短文网整理的《重力》教案(精选6篇),快来看看吧,希望对您有所帮助。
《重力》教案 篇1
【教材分析】
本节设计的基本思路是:“重力加速度的测量”这个课题结合高一学生已经积累的物理知识,启发他们利用运动学、力学等知识来设计实验方案验证答案。在研究过程中,教师鼓励学生充分发挥设计、动手实验和处理数据的能力,给予学生合作、交流和表达的锻炼机会。
【教学目标与核心素养】
【物理观念】知道实验原理,会对实验结果进行数据处理,并清楚实验中的误差来源。
【科学思维】用科学的方法对实验验数据进行处理、分析、误差原因分析。理清思路,用简练、易懂的语言表述研究成果。
【科学探究】小组成员协作完成实验报告,共同体验合作探究学习的形式与意义。
【科学态度与责任】各组间相互评价,给出合理的完善建议。
【教学重点与难点】
【教学重点】实验设计思路、实验原理及实验过程中的注意事项。
【教学难点】用两种方法进行数据处理及实验误差分析。
【教学过程】
1、【引入新课】
测量重力加速度的物理意义
了解地球表面重力加速度的分布,对地球物理学、航空航天技术及大地测量等领域有十分重要的意义。为此,就需要了解测量重力加速度的方法。
实验思路
惠更斯在推导出单摆的周期公式后,用一个单摆测出了巴黎的重力加速度。我们也可以采用同样的办法,测量所在地区的重力加速度数值。当摆角较小时,单摆做简谐运动,根据其周期公式可得
想一想,要根据上式测量重力加速度,需要测量哪些物理量?应该如何设计实验装置、选择实验器材?怎样才能减小实验误差?
惠更斯
二、【进行新课】
探究点一、实验目的和原理
目的 利用单摆测定当地的重力加速度
原理 当单摆摆角很小(小于5°)时,可看做简谐运动,其固有周期为T=2π,由公式可得g=,只要测出摆长l和振动周期T,即可算出重力加速度g
探究点二、实验装置
实验装置
思考与讨论:
1.线有粗细、长短的不同,伸缩性也有区别。不同的小球,质量和体积有差异。想一想,应如何选择摆线和摆球?为什么?
2.右图画出了细线上端的两种不同的悬挂方式。应该选用哪种方式?为什么?你还有更好的设计吗?
细线上端的`两种悬挂方式
探究点三、物理量的测量
实验步骤:
1.做单摆
(1)让线的一端穿过小球的小孔,然后打一个比小孔稍大一些的结,制成一个单摆。
(2)把线的上端用铁夹固定在铁架台上并把铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,让摆球自由下垂,在单摆平衡位置处作上标记。
2.测摆长
用米尺量出从悬点到小球上端的悬线长l0,再用游标卡尺测量出摆球的直径d,则摆长l=l0+。
测摆球的直径
测摆线长度
3.测周期
将单摆从平衡位置拉开一个小角度(摆角小于5°),然后释放摆球让单摆在竖直平面内摆动。当单摆摆动稳定后,过平衡位置时开始计时,测量30~50次全振动的时间。计算出完成一次全振动的时间,即为单摆的振动周期T。
4.改变摆长重测周期
将单摆的摆长变短或变长,重复实验三次,测出相应的摆长l和周期T。
秒表测单摆的周期
探究点四、数据分析
数据处理:
平均值法
每改变一次摆长,将相应的l和T代入公式中求出g值,最后求出g的平均值。设计如表所示实验表格
图像法
由T=2π得T2=l作出T2-l图像,即以T2为纵轴,以l为横轴。其斜率k=,由图像的斜率即可求出重力加速度g。
注意事项
(1)实验时,摆线长度要远大于摆球直径,且摆线无明显伸缩性,另外摆球要选取密度大且质量分布均匀的钢球。
(2)单摆摆球应在坚直平面内摆动,且摆角应小于5°。
(3)测摆长l时,应为悬点到球重心的距离,球质量分布均匀时等于摆线长加上小球半径。
(4)应从摆球经过平衡位置时开始计时,以摆球从同一方向通过平衡位置时计数。
(5)适当增加全振动的测量次数,以减小测量周期的误差,一般30~50次即可。
误差分析
(1)测摆长l时只测量出细线长,没有加上小球的半径,使得所测摆长偏小,g的侧量值偏小。
(2)测摆动周期时,将N次全振动误记为N+1次全振动,使所测周期偏小,g的侧量值偏大。
(3)实验时,摆角较大,使得摆动实际周期与有偏差。
探究点五、拓展知识
单摆实验中的位移—时间图
各地重力加速度
课堂重点知识小结
数据处理与分析
(1)数据处理
①公式法:,算出重力加速度g的值,再算出g的平均值。
②图象法:作出l T2图象求g值。
误差分析
随堂练习
例1:在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
(1)小博同学制作了如图所示的甲、乙、丙三个单摆,你认为他应选用________图来做实验。
(2)实验过程小博同学分别用了图a、b的两种不同方式悬挂小球,你认为________(选填“a”或“b”)悬挂方式较好。
(3)某同学用秒表测得单摆完成40次全振动的时间如图丁所示,则单摆的周期为________s。
(4)若单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为T=T0[1+asin2 ],式中T0为摆角趋近于0时的周期,a为常数;为了用图像法验证该关系式,需要测量的物理量有____________;某同学在实验中得到了如图戊所示的图线,则图线的斜率表示______________。
【答案】(1)乙 (2)b (3)1.89 (4)T(或t、n)、θ
【解析】(1)单摆在摆动过程中,阻力要尽量小甚至忽略不计,所以摆球选铁球;悬
线要细、无弹性,摆长不能过小,一般取1 m左右的细线。故选乙。
(2)如果选a装置,摆动过程中,摆长在不断变化,无法准确测量,故选b装置。
(3)由图丁可知,单摆完成40次全振动的时间是75.6 s,所以单摆的周期为:T= s=1.89 s。
(4)根据T=T0[1+asin2]可知,需要测量的物理量有T(或t、n)、θ,由T=T0[1+asin2]得,sin2=( )T-,所以图线的斜率为。
例2:某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中,
(1)用游标卡尺测定摆球的直径,测量结果如图所示,则该摆球的直径为________cm。
(2)测得摆线长为89.2 cm,然后用秒表记录了单摆振动30次全振动所用的时间如图甲中秒表所示,则该单摆的摆长为________cm,秒表所示读数为________s。
(3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长l,测出相应的周期T,从而得出一组对应的l与T的数值,再以l为横坐标,T2为纵坐标,将所得数据连成直线如图乙所示,则测得的重力加速度g=________m/s2。(π取3.14,计算结果保留三位有效数字)
【答案】(1)0.97 (2) 89.685 57.0 (3)9.86
【解析】(1)主尺示数为9 mm,游标尺示数为0.1×7 mm=0.7 mm,故小球的直径为9.7 mm,即0.97 cm。
(2)单摆摆长为绳长加小球半径,因此摆长为89.2 cm+0.485 cm=89.685 cm;秒表不需要估读,由图可知示数为57.0 s。
(3)由单摆周期公式可得T2=l,斜率为=4,解得g=9.86 m/s2。
《重力》教案 篇2
一、教学目标
1.知识与技能
(1)知道重力是如何产生的。
(2)知道重力的大小和方向。
2.过程与方法
(1)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。
(2)了解重垂线及重心的应用,培养应用物理知识解释简单生活现象的能力。
3.情感态度价值观
(1)了解生活实际中物理知识的应用,增强学习物理、学习科学知识的兴趣。
(2)激发学生对于科学探究的兴趣,养成与同学合作交流的意识,体验利用知识解决问题的喜悦,培养创新意识。
二、教学重难点
1.教学重点:重力的概念及重力与质量的关系。
2.教学难点:重力的方向,观察分析明确重力的方向是竖直向下的,理解重心的概念。
三、教学准备:
钩码、弹簧测力计、重垂线、粗细均匀的木棒、方形薄板、木球、投影仪。
四、教学过程:
(一)导入
教师进行如下演示:
(1)将一只木球举到一定的高度让其自由落下。
(2)把一只木球斜向上抛出,观察其运动路线。
(3)让一只木球在讲台上沿直线运动,滚到讲台边后落向地面,观察其运动路线。
在演示的几种情况中,球的运动有什么共同之处呢?不论小球的运动状态如何。它最终都落回了地面。产生这些现象的原因是什么呢?球运动过程中运动状态的改变是因为受到了力的作用,球都落回了地面一定是受到了指向地面的力的作用。这节课我们就一起来研究这个指向地面的力——重力的知识。
(二)新课讲授
1.重力的概念
A.请同学们用一根细线拴住自己的橡皮,做如书中图所示的实验,说说你的感受。
B.同学们是不是发现橡皮做圆周运动时需要用力拉着,松开手就会被甩掉。那为什么并没有用绳把月亮拴在地球上,但是月亮总是不停地绕着地球旋转,这又是为什么?是不是地球上有某种力,像拉着橡皮的线一样,在牵着月球呢?
[投影]苹果落地和万有引力。
引出万有引力的概念:地球和月亮之间存在着相互吸引的力,这就是万有引力(universal gravity),万有引力是伟大的物理学家牛顿发现的,他是看到苹果落地受到启发而发现了万有引力。地面附近的物体也会受到地球的吸引,地面附近的物体由于地球的吸引而受到的力叫重力(gravity)。通常还把重力的大小叫做重量。
C.想一想、你还看到过什么现像是物体受到重力的作用而产生的。比如现在流行的蹦极、美丽的瀑布、荡秋千等,还有课前的`实验,木球无论怎样运动都最终落到地面,就是受到了重力的作用。
2.重力的大小
A.复习:同学们还记得力的三要素吗?力的三要素是力的大小、方向、作用点。我们就先来研究重力的大小怎样确定,它和什么因素有关呢?
B.思考并实验:同学们可以先大胆猜想一下物体的重力和什么有关?然后可以参考教材中的提示,用实验验证自己的想法,然后交流实验的情况。
谁知道重力用什么测量?怎样测量?用弹簧测力计来测量重力。使用弹簧测力计时要先观察量程和分度值,如果指标没有指零还要先进行调零,然后将被测物体挂在弹簧测力计下方,物体静止时,根据指针的位置读出指示的值即为被测物体的重力。学生实验,教师巡视指导,并参与学生的活动。
根据测量数据做出的重力与质量关系的图像是一条过原点的直线。
根据实验结果,我们知道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。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,并想一想单位是什么。
g的单位可根据重力G(N)和质量m(kg)的单位得出:g=9.8 N/kg。在使用公式计算时,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10 N/kg。
(三)巩固练习
1.一块钢锭的品质是4t,计算它所受到的重力。
=4×1000kg×9.8 N/kg=39200N
注意:质量的单位必须用kg。
2.质量是50g的鸡蛋,重是多少牛(取g=10 N/kg)?
=50÷1000kg×10 N/kg=0.5N
注意:质量的单位必须用kg。
3.根据自己的体重,估算受到的重力的大小。
通常把重力的大小叫做重量。但是在日常生活中,人们习惯将质量称为重量,同学们应注意区别。
(四)小结
让学生总结本节学习到了哪些知识。
1.地面附近的物体,由于受到地球的吸引而受到的力叫重力,重力的施力物体是地球。
2.重力是一种常见的力,重力的大小跟物体的质量到底是什么关系,我们可以实验来研究一下。重力和质量的关系曲线图做出来。
我们研究发现,重力和质量成正比,用来计算大小,g=9.8 N/kg重力的方向是竖直向下的,重力的作用点叫重心。
(五)作业:
找出身边的重力现象,并使用所学知识尝试出三道题。
《重力》教案 篇3
活动目标:
1、通过操作实验,亲身感知不同的纸桥与承受力之间的变化。了解纸折叠后能增加纸的承重力。不同的折叠方法纸桥的承重力也不一样。
2、指导幼儿尝试用绘画的方法把实验过程记录下来。
3、激发幼儿探索纸桥的承重力的兴趣。
4、体验解决问题的成就感。
5、培养幼儿勇敢、活泼的个性。
活动准备:
有过做纸桥的经验、纸条,垫板,积木,记录表,笔
活动过程:
一、谈话导入:小朋友们已经做过各种各样的纸桥,都有些什么桥呢?今天我们先来研究波浪桥和水槽桥,你们觉得这两座桥哪座最牢固(幼儿猜想)
(在这之前,幼儿已设计过各种各样的桥面,对于桥面有了初步的认识,但还只停留在形状的不同上,这次通过选择了两种桥面来让幼儿探索它们的承重力,这样更有针对性和目的性)
二、探索比较水槽桥和波浪桥的承重力大小;
(1)讨论应该怎样做承重比较实验;(幼儿大胆表述自己的想法)
(通过讨论,幼儿得出了哪个桥面上放的东西越重,说明桥就越牢固)
结论:我们只有放同样的东西才能比较出哪一座桥牢固,而且东西要放在桥的中间。
(2)交代实验要求和记录要求。
(3)出示记录表讨论如何记录。
(在这里记录也是一个重要部分,主要让幼儿以自己的方式来记录,幼儿大体有两种方式,一种是以绘画的方式,还有一种是以符号来表示,相对于以前以选择的方式来记录这次幼儿的记录水平有了一定的提高)
(4)幼儿实验并记录,教师重点指导他们正确实验。
(虽然实验要求已说明,但幼儿在实验过程中可能会出现对实验不利的因素,因此,老师重点观察幼儿的实验方法是否正确,以保证实验的准确性)
三、展示记录单,交流实验结果;
1、哪座桥最牢固?可以放多少块积木。
2、为什么波浪桥最牢固?
师小结:通过实验,我们发现波浪桥比水槽桥牢固,每一个小波浪就像一个小巨人,许多小巨人连在一起力气就大了,所以这种桥最牢固。
(将桥面的波浪比作一个个的小巨人,可以帮助幼儿更好地理解桥的承重力的大小,也为再次实验感知波浪多少与承重的关系作好铺垫)
四、第二次实验:感知波浪(巨人)多少与承重的关系;
1、通过观察发现问题:都是波浪桥,承重力却不一样。
师:(1)为什么同样都是波浪桥,放的`积木却不一样多呢?
(2)幼儿观察比较两座波浪桥,发现两座桥的波浪不一样多。
(在这里由于都是波浪桥可能幼儿对波浪多少的敏感性不强,幼儿一时说不上来,可以让幼儿一起来数数大家分别有多少波浪,这样幼儿可以很清晰地感知到波浪的多少和承重力的不同)
2、交代实验要求,并讨论折的不一样的波浪桥的记录方法。
3、幼儿实验,教师指导。
(第二次实验中,幼儿的实验方法基本上都很到位,第一次中所出现的实验错误已没有,说明幼儿已有了一定的实验经验)
4、集体讨论,刚才在实验中,你们发现了什么?
结论:波浪越多,放的积木越多,桥越牢固。
总结:小朋友们真聪明,通过实验不仅知道波浪桥比水槽桥牢固,而且还发现波浪越多桥越牢固。
(整个实验过程中,幼儿表现的很有兴趣,实验的积极性也很高,通过通过质疑、猜想、操作实践、最后得出结论。幼儿在操作中发现了纸桥的秘密。知道了不同的桥面其承重力也不同)
活动反思:
活动一开始,因为幼儿对两种桥已有一定的认识,所以我也不拖泥带水,直接引出了两种桥,请孩子们比较这两种桥的不同之处,并大胆猜想:波浪桥和水槽桥哪座桥比较的牢固?再请孩子们进行操作前,我提出了相关的要求,请孩子们用积木,将之放在桥的中间,来比较。可是我却忽略了判断桥的承重力的标准是什么?到底是桥塌下来了?还是桥倾斜了?故在活动中,孩子们的判断标准也不同。好在两种桥的承重力区别较大,所以没有对实验的结果造成影响。在孩子们操作完后,我们发现波浪桥明显比水槽桥要牢固,可是在我的总结,对于概念却有些模糊,没有明确的讲出波浪桥牢固的原因。对于原理的梳理不够。
在第二次的操作中,是比较两种波浪不同的波浪桥。孩子们的操作得出,波浪多的桥比波浪少的桥,承重力会更加的好。同样的在总结概念时,我也讲的不是特别的清晰。而姐妹们给我的意见是:在每一次的概念梳理中,是不是在黑板上表示下会比较的好。在最后的讲评中,教师也应该明确下,进行最后的总结。
同课异构的教学方式,让我们两位老师有了互相学习的机会。从对方的活动发现其特色和亮点,再由自己的活动中进行改进。大家相互学习、共同成长。也希望能有更多的机会来展示自己、磨练自己,让自己的课堂更精彩。
《重力》教案 篇4
教学目标 :
一、知识目标
1、知道重力是由于物体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(g=9.8N/kg)计算重力。
3、知道用悬绳挂着的静止物体、用静止的水平支持物支持的物体,对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力,大小等于物体受到的重力。
4、知道重心的概念以及均匀物体中心的位置。
二、能力目标:
1、让学生自己动手,找不规则薄板的中心培养学生自己动手的能力。
2、通过"重心"的概念,让学生知道等效代替是研究物理学的一种方法。
教学重点:
1、重力的大小和方向;
2、G=mg中,g值因在地球的不同纬度而不同。
教学难点 :
1、"重心"概念的理解
2、"重心"不一定在物体上的理解。
教学方法:
实验法、分析法
教学用具:
弹簧秤、钩码(二人一组)质地均匀的不规则薄板、细绳(学生准备)、木圆环、直角三角尺(教师用)重锤线(演示用)
教学步骤 :
一、导入 新课
日常生活中我们跳起来,总会落回地面,扔出去的东西,也都要落回地面,悬挂物体的绳子静止时总会指向地面,这都是因为在地面附近的物体都要受到重力的作用。下面我们来探讨有关重力的知识。
板书: 第二节 重力
二、新课教学
1.重力是怎样产生的?
学生在预习后回答:地球上的一切物体都要受到地球的吸引,所以人跳起来总会落在地上,扔出去的东西总要落回地面。重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力。
提问:有的同学说物体的重力就是地球的吸引力,到底是不是呢?
学生猜疑:有的说是,有的说不是。
教师释疑:严格地说,重力并不是地球的吸引力,而是吸引力的一个分力,以后才会学到这些知识,现在知道就行了。所以说重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,而不能说地球的吸引力就是物体的重力。由于两者相差很小,通常可以用重力代替吸引力的。
提问:物体所受到的重力的实例物体是谁?
学生:是地球。
强调:物体只要在引力范围内,就会受到重力的作用。
2、重力的方向和大小
(1)实验:重锤线的方向总是竖直向下
从静止释放的小石块总是竖直下落,分析球的受力情况,由二力平衡知重力竖直向下。
归纳:重力的方向竖直向下。
强调:竖直向下不能说成垂直向下,竖直向下指的是与水平地面相垂直,不能笼统指垂直方向。
(2)学生动手实验:
提问:重力的大小可以用弹簧秤来测量,为什么?
学生会从二力平衡角度回答:物体静止时对弹簧秤的拉力或对水平面压力的大小等于其重力。
动手实验:用弹簧秤测量一个钩码、两个钩码、三个钩码的重力的大小,观察计算重力G与钩码的质量m的关系。
学生马上得到:G与m成正比。
板书:重力大小与物体质量关系:
G=mg(g=9.8N/kg)
强调:g值在地球的不同位置取值不同,同学阅读课本内容可知,赤道上g值最小,而两极g值最大。一般的处理方法:在地面附近不太大的范围内,可认为g值是恒定的。
(3)巩固训练:
A. 已知小球、物块的质量为m,求悬绳的拉力是 N。物块对地面的压力(两者均处于静止状态)是 N。如果说悬绳的拉力等于重力,物块对地面的压力等于重力,这种说法对吗?
B、物体静止在水平桌面上,物体对水平桌面的压力()
a、就是物体的重力
b、大小等于物体的重力
c、这压力是由于地球的吸引产生的
d、这压力是竖直向下的。
师生共评得到:
A:只要在静止状态下,物体对竖直悬绳物体对水平支持物才有上述关系。
B、力是矢量,既有大小又有方向。上面说法不对,只能说拉力(或压力)的.大小等于重力的大小。
3、重心:
通俗点讲,重心就是重力的作用点。就是在研究问题时,从效果上看,可以认为物体各部分受到的重力作用集中于一点,这一点就叫物体的重心。
我们把物体的全部质量压缩成一点将不影响研究结果,这就是物理学的一种等效代替的思想。
(1)质量分布均匀的物体的重心,跟物体的形状有关。
同学们在初中知识的基础上,找出这些质量分布均匀的物体的.重心:
(2)质量分布均匀的形状不规则的薄板的重心可用悬挂法找到。
教师演示:木圆环,直角三角尺的重心。具体过程:先用悬挂法确定重心之后,在板上固定一条细线ab,让ab穿过重心c点,再在其重心c处拴上细绳提拉,验证薄板可以水平平衡。
归纳:物体的重心可在物体之上,也木在物体之外。
(3)质量分布不均匀的物体,重心的位置即跟形状有关,也与质量分布有关。
比如:往高处叠放东西,重心不断随高度而上移。
(4)重心的高低与支承面的大小决定物体的稳定程度。
简单介绍一下不倒翁的原理,让学生有一种印象,为以后学习有关平衡的种类奠定基础。
三、小结
(1)重力产生的条件以及重力与引力的区别
(2)在月球上,物体也会由于月球的吸引而受到相应的重力,到其他星球表面也一样。
(3)G=mg,g值在不同位置数值上略有差别,通常不特别说明的话,g=9.8N/kg
(4)重心的确定
六、教学总结
这节课在教学思路上应注意知识的接受要循序渐进,只在初中学习的基础上加以扩展和深化,并把以后要用到有关重力的知识点了一下,为以后学生接受知识的路铺的平缓些。
《重力》教案 篇5
一、引入新课
演示
(1)将一只木球举到一定的高度让其自由落下,重力教案。
(2)把一只木球斜向上抛出,观察其运动路线。
(3)让一只木球在讲台上沿直线运动,滚到讲台边后落向地面,观察其运动路线。
在演示的几种情况中,球的运动有什么共同之处呢?
不论小球的运动状态如何。它最终都落回了地面。产生这些现象的原因是什么呢?球运动过程中运动状态的改变是因为受到了力的作用,球都落回了地面一定是受到了指向地面的力的作用。这节课我们就一起来研究这个指向地面的力——重力的知识。
二、新课学习
(一)重力
想想做做请同学们用一根细线拴住自己的橡皮,做如书中图所示的实验,说说你的感受。同学们是不是发现橡皮做圆周运动时需要用力拉着,松开手就会被甩掉。那为什么我们并没有用绳把月亮拴在地球上,但是月亮总是不停地绕着地球旋转,这又是为什么?是不是地球上有某种力,像拉着橡皮的线一样,在牵着月球呢?
和大家想的意一样,地球和月亮之间的确存在着相互吸引的力,]苹果落地和万有引力。
地球和月亮之间存在着相互吸引的力,这就是万有引力(universal gravity),万有引力是伟大的物理学家牛顿发现的,他是看到苹果落地受到启发而发现了万有引力。
地面附近的物体也会受到地球的吸引,地面附近的物体由于地球的吸引而受到的力叫重力(gravity)。
通常还把重力的大小叫做重量。
1.想一想、你还看到过什么现像是物体受到重力的作用而产生的。
比如现在流行的蹦极、美丽的瀑布、荡秋千等,还有课前的实验,木球无论怎样运动都最终落到地面,就是受到了重力的作用。
2.想想做做地球附近的物体都会受到重力的作用,你知道重力能为我们做什么吗?
盖大楼打地基时,就是把夯举高释放,夯由于受到重力而向下运动就能将地基夯实。跳水运动员走到高高的跳台上向下跳时也是由于受到重力作用才能在完成各种动作后入水。人和各种动物是由于受到了重力的作用才能安然地在地球上生存,如果没有重力,可能就只能像在飞船中的宇航员一样到处漂了。
(二)重力的大小同学们还记得力的三要素吗?
力的三要素是力的大小、方向、作用点。
我们就先来研究重力的大小怎样确定,它和什么因素有关呢?
1.重力的大小同学们可以先大胆猜想一下物体的重力和什么有关?
然后可以参考教材中的提示,用实验验证自己的想法,然后交流实验的情况。
谁知道重力用什么测量?怎样测量?用弹簧测力计来测量重力。
使用弹簧测力计时要先观察量程和分度值,如果指标没有指零还要先进行调零,然后将被测物体挂在弹簧测力计下方,物体静止时,根据指针的位置读出指示的值即为被测物体的重力。
学生实验,教师巡视指导,并参与学生的活动。
根据测量数据做出的重力与质量关系的图像是一条过原点的直线。
根据实验结果,我们知道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。
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,并想一想单位是什么。
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10 N/kg。
2.练习练习
1.一块钢锭的品质是4t,计算它所受到的重力。
G=4×1000kg×9.8 N/kg=39200N注意:质量的单位必须用kg。
2.质量是50g的鸡蛋,重是多少牛(取g=10 N/kg)?
G=50÷1000kg×10 N/kg=0.5N注意:质量的单位必须用kg。
3.根据自己的体重,估算受到的重力的大小。
通常把重力的大小叫做重量。但是在日常生活中,人们习惯将质量称为重量,同学们应注意区别。
(三)重力的方向知道了物体重力的大小和它的质量有关,接下来我们来了解重力的第二个要素:方向。通过实验和生活经验,我们已经了解了一切物体在失去支持时都要落到地面。
演示
(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。
演示
(1)两条重垂线的方向。它们方向是否相同?
(2)重垂线与水平桌面的方向是否垂直?
(3)重垂线与斜面的方向是否垂直?
两条重垂线的方向平行,重垂线的方向与水平面垂直,与斜面不垂直。重力的方向总是竖直向下的,不能说垂直向下。
现在请同学们利用重垂线检查我们教室的墙壁是否竖直,窗台及课桌面是否水平。说说你们检查的结果和根据。
如果重垂线和墙壁是平行的,说明墙壁竖直,如果重垂线和桌面及窗台是垂直的,则说明桌面和窗台是水平的。建筑工人之所以用重垂线来检查所砌的墙是否竖直,就是因为重垂线的方向总是竖直向下的。
我们站在地面上,脚朝下,由于重力的作用可以站得很稳,但地球是圆形的,在我们“脚下”的人,好像脚是朝上的,他们也能站得稳,为什么呢? [想想议议]我们所说的“竖直向下”的“下”指的是什么方向?
地球上不同地方的人或物受到的重力的方向对于他们所处的位置来说都是竖直向下的。因为地球是球形,所以地球上不同位置上的“下”实际都指向了地球的中心,因此我们所说的竖直向下的“下”指的是指向“地心”。指向地心的方向叫“向下”,背离地心的方向就应该叫做“向上”。正因为地球上不同地方的人们都受到地球指向地心的重力作用,所以各个地方的人们都能安然无恙地生活在地球表面。
(四)重心接下来我们来研究重力的第三个要素:作用点。
出示一根粉笔,这根粉笔受不受重力的作用?
地球附近的物体都会受到重力的作用,所以粉笔也受重力。将一根粉笔分成几段后。各段粉笔受不受重力?将粉笔分成几段后,每一小段粉笔仍然受重力作用,物体的每一部分都会受到地球的吸引作用。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(centergravity),也就是重力的作用点。如何确定物体的重心呢?重力的作用线一定通过重心,所以可以用类似重垂线的悬挂法确定物体的重心。
请同学们确定一块方形薄板的重心,并交流自己的做法。
交流:先用细绳系住木板的一点悬挂起来,沿着细绳的方向在木板上画出一条线;再用细绳系住木板的另一个点悬挂起来。按刚才的方法在木板上画出另一条线,两条线的交点就是这个木板的重心。物体的重心位置和物体的形状、材料是否均匀有关,用悬挂法可以确定各种物体的重心。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。
(出示粗细均匀的细木棒和木球)如这两种物体的重心在哪儿?
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。
如将一粗细均匀的长棒从中间弯折成90°角,重心还在棒的中点吗?重心在哪儿?弯折后重心不在棒上,重心的位置可以用悬挂法确定。
想想议议请同学们双脚分开站好,大家一定能很稳地站在地面上,如果身体的各个部位都不动,只让你抬起一只脚,还能站稳吗?试一试,根据自己的体验讨论“不倒翁”为什么不倒。走钢丝的演员为什么要握一根长杆?
如果身体不动,抬起一只脚后就站不住,要想一只脚稳,身体就必须倾斜,身体倾斜时,人体的重心位置也会跟着移动。走钢丝的演员的重心位置必须落在钢丝上时才不会倾倒。人走路,脚下不稳时会自然地伸开双臂保持平衡,因此我觉得走钢丝的演员手握一根长杆是为了借助加长了的手臂调整重心,保持平衡。不倒翁身体的下部有一个很重的物体,上部几乎是空的,因此它的重心很低。将不倒翁扳倒后,重力的作用就会使它回到原来的位置,所以扳不倒。
三、小结 让学生总结本节学习到了哪些知识。
1.地面附近的物体,由于受到地球的吸引而受到的力叫重力,重力的施力物体是地球。
2.重力是一种常见的力,重力的大小跟物体的质量到底是什么关系,我们可以通过实验来研究一下。
重力和质量的关系曲线图做出来。
通过我们研究发现,重力和质量成正比,用来计算大小,g=9.8 N/kg重力的方向是竖直向下的,重力的作用点叫重心。
《重力》教案 篇6
[教材分析]
本节是在第一节“弹力”内容的基础上,研究另一种最常见的力——重力。教材充分运用插图和实验,使每一个知识点都是从观察或实验引入的,符合学生的认知规律。 课本让学生通过探究“重力的大小跟质量的关系”,极大程度地调动了学生的积极性,活跃了课堂气氛,锻炼了学生动手动脑的能力和分析问题能力,实现了学生的主体地位。
[教学目标]
知识与技能:
1、知道什么是重力,了解重力产生的原因。
2、知道重力的方向和重心的概念及重垂线的应用。
3、知道重力的大小与质量成正比,并能用公式G=mg计算有关问题。
4、经历重力大小与质量的关系探究,能对实验过程进行合理的分析和评估。
过程与方法:
1、通过观察和实验,感知重力的存在,培养观察思考、分析问题的能力。
2、通过探究重力和质量的关系,分析实验数据,学习信息处理方法。培养学生初步的分析、概括能力、实验能力和利用数学模型解决物理问题的能力。
3、由实验感知重力的方向并能运用结论对实际问题做出分析,培养学生分析、概括和应用物理知识解释简单生活现象的能力。
情感态度与价值观:
1、通过课堂上的观察分析活动,使学生养成善于观察思考的良好习惯和提高辩证的分析物理知识的意识。
2、通过了解生活实际中物理知识的应用,增强学习物理、学习科学知识的兴趣。
3、培养学生交流意识、团队协作精神以及实事求是的科学态度和勇于创新精神。
[教学重点]
探究重力大小与质量关系
[教学难点]
重力的方向
[教学方法]
1、探究法:通过学生的探究实验得出重力与质量的关系。
2、观察分析法:通过观察分析明确重力的方向是竖直向下的,理解重心的概念。
[教学手段]
让学生用日常生活、学习用品做实验,感受到科学的真实性,感受到物理就在身边,科学就在眼前,激发学生学好物理的兴趣和愿望。在探究实验中放手让学生自主探究:猜想、操作、记录、分析论证、交流评估,让学生成为课堂的主角,并注意加强学生学习方法的指导。
[教学用具] 钩码、弹簧测力计、重垂线、粗细均匀的木棒、方形薄板、玩具“不倒翁”、橡皮泥、投影仪。
[教学过程]
新课导入:
教师播放课件(①苹果下落 ②水往低处流 ③抛出的球落地 ④羽毛飘落) 引导提问:①你看到的这些物理现象有什么共同特点?
②物体下落的原因是什么?
学生交流讨论。讨论结论:它们都受到地球的吸引力——重力。
推进新课:
一、重力的由来:
1、1665至1667年间,一天傍晚,牛顿坐在苹果树下乘凉,一个苹果从树上掉下来。他忽然想到:为什么苹果只向地面落,而不向天上飞呢?(课件)
2、请同学们用一根细线拴住自己的橡皮作图13.2-1所示的实验(课本图13.2-1模拟引力),说说你的感受。(课件)
3、引导提问:
(1)橡皮为什么没有飞出去?
(2)同样的,图中月亮在绕地球做类似的运动,为何不会飞走?
4、牛顿认为,地球和月亮之间存在互相吸引力。
有哪位同学知道有关牛顿对这方面的研究?(鼓励有这方面知识的同学发言)
5、总结:牛顿认为地面上物体受到地球吸引力下落与地球和月亮之间的吸引力是同一性质的力。发现万有引力。
6、引导提问:怎样描述万有引力的大概内容?
学生可分组议论
结论:“宇宙间任何两个物体,大到天体,小到灰尘之间,都存在互相吸引的力,这就是万有引力”,从而得出重力概念:
7、重力(G):地面附近的物体,由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。
8、引导提问:重力的施力物体是谁?
学生讨论。回答:地球。
学生进一步明确:地球上的所有物体,都受到重力的作用。
列举:在日常生活中观察到物体受到重力作用的现象,如踢出的足球会落到地面、人不小心会从高处摔下等等。
9、引导提问:①地球对地面附近物体有重力作用,地面附近物体对地球有没有这种作用?学生讨论。回答:地面附近物体对地球有这种作用。
②重力就是地球对物体的吸引力吗?学生讨论。回答:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,不能等到效于地球对物体的吸引力,这是因果关系而不是等价关系,因此不能说:“重力就是地球对物体的吸引力”,重力只是万有引力的一部分。
10、引导想象:“假如重力突然消失,会怎么样?”
学生分组讨论:各抒已见。
教师引导过渡:我们在日常生活中发现,有的物体比较重,有的物体比较轻,这说明物体的重力是有大小的。
下面一块学习重力的大小。
二、探究重力的大小:
1、生活中常把物体受到的'重力简称物重,重力的大小叫做重量。有的物体所受的重力比较大,有的物体所受的重力比较小。
2、引导提问:物体的重力大小可能跟什么物理量有关?又是什么关系呢?
让学生大胆猜想,把所有可能的情况都说出来。
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。
学生再说出自己猜想的理由、事实依据。把各学习小组猜想总结起来:可能跟质量有关。
3、肯定这一猜想,指出:在缺乏足够依据的情况下所做出判断称为假说,假说的正确性有待于实验的检验,你认为这个实验需要测量哪些物理量?你需要哪些实验器材?怎样测量?在学生制定计划设计实验的基础上,教师适当补充自己的意见,形成实验方案(课件)
此实验的关键是:①要选精确度较高的弹簧测力计。②要正确使用弹簧测力计。③要在竖直方向测重力。
4、得出结论物体的重力和其质量的关系:
①物体的质量越大,重力也越大。②物体所受的重力与质量的比值相同。③物体所受的重力跟它的质量成正比。(课件)
学生交流G与m的比值,分析这一比值有所不同的原因。
教师引导说明:科学家们所做的大量实验表明,
这个比值约是9.8N/kg,即g =9.8N/kg。
因此,G/m=g或G=mg。
①符号的意义及单位:G--重力---牛顿(N)
m--质量---千克(kg)
②其中g =9.8N/kg表示的意义是:在地面附近质量为1kg的物体受到的重力为9.8N 。 ③严格的讲,g的数值不是恒定的,随地理纬度和海拔高度的改变而改变。
④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=9.8 N/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。说明:粗略计算时取g=10N/kg。
5、课堂练习(课件)
练习1,质量是50 g的鸡蛋,重是多少牛(取g=10 N/kg)?
练习2,根据自己的体重,估算受到的重力的大小。
练习3.,有的同学猜想,重力和物体体积有关,我们可不可用一个简单的实验验证呢?
教师引导过渡:我们学过力的三要素,那么力的三要素是指什么?学生回答:力的三要素是力的大小、方向、作用点。重力是一种常见力,它的方向怎样?
三、探究重力的方向
1、实验探究:将小球悬挂在铁架台的横杆上,待球静止时,在图上画出球静止时细线的位置。
将铁架台倾斜一个角度,在图上画出球静止时细线的位置。
两图中细线都处于______位置,这说明什么?
结论:重力的方向是竖直向下的。
2、课堂练习:(1)作出下图中物体所受到的重力示意图(课件)
3、重力的方向的应用:重垂线
学生自主活动:用手中的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。
4、引导提问:重力的方向是竖直向下,能给人类造成危害吗?举例说明。如何避免重力给人类造成危害?学生讨论。
回答:重力能给人类造成危害。例如:地震时房屋倒塌会把人压伤。为了避免地震能给人类造成危害,要经常收看地震预报。
5、[想想议议]
图12.1-7“下”指的是什么方向? (播放课件)
学生讨论后,明确地球上不同地方的人或物受到的重力的方向对于他们所处的位置来说都是竖直向下的.因为地球是圆形,所以地球上不同位置上的“下”实际都指向了地球的中心,因此我们所说的竖直向下的“下”指的是指向“地心”。
指向地心的方向叫“向下”,背离地心的方向就应该叫做“向上”。正因为地球上不同地方的人们都受到地球指向地心的重力作用,所以各个地方的人们都能安然无恙地生活在地球表面。
四、重心:
1.重力在物体上的作用点,我们叫它重心。
教师说明:把重力作用集中于物体上的一点(重心),效果不变,却使重力问题简化。这种方法称为等效法。重心是一个物体各部分受到的重力作用的等效作用点。
2.如何找物体的重心?
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。(课件)
3.播放(课件)
现在请同学们拿出自己亲手作的“不倒翁”,扳一下,看它怎样运动,为什么它不倒,它的重心有什么特点?
学生:不倒翁身体的下部有一个很重的物体,上部几乎是空的,因此它的重心很低.将不倒翁扳倒后,重力的作用就会使它回到原来的位置,所以扳不倒。
学生举出日常生活中类似的事例。如:落地电风扇有一个很重的底座等等。
