重力與重心 公開課教學(xué)設(shè)計(jì)

§重力與重心知識與技能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)三個因素有關(guān)．3．能通過多個實(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“理想模型”的物理學(xué)方法．情感態(tài)度與價值觀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)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．教學(xué)活動[新課導(dǎo)入][多媒體投影]播放“運(yùn)動員踢球、風(fēng)吹稻谷、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)出這幾個物體的共同點(diǎn)嗎?生1：這幾個物體都在運(yùn)動．生2：不對，有的在運(yùn)動，有的靜止，比如說人推物體時并沒有推動物體．生3：海綿的情況和那幾個物體有所不同，那幾個物體都是從運(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．（物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了改變→物體就一定受到了外界力的作用）例：豎直上拋一個小球，不計(jì)空氣阻力。觀察小球的運(yùn)動？為什么小球的速度方向會發(fā)生改變？是什么力？師：結(jié)合上面的分析和我們初中所學(xué)的知識，大家給力下一個定義．定義：力是物體與物體之間的相互作用，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)我們用同樣大小的力拉一個彈簧（向右）和壓（向左）一個彈簧時產(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:力是矢量,有大小,有方向,這是力的一個性質(zhì)-------矢量性例如：重力方向是豎直向下的師:那么,除了矢量性以外,力還有別的什么特點(diǎn)嗎?[演示實(shí)驗(yàn)]播放“運(yùn)動員踢球、風(fēng)吹稻谷彎、人推物體(但沒有推動)、壓縮海綿”等錄像資料．演示用手壓鋸條、手拉橡皮條、磁鐵間的相互作用等師:觀察上面的實(shí)驗(yàn),討論一下,力的產(chǎn)生需要什么條件?(提示:運(yùn)動員-----球,空氣-----稻谷,人------物體,磁鐵------磁鐵)生:需要物體,并且至少有兩個物體師:說明力的產(chǎn)生離不開物體，并且是兩個物體（其中一個是施力物體，另外一個是受力物體）,這就是力的另外一個性質(zhì)------物質(zhì)性[演示實(shí)驗(yàn)]穿旱冰鞋的兩個人對推,兩個彈簧掛在一起對拉師:力總是成對出現(xiàn)的，一個物體是施力物體同時也是受力物體-------相互性總結(jié):力的性質(zhì)1.力是矢量,有大小,有方向,這是力的一個性質(zhì)-------矢量性2.力的產(chǎn)生離不開物體,這就是力的另外一個性質(zhì)------物質(zhì)性3.力總是成對出現(xiàn)的，施力物體同時也是受力物體-------相互性例如：放在桌面的粉筆盒受到了重力和支持力的作用，這兩個里的施力物體和受力物體分別是？同時粉筆盒有沒有給地球和桌面施加力的作用？二、重力實(shí)驗(yàn)一：教師將小球放在手中，松開手，請同學(xué)們觀察松開手以后小球如何運(yùn)動?它的運(yùn)動狀態(tài)變了沒有?為什么會發(fā)生這些現(xiàn)象?教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，反復(fù)幾次，然后請同學(xué)回答上述問題.生:小球下落，它的速度越來越快，它的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了變化.師:是什么原因?qū)е铝诵∏虻倪\(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變的呢?(提示:力的作用效果)生: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,小球受到了力的作用實(shí)驗(yàn)二：教師向上拋出一個小球，請同學(xué)們認(rèn)真觀察小球整個運(yùn)動過程中的情況.教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，反復(fù)幾次，請同學(xué)敘述觀察到的現(xiàn)象.師：為什么小球在拋出以后運(yùn)動的速度越來越慢，為什么小球會改變運(yùn)動方向?生:力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,小球受到了力的作用師:小球是受力物體,那么,這個力施力物體是什么呢?這個力又是什么力呢?生:施力物體是地球,這個力叫著重力定義:由于地球的吸引而使物體受到的力叫著重力說明:只要是在地球引力范圍內(nèi),不管是處于什么狀態(tài)的物體,都會受到重力的作用師：有的同學(xué)說物體的重力就是地球的吸引力，到底是不是呢？學(xué)生猜疑：有的說是，有的說不是。教師釋疑：嚴(yán)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(xué)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?。師：要研究一個力，首先要研究這個力的三要素，重力的三要素應(yīng)該怎樣的呢?1.重力的大小(1)要想測量力的大小，可以利用工具測量:彈簧測力計(jì),電子稱等(2)可以利用公式G＝mg計(jì)算，力的單位是：N（牛頓）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，g的值減小；當(dāng)緯度增加時，g的值增大．2.重力的方向演示實(shí)驗(yàn):細(xì)繩掛一個小球,保持靜止?fàn)顟B(tài)師:小球受到了幾個力的作用?施力物體分別是什么?生:重力-----施力物體是地球;拉力-------施力物體是繩師:根據(jù)二里平衡的知識,這兩個力的大小,方向有什么關(guān)系?生:大小相等,方向相反師:拉力的方向豎直向上,而重力的方向應(yīng)該與它相反,所以,我們可以得到,重力的方向豎直向下(豎直,不是垂直!)說明:無論物體是靜止的還是運(yùn)動的，無論物體運(yùn)動狀態(tài)如何，重力的方向總是豎直向下．3.重力的作用點(diǎn)----重心師:在研究重力對一個物體的作用效果時，為了方便簡單,可以把物體各部分受到的重力視為集中作用在某點(diǎn)，這個點(diǎn)就是重力的作用點(diǎn)，叫做物體的重心，它是一個理想模型,類似于質(zhì)點(diǎn)說明:任何一個物體都有重心，而且只有一個重心,但是物體的重心不一定就在物體上師:我們?nèi)绾未_定一個物體的重心所在的地方呢?師:質(zhì)量均勻的規(guī)則物體的重心在其幾何中心（教師出示各種形狀物體的重心）．質(zhì)量不均勻的物體重心，跟形狀、質(zhì)量分布有關(guān)．對于質(zhì)量分布不均勻、形狀不規(guī)則的薄板重心位置可以通過懸掛法得到（教師可以演示該實(shí)驗(yàn)，同時讓學(xué)生進(jìn)行討論并說明其原理-----二力平衡的知識），另外重心的位置可以

不再物體上4.重心與穩(wěn)定學(xué)生自讀,找出重心與穩(wěn)定的關(guān)系三力的描述師：力這種東西感覺和空氣一樣,看不見也摸不著,那么要具體準(zhǔn)確描述作用在物體上的一個力，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3—1—1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．為了簡便也可以照圖乙那樣不畫物體，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．小結(jié):在本小結(jié)內(nèi)容的教學(xué)過程中較好的讓學(xué)生明白了如下幾點(diǎn)：1、知道力是物體間的相互作用，力不能脫離物體而存在，在具體問題中能找出施力物體和受力物體。2、知道力有大小和方向，具體問題中能畫出力的圖示和力的示意圖。3、知道力的作用效果，知道力的分類。4、知道重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的。5、知道重力的大小和方向。會用公式G＝mg計(jì)算重力。6、知道重心的概念以及均勻物體中心的位置。7、知道重心與穩(wěn)定的關(guān)系。并