重力的基本相互作用教案
重力的基本相互作用教案
一、教學(xué)目標
(一)知識與技能
1.了解重力及重力產(chǎn)生的原因。
2.了解重力的方向以及重垂線(xiàn)的應用。
3.了解重力的大小與質(zhì)量的關(guān)系。
(二)過(guò)程與方法
1.經(jīng)歷探究重力大小跟什么因素有關(guān)的實(shí)驗過(guò)程，會(huì )根據圖像分析處理實(shí)驗結果。能正確書(shū)寫(xiě)重力大小與物體質(zhì)量的關(guān)系式，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單計算。
2.經(jīng)歷探究重力的方向是豎直向下的過(guò)程，能夠運用這個(gè)規律解決實(shí)際生活中的一些問(wèn)題。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
1.培養學(xué)生樂(lè )于探究自然現象，物理規律的興趣，提高學(xué)生探究問(wèn)題的意識和能力。
2.在科學(xué)探究中培養學(xué)生的交流意識與團隊協(xié)作精神。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
人類(lèi)生活在地球上，時(shí)時(shí)刻刻都受到重力作用，重力是與人類(lèi)生活密切相關(guān)的一種力。重力知識對壓力、支持力、浮力等知識的學(xué)習非常重要。本節重點(diǎn)是重力的概念、探究重力的大小與質(zhì)量的關(guān)系及重力方向總是豎直向下的。探究重力的大小與質(zhì)量的關(guān)系涉及質(zhì)量和重力的測量、實(shí)驗數據的收集、分析論證等多個(gè)探究環(huán)節，是本節課的難點(diǎn)。
三、教學(xué)策略
重力與日常生活聯(lián)系緊密，學(xué)生體驗非常豐富，所以在教學(xué)過(guò)程中將生活和自然界中的一些與重力有關(guān)的物理現象聯(lián)系起來(lái)，讓學(xué)生進(jìn)一步感受到物理就在我們的身邊，物理不僅有趣，而且非常有用，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲望，培養學(xué)生的學(xué)習興趣。
科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習目標，又是重要的教學(xué)方式之一。通過(guò)探究“重力大小和質(zhì)量的關(guān)系”的過(guò)程，引導學(xué)生提出問(wèn)題，培養學(xué)生善于發(fā)問(wèn)、質(zhì)疑的良好習慣，鼓勵學(xué)生制訂簡(jiǎn)單的科學(xué)探究計劃，培養學(xué)生處理信息的能力，體驗科學(xué)探究的樂(lè )趣，領(lǐng)悟科學(xué)探究的思想和精神，為學(xué)生的終身學(xué)習建立基礎。教學(xué)過(guò)程中通過(guò)多媒體技術(shù)優(yōu)化課堂教學(xué)，提高教學(xué)效率。
四、教學(xué)資源準備
多媒體課件、重物、重垂線(xiàn)、彈簧測力計、多個(gè)鉤碼、細線(xiàn)、小重物。
五、教學(xué)過(guò)程
教學(xué)環(huán)節
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設計意圖
導入新課
（5分鐘）
視頻：觀(guān)看奔騰的黃河、傾瀉而下的瀑布、空投的救災物資、體育比賽擲鐵餅等與重力有關(guān)的畫(huà)面。
思考：視頻和實(shí)驗中物體的運動(dòng)狀態(tài)是否發(fā)生改變？這些物體是否受到力的作用？
學(xué)生實(shí)驗：讓橡皮從高處由靜止落下，再把它豎直向上、沿水平方向、向任意方向拋出，觀(guān)察并描述橡皮的運動(dòng)情況。
通過(guò)觀(guān)察實(shí)際現象創(chuàng )設情境加深學(xué)生對重物下落原因的認識，激發(fā)學(xué)生興趣，引發(fā)求知欲。
新課教學(xué)
（30分鐘）
一、重力
思考：視頻和實(shí)驗中物體的運動(dòng)有什么共同之處呢？產(chǎn)生這些現象的原因是什么呢？
思考：重力的施力物體是誰(shuí)？上升的直升機、煙囪里冒出的煙、放飛的風(fēng)箏都是向上運動(dòng)。它們是否受重力的作用？地球附近有沒(méi)有不受到重力作用的物體？如果沒(méi)有重力，可能會(huì )出現怎樣的場(chǎng)景？
引導學(xué)生分析視頻和實(shí)驗中物體最終都落回了地面，與這些物體有著(zhù)共同聯(lián)系的物體是地球，這些物體都受到地球的吸引力，這個(gè)力叫做重力。
學(xué)生分析歸納出地球表面附近的一切物體都受到重力。
通過(guò)地面附近上升的物體也受到重力，強化地球表面附近的一切物體都受到重力的認識。
二、重力的大小
力的大小、方向、作用點(diǎn)是力的三要素，現在我們就來(lái)研究重力的三要素。
體驗：讓學(xué)生手拿質(zhì)量不同的鉤碼，體驗重力大小和什么因素有關(guān)？請提出猜想。思考如何設計實(shí)驗驗證自己的猜想？如何測量重力大��？
提醒注意觀(guān)察根據測量數據做出的重力與質(zhì)量關(guān)系的圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)。聯(lián)系數學(xué)知識分析，過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)說(shuō)明坐標軸上的兩個(gè)量是正比例函數，兩個(gè)量成正比。
寫(xiě)出重力大小與物體質(zhì)量的關(guān)系式，給出例題。
學(xué)生交流用彈簧測力計來(lái)測量重力的方法：將被測物體掛在彈簧測力計下方，物體靜止時(shí)，彈簧測力計的示數即為被測物體的重力。然后學(xué)生分組實(shí)驗，記錄數據，畫(huà)出圖像。
在此基礎上分析計算得出實(shí)驗結果說(shuō)明物體所受的重力跟它的質(zhì)量成正比。重力與對應質(zhì)量的比值基本上是一個(gè)不變的值，這個(gè)比值大約是9．8 N／kg。
讓學(xué)生經(jīng)歷探究重力大小跟什么因素有關(guān)的實(shí)驗過(guò)程，會(huì )根據圖像分析處理實(shí)驗結果。能正確書(shū)寫(xiě)重力大小與物體質(zhì)量的關(guān)系式，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單計算。
三、重力的方向
活動(dòng)：(1)觀(guān)察拿在手中的小球自由下落的方向。
(2)用一根線(xiàn)把物體懸掛起來(lái)，觀(guān)察靜止時(shí)線(xiàn)的方向。
演示：(1)重垂線(xiàn)與水平桌面的方向是否垂直？
(2)重垂線(xiàn)與斜面的方向是否垂直？
歸納：重垂線(xiàn)的方向與水平面垂直，與斜面不垂直。重力的方向總是豎直向下的，不能說(shuō)垂直向下。
思考：利用重垂線(xiàn)檢查我們教室的墻壁是否豎直，窗臺及課桌面是否水平。說(shuō)說(shuō)你們檢查的結果和根據。
思考：我們站在地面上，腳朝下，由于重力的作用可以站得很穩，但地球是圓形的，在我們“腳下”的人，好像腳是朝上的，他們也能站得穩，為什么呢？
學(xué)生觀(guān)察得出：小球受重力自由下落時(shí)的方向及懸掛的物體受重力作用使懸線(xiàn)下垂的方向便是重力的方向，這一方向是豎直向下的，所以重力的方向是豎直向下的。
學(xué)生領(lǐng)悟到：如果重垂線(xiàn)和墻壁是平行的，說(shuō)明墻壁豎直，如果重垂線(xiàn)和桌面及窗臺是垂直的，則說(shuō)明桌面和窗臺是水平的。
通過(guò)分析讓學(xué)生說(shuō)出：地球上不同地方的人或物受到的重力的方向對于他們所處的位置來(lái)說(shuō)都是豎直向下的。因為地球是球形，所以地球上不同位置上的“下”實(shí)際都指向了地球的中心，因此我們所說(shuō)的豎直向下的“下”指的是指向“地心”。指向地心的方向叫“向下”，背離地心的方向就應該叫做“向上”。
這一部分的教學(xué)，充分體現了學(xué)生為主體的教學(xué)理念，遵循了由易到難，層層深入的方法。重垂線(xiàn)、水平儀是重力方向的重要應用，對它們的學(xué)習，也體現了“從生活走向物理，從物理走向社會(huì )”的基本理念。
四、重心
思考：粉筆盒里有許多粉筆頭，取出其中一個(gè)，這個(gè)粉筆頭受不受重力的作用？換另一粉筆頭，它受不受重力的作用？里面的每個(gè)粉筆頭都受重力的作用，整個(gè)粉筆盒受到的重力可以看成是集中在一點(diǎn)。
如何確定物體的重心呢？
一般材料均勻、外形規則的物體的重心，就是這一物體的幾何中心。粗細均勻的木棒的重心在木棒的中點(diǎn)，均勻圓木球的重心在它的球心。
引導學(xué)生分析：地球吸引物體的每一部分，但是，物體受到的重力可以看成是集中在一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)叫做物體的重心，重力的作用點(diǎn)在重心處。
重心這個(gè)內容比較抽象，這樣處理形象生動(dòng)，學(xué)生易于接受。
五、重力的由來(lái)
活動(dòng)：請同學(xué)們用一根細線(xiàn)拴住自己的橡皮按課本所示的圖做實(shí)驗，說(shuō)說(shuō)你的感受。
講述：我們知道月亮在不停地繞著(zhù)地球旋轉。就像橡皮繞著(zhù)你的手旋轉一樣，也是因為地球上有力在牽著(zhù)月球。宇宙間的一切物體間都存在相互吸引力，這就是萬(wàn)有引力。地面附近的物體受到的重力就是由于受到地球的吸引而產(chǎn)生的。
學(xué)生說(shuō)出：橡皮做圓周運動(dòng)時(shí)需要用力拉著(zhù)，否則就會(huì )被甩掉。
讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗感受橡皮不會(huì )飛走是因為受到“引力”作用，拉進(jìn)了學(xué)生跟所學(xué)知識的距離。
課堂小結
（5分鐘）
通過(guò)今天的學(xué)習，同學(xué)們有哪些收獲？在實(shí)驗探究中又存在哪些問(wèn)題？還有什么想探究的問(wèn)題？
學(xué)生可以個(gè)別回答，或相互交流，在交流的基礎上進(jìn)行學(xué)習小結。
促進(jìn)知識的鞏固掌握。提升學(xué)生的交流表達能力。
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