人教版初二物理 第七章重力与弹力教案.docx
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人教版初二物理第七章重力与弹力教案
弹力与重力
适用学科
初中物理
适用年级
初二
适用区域
人教版
课时时长（分钟）
2课时
知识点
1.弹力及弹力产生的条件
2.弹簧测力计原理及使用
3.重力的大小
4.重力的方向
5.重心
教学目标
一、知识与技能
1．了解弹力及弹力产生的条件。
2．了解弹簧测力计测量力的原理。
3．会正确使用测力计测量力的大小。
4.了解重力及重力产生的原因。
5．了解重力的方向以及重垂线的应用。
6．了解重力的大小与质量的关系。
二、过程与方法
1．通过观察和实验，了解弹力产生的原因，了解生活中常见的弹力。
2．通过实验，探究并验证弹簧的伸长与拉力的关系。
3．经历使用弹簧测力计的过程，学会弹簧测力计的使用方法。
4．经历探究重力大小跟什么因素有关的实验过程，会根据图像分析处理实验结果。
能正确书写重力大小与物体质量的关系式，并能进行简单计算。
5．经历探究重力的方向是竖直向下的过程，能够运用这个规律解决实际生活中的一些问题。
三、情感态度与价值观
1．对周围生活中弹力应用的实例有浓厚的兴趣，体会科学技术的价值。
2．通过对弹簧测力计使用的探究，培养学生乐于探索日常用品中的科学道理的情感、培养学生探索新器件的能力。
3．通过对弹簧测力计的制作，培养学生勤于动手的科学态度和严谨细致的科学作风。
4．培养学生乐于探究自然现象，物理规律的兴趣，提高学生探究问题的意识和能力。
教学重点
1.使用弹簧测力计测量力的大小。
2.重力的概念、探究重力的大小与质量的关系及重力方向总是竖直向下的。
教学难点
探究重力的大小与质量的关系。
教学过程
一、复习预习
复习
1.力是物体对物体的作用。
2.力的单位是“牛顿”，简称“牛”，用字母“N”来表示。
托起两个鸡蛋所用的力大约为1N。
3.力的作用效果包括两个方面：
即形状的改变或运动状态的改变。
其中运动状态的改变包括运动快慢的改变和运动方向的改变。
4.力的大小、方向、作用点是力的三要素。
5.用一根带箭头的线段就可以表示力的大小、方向和作用点。
这个图就叫力的示意图。
其中线段的起点表示力的作用点；箭头的方向表示力的方向；线段的长短表示力的大小，若在同一个图中有几个力，力越大，线段应越长。
6.物体间力的作用是相互的。
预习
1.弹力及弹力产生的条件；
2.弹簧测力计原理及使用。
3.重力的大小。
4.重力的方向。
5.重心。
二、知识讲解
课程引入：
我们都见过撑杆跳高、跳板跳水、蹦床等体育比赛场景。
思考：
撑杆跳高、跳板跳水以及蹦床比赛中运动员怎样才能取得好成绩？
考点/易错点1弹力
活动：
分别用力作用在橡皮筋、弹簧、橡皮泥、气球、纸等物体上，物体有什么变化？
松手后，结果有何不同呢？
当力作用在这些物体上时，这些物体会发生形变。
当松手后，其中有些物体能够恢复原状，而有些却不能够恢复原状。
我们将发生形变后能够恢复原状的性质叫做弹性，不能恢复原状的性质叫做塑性。
物体能够恢复原状的形变叫做弹性形变，不能恢复原状的形变为塑性形变。
演示：
用橡皮筋将粉笔头弹出去。
思考：
不让橡皮筋发生形变，能把粉笔头弹出去吗？
（不能）
我们还会发现当用力过大时橡皮筋会断，说明物体的弹性形变是有一定限度的。
总结：
任何物体只要发生形变就一定会产生弹力。
日常生活中经常遇到对支持面的压力、物体受到的支持力、绳的拉力等，其实质都是弹力。
考点/易错点2弹簧测力计
活动：
取出废旧圆珠笔里的小弹簧，先用较小的力拉，再用较大的力拉，观察其形变量的不同。
总结：
物体的形变与外力的大小正比。
根据物体的形变与外力的大小的对应关系，我们制造了一个测量力的大小的工具——弹簧测力计。
弹簧测力计的原理：
在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧被拉的越长。
弹簧测力计的构造由弹簧、秤钩、指针、刻度盘组成。
正确使用测力计的方法:
“一看”：
量程、分度值、指针是否指零；“二调”：
调零；“三读”：
读数=挂钩受力。
使用弹簧测力计的注意事项：
（1）要先轻轻拉秤钩几次，以避免测量时指针被刻度盘卡住；
（2）被测的力要施加在秤钩上，被测力的方向要沿弹簧的轴线方向，以防摩擦或其它阻碍；（3）加在弹簧测力计上的力不许超过它的最大量程；（4）当指针相对于刻度盘静止时方可读数，读数时视线必须和刻度盘垂直。
考点/易错点3重力
我们知道月亮在不停地绕着地球旋转。
就像用一根细线拴住的橡皮，让橡皮绕着你的手旋转一样，因为橡皮受到了细线给的拉力才会绕着手旋转起来，那么月亮也是因为地球上有力在牵着月球。
宇宙间的一切物体间都存在相互吸引力，这就是万有引力。
地面附近的物体受到的重力就是由于受到地球的吸引而产生的。
抛在空中的物体最终都落回了地面，与这些物体有着共同联系的物体是地球，这些物体都受到地球的吸引力，这个力叫做重力。
用字母“G”表示，单位是牛（N）。
思考：
重力的施力物体是谁？
上升的直升机、烟囱里冒出的烟、放飞的风筝都是向上运动。
它们是否受重力的作用？
地球附近有没有不受到重力作用的物体？
如果没有重力，可能会出现怎样的场景？
重力的施力物体是地球，只要是在地球表面的物体都会受到重力。
虽然有些物体没有与地球表面接触，但仍会受到重力（物体在大气层内）。
考点/易错点2重力的大小
力的大小、方向、作用点是力的三要素，现在我们就来研究重力的三要素之重力的大小。
重力有多大，我们要如何测量呢？
测量重力的方法：
将被测物体挂在弹簧测力计下方，物体静止时，弹簧测力计的示数即为被测物体的重力。
在测量物体的重力的过程中我们发现每一个物体的重力会有不同，那么重力的大小与什么因素有关呢？
猜想：
物体所受到的重力大小与物体的质量有关。
实验：
测量出多个物体的质量与重力，根据测量的数据绘制出质量与重力的图像。
发现是一条过原点的直线。
分析总结：
物体所受的重力跟它的质量成正比。
重力与对应质量的比值基本上是一个不变的值，这个比值大约是9.8N／kg。
指的是1kg的物体受到的重力为9.8N
重力的计算公式：
G=mg（g=9.8N／kg）
根据所学的公式可知，2kg的物体受到的重力为G=mg=2kg×9.8N／kg=19.6N。
考点/易错点4重力的方向
观察：
（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。
应用：
重垂线，水平仪。
考点/易错点5重心
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，重力的作用点在重心处。
如何确定物体的重心呢？
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。
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。
注意：
物体的重心不一定在物体上，如皮球的重心是这个球的球心。
三、例题精析
【例题1】
【题干】图1所示的各力中，不属于弹力性质的力是（ ）
A．运动员对杠铃的力 B．推土机对泥土的力
C．月亮对地球的力 D．大象对跷跷板的力
【答案】B
【解析】只有发生弹性形变的物体产生的力才是弹力。
而判断是否是弹性形变的关键是，看撤去原来外力后物体能否完全恢复原状。
上面几例中，推土机推泥土，泥土发生的不是弹性形变。
【例题2】
【题干】如图所示，弹簧测力计的示数为N。
【答案】4
【解析】观察图可知，弹簧测力计量程为0—5N，分度值为0．2N，指针对应示数为4．0N；故弹簧测力计示数为4．0N。
【例题3】
【题干】过春节时贴年画是我国的传统习俗。
在竖直墙壁上贴长方形年画时，可利用重垂线来检查年画是否贴正。
下图所示的年画的长边与重垂线不平行，为了把年画贴正，则下列操作方法中正确的是（）
A．换用质量大的重锤
B．上下移动年画的位置
C．调整年画，使年画的长边与重垂线平行
D．调整重垂线，使重垂线与年画的长边平行
【答案】C
【解析】重力的方向总是竖直向下的，在生活中有好多应用：
检查工作台面是否水平、检查墙砌的是否竖直、检查墙上挂的画是否挂正等；为了把年画贴正，通常做法是调整年画，使年画的长边与重垂线平行，因为重力方向竖直向下所以年画的边长也竖直向下，此时年画就挂正了，答案选C。
【例题4】
【题干】如图所示，一根羽毛放置在长木片上，并保持静止状态。
下列对羽毛受到重力的分析中错误的是（ ）
A．重力大小等于木片对它的支持力
B．重力方向是竖直向下的
C．重心位置在羽毛上的a点
D．重心位置在羽毛上的b点
【答案】D
【解析】确定不规则物体重心的位置通常有两种方法：
用悬线吊起或硬棒支起物体，如果物体能在水平位置保持静止，则物体与悬线或硬棒接触的点即为物体重心。
或者用一根轻质细线把物体吊起，然后在该物体上画下细线的延长线，再把该物体换个位置吊起，与上一操作相同再画一条细线，此时物体上有两条相交的线，该交点即为该物体的重心。
羽毛放置在长木片上，并保持静止状态。
羽毛受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，二者大小相等。
从图片看出，是羽毛上的a点与长木片接触，所以重心位置在羽毛上的a点。
【例题5】
【题干】足球运动员把足球踢向空中，若不计空气阻力，则如图是表示足球在空中飞行的受力图，正确的是（G表示重力，F表示脚对球的作用力）（ ）
【答案】B
【解析】足球在空中飞行时，脚不再与球接触，所以脚对球没有作用力，故A、C、D错。
但球仍然会受到重力，且重力方向总是竖直向下。
四、课堂运用
【基础】
1、下列关于弹力的说法中，正确的是（）
A．相互接触的物体之间一定存在弹力作用
B．只有受弹簧作用的物体才受到弹力作用
C．只有相互接触并发生弹性形变的物体间才存在弹力作用
D．弹簧的弹力总是跟弹簧的长度成正比
【答案】C
【解析】相互接触的物体之间不一定存在弹力作用，因此选项A错误；只有相互接触并发生弹性形变的物体间才存在弹力作用，因此选项B错误，选项C正确；弹簧的弹力跟弹簧的长度不成正比．因此选项D错误．
2、亲爱的同学，请你应用所学物理知识解答下列问题：
如图所示，是用来测量________的大小的工具．使用前应_____________，明确该仪器的_______和分度值
【答案】力校零量程
【解析】
图示的测量工具是测力计，是用来测量力的大小的，使用前应校零，看清测力计的量程和分度值。
3、图中关于重力的示意图正确的是（）
【答案】D
【解析】
重力的作用点在物体的重心，重力的方向总是竖直向下的，故应选D。
4、如图是描述地球上不同位置的人释放手中石块的四个示意图，图中的虚线表示石块下落的路径，则对石块下落路径的描述最接近实际的示意图是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】人释放手中石块，石块下落，下落的方向与它受到重力的方向相同，也就是是竖直向下的。
这个竖直向下相对于水平地面是垂直于地面向下，相对于整个地球大约是指向地球中心的方向。
【巩固】
1、如图2所示，一同学实验时在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加6牛拉力。
并使其保持静止，此时弹簧测力计的示数为（ ）
A．0牛 B．3牛 C．6牛 D．12牛
【答案】C
【解析】图2给出了用弹簧测力计测量拉力大小的正确方法。
即让拉力作用在弹簧测力计的挂钩处，并使用力的方向与弹簧伸长的方向一致。
将弹簧测力计另一端的吊环固定，使弹簧测力计外壳不移动，此时吊环会受到与拉力大小相等、方向相反的一个力。
此时弹簧测力计的示数就等于拉力的大小。
2、如图所示，体重为400N的小明从滑道下滑，受到滑到对他的弹力大小为300N，弹力的方向斜向上且与滑到垂直，请画出小明受到的重力和弹力的示意图。
【答案】
【解析】小明受到的重力和弹力的作用点都认为作用在物体的重心上，重力的方向竖直向下，弹力的方向垂直斜面向上。
3、在探究弹簧长度与力的关系时，选取甲、乙、丙、丁完全相同的四根弹簧，将甲、乙弹簧左端固定在墙上，用大小为F的力拉甲的右端，用大小为F的力压乙的右端，在丙弹簧左右两端施加大小为F的拉力，在丁弹簧左右两端施加大小为F的压力，四根弹簧都水平静止，如图所示，此时四根弹簧的长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁，则（）
A.L甲=L乙=L丙=L丁B．L乙=L丁＜L甲=L丙
C．L甲=L乙＜L丙=L丁D．L丁＜L乙＜L甲＜L丙
【答案】B
【解析】由于甲、乙、丙、丁是完全相同的四根弹簧，且甲、乙中墙对弹簧的拉力和推力大小都等于F。
又由于乙、丁两根弹簧受力相同都被压缩，所以，L乙=L丁；又由于甲、丙两根弹簧受力相同都被拉伸，所以，L甲=L丙。
则有L乙=L丁＜L甲=L丙。
故选B
4、某同学在用已校零的弹簧测力计测量一物体的重力时，误将弹簧测力计倒置，物体挂在了拉环上。
当物体静止时，弹簧秤的示数如图所示，则该物体的重力 （ ）
A．一定等于11N B．一定等于9N
C．一定小于9N D．一定大于11N
【答案】C
【解析】弹簧测力计倒置后，拉环下不挂物体时，由于其外壳重力的作用，弹簧测力计会有一定的示数。
5、据报道，目前嫦娥三号一切准备就绪，只待发射。
嫦娥二号携带国产“玉兔号”月球车已顺利落月，正在进行预订的各项科学探测任务。
月球车设计质量为140kg。
当它到月球上，用天平称它的示数为 kg，用弹簧测力计称重时它的示数与地球相比将 （选填“不变”“变大”或“变小”）。
【答案】140 变小
【解析】太平测量的是物体的质量，弹簧测力计测量的是物体受到的重力。
从地球到月球，月球车的位置变了，质量不会随位置、状态、形状、温度而改变。
由于月球比地球质量小，它对同一物体的吸引力变小，所以月球车受到的重力变小。
【拔高】
1、如图所示，木块A与平板小车一起在水平桌面上向左匀速直线运动，当小车受外力作用突然减速时，木块随机在小车的平板上滑行，请画出木块滑行过程中的受力示意图．
【答案】如下图所示
【解析】
（1）小车突然减速后，木块相对于平板向左滑动，在水平方向上受摩擦力的作用，方向向右；
（2）在竖直方向上，木块受重力G和支持力F的作用，并且这两个力是一对平衡力；如上图所示。
2、小球向左运动与弹簧接触后，经历了如图甲、乙所示过程，下列说法错误的是（）
A．压缩过程说明力可以改变物体的形状
B．压缩过程说明力可以改变物体的运动快慢
C．弹开过程不能说明力可以改变物体的形状
D．整个过程说明力可以改变物体的运动方向
【答案】C
【解析】压缩过程说明力可以改变物体的形状，也可以改变物体的运动快慢，故AB正确；弹开过程也可说明力可以改变物体的形状，故C错；整个过程说明力可以改变物体的运动方向，故D正确；应选C。
五、课程小结
1.任何物体只要发生形变就一定会产生弹力。
日常生活中经常遇到对支持面的压力、物体受到的支持力、绳的拉力等，其实质都是弹力。
2.弹簧测力计的原理：
在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧被拉的越长。
3.正确使用测力计的方法:
“一看”：
量程、分度值、指针是否指零；“二调”：
调零；“三读”：
读数=挂钩受力。
4.物体都受到地球的吸引力，这个力叫做重力。
用字母“G”表示，单位是牛（N）。
5.物体所受的重力跟它的质量成正比。
重力与对应质量的比值基本上是一个不变的值，这个比值大约是9.8N／kg。
6.重力的计算公式：
G=mg（g=9.8N／kg）
7.重力的方向是竖直向下的。
8.重力的作用点在重心处。
六、课后作业
1、在下图中，甲、乙两球相互间一定有弹力作用的图是（）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解析】弹力的产生必须同时满足互相接触和发生弹性形变两个条件，从图中可以看出只有B符合．
2、正在玩秋千的小明，突发奇想，在树下用绳子吊一铁球，让铁球左右摆动。
假如铁球摆动到最高位置的一瞬间，绳子突然断了，铁球将如何运动？
为什么？
【答案】铁球将竖直向下运动；因为此时铁球只受到重力的作用，重力的方向总是竖直向下的。
【解析】
铁球将竖直向下运动；因为此时铁球只受到重力的作用，重力的方向总是竖直向下的。
3、小明和小忠想把一条弹性绳拉开，使弹性绳两端的拉环能分别套在相隔一段距离的两根柱子上，用来晒衣服。
现有两种办法：
一种是按图甲的方法做；另一种是按图乙的方法做。
关于这两种做法下列说法正确的是：
（）
A．图甲中每个人所用的力比图乙中每个人所用力要小
B．图乙中每个人所用的力比图甲中每个人所用力要小
C．图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力相同
D．条件不足，无法比较图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力的大小
【答案】B
【解析】甲图中两个人相互拉，每个人的拉力都等于弹性绳的弹力，乙图中两个人共同拉，两人的拉力之和等于弹性绳的弹力。
故选B。
4、墙体的竖直性是房屋质量的重要指标，在建造房屋时，建筑工人常常利用如图所示的重垂线检测墙体是否竖直，这运用了重力的方向是，图中所示的墙体向
（选填“左”或“右”）倾斜。
【答案】竖直向下；左
【解析】重垂线是利用重物静止时线总是竖直下垂的原理制造的仪器。
生活中建筑工人常用重垂线检查墙壁是否竖直，这是利用了重力的方向始终是竖直向下的。
由图可知重垂线上端与墙紧靠，下端垂线的位置在墙的左侧，故墙向左倾斜。
5、杂技节目表演中，一位杂技小丑穿着很长大皮鞋，站在水平舞台上向观众鞠躬致意，双脚不动上身没有躬下，而整个身子笔直缓慢向前倾斜却不倒下。
下列说法错误的是（）
A.小丑的鞋子可能很重，有助于降低重心
B.小丑的鞋底受到了地面的摩擦力
C.小丑的鞋子长，支撑面扩大了，使重心在支撑面以内
D.小丑对地面的压力与地面对小丑的支持力大小相等
【答案】B
【解析】解答此题从以下知识点入手：
既然题中的小丑没倒，说明他能平衡，所以受的力是平衡力，从这一角度去分析此题．如果重心超出了支撑面，就会翻到，就好比你原本重心跟你脚是一条直线的，如果重心超出你脚的位置，就会倒，现在把你的脚面相前又延长了，使得你的重心超出脚面也没关系，还在鞋子的支撑范围内．A、稳度与物体的重心，底面积的地面积有关．在底面积不变时，重心越低越稳；所以小丑的鞋子可能很重，有助于降低重心，故A正确；B、因为小丑是缓慢移动，就说明他每次移动以后，全身上下是静止的，自身没有受到到任何推力，也没有运动的趋势（注意，是缓慢移动，意思就是你没有运动趋势），既然这样，那么1有两种可能：
一是没运动，没有动摩擦；二是没运动趋势，没有静摩擦，故B错误；C、在重心不变时，底面积越大越稳，故小丑的鞋子长，支撑面扩大了，使重心在支撑面以内．D、小丑对地面的压力与地面对小丑的支持力大小相等．所以小丑向前倾斜却不倒下，故D正确．故选C
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