●本节教材分析
本节讲述重力的有关知识点,重力是学生比较熟悉的,在初中学生已经知道G=mg的关系式,这里的g是重力与质量的比值,地球是一个绕地轴自转的非惯性系,在地面参考系中重力实际上比地球引力小,由于教材不讨论地球自转的影响,而且重力与地球引力相差很小,可以近似地认为重力等于地球引力.关于重力的方向总是竖直向下的,教学时可通过悬吊重物的细绳方向,使学生了解什么是竖直向下的方向,也可以说竖直向下的方向是与水平面垂直的方向.
关于物体的重心,应让学生明确,物体重心的位置可以在物体的内部,也可能在物体的外部,如果一个物体放置的位置改变了,它的重心在体内的相对位置并不改变,如果物体的形状改变了,则其重心的位置就发生改变.
●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.知道用悬绳悬挂着的静止物体、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重心的位置.
二、能力目标
1.让学生自己动手,找不规则薄板的重心培养学生自己动手的能力.
2.通过“重心”的教学,让学生知道等效代替是研究物理学的一种方法.
三、德育目标
通过课本内容的完成,让学生自己动手、动脑、观察,培养学生观察事物总结问题的能力.
●教学重点
1.重力的大小和方向.
2.g值因物体所在纬度的不同而不同.
●教学难点
1.对重心概念的理解.
2.正确理解重心不一定在物体上.
●教学方法
讲练法、实验分析法.
●教学用具
弹簧秤、钩码、质地均匀的不规则薄板、细绳、大圆环、直角三角尺、重锤线.
●课时安排
1课时
●教学过程
[投影]
本节课的学习目标
1.知道重力产生的原因及特点.
2.知道重心的概念以及均匀而且形状规则物体重心的位置.
●学习目标完成过程
一、引入
[回忆]
1.什么是力?(力是物体与物体的相互作用)
2.力的三要素指的是什么?(力的大小、方向和作用点)
[教师]研究一个力时,通常从力的三要素入手,本节课我们就来学习重力.
二、新课教学
(一)重力
[演示]
1.学生跳起来,会落向地面.
2.静止释放的物体竖直下落.
3.抛出的物体会落回地面.
[多媒体展示]水自动从高处落向低处.
[分析]上述现象的产生原因是地球上一切物体都受到地球的吸引.
[板书]
1.重力的产生原因:由于地球的吸引.
2.由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力.
[教师]从上述现象中,你认为重力的方向如何?
[学生]重力的方向应是竖直向下的.
[教师]能否用实验来验证重力方向是竖直向下的呢?
[学生设计演示实验]
方案一:由静止下落的物体沿竖直方向下落.
方案二:悬挂在细线下的物体静止时,悬线是竖直的.
[学生活动]从上述二个方案中为什么能说明重力方向是竖直向下的.
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.
悬挂在细线下的物体静止时,受重力和线的拉力作用,由二力平衡条件可知:重力的方向与线的拉力方向在同一直线上且反向,所以重力沿竖直向下的方向.
[板书]
1.重力的方向竖直向下.
2.所谓的竖直向下指的是与当地的水平方向垂直.
[教师]如何知道物体的重力大小呢?
[学生活动]设计测量重力大小的方案.
方案一:用天平测出物体的质量,代入公式:G=mg求解.
方案二:用弹簧秤来测物体的重力,由二力平衡条件可知:物体静止时对弹簧的拉力,大小等于物体的重力,由弹簧秤读出拉力,也就知道了重力的大小.
[教师总结]
注意:用弹簧秤测量物体的重力时,重物必须处于静止状态或匀速直线运动状态.
[设问]如果挂在弹簧秤下的重物有加速度时,弹簧秤的示数与重力有什么关系?
[演示]
弹簧秤下挂一重物,重物静止时对弹簧秤的拉力等于物体的重力.
当弹簧秤拉着物体加速上升时,弹簧秤示数增大,大于物体的重力.
重物放在台秤上,静止时对台秤的压力等于重物的重力.
当台秤加速下降时,台秤示数减小,小于物体的重力.
[总结]
悬绳挂着的物体静止时,拉力等于重力,水平支持物上物体静止时,压力等于重力.
注意:等于只是数值上相等,拉力(或重力)与压力实质是不同的.
[强化训练]
1.重力与万有引力相同吗?
2.以下对重力这个概念的认识中,不正确的是
A.重力就是地球对物体的吸引力
B.物体悬在绳下拉紧悬绳的力的大小恒等于物体的重力
C.物体压紧斜面的力变小是因为物体受的重力变小了
参考答案:
1.重力与万有引力是不同的.
2.ABC
(二)重心
[教师]取一个铅球,它的各部分都受到微小的重力,重力作用点也不同,这样来研究重力很不方便,那么如何来确定物体重力的作用点呢?
[介绍等效处理方法]
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,这一点叫做物体的重心.
这样,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,这种研究方法叫等效方法.
[学生活动]阅读课文有关内容,总结物体的重心与什么因素有关.
质量分布均匀的物体,重心的位置只跟物体的形状有关.
质量分布不均匀的物体,重心的位置跟物体的形状及质量分布有关.
[演示]
均匀木棒制成的杠杆,从中点支起在水平位置平衡.
均匀圆板从中点吊起,圆板在水平位置平衡.
→验证得到质量分布均匀的物体,重心在物体的几何中心.
拿一根一端粗一端细的木棒,把它支起来在水平位置平衡.
→验证质量分布不均匀的物体,重心位置除跟物体的形状有关外,还跟物体的质量的分布有关,重心偏向于质量分布大的那一端.
[多媒体展示]
载重汽车的重心随着装货多少和装载位置而变化.
起重机的重心随着提升物的重量和高度而变化.
[学生活动]
用悬挂法找到质量分布均匀、形状不规则的薄板的重心,说明测量的原理.
原理:先在A点把物体悬挂起来,当物体处于平衡时,由二力平衡条件知道:物体所受的重力跟悬绳的拉力在同一条直线上,所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上,然后在D点把物体悬挂起来,同样可以知道,物体的重心一定在过D点的竖直线DE上,AB和DE的交点为C,就是薄板重心的位置.
同法测定木圆环的重心.
对比得到:
物体的重心可在物体之上,也可在物体之外.
[讨论]物体的重心会随物体位置的变化而变化吗?
得到:物体的重心不会随物体位置的改变而改变.
[教师简介]
重心的高低与支承面的大小决定物体的稳定程度.
[CAI课件]模拟不倒翁的原理,为以后学习平衡的种类奠定基础.
三、小结
重力的大小为G=mg,方向竖直向下,作用点在物体的重心(重心不一定在物体上,对于质量分布均匀,形状规则的物体,其重心在几何中心),地球周围的物体,总是要受到地球的吸引而产生重力,它与该物体的运动状况及所处的周边环境无关.
物体的各个部分都应受到重力的作用,而从效果上看,这与作用在某一点是相同的,这个点相当于整个物体重力的作用点,即物体的重心,上述处理是等效原理的应用,用悬挂法找重心,要注意它的局限性,它只适用于薄板状物体.
四、作业
课本P5 练习—3、4
五、板书设计

