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111 教材內(nèi)容及分析 重力知識是力學學習的起點和基礎，對初、高中力學有承上啟下的的作用，本節(jié)內(nèi)容首先從學生熟悉的生活實例出發(fā)，分析什么原因使物體運動狀態(tài)發(fā)生了變化，什么原因使物體發(fā)生了形變，在此基礎上自然引入力的概念及力的圖示法。接著又引出了重力及重心等概念。在重力的基礎上用學生可以接受的語言介紹了四種基本相互作用及基本特征。 【教學目標】 1、 知識與技能 ⑴知道力的作用效果可分為兩類。 ⑵理解力產(chǎn)生的條件，知道力的測量工具、單位、量性、力的圖示。 ⑶知道重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的。 ⑷知道重力的大小和方向。會用公式G＝mg（g＝9.8N/kg）計算重力。 ⑸知道用懸繩掛著的靜止物體、用水平支持物支持的靜止物體，對豎直懸繩的拉力或?qū)λ街С治锏膲毫?，大小等于物體受到的重力。 ⑹知道重心的概念以及質(zhì)量分布均勻的物體重心的位置。 ⑺了解力的幾種基本相互作用，會對不同的力進行分類。 2、過程與方法 ⑴讓學生自己動手，找不規(guī)則薄板的中心培養(yǎng)學生動手的能力。 ⑵通過“重心”的概念，讓學生知道等效替代是物理學研究的一種方法。 3、情感、態(tài)度價值觀 ⑴通過課本內(nèi)容的完成，讓學生自己動手、動腦、觀察，教育學生在日常生活當中多觀察、多分析，看問題不能片面。 【教學重點】 ⑴重點：重力的大小和方向。重心的概念。 ⑵ 教學策略：實驗探索、觀察思考、實際演練加深對問題的理解。 【教學難點】 ⑴難點：重心概念的理解。g值因在地球的不同緯度而不同。 ⑵教學策略：通過講解、對問題的討論，引導學生解決問題。 【教學方法】 實驗、與啟發(fā)式講練相結(jié)合。 【教具準備】 彈簧秤、鉤碼、質(zhì)量均勻的不規(guī)則薄板、細繩、木圓環(huán)、直角三角尺、重錘線 （一）、教學基本流程 回憶初中力學的知識對重力的探究 結(jié)論 教師講解實驗原理 演示實驗 新課教學 引入： 同學們都平時都習慣這樣說，我們班要數(shù)某某同學的力量最大，某某同學腳部的力量最強，一腳可以把足球開出五、六十米。這種對力的說法符合物理角度對力的定義嗎？本節(jié)課我們將著手研究這個問題，并學習幾種簡單的力學問題。 一． 力概念的引入和力的性質(zhì) 問題{叫學生看書51葉第一段話回答}物體的運動狀態(tài)說明物體什么量在發(fā)生改變： 總結(jié)：物體的速度改變物體的運動狀態(tài)改變 例：在足球場上，守門員大腳開球，球由靜止變?yōu)檫\動；守門員接住球時，球由運動變?yōu)殪o止；運動員用頭頂球，球的方向改變了。這些都是什么現(xiàn)象，是什么原因造成的呢？ （學生老師談論）這些都是球運動狀態(tài)改變的現(xiàn)象；球運動狀態(tài)改變都是運動員對球作用的結(jié)果。 例：演示1、用手壓鋸條、拉皮筋等 ，學生觀察現(xiàn)象，是什么原因?qū)е逻@種變化呢？ 演示2、扔掉手中的粉筆，拖動桌面上的書等，又有什么現(xiàn)象，又是什么原因引起這樣的變化呢？ 鋸條、皮筋的形狀發(fā)生了改變，球，粉筆、書的運動狀態(tài)發(fā)生了改變，這些都是由于這些物體受到了其他物體的力的作用的結(jié)果。在物理學中，人們把改變物體的運動狀態(tài)，產(chǎn)生形變的原因，即物體與物體之間的相互作用稱作力。 1、 力的定義：物體與物體之間的相互作用。 問題：你們初中學國的力有什么性質(zhì)呢？ 舉例：我們用手拍打桌子時，是手給桌子一個力，可為什么我們的手也會感到疼痛呢？（讓學生用力打桌子，體會手的感覺）舉例：不小心兩人碰頭，誰頭先痛? （1）、相互性 力是物體間的相互作用，甲對乙有作用力，同時乙對甲也有力的作用，力的作用是相互的。 （2）、力的物質(zhì)性 力是物體對物體的作用，有力就有受力物體和施力物體，兩者是同時存在的，不分先后。在研究某物體時，我們把它叫做受力物體，對它作用的物體叫做施力物體。不是有生命的物體才能作為施力物體，施力物體和受力物體不是絕對的，在研究不同問題時，同一物體有時是受力物體，有時是施力物體。 問題：用大小相等的力沿不同的方向拖動桌面上的書，書的運動一樣嗎？ （3）、矢量性 力是有大小和方向的物理量（矢量），力的大小可以用測力計或彈簧稱測量，力的單位：牛頓 符號N。1N到底有多大？ 1千克的物體受的重力是9.8N。一斤是500克受到的重力是4.9N。 一本書大約是290到300克重約3N 問題：力的作用效果有那些？舉例說明。 2、力的作用效果 力可以使物體發(fā)生形變和運動狀態(tài)發(fā)生改變（包括速度的大小和方向）。 演示：關門時，在不同的地方施加不同方向和大小的力，產(chǎn)生的效果不一樣，說明了力的作用效果與那些因素有關？ 3．力的三要素 大小、作用點、方向 問題：我們可以怎樣把力的三要素完整的表示出來呢？ 4．力的圖示和示意圖 例：一個重150N的物體靜止放在水平地面上，叫學生上黑板上畫出物體重力的圖示和示意圖。 老師總結(jié)：力的圖示：按一定的比例作出的帶有箭頭的線段。 線段的長短代表力的大小，箭頭的方向代表力的作用方向，箭頭或箭尾代表力的作用點。 有時只需要畫出力的示意圖，即只畫出力的作用點和方向，表示這個物體在這個方向上受到了力。 二、 重力 提問：重力是怎樣產(chǎn)生的？ 學生在預習后回答：地球上的一切物體都要受到地球的吸引，所以人跳起來總會落在地上，扔出去的東西總要落回地面。 提問：有的同學說物體的重力就是地球的吸引力，到底是不是呢？ 學生猜疑：有的說是，有的說不是。 教師釋疑：嚴格地說，重力并不是地球的吸引力，而是吸引力的一部分，以后才會學到這些知識，現(xiàn)在知道就行了。所以說重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，而不能說地球的吸引力就是物體的重力。由于兩者相差很小，通?？梢杂弥亓Υ嫖Α? ⑴概念：由于地球?qū)ξ矬w的吸引而使物體受到的力，叫做重力。重力就是重量。 一個物體受到10N的重力，可以說這個物體的重量是10N。 提問：重物受到的重力的施力物體和受力物體各是誰？ 學生：施力物體是地球，受力物體是重物。 強調(diào)：地球上的任何物體在任何狀態(tài)下都受到重力的作用。因此，在今后的受力分析中重力肯定有。 在月球上，物體也會由于月球的吸引而受到相應的重力，到其他星球表面也一樣。 ⑵產(chǎn)生條件：是由于地球的吸引。 ⒊重力的大小和方向 提問：重力的大小可以用彈簧秤來測量，為什么？ 學生：物體靜止時對彈簧秤的拉力大小等于其重力。 實驗：手提彈簧稱及其下掛的鉤碼，測出鉤碼的重力；在豎直方向上用不同的方式運動，觀察彈簧稱示數(shù)及其變化。 (引導學生根據(jù)實驗，并結(jié)合二力平衡知識得出結(jié)論) ⑴重力的大小： 重力的大小可以用彈簧秤測出。 在靜止的情況下，物體對豎直懸繩的拉力或?qū)λ街С治锏膲毫?，在?shù)值上等于物體重力的大小。 問：以上的這種情況這樣說對不對：懸繩的拉力就是重力？ 動手實驗：用彈簧秤測量一個鉤碼、兩個鉤碼、三個鉤碼的重力的大小，觀察計算重力G與鉤碼的質(zhì)量m的關系。 學生馬上得到：G與m成正比。 重力大小與物體質(zhì)量關系： G＝mg（g＝9.8N/kg） 強調(diào)：g值在地球的不同位置取值不同，一般情況下忽略這個差異，可認為g值是恒定的。 實驗：從靜止釋放的小石塊總是豎直下落，重錘線的方向總是豎直向下。 歸納：從靜止釋放的小石塊總是豎直下落，分析重錘線下重物的受力情況，可知重力的方向豎直向下。 ⑵重力的方向：總是豎直向下。 強調(diào)：豎直向下不能說成垂直向下，豎直向下指的是與水平地面相垂直，不能籠統(tǒng)指垂直方向。 l 鞏固訓練（叫學生上黑板上畫此圖的重力示意圖） ①物體靜止在水平桌面上，物體對水平桌面的壓力（B D） G A、就是物體的重力 B、大小等于物體的重力 C、這壓力是由于地球的吸引產(chǎn)生的 D、這壓力是豎直向下的 ②物體靜止在斜面上，物體所受重力的方向如圖所示，這樣表示對嗎？（請學生分析） ⒋重心 ⑴概念 物體的各部分都受到重力的作用。從效果上看，可以認為物體各部分受到的重力作用集中于一點，或各部分重力的等效作用點，或各部分所受到的重力的合力的作用點，叫物體的重心。 通俗點講，重心就是重力的作用點。把物體的全部質(zhì)量集中到一點將不影響研究結(jié)果，這就是物理學的一種等效替代的思想。 ⑵與重心位置有關的因素： ①與物體的形狀有關； ②與物體的質(zhì)量分布有關。 質(zhì)量分布均勻的物體的重心，跟物體的形狀有關。 質(zhì)量分布均勻的有規(guī)則形狀的物體，其重心在此幾何中心上。 同學們在初中知識的基礎上，找出這些質(zhì)量分布均勻的物體的重心（投影分析） 質(zhì)量分布均勻的形狀不規(guī)則的薄板形物體的重心可用二次懸掛法或?qū)ふ抑c法找到。 C C 學生動手找自己的不規(guī)則薄板的中心，并且說出其原理。 教師演示：木圓環(huán)，不規(guī)則形狀薄木板的重心。（參照課本中P5的實驗） 驗證：用懸掛法確定重心之后，在板上固定一條細線，讓其穿過重心C點，再在其重心C處拴上細繩提拉，驗證薄板可以水平平衡。也可以重心C為支點，讓薄板水平平衡。 演示講解：不倒翁的制作就是改變橢圓空腔的重心，增強對重心概念的印象。 演示：將一段均勻的直鐵絲，做成直角、四邊形、圓形等不同的形狀，用懸掛法尋找其重心的位置。 歸納：物體的重心可在物體之上，也可在物體之外。 物體的穩(wěn)定程度與重心的高低及支承面的大小等有關。 簡單介紹一下不倒翁的原理，讓學生有一種印象，為以后學習平衡的種類奠定基礎。 鞏固練習：用卡車運輸一些有的輕、有的重物體，將這些物體怎樣堆放到卡車上較為合理。 (盡量將重的物體放在車的底部，整體的重心較低，行駛較安全) 一、 基本相互作用 引力相互作用是是所有物體之間都存在的一種相互作用。對于通常大小的物體，它們之間的引力非常微弱，常被忽略不計。 電磁相互作用包括靜止電荷之間以及運動電荷之間的相互作用。電和磁是密切相關的，在一個參考系中觀察到的磁力可以和另一個參考系中的電力聯(lián)系起來，電力和磁力可統(tǒng)一為電磁相互作用。 引力和電磁力能在宏觀世界里顯示其作用。這兩種力是長程力，從理論上說，它們的作用范圍是無限的。但是，電磁力要比引力強得多。宏觀物體之間的相互作用，除引力外，所有接觸力都是大量原子、分子之間電磁相互作用的宏觀表現(xiàn)。 強相互作用和弱相互作用都是短程力。短程力的作用范圍在原子核尺度內(nèi)。強作用力只在10-15m范圍內(nèi)有顯著作用，弱作用力的作用范圍不超過10-16m。這兩種力只有在原子核內(nèi)部和基本粒子的相互作用中才顯示出來，在宏觀世界里不能覺察它們的存在。核子（質(zhì)子、中子）、電子和中微子等參與弱相互作用。強相互作用是介子和重子（包括質(zhì)子、中子）之間的相互作用，因為這種力將核子束縛在一起，核物理學家們把它稱為核相互作用。 三、小 結(jié) 本節(jié)課在初中知識的基礎上學習了重力的概念、產(chǎn)生的條件以及重力與引力的區(qū)別。 知道了重力大小的測量和用G＝mg來確定，知道了重力的方向；學習了重心的概念，知道了與重心有關的因素及重心的確定方法。 【板書設計】 二 　重　力 1、重力 (1)概念：由于地球?qū)ξ矬w的吸引而使物體受到的力，叫做重力。重力就是重量。 (2)產(chǎn)生條件：是由于地球的吸引。 2、重力的大小和方向 (1)重力的大小： 重力的大小可以用彈簧秤測出 在靜止的情況下，物體對豎直懸繩的拉力或?qū)λ街С治锏膲毫?，在?shù)值上等于物體重力的大小。 重力大小與物體質(zhì)量關系： G＝mg（g＝9.8N/kg） (2)重力的方向：總是豎直向下。 3、重心 (1)概念：物體各部分受到的重力作用集中點，或各部分重力的等效作用點，或各部分受到的重力的合力的作用點，叫物體的重心。 (2)與重心位置有關的因素： ①與物體的形狀有關； ②與物體的質(zhì)量分布有關。 質(zhì)量分布均勻的物體的重心，跟物體的形狀有關。 質(zhì)量分布均勻的有規(guī)則形狀的物體，其重心在此幾何中心上。 質(zhì)量分布均勻的形狀不規(guī)則的薄板形物體的重心可用二次懸掛法或?qū)ふ抑c找到。 重心可在物體之上，也可在物體之外。 111