廣東省河源市龍川縣第一中學(xué)高中物理 第三章 重力 基本相互作用教案 新人教版必修1.doc

廣東省河源市龍川縣第一中學(xué)高中物理必修一第三章 重力 基本相互作用 1了解力是物體對物體的作用，力的作用是相互的，認(rèn)識力能使物體發(fā)生形變或使物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變 2知道力的三要素，會畫力的圖示和力的示意圖 3知道重力的方向以及重力的大小與物體質(zhì)量的關(guān)系 4知道物體重心的含義 5知道重力產(chǎn)生的原因及其定義6了解四種基本相互作用過程與方法 1知道人類認(rèn)識力的作用是從力的作用產(chǎn)生的效果開始的 2能通過探究活動體驗(yàn)力的作用效果與力的大小、方向、作用點(diǎn)三個(gè)因素有關(guān) 3能通過多個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納得出力的作用是相互的 4自己動手，找不規(guī)則薄板重心的實(shí)驗(yàn)鍛煉自己的動手能力 5通過“重心”概念的引入滲透“等效代換”的物理學(xué)方法情感態(tài)度與價(jià)值觀 1通過實(shí)例激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的求知欲、激勵探索與創(chuàng)新的意識 2通過實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神 3通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)全面觀察分析問題的能力教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn) 1力的概念、圖示以及力的作用效果 2重力的概念及重心的理解教學(xué)難點(diǎn) 1力的概念 2重心的概念和位置教學(xué)方法：探究、講授、討論、練習(xí)教學(xué)手段：教具準(zhǔn)備 多媒體課件，長方形木塊，鋸條，橡皮條，已知質(zhì)量的鉤碼，重垂線，鉛筆，刻度尺，質(zhì)量均勻的金屬板等課時(shí)安排：新授課（2課時(shí)）教學(xué)過程：新課導(dǎo)入 多媒體投影 播放“運(yùn)動員踢球、守門員接球、運(yùn)動員用頭頂球、人推物體(但沒有推動)、火箭發(fā)射、壓縮海綿”等錄像資料 學(xué)生觀察討論，引發(fā)學(xué)生的興趣 師：通過以上的觀看，大家可以總結(jié)出這幾個(gè)物體的共同點(diǎn)嗎? 生1：這幾個(gè)物體都在運(yùn)動 生2：不對，有的在運(yùn)動，有的靜止，比如說人推物體時(shí)并沒有推動物體 生3：海綿的情況和那幾個(gè)物體有所不同，那幾個(gè)物體都是從運(yùn)動到靜止或者從靜止到運(yùn)動，形狀都沒有發(fā)生變化，但是海綿形狀變化比較明顯 師：剛才這位同學(xué)觀察得很仔細(xì)，除了海綿之外的其他物體形狀好像沒有發(fā)生變化，或者說它們的變化從圖中觀察不出來是不是真的沒有發(fā)生變化呢?其他幾個(gè)物體從運(yùn)動到靜止或從靜止到運(yùn)動，而海綿的形狀發(fā)生了變化，這些都是什么原因造成的呢? 生：是因?yàn)槲矬w受到了力的作用 新課教學(xué) 一、力和力的圖示 演示實(shí)驗(yàn) 演示用手壓鋸條、拉橡皮條等等，提出問題 師：類似這些你還能舉出哪些生活實(shí)例? 生：類似這樣的例子很多，比如小樹在大風(fēng)的作用下的彎曲，直尺在力的作用下的彎曲，繩子在力的作用下的扭轉(zhuǎn)，彈簧對壓縮它的物體的力的作用 師：所有這些現(xiàn)象說明了什么? 生：要使物體形狀發(fā)生變化，要對它施加力的作用 師：物體形狀或體積的變化稱為形變，從剛才幾個(gè)例子我們可以得到什么樣的結(jié)論? 生：力是使物體產(chǎn)生形變的原因 師：這是力的作用效果之一，除了這樣一種作用效果之外，力還有什么樣的作用效果呢?試舉例說明生1：用力推箱子，可以發(fā)現(xiàn)箱子開始運(yùn)動了，說明是力使物體從靜止變?yōu)檫\(yùn)動了可見力可以使物體從靜止變?yōu)檫\(yùn)動生2：汽車停下來，首先要剎車，可見要使物體從運(yùn)動變?yōu)殪o止，需要力的作用。生3：飛行在空中的足球，當(dāng)一個(gè)運(yùn)動員用頭頂一下，發(fā)現(xiàn)足球的運(yùn)動方向發(fā)生了變化，可見運(yùn)動方向的變化需要力的作用師：剛才幾個(gè)同學(xué)舉例非常好，物體速度的變化稱為物體運(yùn)動狀態(tài)的變化，那么我們能不能把上述幾位同學(xué)的話總結(jié)成一句話呢?生：力是物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化的原因 師：結(jié)合上面的分析，再加上我們初中所學(xué)的知識，大家給力下一個(gè)定義生：力是物體間的相互作用，力是物體運(yùn)動狀態(tài)變化的原因，力是物體發(fā)生形變的原因師：當(dāng)我們向東拉一個(gè)物體和向南拉一個(gè)物體時(shí)，同樣大小的力產(chǎn)生的作用效果一樣嗎?生：不一樣師：所以力是既有大小又有方向的物理量，這樣的物理量叫什么?以前我們所學(xué)的哪幾個(gè)物理量和力具有相同的情況?生：這樣既有大小又有方向的物理量稱為矢量，我們在以前的學(xué)習(xí)中位移、速度、加速度都是矢量師：物理量都有自己的單位，力的單位是什么呢?生：力的單位是牛頓，簡稱牛，符號是n師：要想測量力的大小，我們可以用什么工具呢?生：可以用測力計(jì)(彈簧秤)師：要具體描述作用在物體上的一個(gè)力，我們可以采用什么樣的方法?生：可以用力的圖示的方法師：要想畫力的圖示，需要了解哪幾個(gè)問題?生：力的三要素：大小、方向和作用點(diǎn)師：下面我們就進(jìn)行一下力的圖示的練習(xí)(多媒體投影例題)參考例題如圖311所示，繩對物體豎直向上的拉力大小為150n，用力的圖示法表示拉力解析：畫力的圖示要嚴(yán)格按照以下步驟進(jìn)行：(1)選定標(biāo)度(2)從作用點(diǎn)沿力的方向畫一線段，線段長短按選定的標(biāo)度和力的大小畫線段上加刻度，如圖甲所示從o點(diǎn)豎直向上畫一段3倍于標(biāo)度的線段；(3)在線段終點(diǎn)上加箭頭表示力的方向?yàn)榱撕啽阋部梢哉請D乙那樣不畫物體，而用質(zhì)點(diǎn)來表示物體，畫出力f的圖示學(xué)生活動：做例題中物體受力的圖示，教師巡回指導(dǎo)，幫助水平較差的學(xué)生，把做得好的同學(xué)的圖示用實(shí)物投影投到大屏幕上，和學(xué)生自己做的進(jìn)行比較，也可以讓同位之間互換進(jìn)行檢查，找出對方的缺點(diǎn)，鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的能力師：(微笑)剛才同學(xué)們做得很好，看來大家初中的基礎(chǔ)還是比較好的，由于高中對物體進(jìn)行受力分析的時(shí)候很多，力的圖示畫起來比較麻煩，我們以后會經(jīng)常畫一種簡化的力的圖示力的示意圖力的示意圖是在力的圖示的基礎(chǔ)上，不對力的大小有具體的要求，只畫力的作用點(diǎn)和方向，表示物體在這個(gè)方向上受到了力我們在以后經(jīng)常要用到這種方法，希望大家能夠熟練掌握課堂訓(xùn)練下列關(guān)于力的說法中正確的是( )a. 射出槍口的子彈，能打到很遠(yuǎn)的距離，是因?yàn)樽訌楇x開槍口后受到一個(gè)推力作用b甲用力把乙推倒，說明只是甲對乙有力的作用，乙對甲沒有力的作用c. 只有有生命或有動力的物體才會施力，無生命或無動力的物體只會受到力d任何一個(gè)物體，一定既是受力物體，也是施力物體解析：子彈在槍管內(nèi)受到火藥爆炸所產(chǎn)生的強(qiáng)大推力，使子彈離開槍口時(shí)有很大的速度，但子彈離開槍口以后，只受重力和空氣阻力作用，并沒有一個(gè)所謂的推力，因?yàn)椴豢赡苷业竭@個(gè)“推力”的施力物體；故不存在，所以a錯(cuò)物體間力的作用總是相互的，甲推乙的同時(shí)乙也推甲，故說法b錯(cuò)不論物體是否有生命或是否有動力，它們受到別的物體作用時(shí)，都會施力，馬拉車時(shí)，車也拉馬；書向下壓桌子，桌子也向上推書，故c錯(cuò)由于自然界中的物體都是相互聯(lián)系的，找不到一個(gè)孤立的、不受其他物體作用的物體，所以每一個(gè)物體既是受力物體，又是施力物體，故說法d正確(投影展示物體下落的幾幅圖象)下落的物體可以有從樹上下落的蘋果、跳高運(yùn)動員、飛機(jī)投下救援物資等等師：這樣幾個(gè)物體有一個(gè)共同的特點(diǎn)是什么?生：它們都落向地球師：通過剛才的學(xué)習(xí)，我們知道力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，那么物體的下落是由于什么力作用呢?生：是受到重力的作用二、重力師：重力產(chǎn)生的原因是什么?生：是由于地球的吸引而使物體受到的力師：要研究一個(gè)力，首先要研究這個(gè)力的三要素，重力的三要素應(yīng)該怎樣進(jìn)行研究呢?生：重力的大小可以用彈簧秤進(jìn)行測量師：同樣一個(gè)物體受重力的大小在地球的不同地方是不同的，根據(jù)公式gmg中的g是我們以前所學(xué)的自由落體加速度，它的大小與物體所處的高度和緯度有關(guān)當(dāng)高度增加時(shí)，g的值減??；當(dāng)緯度增加時(shí)，g的值增大那么重力的方向是如何的呢?生：重力的方向是豎直向下的師：重力的作用點(diǎn)稱為重心，從效果上看，我們可以認(rèn)為各部分受到的重力集中在一個(gè)點(diǎn)上，這個(gè)點(diǎn)叫做物體的重心物體的重心是如何進(jìn)行確定的呢?生l：如果是規(guī)則形狀的物體，物體的重心一定在物體的幾何中心生2：不一定，當(dāng)物體密度分布不均勻時(shí)，即使是規(guī)則形狀的物體，重心也不一定在物體的幾何中心比如一個(gè)空杯子，逐漸地向里面注入水，它的重心應(yīng)該不斷地變化所以應(yīng)該說成規(guī)則形狀并且質(zhì)量分布均勻的物體重心是在幾何中心師：(鼓勵的微笑)剛才這位同學(xué)分析得非常好物體的重心可以隨物體質(zhì)量分布變化而變化現(xiàn)在這里有一個(gè)不規(guī)則形狀的薄木板，大家設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來標(biāo)出這塊木板的重心所在(學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行討論)參考案例用懸掛法確定薄板的重心這是一種老師們比較熟悉的方法演示時(shí)可以增加重心在物體之外的情況例如，如圖312所示的薄板，在用懸掛法確定了物體的重心之后，在板上固定一條細(xì)線ab，再在其重心c處拴上細(xì)線提拉，可使薄板水平平衡生：可以用懸掛的方法來確定這塊薄木板的重心位置師：實(shí)驗(yàn)的原理是什么呢?生：根據(jù)物體的拉力和物體的重力平衡，拉力的方向一定是豎直向上，繩子的反向延長線一定通過重心的位置，我們可以改變薄木板的懸掛點(diǎn)，用兩條直線的交點(diǎn)來確定薄木板的重心師：很好，根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)方案，大家分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同時(shí)，也可以選擇其他的物體想辦法測出他們的重心，例如我們的直尺、三角板、物理課本、橡皮等等(學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，尋找薄物體的重心)課堂訓(xùn)練關(guān)于重力的說法，正確的是( ) a. 重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力 b只有靜止的物體才受到重力 c同一物體在地球上無論怎樣運(yùn)動都受到重力 d重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的 答案：cd解析：重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的，地球?qū)ξ矬w的吸引力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一個(gè)效果是吸引力的一部分使物體繞地球轉(zhuǎn)動；另一個(gè)效果即另一部分力才是重力，也就是說重力通常只是吸引力的一部分重力只決定于地球?qū)ξ矬w的作用，而與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，也與物體是否受到其他力的作用無關(guān)師：除了重力之外，自然界還有很多力的作用，它們的類別很多，根據(jù)不同的分類方法有很多方法，這些相互作用都是由四種基本相互作用演變而來，下面我們來看一下這四種基本相互作用三、四種基本相互作用(學(xué)生自己閱讀教材第56頁四種基本相互作用)注：由于這一部分是屬于了解性質(zhì)的問題，讓學(xué)生自己閱讀，有利于提高學(xué)生閱讀科技論文的能力，是學(xué)生提高自己水平的很好機(jī)會，老師一定要相信學(xué)生有這個(gè)能力，不能把一切都進(jìn)行講解，而是應(yīng)該把這一部分時(shí)間讓學(xué)生自由支配，鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力，為終身學(xué)習(xí)作好準(zhǔn)備師：請同學(xué)們把自己閱讀的內(nèi)容總結(jié)一下生：這一部分?jǐn)⑹龅氖亲匀唤绲乃姆N基本相互作用，它們分別是萬有引力、電磁相互作用、強(qiáng)相互作用和弱相互作用師：它們的基本特點(diǎn)是什么?生：萬有引力相互作用存在于一切物體之間，相互作用的強(qiáng)度隨距離的增大而減??；電磁相互作用是存在于電荷之間和磁體之間，它們的本質(zhì)是相同的，稱之為電磁相互作用；強(qiáng)相互作用和弱相互作用存在范圍很小，它們的作用范圍只有10-15m，但是弱相互作用的強(qiáng)度只有強(qiáng)相互作用的1012師：剛才這幾位同學(xué)總結(jié)得非常好，自然界的這四種相互作用是近幾十年才發(fā)現(xiàn)的，許多科學(xué)家都認(rèn)為這四種相互作用是一種相互作用不同的體現(xiàn)形式，也就是說有更為一般的一種相互作用就可以解釋自然界所有的力學(xué)現(xiàn)象了，這里面包括著名科學(xué)家愛因斯坦也支持這種說法，并且在晚年致力于統(tǒng)一場方面的研究但沒有成功這也給我們同學(xué)們留下了需要研究的問題，希望有一天我們的同學(xué)當(dāng)中有一位能夠解決這個(gè)問題同學(xué)們有沒有信心解決這個(gè)問題呢?生：有點(diǎn)評：通過講解這一部分，可以激發(fā)學(xué)生對科學(xué)前沿的了解，積極投身到為科學(xué)而獻(xiàn)身的隊(duì)伍中去小結(jié) 力的概念在初中已經(jīng)有所接觸，但是它的理解仍然是一個(gè)難點(diǎn)，關(guān)鍵是在于力是物體間的相互作用這一問題上，并且兩個(gè)力地位是相