第六章熟悉而陌生的力第四节来自地球的力教案（沪科版八年级上册）

第四节来自地球的力【教学目标】一、知识目标1.知道什么叫重力，了解重力产生的原因.2.理解重力的大小与质量的关系；知道ｇ=9.8N/㎏和它所表示的物理意义.3.知道重力的方向、重心以及重垂线的应用.4.能利用重心的知识分析实际问题.二、能力目标通过学生探究实验得出影响重力的因素,通过“实验分析”强化理解重力方向及重心.三、素养目标1.培养学生乐于探究自然现象、物理规律的兴趣，提高学生辩证地分析物理知识的意识.2.培养学生的交流意识与团队协作精神.【教学重点】重力与质量的关系，理解重心的概念和应用.【教学难点】理解“重力”的概念，熟练掌握重力公式,理解重力的方向以及重心的位置.【教具准备】弹簧测力计、钩码（一盒）、重锤、细线、橡皮、刻度尺、多媒体课件等.【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固.【新课引入】教师播放课件视频：①苹果下落；②水往低处流；③抛出的球落地.引导大家观看视频，并提出问题：日常生活中，你还看到过哪些与此类似的现象？学生思考、讨论、交流.教师就学生举例提出问题：请大家思考，你看到的这些物理现象有什么共同特点？学生：不论物体的运动状态如何，它们最终都落回了地面.师同学们回答得很好，下面我们来研究产生这些现象的原因——重力.【进行新课】9 重力师请同学们阅读课本111页6—19左边的文字.学生阅读.师通过以上阅读，你知道了什么?学生甲：地球对物体的吸引力叫重力.学生乙：由于受到重力的作用，水往低处流，抛出去的物体都会落回地面.学生丙：由于受到重力作用，成熟的苹果会竖直下落.师大家阅读很认真，而且抓住了要点，讲得很好.据说正是下落的苹果打在牛顿的头上，激发了他的灵感，打开了揭示引力迷宫的大门.希望以后下落的橘子、梨子打在你们的头上，你们也能产生灵感，再打开一个个科学迷宫.人们对自然界事物的认识并不是一帆风顺的，对重力的认识也一样，下面请同学们阅读“信息窗”.师重力的施力物体是什么?学生：重力的施力物体是地球.师对，地球是否也受到地面上物体的吸引力?根据是什么?学生：根据力的作用是相互的，所以地球也受到地面上物体的吸引力.师有疑问吗?学生：地球受到地面上物体的吸引力，怎么不会向地面上的物体方向运动?师因为地球的质量很大，受到的力很小，所以感觉不到地球向地面上的物体方向运动.板书：重力：由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力，通常用字母G表示，地球附近的所有物体都受到重力的作用.重力的施力物体是地球，受力物体是地球附近的所有物体.重力的大小师重力是一种力，则重力也应有大小、方向、作用点三个要素，重力的大小如何测定?重力的方向如何确定?重力的作用点如何确定?下面，我们先来探究物体所受重力的大小如何测定?学生：物体所受重力的大小可以用弹簧测力计来测定.师正确.如何用弹簧测力计测物体重力的大小?学生：把物体挂在竖直放置的弹簧测力计上，弹簧测力计的示数就等于物体所受重力的大小.9 师基本正确，请大家注意：物体挂在弹簧测力计下，要当弹簧测力计和物体都处于静止状态时，指针示数稳定，才能读出示数.否则，物体处于运动状态，指针示数不稳定，无法读出示数的.物体所受重力的大小简称物重.师请大家猜想，物体重力的大小与哪些因素有关？学生思考，发表看法：学生1：可能与物体的体积有关；学生2：可能与物体的质量有关；学生3：可能与物体的形状有关；学生4：可能与它相对地面的位置有关；学生5：可能与物体的密度有关……教师总结学生的猜想：重力的大小与质量有关，质量越大，重力越大.师怎么证明你的猜想正确?学生：实验.师现在大家基本上掌握了研究物理问题的方法，知道任何猜想是要用实验验证.你们准备如何设计实验?学生：桌面上有6只质量为50g的钩码，第1次在弹簧测力计下挂一只钩码，测出它的重力大小，然后逐个增加，分别测出2只钩码，3只钩码……所受的重力大小，并填在课本P112页的表格中，通过分析数据，得出结论.师你设计得很好，大家掌声鼓励，下面大家分组实验.学生分组进行探究实验，教师巡回检查.督促每个学生动手、参与.师下面请各小组交流实验数据，看看哪些数据是相似的，哪些数据表现出异常，为什么会这样?学生讨论、交流.师通过分析实验数据，你的结论是什么?学生：物体所受重力跟它的质量成正比，其比值是定值，约等于9.8N／kg.师正确，你归纳得很好，在物理学中用符号G表示物重，m表示质量，g表示一个物体的物重跟这个物体的质量之比，则物重与质量的关系为G/m＝g或G＝mg.在精确度要求不高的情况下，可取g＝10N／kg，而lkg质量的物体，所受重力的大小约为10N.如果题目没有交代，一般g取9.8N／kg.9 板书：（1）物体所受重力与质量成正比，重力与质量的比值约为9.8N／kg.（2）用公式表示为：G/m＝g或G=mg.m单位是kg，G单位是N，g单位是N/kg.例题1物体在地球上的重力大约是它在月球上重力的6倍，一个质量为600g的铁块在地球上重多少牛?在月球上质量是多少千克？重力为多少牛?(g取10N／kg)解：根据公式G=mg可得，G=mg=0.6kg×10N／kg=6N，从地球到月球，物体质量不变，月球上的重力为G月=mg月=1/6×0.6kg×10N／kg=1N.答：一个质量为600g的铁块在地球上重6牛，在月球上质量是0.6千克，重力为1牛.师这里请大家注意：人们常说“这一袋米的重量是10kg”或“买10kg的大米”都指的是质量，质量习惯称为重量.然而，人们在生活中也常把重量理解为所受重力的大小，特别是还有不少的物理书、科普书也把重力称为重量.为了回避这些模糊不清甚至彼此矛盾的提法，我们教材中将物体所受重力大小称为物重，质量就是质量，不提“重量”这个词.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.重力的方向师重力是一种力，则重力有大小、方向、作用点三个要素，重力的方向如何确定？重力的作用点如何确定？下面我们就来学习这些知识.师好，我们再来探究重力的方向.重力的方向如何呢？请同学们观察：(1)小木球自由下落的方向；(2)悬挂物体的线自由下垂的方向.引导学生分析：小球受重力作用自由下落，下落时运动方向即重力的方向，这一方向竖直向下；悬挂的物体受重力的作用拉悬线自由下垂，悬线下垂的方向便是重力方向，这一方向竖直向下.师你可得出什么结论?学生：重力的方向总是竖直向下的.板书：重力的方向总是竖直向下.出示重垂线，让学生观察.演示重垂线检查教室墙面是否竖直.师如何用这个重垂线来检查窗台、桌面是否水平？需要什么辅助器材？学生思考、讨论.（教师提示用“水平仪”）9 教师播放多媒体课件“水平仪”，并讲解“水平仪”的工作原理.水平仪（多媒体课件）（1）水平仪的制作：找两块木板A、B，相互垂直钉在一起，如图所示，在A木板中间画一条线，在线的上端钉一个钉子，将重垂线拴在下面.便可用它来检查窗台、桌面是否水平.（2）水平仪的工作原理：当把它放在桌面上时，如果重垂线与所画的直线重合，说明桌面是水平的，若不重合，被检查的桌面就不水平.因为A木板与B木板互相垂直.若桌面水平，B木板就是水平的，A木板上的刻度线就在竖直方向上，由于重力的方向总是竖直向下，重垂线总是竖直向下，这时两线重合；桌面不水平时，B木板也不水平，刻线就不在竖直方向上，重垂线就不能与它重合.师重垂线的原理是什么?学生：根据重力的方向是竖直向下.师你还知道重垂线有哪些应用?学生甲：用重垂线检查工作台面是否水平.学生乙：用重垂线检查墙壁上的画是否挂正.演示实验如下图，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、倾斜桌面是否垂直?学生：两条重垂线方向相同，都在竖直方向，重垂线方向与水平桌面垂直，与倾斜桌面不垂直.9 师课后每位同学自制一重垂线，校准教室的墙壁是否竖直、桌面是否水平，窗台是否水平.师地球是圆的，站在地球上不同位置的人所受重力都是竖直向下的?(多媒体展示在和我们中国相对应的地球的另一面阿根廷人的图片)学生讨论、交流.师重力方向实质是指向地心的，对于中国人和阿根廷人上下判断与我们是一样的.教师说明：重力的方向是竖直向下的，不能理解为垂直于支持面向下.所谓竖直向下是指与水平方向垂直并指向地球中心.垂直向下是指垂直于支持面向下，其方向与支持面的情况有关，而竖直向下是唯一的、确定的方向，不随支持面的情况而变化.注意不要把竖直向下等同于垂直向下.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.重心（1）重心师接下来我们来研究重力的另外一个要素：作用点.重力的作用点叫重心.好，先看一个实验.教师演示实验：找刻度尺的重心.（教师在刻度尺的重心处标上记号，引导学生理解刻度尺的重心在它的几何中心处）教师用多媒体播放课件“对重心的六点认识”，并讲解.对重心的六点认识（多媒体课件）①重心是一个物体各部分受到的重力作用的等效作用点；②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，如铅球的重心就在球心；③质量分布不均匀的物体，重心的位置除与物体的形状有关外，还跟物体的质量分布有关；④物体重心的位置，可以在物体上，也可以在物体外，如图甲所示，一个平板的重心在板上，而一个铁环的重心就不在环上.9 ⑤薄板重心的求法（悬挂法）：薄板的重心位置可用悬挂法求出，如图乙所示.先在A点把板悬挂起来，物体静止时，所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上，所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上.然后在C点把物体悬挂起来，同理知，物体的重心一定在通过C点的竖直线CD上，AB和CD的支点O就是薄板重心的位置.⑥重心的位置与物体所在的位置及放置状态和运动状态无关.但一个物体内质量分布发生变化时，其重心的位置也发生变化.如一个充气的篮球，其重心在几何中心处，若将篮球内充入一半体积的水，则球（含水）的重心将下移.板书：重心：重力的作用点叫重心，质地均匀、外形规则的物体，其重心就在它的几何中心上.师下面请大家找一找自己的钢笔、铅笔、文具盒的重心.学生随堂实验探究.师人体的重心会随姿态的改变而改变，原因是人的几何形状改变了.人下蹲时，重心如何改变？人站起来时，重心又如何改变？学生：人下蹲时，重心降低；人站起来时，重心升高.（2）重心与稳定程度师下面请大家阅读课本P115“信息窗：提高物体稳定程度的诀窍”.学生阅读.师通过阅读，你知道了什么?学生：提高稳度程度方法有两种：一是增大支承面，二是降低重心.例题重5N的木块放在斜面上静止不动，用力的图示画出木块受的重力.解析：物体的重力的作用点在重心，方向竖直向下.答案：如下图：9 【课堂小结】大家这节课的收获确实不少，我们共同学习了重力，知道了重力产生的原因，知道了物体所受重力的大小与物体的质量成正比，还学会了重力的计算方法.我们知道了重力的方向总是竖直向下的，这个在实际生产、生活中得到了广泛应用，如重垂线，还知道了重力的作用点——重心的位置.【课后作业】完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.1.在探究重力的大小与哪些因素有关时，先让学生根据已有的知识和生活经验进行猜想与假设，教师引导学生对部分猜想假设进行筛选，找出共同的研究目标，探究重力大小与质量的关系，学生分组进行实验探究，这样激发了学生学习的兴趣，调动了学生的学习主动性、积极性，活了课堂气氛.2.在解决重力的方向这一部分的教学过程中，为了充分体现以学生为主体的教学理念，调动学生积极参与，教师遵循了由易到难，层层深入的方法.通过让学生了解：重垂线、水平仪，使学生体会到重力方向的重要应用，感受到物理就在身边，体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念.3.在“重心”教学过程中，由于重心是个比较抽象的概念，为了帮助学生建立这个物理模型，可以先做一个小实验（找刻度尺的重心），然后告诉学生，刻度尺上的几何中心处就是重力的作用点，叫做重心.重心的位置不仅跟物体的形状有关，而且还跟材料是否均匀有关.通过这样的教学处理，学生便对重心的概念有了一个具体的感知，知道物体受到的重力可以看作是集中在物体上的一点上；利用这个重心的平衡特点，还能找出材料不均匀或形状不规则物体的重心.真正做到了感知——分析——再感知，具体——抽象——具体，起到了事半功倍的效果.9 9