高中物理 重力教案 新人教版必修1.docx
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高中物理重力教案新人教版必修1
高中物理重力教案新人教版必修1
课题§3.1重力课型新授课（2课时）
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．
教学活动
[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．
学生活动
2.重力-高中一年级物理教案
教学目标
知识目标
1、认识重力产生的条件，
2、知道重力的三要素：
理解重心的概念．
3、会计算重力的大小．
能力目标
1、通过本节课的学习，会分析各个物体的重心．
2、联系实际，重力的三要素在实际中的运用，锻炼学生的观察分析能力．
教学建议
一、重点难点分析：
1、本节重点是：
重力的实质（万有引力）．
2、本章的难点是：
重心的确定．
二、基本知识技能：
1、基本概念：
重力：
由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力；
重力的三要素：
作用点（重心）；方向（竖直向下）；大小（G=mg）；
2、重心的确定
质量分布均匀的规则几何形状的物体的重心在几何中心上；质量分布不均匀的物体，重心的位置不仅跟物体质量的分布有关，还与物体的形状有关．
教法建议
一、有关重力大小讲解的教法建议
在介绍重力时，除了明确指出：
物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比，教学中还需要补充实验测量重力的方法，重力的大小可以用测力计测得，可以向学生们展示几种测力计，如弹簧测力计、牵引测力计、压力测力计等等．
另外让学生区分重力、重量的概念．
二、有关重力方向讲解的教法建议
介绍重力方向时要明确重垂线的方向为竖直方向（不是垂直方向），重力的方向为竖直向下，与水平面相互垂直的方向为竖直方向（静止的水面为水平方向），同时也要注意：
不能把重力的方向说成指向地心的方向．
关于重心和质心的区分的有关内容教师可以参考扩展资料中的《重心和质心》．
三、有关重心位置讲解的教法建议
在讲解如何确定物体重心的位置时，可以讲解悬挂法测量均匀薄板的重心．同时让学生讨论理解．对于重心位置的确定，教师可以让学生分析身边的物体的重心的确定，如课本的重心的确定，沙漏的重心确定，另外也可以通过数学方法来计算物体的重心，如折尺的重心的确定．
有些教师在讲解该部分内容的时候，往往将物体的平衡内容（教材在第四章中进行了介绍）也对学生说明，也就是重心的稳度问题，建议在讲解时要注意让学生理解研究的方法，在图片资料中我们为大家提供了双圆锥（圆锥上滚）的图片，老师可以参考使用．
重力
教学方法
提问引导法、讲解法
教学过程
一、复习提问
1、提问：
什么是力？
力的三要素是什么？
2、提问：
我们用什么方法来表示力？
具体说明？
3、提问：
力的作用效果是什么？
二、新课教学
（一）重力
通过水会自动由高向低流动、树叶的飘落等等自然现象提出：
问题：
什么是重力？
它是怎样产生的？
回答：
重力：
由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力．重力产生的原因：
由于地球的吸引而产生．
教师总结说明：
1、地球上物体受到重力，施力者是地球．只要在地球的引力范围之内，物体都会受到地球的重力作用．
（1）、地球上的一切物体都受重力作用．
（2）、重力的施力物体是地球．
问题：
同一个物体，在下列情况下，所受重力的方向各是怎样的？
教师出示几种不同情况下的物体（水平地面上静止的物体、斜面上静止的物体、正在运动的物体等等）让学生讨论重力的方向．
共同讨论之后，教师说明并总结：
2、重力的方向：
重力的方向总是竖直向下．无论物体是静止的还是运动的，无论物体运动状态如何，重力的方向总是竖直向下．
3、重心：
重力在物体上的作用点．质量均匀的规则物体的重心在其几何中心（教师出示各种形状物体的重心）．质量不均匀的物体重心，跟形状、质量分布有关．对于质量分布不均匀、形状不规则的薄板重心位置可以通过悬挂法得到（教师可以演示该实验，同时让学生进行讨论），另外重心的位置可以不再物体上（如图）．
4、重力大小：
5、重力的测量：
重力的测量用弹簧秤．
问题3：
地球对地面上的物体有力的作用，物体对地球是否有力的作用？
教师进而提出：
我们通常在研究物体受到重力作用，并不提出施力物体地球，相对于物体受到地球施加的重力作用，同样，地球也要受到物体对它的吸引作用．（教师可以通过实例讲解，要强调物体受到的重力不等于物体与地球之间的万有引力）
（二）、让学生阅读有关万有引力的文章
（三）、通过练习、让学生加深本课知识的理解．
6、课堂小结
探究活动
课题1
题目：
采用悬挂法求得物体重心位置
内容：
采用悬挂法得到某一不规则形状（质量分布不均匀）薄板的重心位置。
写出实验报告。
课题2：
题目：
用计算法求解某些物体的重心
内容：
参考“探究活动”中所给的“质心与重心的求解”内容，对一些特殊形状物体的重心进行计算求解，利用初中所学的杠杆原理分析，写出专题性小论文。
1、求下列各物体的质心位置．
（1）如图（a）所示，有一串珍珠，每颗间距均为a，共n颗，其质量依次为．
（2）如图（b）所示，质量分布均匀的三角板．
（3）如图（c）所示，匀质圆板，被挖去的小圆与大圆内切．
答案：
（1）答案：
悬点下方处．解题思路：
以悬挂点原点，竖直向下为x轴正方向，应用坐标法有：
．
（2）解题思路：
把分成与AB边平行的几份，如图，当时，每一份的质心都在其中点上，则质心定在AB边中线CD上，同理也在BC边中线AE上，∴板ABC的质心在其几何重心上．
（3）解题思路：
将负质量与坐标法结合起来求解：
设圆板面积密度为，则大圆板质量，小圆板质量，再以O点为原点，方向为x轴正方向，应用坐标法得，∴其质心在C点左侧处．
2、如图所示，有两个相同的匀质实心球，半径为R，重量为G，A、B球分别为将它们挖去半径为和的小球后剩余的部分，匀质杆重量为，长度，试求系统的重心位置．
答案：
C点左侧0.53R处．解题思路：
以C点为原点，cb方向为x轴正方向，结合坐标法与负质量法求解．
3.
一、教学目标1、知道重力是地面附近的物体由于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计算重力.3、知道重力的概念及确定方法.4、知道等效法在建立重心概念中的应用.二、重点难点1、重点：
重力的大小和方向.2、难点：
物体重心的确定.三、教学方法通过演示、观察知道①重力的方向②用测力计测量重力③重心的确定.四、教具弹簧秤、台秤、砝码、钩码、不同形状的薄板（带有悬线）.五、课时：
1节六、教学过程
（一）重力1、重力的产生：
地球上一切物体都受到地球的吸引，这种由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力.重力的施力物体是地球.2、重力的方向演示1：
用绳子悬挂物体时，观察绳子的方向——竖直下垂.演示2：
让物体由静止开始下
二、落，观察物体下落的方向——竖直下落.结论：
重力的方向是竖直向下的（与水平面垂直）.讨论：
能不能说成是“垂直向下”？
不能.因为平面不同，其垂直向下的方向也不同，但重力的方向只与当地水平面垂直，即竖直向下.3、重力的大小
（1）重力的大小可以用弹簧秤测出
（2）用弹簧秤悬挂（课本图1-2甲）或支持（课本图1-2乙）物体，当物体静止时对弹簧秤的拉力或压力，大小等于物体受到的重力.（3）用二力平衡和相互作用原理
三、
高中物理《重力》教案
一、教学目标
1．物理知识方面的要求：
（1）知道重力是物体由于受到地球的吸引而产生的力；
（2）掌握重力的方向和大小，掌握重心的概念，会求质量分布均匀且形状规则物体的重心；
（3）知道万有引力的大小与物体质量及物体间距离的定性关系。
2．通过观察和亲身感受以及对初中知识的回顾，概括出重力的产生、方向及大小与什么有关，培养学生归纳总结知识的能力以及认真阅读教材的习惯。
3．通过“重心”概念的引入渗透“等效代换”的物理学方法。
二、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．“重心”的概念是本节的难点。
“重心”是为了研究问题方便而引入的，它是物体每一部分所受重力合力的作用点，而力的合成以后才学到。
三、实验用具
1．重力和质量的关系
弹簧秤（悬挂式、台式两种）、铁块及外表相近的铝块（均用相同颜色油漆涂饰外表）、钩码（50g×10）。
2．重心
（1）重心板（直角尺状、三角板——有悬线）；
（2）起重机重心变化的CAI课件；
（3）“欹器”——录像片；
（4）“双锥体”及配套支架；
（5）“铁锹”模型——纸管一端缠有金属丝，剪刀、天平。
四、主要教学过程
（一）引入新课
这里有两个物体，请同学来描述一下它们有什么不一样，最显著的不同是什么？
用手掂一掂，或弹簧秤称量一下，发现它们不一样重。
这里的“重”是我们的感受，或是测量的结果，这说明这两个物体受到的重力不同。
现在我们来学习第二节：
重力
（二）教学内容
1．重力产生的
地球上的一切物体都受到地球的吸引，（水会自动从高处流向低处，抛出的物体会落回地面）重力是由于地球对物体的吸引而产生的力。
明确：
地球上物体受到重力，施力者是地球。
物体都有质量，只要在地球的引力范围之内，物体就会受到重力作用。
2．重力的性质——方向和大小
（1）为什么说“重力的方向是竖直向下的”？
日常生活中，由静止释放的物体（粉笔头）沿竖直方向下落；悬挂在细绳下的物体静止时，绳沿竖直方向——由二力平衡和重力沿竖直方向向下。
而“纸片飘飘落到地上，并不是竖直下落的，这是为何？
”，飘忽不定是因为空气阻力的作用，如果没有空气阻力，纸片也是竖直落下的。
以后我们还会做这个实验的。
我们需要注意以下几点：
①竖直方向也叫重锤线方向，也就是与水平面相垂直的方向，因此，不宜把竖直方向说成“垂直”方向；
②“向下”是相对于地面上的观察者来说的，对于地球另一端的观察者，其“上”、“下”指向刚好与我们相反。
（2）重力的大小跟物体的质量成正比。
①重力的大小可以用弹簧秤来测量（原理：
二力平衡）；
②实验：
重力的大小跟物体的质量成正比
G＝mg
在静止的情况下，物体对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力也等于物体受到的重力。
“静止”：
演示细线悬挂重物加速上升时线被拉断——重物对悬线的拉力大于重力；台秤加速下降时，示数小于物重——被称物体对支持面的压力小于重力。
“竖直”悬绳（或“水平”支持物）：
“等于”：
只是数值上相等。
重力施力物是地球，对绳的拉力（或对支持物的压力）施力者是该物体，以后还会学到其它区别。
因此将“等于”二字换成“就是”二字是不妥的。
3．重心
物体的每一部分都受到重力作用，为了研究问题方便，从效果上看，我们可以认为物体受到的重力集中作用在一点，这一点叫物体的重心。
“认为”：
重心的概念是人为引入的。
“从效果上看”：
等效代换的思想，即在处理某些问题时，如果想象把构成物体的全部物质压缩成一个点集中在重心处，将不影响研究的结果。
（1）质量分布均匀的物体，重心的位置只跟物体的形状有关。
演示：
均匀直棒的重心在中点；均匀三
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