重力.docx
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重力
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．
教学建议
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》教学设计
湖北省枣阳市新市二中 刘毅
【设计说明】
新课标下的“双基”教学，应根据学生的认知特点和心理发展规律，采用低起点、小台阶、快步子、精讲练、多反馈、勤矫正的教学策略，来把握课堂教学的平衡，使知识、技能、能力同步提高。
本节课我通过初步的备课，结合我班学生以往在实验时热情不高，积极性难调动等实际情况，拟采用较有吸引力的导入和营造一个和谐民主的氛围，让学生们展开想象的翅膀，通过列举事例、动手实验、讨论交流等方式来了解重力，让学生主动地吸取知识，大胆提问、大胆猜想。
培养学生探究、创新的能力。
【教材分析】
本节是在前一章学过的力的一般知识基础上，利用这些知识来研究最常见的一种力──重力。
教材中先通过学生熟悉的例子使学生认识了重力的存在，然后通过学生的探究实验，研究物体所受重力的大小跟什么因素有关。
用在坐标上作图的方法得出了重力跟质量的关系，这种做法思路简捷。
学生容易掌握，同时学会了利用数学知识解决物理问题的一种方法──图象法。
关于重力的方向，教材中首先说明用线将物体悬挂起来后物体静止时线的方向就是重力的方向，这个方向叫竖直方向，所以重力的方向是竖直向下的，并通过想想议议让学生明白竖直向下的“下”指的是什么。
通过实际的例子说明竖直向下的重力方向在实际中的应用，培养学生运用知识解决实际问题的习惯和能力。
最后告诉学生地球吸引物体的每一部分，但物体受到的重力可以认为是集中在一个点上，这个点叫物体的重心，渗透了“等效法”。
【教学目标】
1．知识与技能
①知道什么叫重力，了解重力产生的原因。
②知道重力的大小与质量的关系。
③了解重力的方向和重力的作用点。
2．过程与方法
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．情感态度与价值观
培养学生乐于探究自然现象，物理道理的兴趣，提高学生辩证的分析物理知识的意识。
【重点、难点分析】
1．“重力的大小跟物体的质量和g值有关”是本节的重点，g值恒定是有条件的。
2．探究“重力大小跟什么因素有关”的过程是本节难点。
【教学媒体和资源】
实物教具：
重物、重垂线。
实验器材：
弹簧测力计、多个钩码、细线、小重物。
实物教具、实验器材和多媒体课件分别在本课的引入、学生探究等环节中得到应用，它们的使用可以更好的激发学生兴趣，引起学生的好奇，为学生提供良好的学习氛围和充足的实验器材，使学生的学习资源更为丰富。
【教学和活动过程】
（一）教学准备阶段
1．课前根据本节课需要自制了一系列重物落地的动画演示多媒体课件，在引入新课时激发学生的探究热情。
2．需要对学生分组，前后桌4人一组，每组包括能力不同的学生，设组长1名，中心发言人1名，其他人可适时补充，组长主要肩负引领和鼓舞同学学习积极性之责。
（二）整个教学过程叙述
具体教学过程，分为六个板块来完成：
第一板块：
复习旧知识，引入新课
首先以提问的方式复习力的概念、弹簧测力计的使用方法、力的三要素和力的图示，为学好本节新课做好必要的知识准备。
然后，利用课本54页“想想做做”，让学生做“模拟引力”实验。
再利用“苹果落地”及“一系列重物落地”的多媒体动画引入新课。
说明：
1．让学生通过实验感受橡皮不会飞走是因为受到“引力”作用，拉进了学生跟所学知识的距离。
2．由于学生日常生活中有很多重力现象的体验，并且在小学时就知道牛顿发现万有引力的故事，因此他们对插图所展示的物理情景是很熟悉的，知道重物的落地是由于地球的吸引，即重力的作用。
所以这样引入新课很自然，体现了物理知识是来源于生活的。
第二板块：
重力的概念及产生原因。
引入新课后，指导学生阅读课文中“重力”的概念，分析重力产生的原因和施力物体，使学生理解重力的概念。
说明：
方法简单明了，并有助于提高学生自学能力。
第三板块：
探究“重力的大小跟什么因素有关系”
通过刚才的学习我们对重力方向、重力的作用点、重力的施力物体等知识有了初步的认识，接下来我们再来探究一下重力的大小可能与哪些因素有关。
请同学们思考二分钟后再发表看法。
（两分钟后学生谈自己的猜想）
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物体的密度等等有关。
（猜想有怎样的关系？
）
说明：
上面的几种猜想是学生根据已有的知识和生活经验建立的，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。
物体所受重力与位置的关系到高中再去探讨。
教师应带领同学对部分假象进筛选，找出共同的研究目标。
让学生三人一组设计探究重力大小与质量关系的实验。
教师巡视，随时解答学生提出的问题。
对有问题的小组及时给予帮助。
（约15分钟）。
说明：
学生对自己动手做实验很感兴趣，可以说他们的热情高，干劲大。
每个人都争先恐后的讲述自己的设计意图，互相补充，拟订出最佳的设计方案。
这时课堂上的讲话声比较大，也有人离开了坐位，此时老师要因势利导，绝对不能批评学生。
否则会挫伤他们的探究兴趣，使课堂成为一潭死水。
讨论交流得出以下结论：
根据测量数据做出的重力与质量关系的图象是一条过原点的直线。
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，即：
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，（一名同学板演）并说明单位是什么。
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＝9．8N／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．粗略计算时，g的值可取10N／kg。
[投影]
练习1．一块钢锭的质量是4t，计算它所受到的重力。
练习2．质量是50g的鸡蛋，重是多少牛（取g=10N／kg）？
练习3．根据自己的体重，估算受到的重力的大小。
（学生练习，两名同学板演，最后教师讲评）
教师强调：
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。
说明：
利用学生探究来完成这部分知识的教学，好处有两个：
一是使学生有机会参与课堂教学，自主地进行物理规律的探究，体现自主性原则；二是再次练习使用弹簧测力计测量力的大小，提高学生的动手能力。
第四板块：
重力的方向
这也是本节课的一个重点内容。
教学时先做演示实验：
用细线把物体悬挂起来，静止时让学生观察线的方向是否是竖直方向。
然后剪断细线，同时让学生观察：
物体在重力作用下沿什么方向下落？
这样又一次让学生自己去“发现”：
重力的方向是竖直向下的。
这个知识有一个重要的应用──重垂线，它是建筑工人砌墙时用来校准墙壁是否竖直的。
由于学生缺乏这方面的感性认识，在理解上有一定的难度，所以教学时要先让学生观察图12．2-6，再让一位学生利用重垂线进行操作，其他同学分析其工作原理。
当学生理解了这一现象后提问：
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？
想想议议：
看图13．2-7思考地球上几个地方的苹果都可以向“下”落，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？
说明：
这一部分的教学，充分体现了以学生为主体的教学理念，遵循了由易到难，层层深入的方法。
重垂线、水平仪是重力方向的重要应用，对它们的学习，也体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的基本理念。
第五板块：
重力的作用点——重心
这个内容比较抽象，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，刻度尺上与手指接触的位置就是重力的作用点，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。
向学生出示圆形薄板等质地均匀、外形规则的物体，指出其重心就在它的几何中心上（演示），并在黑板上画出这两种形状的物体图形，标出重心位置，作出重力的示意图。
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集中在一点上；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。
说明：
利用实验帮助学生建立了“重心”这个较难理解的物理模型，并应用于实际，起到了事半功倍的效果。
第六板块：
布置作业
完成课后练习
板书设计
重力
定义：
地面附近的物体由于地球的吸引而受到力叫重力
大小：
物体所受的重力跟它的质量成正比．G=mg=9．8N/kg
三要素：
方向：
竖直向下
作用点：
物体的重心
【教学反思】
1．在教学过程中，加强学法指导是当前教学方法改革的一个重要课题。
本节课重点是指导学生如何主动去观察思考、动手实验，初步掌握研究常见力的方法。
通过实例分析，提高学生引用知识解决问题的能力，养成良好的学习习惯。
2．由于九年级学生刚接触到力，对利用力的知识来研究常见力还不是太熟练，所以本节课根据循序渐进的教学原则完成教学，并获得了成功。
3．通过实验探究，锻炼了学生的动手实验能力，提高了综合思维能力。
2008-10-07 人教网
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