg的物体,受到的重力是9.8N.(这个结论如果学生一时说不出,教师应通过对实验结果的分析逐步进行引导)
利用这个公式,我们可以已知质量计算出物体的重力,也可以已知重力求出物体的质
量.但计算中要注意质量的单位用千克,计算出重力的单位是牛.下面请同学们计算一下,质量是450g的物体重力是多少?
学生练习,教师巡视,练习结束后请学生说出计算过程,教师将学生回答内容写在黑板上,最后形成正确解题过程的板书.
例题质量是450g的物体受到的重力是多少?
已知
求G=?
解
答物体受到的重力是4.41N.
4.重心
请同学们把直尺、钢笔、铅笔放在手指上并且让它们能静止不动.
学生进行小实验,实验结束后教师提问.
是不是随便怎么放,直尺、钢笔等物品都可以在手指上静止不动.
不是,对每一样东西总是有一个固定的位置.
这个实验告诉我们,物体受到的重力可以看成集中在一个点上,如果这个点正好在手指中间的位置,物体就可以不掉下来,这点是重力在物体上的作用点,我们叫它重心.
老师:刚才实验中同学们是否注意到,直尺重心的位置与钢笔、圆珠笔等物体重心的位置有什么不同,没注意的同学可以再试一下.
[学生]直尺重心的位置正好在中间的位置,钢笔、圆珠笔就不在中间.
[老师]同学们观察的很好,这说明物体重心的位置与物体的形状,材料是否均匀有关.
外形规则,密度均匀的物体的重心就在它的几何中心,如球心、圆心、正方形对角线的交点.
现在同学们的课桌上都有两块不规则的纸板,大家能不能想一个办法,迅速、准确的找到它重心的位置.
组织学生讨论,最后引导大家利用重力的方向竖直向下这一物理规律,利用几何中两条
直线相交确定一个点的数学规律归纳出用吊线法来确定不规则物体重心的位置.
(三)总结、扩展
今天我们研究了重力,实际研究了两个问题,首先,我们研究了什么是重力,重力的概念比较复杂,初中只能作一般的了解.17世纪末,英国科学家牛顿在前人研究的基础上发现,任何两个物体之间都存在引力,引力的大小与两个物体质量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比,这个引力称之为万有引力,地球与物体之间的万有引力就是一般我们所说的地球引力,但是一般地说重力并不等于地球引力,所以我们的教材中在讲重力时只说“物体由于地球吸引而受到的力叫做重力”,并没讲重力就是地球的吸引力,也没有给出重力的定义.由于这个问题比较复杂,今后到高中还要作进一步研究.今天研究的第二个问题是重力的三要素,即重力大小的计算、重力的方向、重力的作用点.这三个问题对于今后学习物理十分重要,因此一定要掌握.
重力的教案10
一、教材分析
《重力势能》是人教版高中物理必修二第7章《机械能守恒定律》第4节课的内容,这节课通过分析重力做功的特点,推导得出了重力势能的表达式,并进一步讨论重力势能具有相对性及重力势能是物体与地球系统所共有;是后面学习机械能守恒定律的基础。
二、目标
1.知识目标:
(1)理解重力势能的概念,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.
2.能力目标:
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.
3.情感、态度和价值观目标:
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.
三、教学重点难点
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:重力势能的系统性和相对性.
四、学情分析
五、教学方法
1.实验探究:物体的势能和哪些因素有关。
2.学案导学:见后面的学案。
六、课前准备
1.学生的学习准备:预习重力势能一节
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,制作学案
3.教学环境的设计和布置:教室
七、课时安排:
1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
教师提出问题:打桩机的重锤从高处落下时,可以把水泥桩打进地里,为什么??
学生回答:重锤具有重力势能.?
教师继续提问:那么什么是重力势能??
学生回答:物体由于被举高而具有的能量叫重力势能.?
演示实验:?
在一个透明的玻璃容器内装上沙子.?
实验一:用一个铁球从不同高度释放,观察铁球落在沙子中的深度.?
实验二:用大小不同的两个铁球从同一高度释放,观察铁球落在沙子中的深度.?
学生回答观察到的现象:?
在实验一中,铁球的释放高度越大,铁球落在沙子中的深度越大.?
在实验二中,质量大的铁球落在沙子中的深度大.?
教师:通过上述演示,我们可以定性得到:重力势能跟物体的`质量和高度都有关系,且物体的质量越大,高度越大,重力势能就越大.?
引入:那么,怎样定量地表示重力势能呢??
设计意图:步步导入,吸引学生的注意力,明确学习目标。
(三)合作探究、精讲点拨。
1.重力势能?
教师设置问题:
(1)把一个质量为m的物体竖直向上抛出,在它上升和下落的过程中,重力分别做什么功?重力势能如何变化??
(2)前边我们学过了功和能之间的关系,我们知道力对物体做了多少功,物体的能量就将变化多少,那么同学们认为重力所做的功与物体重力势能的变化之间有什么关系??
学生:重力所做的功等于物体重力势能的变化.?
分析实例:?
用投影片出示问题:?
质量为m的物体从高度为h1的A点下落到高度为h2的B点,重力所做的功为多少??
学生求解得到:重力所做的功为:WG=mgΔh=mg(h1-h2)?
教师指出:前边我们结合功和能的关系分析得到重力所做的功等于物体重力势能的变化,而我们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.?
板书:EP=mgh
推导重力势能的单位:?
1kg?m/s2?m=1N?m=1J
重力势能是标量?
(3)教师指导学生推导重力做功与重力势能变化之间的关系进行讨论:?
当物体由高处运动到低处时,h1>h2,WG>0 ∴
当物体由低处运动到高处时,h1<h2,WG<0 ∴
③教师总结:重力做正功及负功时,重力势能都是怎么变化的,其变化量与重力的功有什么关系??
(4)讨论:如图所示,物体从高为h1处运动到高为h2处,运动的路径有无数条,讨论在这些运动过程中,重力所做的功是否相同.?
学生:重力所做的功相同,因为重力所做的功等于重力势能的减少量,而重力势能的减少量mg(h1-h2)是一定的.?
教师:由此得到:重力所做的功只跟物体初位置的高度h1和末位置的高度h2有关,跟物体运动的路径无关.?
2.重力势能的相对性?
教师:有一个物体放在三楼顶,每层楼高h,则该物体的重力势能为多大??
学生会说出一些不同的答案
教师进一步提出问题:同一个物体的重力势能,为什么会有不同的值呢??
学生通过看教材可以回答这个问题。
通过设置问题,激发学生好奇心,使他们对知识点有更深刻的印象。
(四)反思总结,当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。
设计意图:引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。
(五)发导学案、布置预习。
我们这节课学习了重力势能及其表达式还有它的相对性,机械能包括动能、我们今天所学的重力势能,还有弹性势能,那么弹性势能的表达式是什么呢?在下一节课我们一起来探究弹性势能的表达式。这节课后大家可以先预习这一部分,并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。
设计意图:布置下节课的预习作业,并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。
九、板书设计
一、重力势能
(一)表达式
(二)单位
二、重力势能的相对性
十、教学反思
本课的设计采用了课前下发预习学案,学生预习本节内容,找出自己迷惑的地方。课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等,最后进行当堂检测,课后进行延伸拓展,以达到提高课堂效率的目的。
本节课通过一些简单易行的实验和科学的推导加深了学生对重力势能这一概念的理解,并通过设疑,让学生自己发现问题,进而解决了重力势能的相对性这一难点。
本节课时间45分钟,其中情景导入、展示目标、检查预习5分钟,精讲点拨15分钟左右,反思总结当堂检测5分钟左右,其余环节18分钟,能够完成教学内容。
重力的教案11
教学目标
(1)知道由于地球吸引而使物体具有的力叫重力
(2)知道重力的方向总是竖直向下
(3)理解重力的大小与质量成正比,会用弹簧测力计测量物体的重力
教学重难点
重点:
重力的概念、方向和大小
难点:
重力方向的应用
教学工具
多媒体
教学过程
学法指导:
1、通过观察水往低处流、物体从空中落下、抛向空中的物体最终落回地面等现象,找出它们的共同点,引出重力的概念,培养学养生的观察、分析能力
2、经历探究过程得到重力与质量的关系G=mg,培养学生的实验、归纳能力
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、概括和应用知识的能力
预习导入:
通过阅读“重力的由来”回答:
①宇宙间任何两个物体,大到天体,小到灰尘之间,都存在________
的力,这就是万有引力。
②由于地球的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。
通过阅读“重力的`大小”回答:
①物体所受的重力跟它的______成正比。
②重力与质量的比值大约是________,二者关系可用______来
表示。重力用_____表示,单位是_____,质量用______,单位是_____.
通过阅读“重力的方向”回答:
①重力的方向是__________的,是指地球的_______。
②重力方向的应用是____________________________________.
通过阅读“重心”回答:
①重力在物体上的作用点叫做_______.
②方形薄板的重心在两条对角线的_______,球的重心在_____,粗细均匀的棒的重心在它的_______.
学习导入:
(4)重心
提出问题:什么叫物体的重心?
学生回答:___________________________________________________.
总结:重力的作用点叫重点
规则:几何中心。不规则:可根据重力的方向竖直向下来找重心。
课堂达标:
1、下列几种说法中,正确的是
A.物体所受的重力跟它所含的物质多少成正比
B.质量增大几倍,重力也增大几倍,因此物体的质量与它的物重相同
C.质量相同的木块与铁块相比,铁块所受重力比木块所受重力大
D.重力为1N的所有物体,其质量为9.8kg
2、人站在一个竖直上下的电梯上时,下列说法正确的是
A.电梯匀速上升时,支持力大于人的重力
B.电梯匀速下降时,支持力小于人的重力
C.电梯匀速上升或下降时,支持力都等于人的重力
D.电梯没有开动时,人的重力才可能等于支持力
重力的教案12
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13
第一节重力
教学目标知识与技能:
1、知道什么是重力、重力的方向、重心。
2、理解重力的大小跟质量成正比,会用公式计算重力。
过程与方法
1、过上节力的三要素的学习引入重力的三要素,培养学生学习的迁移能力。
2、养学生分析、解决问题的能力。情感态度与价值观
3、通过讲解重垂线和重心,培养学生尊重物理事实,应用物理知识解决实际问题的科学探究精神。
重点、难点分析:
1、重力
重力的概念比较复杂,而且比较抽象。由于学生在日常生活中对重力有一些模糊的认识,而且有些认识是不科学的,例如有的学生认为重力是物体自己施加的,这样给教学造成一定的困难。因而在进行“重力”这部分内容的教学时应从以下几个方面分层次进行。
(1)从观察入手,手中的物体离开手以后竖直下落,而且速度越来越快;向上抛出的小球在上升过程中速度越来越慢,升高到一定高度改变运动方向向下降落;
(2)分析思考,物体下落速度越来越快,向上抛出的物体速度越来越慢,物体升高到一定高度改变运动方向,都是物体的运动状态发生了改变,由于力可以改变物体的运动状态,说明物体受到了力的作用;
(3)物体下降时速度越来越快,向上抛出时越来越慢,升高到一定高度改变了运动方向,说明物体受到了向下的力;
(4)有受力物体必然有施力物体,这个施力物体就是地球,是由于地球的吸引而使物体受到了力。由此得出重力的概念。
2、重力的方向竖直向下关于重力的方向,在学生中易出现两个错误说法:一是把竖直向下说成垂直向下,或者误认为与接触面垂直。由于学生对放在斜面上的物体可以沿斜面下滑有感性认识,因此认为这时重力的方向是沿斜面向下的,为了解决上述学生中的问题,建议在教学中采取以下方法。
(1)认真观察物体自由下落的方向,悬挂物体的线自由下垂的方向,然后向学生明确,这个方向被人们称为竖直方向,所以重力的方向竖直向下;
(2)从数学知识可以知道,垂直是两条线、两个平面,或者是线与平面之间的位置关系,但是重垂线的方向与水平桌面垂直、与斜面不垂直,因此讲垂直向下或者讲与接触面垂直是错误的。
3、重心
重力在物体上的作用点,叫做物体的重心,当一个物体的几何形状及质量分布不发生改变时,它的重心位置相对物体来说也是确定的,并不随物体放置的位置改变而改变。但如果形状发生了变化,其重心位置一般也将发生改变,如一个人在运动时其重心位置就会不断发生变化。
教具
重垂线、弹簧秤、钩码教学过程:
一、引入新课
实验一:教师将小球放在手中,松开手,请同学们观察松开手以后小球如何运动?它的运动状态变了没有?为什么会发生这些现象?
教师进行实验,反复几次,然后请同学回答上述问题
小球下落,它的速度越来越快,它的运动状态发生了变化。由于力可以改变物体的运动状态,可见小球受到了力的作用。
在教师的引导下,由学生回答出“力的方向是向下的。”
实验二:教师向上抛出一个小球,请同学们认真观察小球整个运动过程中的情况。
教师进行实验,反复几次,请同学叙述观察到的现象。
提问:为什么小球在抛出以后运动的速度越来越慢,为什么小球会改变运动方向?在学生回答的基础上指出:以上现象都说明小球受到了一个向下的力,一个物体受到力的作用,一定有另外的物体对它施加这种作用。抛出小球以后、小球向上运动,速度越来越慢。上升到一定高度改变运动方向,向下运动,而且速度越来越快。产生上述现象的原因是由于小球受到了地球的吸引而受到了力。这个力我们叫它重力。
二、进行新课、1、重力的方向
老师:放在讲桌上的粉笔盒、板擦,同学们课桌上放的书、铅笔盒,以及桌子、椅子,包括我们自己在内受不受重力?
[学生]都受到重力。
[老师]重力的施力物体是谁?[学生]是地球。
[老师]在地面附近有没有不受重力的物体?[学生]没有。
[老师]请同学们看一下,在铁架台的横杆上用线挂着几个物体,有重锤、有砝码。悬挂物体的线自由下垂的方向,刚才我们看到的小球自由落下的方向,一致不一致?
[学生]这些方向都是一样的。
我们把这个方向叫竖直向下,所以重力的方向是竖直向下的。、2、重力的大小
日常生活经验告诉我们,重力是有大小的,这里有两个金属球,一个大一个小,我们请一位同学到前面来把这两个金属球放在手心感觉一下。
请一位同学到前边来拿起金属球。[老师]这两个金属球哪个质量大?[学生]大金属球。
[老师]根据你日常生活中的经验,哪个金属球的重力大?[学生]大球。
[老师]金属球的重力和它的质量是什么关系?[学生]质量越大的金属球,它的重力也越大。[老师]回答的很对,但这只是一个定性的结论,下面我们定量的研究这个问题。在研究这个问题之前我们先要明确一下,物体所受重力的大小可以用弹簧秤来测量,(把大小两个金属球用胶条固定两根小线,并挂在两个弹簧秤上)大金属球弹簧秤示数大,挂小金属球的'弹簧秤示数小,弹簧秤的读数就等于物体的重力。我们每个同学的课桌上有一个弹簧秤和3个100g的钩码,请同学们分别测出100g、200g、300g的钩码所受的重力,并计算出重力跟质量的比值,把测量值和计算结果填在教材P96的表格中。下面开始实验。
实验过程中教师在同学中巡视,进行指导,了解实验情况,实验结束后请同学说出自己测出的三次重力值和物体的重力与它的质量的比值,将学生测得的值写在黑板上。由于弹簧秤不十分精确以及测量中不可避免的误差,计算出的比值不会正好等于/kg。应要求学生实事求是的说出自己的测量值,教师引导学生分析数值不准确的原因。
大量的实验和我们日常生活中的经验都告诉我们,质量增大几倍,重力也增大几倍、物体的重力与质量成正比,它们的比值是/kg,如果用G表示重力,m表示质量,g表示/kg,那么重力与质量的关系可以写成如下表达式。
请同学考虑一下g=/kg,它的物理意义是什么?
质量是1kg的物体,受到的重力是。(这个结论如果学生一时说不出,教师应通过对实验结果的分析逐步进行引导)
利用这个公式,我们可以已知质量计算出物体的重力,也可以已知重力求出物体的质量。但计算中要注意质量的单位用千克,计算出重力的单位是牛。下面请同学们计算一下,质量是450g的物体重力是多少?
学生练习,教师巡视,练习结束后请学生说出计算过程,教师将学生回答内容写在黑板上,最后形成正确解题过程的板书。
例题:质量是450g的物体受到的重力是多少?已知求G=?解答物体受到的重力是。
4、重心
请同学们把直尺、钢笔、铅笔放在手指上并且让它们能静止不动。学生进行小实验,实验结束后教师提问。
是不是随便怎么放,直尺、钢笔等物品都可以在手指上静止不动。不是,对每一样东西总是有一个固定的位置。
这个实验告诉我们,物体受到的重力可以看成集中在一个点上,如果这个点正好在手指中间的位置,物体就可以不掉下来,这点是重力在物体上的作用点,我们叫它重心。
[老师]刚才实验中同学们是否注意到,直尺重心的位置与钢笔、圆珠笔等物体重心的位置有什么不同,没注意的同学可以再试一下。
[学生]直尺重心的位置正好在中间的位置,钢笔、圆珠笔就不在中间。[老师]同学们观察的很好,这说明物体重心的位置与物体的形状,材料是否均匀有关。
外形规则,密度均匀的物体的重心就在它的几何中心,如球心、圆心、正方形对角线的交点。
现在同学们的课桌上都有两块不规则的纸板,大家能不能想一个办法,迅速、准确的找到它重心的位置。
组织学生讨论,最后引导大家利用重力的方向竖直向下这一物理规律,利用几何中两条直线相交确定一个点的数学规律归纳出用吊线法来确定不规则物体重心的位置。
重力的教案14
教学目标:
1、知识与技能
(1)知道重力产生的原因。
(2)知道重力的方向、重心。
2、过程与方法
通过实验探究,了解重力大小跟物体质量的关系。
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。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。
重点:重力的方向及重力与物体质量的关系
难点:重力方向
教具:砝码一盒、弹簧测力计、重垂线等
教学过程
一、情景导入
通过瀑布下落,苹果落地等,都是由于受到地球的吸引而下落。引入新课。
演示:橡皮做圆周运动,橡皮不会跑掉,感到手用一个力拉住橡皮,同样,月亮绕地球转动。由于地球与月亮之间有相互吸引的力,这个力与地球吸引苹果,使苹果下落的力是一样的。
二、探究新知
科学家研究成果:宇宙任何两个物体(大:天体,小:灰尘)都存在相互吸引的力。引入“万有引力”。地球对地面附近物体的万有引力,举例:吊灯把吊绳拉紧;台灯压着桌面等。引入重力概念。(一)重力(G):由于地球的吸引而使物体受到的力。重力的大小又叫重量。
提问:重力的大小跟什么因素有关呢?
猜想:重力的大小跟质量有关。理由是用手提起质量大的物体,所用的力大,根据二力平衡,重力就大。
实验:探究重力的大小跟质量的关系。分组实验
实验过程:分别测出一组质量(钩码)及重力的数值,并描点绘图。由实验结果可知:重力跟质量成正比,比值是一个常数约/㎏。用g表示,即g=/㎏。表示的物理意义是:地球上质量1㎏的物体受到的重力是。
(二)重力的方向:竖直向下。生活中的.应用:铅垂线
(三)重心:指物体各部分所受重力的合力的作用点。讨论:规则物体的重心和不规则物体的重心位置。
(四)重力的由来
由于地球的吸引而使物体受到的力。
(五)阅读科学世界
(六)强化训练,当堂达标(动手动脑学物理)
(七)课堂小结
根据板书,总结本节内容,明确重、难点。
板书设计
如下设计
课后作业:练习册教学反思:
重力的教案15
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;
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