第七章　力第3節(jié) 重力-1-1

教學(xué)設(shè)計(jì)課程基本信息學(xué)科物理年級(jí)八年級(jí)學(xué)期春季課題第3節(jié)重力教學(xué)背景教學(xué)內(nèi)容分析重力是與人類生活密切相關(guān)的一種力。重力知識(shí)對(duì)壓力、支持力、浮力等知識(shí)的學(xué)習(xí)非常重要。本節(jié)由“重力”“重力的大小”“重力的方向”“重心”四部分內(nèi)容構(gòu)成，分別從力的概念和力的三要素兩條線索，來(lái)認(rèn)識(shí)重力。同學(xué)習(xí)力一樣，學(xué)生必須經(jīng)歷對(duì)重力的感知、描述和測(cè)量等過(guò)程，最終形成對(duì)重力的整體認(rèn)識(shí)。同時(shí)，這又對(duì)第1節(jié)認(rèn)識(shí)力和第2節(jié)彈簧測(cè)力計(jì)的使用起到鞏固提高的作用。2．學(xué)情分析學(xué)生對(duì)重力現(xiàn)象比較熟悉，有一定的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)，教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生獲得對(duì)重力的正確、全面的認(rèn)識(shí)，如有的學(xué)生認(rèn)為重力就是地球的引力，重力是物體自己具有的力等，《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》中對(duì)重力的要求是“通過(guò)常見(jiàn)事例或?qū)嶒?yàn)，了解重力”。教學(xué)中可以引導(dǎo)學(xué)生先從具體實(shí)例認(rèn)識(shí)重力，并用豐富實(shí)例讓學(xué)生感受地球周圍一切物體都受到重力作用，再分別研究重力的大小、方向、作用點(diǎn)這三個(gè)要素，重點(diǎn)是用實(shí)驗(yàn)探究重力大小跟質(zhì)量關(guān)系的研究方法和數(shù)據(jù)處理方法。教學(xué)目標(biāo)物理觀念1．基于生活中常見(jiàn)現(xiàn)象的觀察與思考，知道重力的存在。2．了解重力的三要素?？茖W(xué)思維1．能運(yùn)用物體所受重力跟它的質(zhì)量關(guān)系式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。2．通過(guò)等效的思想理解重心的概念，發(fā)展科學(xué)思維。科學(xué)探究經(jīng)歷探究重力大小和質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，會(huì)用表格圖像等方式處理分析數(shù)據(jù)，提高信息處理能力，并發(fā)現(xiàn)物體的重力與質(zhì)量之間的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生分析探究問(wèn)題的能力?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任1．通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度，并能用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際生活中的問(wèn)題。2．通過(guò)了解重力是由于宇宙萬(wàn)物的互相吸引而產(chǎn)生以及人類克服地球引力開(kāi)展太空探索的歷程，體會(huì)物理在深化人類對(duì)宇宙認(rèn)識(shí)的推動(dòng)作用，激發(fā)探索自然的好奇心和求知欲。教學(xué)內(nèi)容教學(xué)重點(diǎn)探究重力的大小跟質(zhì)量的關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)1．運(yùn)用物體所受重力跟它的質(zhì)量關(guān)系式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。2．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的過(guò)程。教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖新課導(dǎo)入【播放視頻】拋出的籃球、飛翔的紙飛機(jī)、踢起的毽子、躍起的同學(xué)?！咎釂?wèn)】這些物體為什么最終都落向地面呢？學(xué)生觀看視頻?！净卮稹恳?yàn)橹亓Α＜ぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入重力概念的學(xué)習(xí)，為新課程學(xué)習(xí)作好鋪墊。新知探究一、重力的概念【提問(wèn)】你認(rèn)為重力是什么原因產(chǎn)生的？生活中還有哪些現(xiàn)象和重力有關(guān)？【解釋】地面附近的一切物體，在失去支撐的時(shí)候，都要向地面降落，是因?yàn)榈厍驅(qū)λ浇奈矬w有吸引作用。引出重力的概念：由于地球的吸引而使物體受到的力叫作重力，用字母G表示。（1）重力的施力物體：地球（強(qiáng)調(diào)“地球附近的所有物體都受到重力的作用”）。（2）重力的受力物體：研究的物體?！具^(guò)渡】重力和其他的力一樣，也有三要素，下面我們就開(kāi)始學(xué)習(xí)重力的三要素。二、重力的大小【動(dòng)手實(shí)驗(yàn)】請(qǐng)同學(xué)們分別將橡皮、物理課本和裝滿水的水瓶放在手上，感受重力的存在?！咎釂?wèn)】在感受的過(guò)程，你有什么發(fā)現(xiàn)？【提問(wèn)】可見(jiàn)重力也有大小，根據(jù)剛才的體驗(yàn)和生活經(jīng)驗(yàn)，同學(xué)們覺(jué)得重力的大小與哪些因素有關(guān)呢？【引導(dǎo)探究】重力大小跟質(zhì)量有著怎樣具體的關(guān)系呢？今天我們就利用實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行科學(xué)探究。1．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)【提問(wèn)】（1）探究重力跟質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)該測(cè)量哪些物理量？（2）測(cè)量這兩個(gè)物理量需要什么測(cè)量工具？（3）要改變哪個(gè)量？怎樣改變？（4）如何測(cè)量重力大??？（教師現(xiàn)場(chǎng)演示）把待測(cè)物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上，當(dāng)測(cè)力計(jì)和物體都靜止時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)就是物體重力的大小。注意讀數(shù)時(shí)，視線要與指針?biāo)缚潭染€相平，測(cè)量結(jié)果的單位是牛頓。重力數(shù)值直接讀取彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)即可。實(shí)驗(yàn)器材：彈簧測(cè)力計(jì)、已知質(zhì)量的鉤碼。實(shí)驗(yàn)步驟：分別用彈簧測(cè)力計(jì)依次測(cè)量不同數(shù)量的鉤碼受到的重力?！疽龑?dǎo)】根據(jù)剛才的實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)各小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格。然后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。1．進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教師巡視，指導(dǎo)各小組的實(shí)驗(yàn)。2．得出結(jié)論根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)各小組展示自己的實(shí)驗(yàn)記錄表格和實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論。3．交流與評(píng)估師：如何處理數(shù)據(jù)從而獲得結(jié)論？師生討論：①求出重力與質(zhì)量之比；②作出G-m關(guān)系圖像（更直觀）。結(jié)論：（1）物體所受的重力跟它的質(zhì)量成正比關(guān)系；（2）物體所受重力跟質(zhì)量之比為9.8N/kg；（3）公式G＝mg；（4）g＝9.8N/kg的物理意義是：1kg物體所受的重力為9.8N。強(qiáng)調(diào)：g的數(shù)值不是定值，與物體所處的位置（如緯度、海拔）有關(guān)。練習(xí)：利用例題進(jìn)行重力大小相關(guān)計(jì)算。三、重力的方向【問(wèn)題情境】重慶是我國(guó)著名的山城，以房屋建設(shè)在山地上出名，兩位建筑設(shè)計(jì)師專門設(shè)計(jì)了一座修建在山坡上的房屋，請(qǐng)同學(xué)們幫忙看看哪一幅設(shè)計(jì)圖才是合理的呢？展示圖片（斜面上的房子）。【思考】如何描述重力的方向呢？演示：將鑰匙用細(xì)線懸掛在鐵架臺(tái)上，將鐵架臺(tái)放在水平面上，然后緩慢地傾斜鐵架臺(tái)，觀察鑰匙的懸掛方向。無(wú)論鐵架臺(tái)如何傾斜，鑰匙受到的重力總是豎直向下的，所以懸掛鑰匙的繩子總保持豎直狀態(tài)。給出重力的方向總是豎直向下的（強(qiáng)調(diào)豎直向下不等于垂直向下）。【問(wèn)題情境】地球是球形的，我們站在地面上，腳朝下，站得很穩(wěn)。我們可以想一想，在我們“腳下”的南美洲居民，好像是腳朝“上”的。他們?yōu)槭裁匆材苷镜煤芊€(wěn)呢？為什么沒(méi)有從地球上掉下去？對(duì)“豎直向下”如何理解？在初中，我們可以近似認(rèn)為重力的方向指向地心。【問(wèn)題情境】想把裝飾畫掛到墻上，我們?nèi)绾文艽_保它掛正了呢？【講述】在細(xì)線的下端懸掛一個(gè)重物，細(xì)繩自由下垂的方向就叫鉛垂線，它可以檢查物體是否豎直，也能檢查物體是否水平。我們利用這些器材，能解決很多實(shí)際生活中的問(wèn)題?！緫?yīng)用】1．砌墻時(shí)，利用鉛垂線檢驗(yàn)墻蓋的直不直。2．利用鉛垂線檢驗(yàn)墻壁上的相框歪不歪。四、重心【動(dòng)手實(shí)驗(yàn)】如何用一根手指托起直尺、筆或物理課本？【提問(wèn)】若手指移向兩邊，還能穩(wěn)穩(wěn)托住嗎？它所受重力的大小并沒(méi)有發(fā)生改變呀，為什么托不住了呢？請(qǐng)閱讀教材有關(guān)重心的內(nèi)容?！咎釂?wèn)】你知道了什么？關(guān)于物體的重心，你找到規(guī)律了嗎？【解釋】地球吸引物體的每個(gè)部分。但是，對(duì)于整個(gè)物體，重力作用的表現(xiàn)就好像它作用在某一個(gè)點(diǎn)上，這個(gè)點(diǎn)叫作物體的重心。質(zhì)地均勻、外形規(guī)則物體的重心在它的幾何中心上。強(qiáng)調(diào)：不是所有的物體重心都在物體本身上。舉例說(shuō)明：足球、光盤。師：外形不規(guī)則的物體的重心如何確定？播放視頻簡(jiǎn)單介紹懸掛法【練習(xí)鞏固】畫重力的示意圖圖1：放在地面上的鉛球圖2：漂浮在水面上的木塊圖3：斜面上的物塊圖4：空中飛行的籃球教師組織學(xué)生練習(xí)重力示意圖的畫法。方法指導(dǎo)：先在物體上找到物體的重心，再?gòu)闹匦拈_(kāi)始畫出豎直向下一條帶箭頭的線段，最后在箭頭旁邊標(biāo)出重力的符號(hào)和大小。強(qiáng)調(diào)：為了研究問(wèn)題的方便，在受力物體上畫力的示意圖時(shí)，常把力的作用點(diǎn)畫在重心上。五、重力的由來(lái)（萬(wàn)有引力）【講述】牛頓認(rèn)為宇宙間的物體，大到天體，小到塵埃，都存在互相吸引的力，這就是萬(wàn)有引力。正是地球?qū)λ浇矬w的引力，使水向低處流、拋出的石塊落向地面……給出重力的由來(lái)：重力正是源自地球?qū)λ浇矬w的萬(wàn)有引力。學(xué)生聯(lián)系生活，舉例說(shuō)明。認(rèn)真聽(tīng)講，理解重力的定義。學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。體驗(yàn)與感悟：不同質(zhì)量的物體用手托住時(shí)所用的力不同，質(zhì)量越大的物體，托住時(shí)所用的力越大，即物體重力越大?！净卮稹恐亓Φ拇笮∨c物體的質(zhì)量有關(guān)?！净卮稹啃枰獪y(cè)量物體的質(zhì)量和所受的重力?！净卮稹刻炱胶蛷椈蓽y(cè)力計(jì)。【回答】改變質(zhì)量，通過(guò)改變鉤碼個(gè)數(shù)。學(xué)生匯報(bào)設(shè)計(jì)表格，教師給予評(píng)價(jià)，強(qiáng)調(diào)使用國(guó)際單位來(lái)填寫，測(cè)量次數(shù)不少于三次。學(xué)生開(kāi)始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告單。學(xué)生展示數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：物體的重力和質(zhì)量成正比。學(xué)生認(rèn)真記錄。學(xué)生完成例題。學(xué)生進(jìn)行判斷。思考：豎直向下或垂直向下。觀察、思考、體驗(yàn)重力的方向。思考，加深理解。學(xué)生利用鉛垂線檢測(cè)。學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)講，做筆記。學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。學(xué)生帶著問(wèn)題閱讀教材。生1：對(duì)于整個(gè)物體，重力作用的表現(xiàn)就好像集中在物體的一個(gè)點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)叫重心。生2：重力的作用點(diǎn)就在重心上。生3：不但外形規(guī)則，而且質(zhì)量均勻的物體的重心，才能在物體的幾何中心上?！净卮稹坑脩覓旆āW(xué)生觀看視頻。學(xué)生練習(xí)畫常見(jiàn)的形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體所受重力的示意圖。學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)講。讓學(xué)生發(fā)散思維。通過(guò)理論講解，使學(xué)生掌握重力的基本概念、施力物體、受力物體，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。通過(guò)親身的體驗(yàn)，感受重力大小的不同。讓學(xué)生經(jīng)歷從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的過(guò)程。不直接給出實(shí)驗(yàn)表格，而是引導(dǎo)學(xué)生自己完成表格設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。親身體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神。培養(yǎng)學(xué)生分析處理數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)的能力。培養(yǎng)學(xué)生的解題能力。通過(guò)判斷圖片對(duì)錯(cuò)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生能更好地理解“豎直”和“垂直”的區(qū)別。通過(guò)問(wèn)題情境的設(shè)置，學(xué)生對(duì)“豎直向下”有了深層次的理解。培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。通過(guò)利用重力方向總是豎直向下檢測(cè)物體是否豎直，使學(xué)生體會(huì)到理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性。實(shí)現(xiàn)從生活走向物理，物理走向社會(huì)的設(shè)計(jì)理念。從身邊常見(jiàn)的物體入手，幫助學(xué)生建立物理模型，引出重心的概念。培養(yǎng)學(xué)生自主閱讀，歸納總結(jié)的能力。培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范作圖的習(xí)慣。將重力的概念擴(kuò)展到萬(wàn)有引力，體會(huì)到物理的神奇與廣袤。激發(fā)學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，升華本節(jié)課。學(xué)以致用如果沒(méi)有重力，那將是一個(gè)什么樣的場(chǎng)景呢？請(qǐng)以《如果地球沒(méi)有重力》為題，寫一篇200字小短文。學(xué)生思考