第三节重力.doc

第3节 重力

【教学目标】
一、知识与技能
1.知道什么叫重力，了解重力产生的原因；
2.知道重力的方向、重心以及重锤线的应用；
3.理解重力的大小与质量的关系.
二、过程与方法
1.通过学生探究实验得出影响重力的因素；
2.通过“实验分析”强化理解重力方向及重心.
三、情感、态度与价值观
1.培养学生乐于探究自然现象、物理规律的兴趣，提高学生辩证地分析物理知识的意识；
2.培养学生的交流意识与团队协作精神.
【教学重点】重力的概念、重力的大小与质量的关系、重力的方向.
【教学难点】重心、重锤线的应用.
【教具准备】多媒体课件、重锤、细线、橡皮、弹簧测力计钩码（一盒）、刻度尺等.
【教学课时】1课时

【巩固复习】
教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.
【新课引入】教师播放课件视频：①苹果下落；②水往低处流；③抛出的球落地.引导大家观看视频，并提出问题：日常生活中，你还看到过哪些与此类似的现象？
学生思考、讨论、交流.
教师就学生举例提出问题：请大家思考，你看到的这些物理现象有什么共同特点？
生：不论物体的运动状态如何，它们最终都落回了地面.
师 同学们回答得很好，下面我们来研究产生这些现象的原因——重力.
【进行新课】
认识重力、重力的大小
1. 认识重力
师 生活中，同学们可以随处发现像上面视频中的现象.这些现象产生的原因是地球对它附近的物体有吸引作用，物理学中把地球的这种吸引作用叫做引力.
板书：重力：由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力，通常用字母G表示，地球附近的所有物体都受到重力的作用.
师 既然地球上的所有物体都受到重力的作用，那么地球以外的太空中的物体受到重力吗？
生：没有.师为什么？生：因为不受到地球的吸引.师由此可见，重力产生的原因是地球的吸引.那么，重力的施力物体是什么？
学生思考，回答：地球.
板书：（1）重力产生的原因：地球的吸引.
（2）重力的施力物体是地球，受力物体是地球附近的所有物体.
2.重力的大小
师 我们知道，凡是力都有大小，那么重力的大小如何呢？重力的大小通常叫重量.我们有这样的体会，有的物体所受重力大，有的物体所受的重力小.请大家猜想，物体重力的大小与哪些因素有关？
学生思考，发表看法：
生1：可能与物体的体积有关；
生2：可能与物体的质量有关；
生3：可能与物体的形状有关；
生4：可能与它相对地面的位置有关；
生5：可能与物体的密度有关……
教师总结学生的猜想：重力的大小与质量有关，质量越大，重力越大.
师 请大家设计实验探究.

学生实验，教师巡视指导.
学生分析数据（教师提醒学生可以参照教材P10页提供的方法做图象进行分析），并得出结论.教师找多组学生出示实验记录，对学生得出的正确结论给予肯定，教师进一步补充说明.
教师总结：
（1）物体所受的重力与质量成正比.
（2）重力与质量的比值约为9.8N/kg（表示质量为1kg的物体，在地球上所受到的重力为9.8N），这个定值用g表示.
（3）用公式表示为：G/m=g(或G=mg)
符号的意义及单位：G——重力——牛顿（N）；m——质量——千克（kg）；注意：g是重力G与质量m的比值，就地球上某一点而言，它是一个常数.但物体所受重力的大小并不是不变的，因为g值随纬度的增加而增大，在赤道上g值最小，在两极上g值最大，g=9.8N/kg是个平均值，粗略计算时可取g=10N/kg.g在不同的星球上数值也不同，如在月球上，g月= g地.
板书：重力的大小：
（1）重力的大小叫重量.
（2）物体所受重力与质量成正比，重力与质量的比值约为9.8N/kg.
（3）用公式表示为：G/m=g (或G=mg)，g取9.8N/kg.
例题 (用多媒体展示)一块质量为0.5 kg的冰，它所受的重力为 N.若它遇热融化成水，水受到的重力将 (选填“增大”、“减小”或“不变”).解析：根据公式G=mg可得，冰的重力G=0.5 kg×9.8 N/kg=4.9 N.若冰遇热融化成水，水的质量不变，受到的重力也不变.
答案： 4.9 不变
重力的方向、重心
1. 重力的方向
师 好，我们再来探究重力的方向.重力的方向如何呢？请大家猜想.
生：向下，向上，水平方向……
教师演示实验：用细线把物体悬挂起来，静止时让学生观察细线的方向是否是竖直方向.然后剪断细线，同时让学生观察物体在重力作用下沿什么方向下落？（这样又一次让学生自己去“发现”：重力的方向是竖直向下的）
板书：重力的方向：总是竖直向下.
教师说明：重力的方向是竖直向下的，不能理解为垂直于支持面向下.所谓竖直向下是指与水平方向垂直并指向地球中心.垂直向下是指垂直于支持面向下，其方向与支持面的情况有关，而竖直向下是唯一的、确定的方向，不随支持面的情况而变化.注意不要把竖直向下等同于垂直向下.
师 重力的方向有一个重要的应用——重锤线（教师演示实物）.请同学们说说它有什么特点？
生：重锤线总是竖直向下的，与水平面垂直.
师 请大家说说重锤线的应用在哪些方面？
生：建筑工人砌墙时用重锤线来校准墙壁是否竖直，即是否与水平地面垂直.师 如何用这个重锤线来检查窗台、桌面是否水平？需要什么辅助器材？
学生思考、讨论.（教师提示用“水平仪”）
教师播放多媒体课件“水平仪”，并讲解“水平仪”的工作原理.
水平仪（多媒体课件）
（1） 水平仪的制作：
找两块木板A、B，相互垂直钉在一起，如图所示，在A木板中间画一条线，在线的上端钉一个钉子，将重锤线拴在下面.便可用它来检查窗台、桌面是否水平.
（2） 水平仪的工作原理：
当把它放在桌面上时，如果重锤线与所画的直线重合，说明桌面是水平的，若不重合，被检查的桌面就不水平.因为A木板与B木板互相垂直.若桌面水平，B木板就是水平的，A木板上的刻线就在竖直方向上，由于重力的方向总是竖直向下，重锤线总是竖直向下，这时两线重合.桌面不水平时，B木板也不水平，刻线就不在竖直方向上，重锤线就不能与它重合.

教师引导学生阅读教材P11页《想想议议》，并回答问题.
生： 这里说的“下”指的是地球的中心.
2. 重心
师 最后，我们来研究重力的另外一个要素：作用点.重力的作用点叫重心.好，先看一个实验.
教师演示实验：找刻度尺的重心.（教师在刻度尺的重心处标上记号，引导学生理解刻度尺的重心在它的几何中心处）
教师用多媒体播放课件“对重心的六点认识”，并讲解.
对重心的六点认识（多媒体课件）
① 重心是一个物体各部分受到的重力作用的等效作用点；
② 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，如铅球的重心就在球心；
③质量分布不均匀的物体，重心的位置除与物体的形状有关外，还跟物体的质量分布有关；
④ 物体重心的位置，可以在物体上，也可以在物体外，如图甲所示，一个平板的重心在板上，而一个铁环的重心就不在环上；

图甲 图乙
⑤ 薄板重心的求法（悬挂法）：薄板的重心位置可用悬挂法求出，如图乙所示.先在A点把板悬挂起来，物体静止时，所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上，所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上.然后在C点把物体悬挂起来，同理知，物体的重心一定在通过C点的竖直线CD上，AB和CD的交点O就是薄板重心的位置.
⑥重心的位置与物体所在的位置及放置状态和运动状态无关.但一个物体内质量分布发生变化时，其重心的位置也发生变化.如一个充气的篮球，其重心在几何中心处，若将篮球内充入一半体积的水，则球（含水）的重心将下移.
板书：重心：重力的作用点叫重心，质地均匀、外形规则的物体，其重心就在它的几何中心上.
重力的由来
教师演示教材P12页《想想做做》实验.
（也可以让几个学生自己动手操作实验，然后谈感受）
学生完成实验后，谈感受：我感觉到手被向外拉，橡皮需要用线拉住才不会跑掉.学生观察实验，感受到手被向外拉，橡皮需要用线拉住才不会跑掉.
教师引导学生分析：橡皮正是受到手的拉力的作用才不会离开手.其实，早在300多年前，伟大的物理学家牛顿就通过大量实验研究，发现了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.地球和月亮之间存在互相吸引的力，地球吸引月亮的这个力使月亮绕地球转动而不会跑掉；地球上物体与地球之间也有互相吸引的力，这个力吸引地面附近的物体，使物体下落.
板书：（1）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.
（2）重力只是地球吸引力的一部分，因此不能说重力就是物体的吸引力，更不能说重力就是万有引力.
【教师结束语】大家这节课的收获确实不少，我们共同学习了重力.知道了重力产生的原因，知道了物体所受重力的大小与物体的质量成正比，重力的方向总是竖直向下的，这个在实际生产、生活中得到了广泛应用，如重锤线.还知道了重力的作用点——重心的位置.好，谢谢！
课后作业
完成本课时对应练习.

1．在探究重力的大小与哪些因素有关时，先让学生根据已有的知识和生活经验进行猜想与假设，教师引导学生对部分猜想假设进行筛选，找出共同的研究目标，探究重力大小与质量的关系，学生分组进行实验探究，这样激发了学生学习的兴趣，调动了学生的学习主动性、积极性，活跃了课堂气氛.
2．在解决重力的方向这一部分的教学过程中，为了充分体现以学生为主体的教学理念，调动学生积极参与，教师遵循了由易到难，层层深入的方法.通过让学生了解：重锤线、水平仪，使学生体会到重力方向的重要应用，感受到物理就在身边，体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念.
3.在“重心”教学过程中，由于重心是个比较抽象的概念，为了帮助学生建立这个物理模型，可以先做一个小实验（找刻度尺的重心），然后告诉学生，刻度尺上的几何中心处就是重力的作用点，叫做重心.重心的位置不仅跟物体的形状有关，而且还跟材料是否均匀有关.通过这样的教学处理，学生便对重心的概念有了一个具体的感知，知道物体受到的重力可以看作是集中在物体上的一点上；利用这个重心的平衡特点，还能找出材料不均匀或形状不规则物体的重心.真正做到了感知——分析——再感知，具体——抽象——具体，起到了事半功倍的效果.